Rozhovor s doc. Ing. Petrem Jančíkem, Ph.D. o neutronové aktivační analýze, ekologii a politice...

 

Pane Jančíku, od roku 2015 pracujete v SÚJV Dubna na grantu, který se věnuje charakterizaci znečištění ovzduší v průmyslových urbanizovaných regionech pomocí jaderný analytických technik a GIS technologie. Projekt by měl být dokončený v roce 2019. Mohl byste shrnout jeho cíle a  dosavadní výsledky?

V SÚJV pracujeme souvisle už dva roky, předtím jsme tu byli na krátkodobějších stážích a na projektu jsme pracovali na dálku. Smysl celého projektu spočívá v tom, že se snažíme zlepšit kvalitu ovzduší v Moravsko-slezském regionu. Nejprve je ale třeba popsat příčiny jeho znečištění. Jak stojí už v názvu, projekt se týká urbanizovaných průmyslových regionů, a na to se náš region, tedy Ostravsko, Karvinsko, Třinecko a dále do Polska výborně hodí. V roce 2015 jsme společně s odborníky z SÚJV a z našeho regionu začali společně pracovat na větším obdobném projektu nazvaném AIR TRITIA, který má zlepšit kvalitu ovzduší v celém přeshraničním regionu Tritia, tedy Trojmezí. Používáme k tomu výsledky z původního menšího projektu, jen jsme rozšířili oblast, na které pracujeme.

 

Jaké jsou průběžné výsledky projektu?

Když jsme v roce 2015 začali působit v SÚJV, dělali jsme zpočátku především matematické modely rozptylu znečišťujících látek. To znamená, že dáváme do souvislosti znečištění měřené na standardních imisních monitorovacích stanicích s jeho zdroji. Zjistili jsme, že kolegové z SÚJV dělají zajímavé analýzy environmentálních vzorků s pomocí neutronové aktivační analýzy. Jedná se o multiprvkovou analýzu, která umí u jednoho vzorku najednou určit přítomnost desítek prvků. Když potom zkombinujeme koncentrace těch prvků, ten vzorek se dá charakterizovat. Dá se odhadnout, co pochází z těla indikátoru a co je z filtru, který analyzujeme. Tato metoda se v SÚJV používá na environmentálních vzorcích, což jsou například mechy nebo jiné rostliny. My využíváme hlavně mechy.

 

Proč právě mechy?

Protože nemají kořeny a do jejich těl se toho mnoho dostane přímo z ovzduší – a samozřejmě také z vody, která přes ně teče nebo z půdy, která na nich ulpí. S pomocí multiprvkové analýzy se z různých kombinací koncentrace těch prvků dá rozlišit, co jsou normální biogenní prvky, které má v sobě mech vždycky, co se tam mohlo dostat z půd, což se dá zjistit srovnáním se vzorky půd z okolí, a zbytek je potom pravděpodobně z ovzduší. Mech tak může fungovat jako bioindikátor, přírodní vzorkovač, který indikuje tu část znečištění ovzduší, které říkáme sedimentace nebo depozice. Jsou to spíše ty těžší částice, které mají pádovou rychlost a někdy přistanou na zemi. My bychom ale rádi ovzduší charakterizovali i z hlediska jemných částic, které mech do svého těla dostává aktivně – jakoby je nasává a akumuluje je v sobě. Jiná možnost je brát ty vzorky ze skutečných technických vzorkovačů, tedy ze zařízení vybavených filtrem umístěných na imisních monitorovacích stanicích nebo zvláště vybraných místech, přes která je prosáván vzduch v definovaném objemu. To pak analyzujeme filtry a máme jistotu, že znečištění pochází z ovzduší.

 

Jaké výhody a nevýhody má biologická varianta oproti té technické?

Technická varianta je lepší v tom, že víme přesně, kolik vzduchu se filtrem prosálo, a tudíž víme, jaké koncentrace prvků, které tam naměříme, byly za určitou dobu prosávání v ovzduší přítomny a dokážeme je přesně technicky charakterizovat. U biologických „monitorů“ je výhoda, že se nacházejí téměř všude v přírodě, takže jejich umístění není závislé na našich technických možnostech nebo na ceně, kterou bychom museli za vzorkování zaplatit. Vzorky můžeme sbírat všude, kde se mechy nacházejí. Metoda odběru vzorků u mechů je navíc standardizovaná, dlouhou dobu se například používala v rámci projektu Spojených národů ICP Vegetation, což je starší projekt, který běží už od 90. let a který charakterizoval znečištění ovzduší v zemích a místech, kde chybí místní monitorovací síť.

 

Proč jste se ve svém projektu rozhodli právě pro „biomonitory“? 

V regionu, který charakterizujeme – tedy přibližně v dolním Slezsku a částečně i v Moravsko-slezském kraji a na Slovensku – tedy v takzvaném Trojmezí, chybí imisní monitorovací síť. Projektu se účastní čtyři kraje: Opolské vojvodství, Slezský kraj, Moravsko-slezský kraj a Žilinský kraj, které formálně existují jako společenství pod jménem Tritia. Ten region měl podobný historický vývoj, nacházel se na pomezí Pruska a Rakousko-Uherska a byl to vždy velmi průmyslový region, protože se tam nachází zásoby černého uhlí. A dnes proto také musí řešit podobné potíže. 

 

Co je neutronová aktivační analýza a jak ji používáte pro charakterizaci původu znečištění ovzduší?

Zjednodušeně řečeno probíhá tak, že se nasbírané vzorky mechu ozáří v reaktoru, vytvoří se v nich radioaktivní nuklidy těch jednotlivých prvků a proměřují se v gama spektrometrech. Každý ten nuklid září jenom v určité části magnetického spektra gama záření, takže se dá určit, kolik a jakých nuklidů tam září a podle toho se dá usoudit, jak velké množství toho nuklidu v daném vzorku je a co jsou to za prvky. Tímto způsobem se dá u každého vzorku vyhodnotit přítomnost přibližně padesáti prvků.

 

Jak ty vzorky do blízkosti reaktoru dopravujete?

Je to možné díky poměrně složitému technickému zařízení, které využívá princip potrubní pošty. Vzorky se uzavřou do kontejnerů, které se pomocí stlačeného vzduchu dopravují do jádra reaktoru. Tam určitou dobu setrvají, ze zkušenosti už víme, jak dlouho tam mohou být, aby se nezničila matrice, která nese informaci. Záleží také na tom, které prvky z toho potom chceme analyzovat gama spektrometrem. Srovnal bych to s vyvoláváním fotografií v temné komoře, kdy člověk musel odhadnout, jak dlouho může fotografický papír exponovat. Například izotopy prvků, kterých je ve vzorku málo, se dají dobře analyzovat po krátkodobém ozáření vzorku. Takže se vzorek ozařuje jednou krátce, pak se přebalí do jiného materiálu a pošle se do jádra reaktoru znovu, už na delší ozáření. Pak musí nějakou dobu vychládat v uzavřené buňce, která je chráněná, musí se vyzářit, aby to spektrum bylo „tak akorát“ a poté se spektra znovu vyhodnotí. Vyhodnocování spekter je další část ruční práce. Jsou na to sice také automatizované systémy a softwary, ale vždycky je lepší, když to dělá ručně zkušená osoba, která zná ten proces a ví, co ty jednotlivé části spektra znamenají. A když se v jednom vzorku analyzuje třeba čtyřicet prvků, je s tím dost práce. Zařízení, na kterém se to dělá, je částečně automatizované, má robotickou část, která dává vzorky do gama spektrometru, správným způsobem je tam umisťuje, podle toho, v jaké mají být hloubce a nakolik jsou ozářené. Na pracovišti SÚJV je vynikající, že ten proces se vyvíjí už dlouhou dobu, je certifikovaný a lidé z místního pracoviště to zvládají velmi dobře. Taková analýza se dá provádět i na jiných zdrojích neutronového záření než je reaktor IBR-2, ale u slabších zdrojů výsledky nebývají tak dobré.

 

Jakou roli v projektu sehrála profesorka Marina Frontasjevová? 

Marina Vladimirovna je vedoucí sektoru, který neutronovou aktivační analýzu provádí. Já jsem se k ní dostal zprostředkovaně přes vedoucího české skupiny v Dubně Vratislava Chudobu, který mi řekl, že se profesorka Frontasjevová zabývá měřením znečištění ovzduší. Přijel jsem na první návštěvu a na první pohled jsme si padli do oka. Je to fantasticky aktivní paní, která má bohaté zkušenosti ve vědě i v popularizaci vědy. Zaujala mě ona a zaujaly mě také možnosti, které na tomto pracovišti jsou. Zkusili jsme první část projektu na menším počtu vzorků, pak se ty počty vzorků rozrůstaly až to skončilo u projektu AIR TRITIUM, který je rozsáhlý a kde ten počet vzorků je velký. Cílem bylo ověřit naše závěry o zdrojích znečištění a jejich působení v oblasti, ke kterým jsme dříve došli s pomocí matematického modelování a měření na standardních monitorovacích stanicích. A to se podařilo. Vzorky, které máme vyhodnocené, byly podrobeny různým typům statistických analýz a výsledky, které nám z toho vyšly, naše předchozí úvahy o rozložení znečištění a jeho původu v regionu s vysokou přesností potvrzují. Závěr, když ho zjednoduším, je, že velmi významný vliv na znečištění mají průmyslové zdroje. O tom, jak velký vliv na znečištění ovzduší mají průmyslové zdroje a jak velký lokální topeniště, se dlouho vedl spor.

    

Další vaše projekty uskutečněné společně s polskými kolegy nesou název HEALTHAIR a AIR BORDER. Mohl byste o nich něco říct?

Jsou to menší projekty, které běží paralelně s AIR TRITIA. HEALTHAIR má vyjasnit zdravotní dopady znečištění v oblasti trojmezí a projekt AIR BORDER má zase popsat přenos znečištění z Česka do Polska a zpátky, tedy analyzovat národní zdroje znečištění v této oblasti. Na naší straně jsme k tomu využili bývalou těžební věž na dolu František v Horní Suché a přilehlou monitorovací stanici, a další monitorovací stanice je v Polsku v Ratiboři. Používáme mechanický automatický vzorkovač, který vzorkuje na základě změny směru větru. Když se směr změní, nastaví se tam filtr patřičný pro tento směr. A výsledky analyzujeme opět tady v Dubně s pomocí neutronové aktivační analýzy. Zhruba každý měsíc nám sem posílají sadu naplněných filtrů a takto pracujeme celou sezónu.

 

Jak na výsledky vašich analýz reaguje státní správa na české a polské straně?

Naše státní správa má za úkol v podstatě to samé, čemu se v rámci projektu věnujeme – tedy zlepšovat kvalitu ovzduší tam, kde je špatná. Má na to svoje nástroje od nejnižší úrovně – tedy od obcí přes kraje až po centrální úroveň. Na státní úrovni existuje program pro zlepšení kvality ovzduší. Náš projekt je v podstatě něco podobného, jen usiluje o zlepšení kvality ovzduší v celém tom přeshraničním regionu. V České republice, Polsku a na Slovensku se o to státní správy starají každá zvlášť, i když spolu interagují, vyměňují si informace atd. My máme naopak společnou strategii pro celý region. Ovzduší nezná hranic a ten region je společný. Může to narazit na neshody v legislativách jednotlivých zemí nebo na rozdíly v informačních zdrojích. Naším úkolem je to všechno sjednotit, udělat společnou databázi znečišťování ovzduší pro celý region, analyzovat stav platných legislativ těch tří zemí – od obecní až po centrální úroveň – a navrhnout jednotnou strategii pro celý region. Připravujeme také detailnější vhledy do problémů jednotlivých měst té oblasti, která mají specifické problémy. Jsou to města Žilina, Ostrava, Opava, Opole a Rybnik. Správy těch čtyř zúčastněných krajů s námi ochotně spolupracují a zatupují také region Tritia, který není formalizovaný a nemá žádné vedení ani žádného hejtmana nebo ředitele. 

 

V 80. letech jste vystudoval Vysokou školu báňskou, obor strojní zařízení dolů a hutí. V 90. letech jste si udělal doktorát v oboru ochrany životního prostředí v průmyslu. Zajímala vás ekologie už v 80. letech, kdy byla velmi živým společenským tématem?

V té době jsem se dostal do projektu plynofikace aut, která se dnes zase dostává do módy a v našem regionu byla aktuální v podstatě nepřetržitě od konce Druhé světové války, protože tu máme zásoby metanu, karbonového zemního plynu vázaného na ložiska uhlí. A tento plyn se používal vždy v dopravě. První spalovací motor byl plynový. Ve 40. letech, za války, kdy bylo málo benzinu, se tato technologie rozvinula hodně, po válce se ještě chvíli držela a pak pomalu upadla. V roce 1986 jsme zahájili velký projekt plynofikace celého revíru OKD. Strategie byla taková, že se všechna auta a dopravní prostředky, které byly v revíru k dispozici – včetně vlaků a nákladních aut postupně převedou na zemní plyn.

 

Šlo v tom projektu v první řadě o životní prostředí? 

Nešlo. Svět se tehdy dostával do první ropné krize, bylo málo nafty a země bývalého sovětského bloku chtěly strategicky více využívat zemní plyn, kterého byl dostatek. Ale protože jsem se zúčastňoval i evropských konferencí, které se zabývaly vlivem automobilů na životní prostředí, pochopil jsem problematiku zlepšování kvality ovzduší a pochopil jsem, jak je složitá. Od patnácti let jsem také létal a zajímal jsem se o meteorologii, byl jsem něco jako letištní meteorolog v našem klubu, a tak mi problematika ovzduší byla blízká vždycky. A tak se stalo, že když byla v roce 1990 na VŠB založena katedra ekologie, nastoupil jsem tam do oboru ochrany ovzduší a profesně se tím zabývám až dodneška.

 

Jak jste prožíval havárii jaderné elektrárny v Černobylu? Podílel jste se nějak na měření radioaktivity?

Prožíval jsem ji jako každý, v prvomájovém průvodu jsme vdechovali radioaktivní prach. Moc se o tom nevědělo, informace se dávkovaly velmi opatrně a jenom vybraní jedinci dávali sobě a svým rodinám jód, který brání tomu, aby se reaktivní izotop jódu dostal do štítné žlázy.

 

Jaký je váš názor na jadernou energetiku?

Je to z mého pohledu nutný mezikrok k obnovitelným zdrojům energie. Jednou budeme chtít nebo spíše muset opustit fosilní paliva, na kterých stojí celý rozvoj lidstva za posledních 250 let, protože jejich zásoby se vyčerpají. Budeme se muset systémově vrátit k původnímu ekosystému před fosilními palivy, který byl založený na obnovitelných zdrojích. A jaderná energetika je k tomu dobrý mezikorok. Lidé vymysleli velmi čistý a skvělý zdroj energie – pokud se nestane nějaká havárie, to je potom velký problém. Ale na druhé straně když se podíváte do naší jaderné elektrárny v Dukovanech nebo v Temelíně, zjistíte, že technologicky a organizačně jsou to hi-tech ostrůvky na tak vysoké úrovni, že pokud to udržíme, žádné nebezpečí nehrozí. Množství jaderných odpadů je přitom minimální v poměru k obrovským materiálovým tokům, ke kterým dochází například v našem regionu, kde se každý rok spálí a pyrometalurgicky zpracuje desítky milionů tun uhlí. Postupně ale budeme muset přecházet k nízkoenergetické společnosti, k lokálním energetickým zdrojům, to je dobrý trend. Ale nemůže k tomu dojít skokem. Každý, kdo nedělá z ekologie náboženství, dojde k závěru, že jinak než přes ten jaderný mezistupeň to reálně udělat nejde. Jsou samozřejmě země, které mají například velké množství vody a mohou přejít na obnovitelné zdroje hned. Ale to u nás nejde.    

 

V roce 2010 jste byl jako nestraník za hnutí Ostravak zvolen zastupitelem města Ostravy. Co vás přivedlo do politiky? 

Na prvních billboardech Ostravaka byly znázorněné nosy a bylo tam napsáno „Něco je ve vzduchu, něco je tady cítit.“Celá první kampaň Ostravaka byla založená na tom, že chceme změnit region a něco udělat s kvalitou ovzduší. A v určité fázi života jsem dospěl k závěru, že technicky už je zhruba známo, co je třeba udělat, aby ovzduší nebylo tak kritické a dál se na to bude muset tlačit politicky. Tak jsem se přidal k politickému hnutí, které si toto téma vzalo do vínku. A to hnutí mě zatím nezklamalo, takže jsem stále zastupitel městské části Poruba.

 

Čeho se hnutí Ostarvak za dobu jeho existence podařilo dosáhnout?

Ten gordický uzel, který v regionu byl, se daří ne snad rozseknout, ale aspoň pomaličku rozvazovat. Začíná se přiznávat, že znečištění způsobují velké průmyslové zdroje, začíná se na ně tlačit. Donutit velké průmyslové znečišťovatele, aby snížili emise, je vždycky největší problém, protože to pro ně znamená velké výdaje. A to se podařilo částečně i díky Ostravakovi, který na to od počátku poukazoval. Velcí průmyslníci se stále snaží tvrdit, že znečištění způsobují především lokální topeniště, ale už jim nikdo nevěří. Ještě zbývá přesvědčit vládu, aby peníze na zlepšení ovzduší investovala přednostně do místa, které je hotspotem znečištění, tedy do ostravského regionu, a ne plošně po celé republice. Dokud bude třeba takové věci prosazovat, ještě zůstanu v politice.

 

Vaše projekty jsou přeshraniční, jde vám stejně o Českou republiku jako o Polsko nebo Slovensko. Cítíte se být Evorpanem?

Já jsem byl vždycky Evropan. Přes náš region se občas převalilo něco z Východu nebo ze Západu, moje babička měnila státní útvar, kde žije, asi šestkrát, třebaže se nepohnula z místa. Já vidím naše místo v Evropě a jsem si jistý, že problémy, které jsou podávány jako národní, jsou většinou přeshraniční nebo celoevropské. 

 

Ve svém politickém programu jste prosazoval také otevření se zahraniční spolupráci, a to i na východ. Proč právě na východ?

Já jsem byl vždy otevřený jakékoliv spolupráci, která nám může přinést prospěch. Na úrovni kraje nebo města se nedělá strategická zahraniční politika, na to jsou jiní od státní úrovně výš až po evropskou. Takovou politiku respektuji. Zároveň si ale myslím, že náš region by se mohl otevřít a těžit z toho, co tam máme – tedy z dopravních cest na východ, které tam vždy tradičně byly, i v dobách, kdy jsme byli na okraji sovětského impéria. Ze západu na východ až do Katowic vede dálnice, kterou postavil ještě Hitler a dodnes je to důležitá tepna, na kterou bychom se měli napojit. A jsme také křižovatkou cest mezi severem a jihem, mezi severními státy Evropy a Balkánem. A navíc potřebujeme spolupráci s východní Evropou, abychom měli v regionu dostatek lidí. Z Ostravska totiž v důsledku centralizace místní lidé odcházejí do Prahy, podobně jako z Prahy zase do Německa. Studenti z Ukrajiny nebo z Ruska by měli být na našich univerzitách vítáni, tím spíše, že jsou často velmi dobří.  

 

Jak jste se dostal do SÚJV Dubna?

V určitou chvíli začal být můj tým v Dubně skoro stejně početný jako ten, kterým mám doma na katedře a tak jsem se rozhodl, že sem také pojedu na dlouhodobý pobyt. Ale v důsledku musím vést obě skupiny – jsem vedoucím katedry a jsem i vedoucí pracovník našeho výzkumného týmu v SÚJV. Další důvod, proč jsem tu zůstal, je čistota ovzduší, což je pro mě důležité, protože jsem mohl děti přesunout z toho velmi znečištěného ovzduší na Ostravsku. Pokud jde o odborné zázemí a možnosti výzkumu v SÚJV, je to tady velice různorodé a je tu vedle základního výzkumu také hodně výzkumu aplikovaného. Jinak bych tady nebyl, protože já nejsem jaderný fyzik a zabývám se čistě aplikovaným výzkumem. Takových jako já je tu celá řada, jsou tady lidé, kteří zkoumají biologické membrány, účinky radiace na organismy, věnují se radiobiologii atd.

 

Co říkají vaši známí na to, že pracujete v Rusku?

Je to pro ně exotické, dívají se na to se zájmem a berou to tak, že je odvážné něco takového zkusit.

 

Co byste vzkázal studentům, kteří uvažují o stáži v Dubně? Proč by sem měli přijet?

Když tu absolvují stáž, udělají velký pokrok. Studenti už si zvykli, že v západních zemích je to více méně stejné jako u nás doma. Ale tady, v naprosto neznámém prostředí, kde je i jiný přístup k vědě, se musí se daleko více snažit. A zejména pro ty studenty, kteří by po dokončení studia chtěli pokračovat ve vědě, je to tady vynikající zkušenost.

 

Vaší celoživotní zálibou je létání. Už jste se proletěl nad Dubnou?

Ano, a Dubna i krajina kolem ní je z ptačího pohledu velmi hezká. Je sice rovná a zdánlivě nudná, ale shora je vidět, jak je plná vody, řek a jezer, a také hlubokých lesů, které už u nás doma nemáme. A Dubna obklopená vodou, po které plují velké lodě mi trošku připomíná nějaké přímořské město.