BIODEGRADACE AZBESTOVÝCH MATERIÁLŮ

Transkript

1 VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA HORNICKO-GEOLOGICKÁ FAKULTA Institut environmentálního inženýrství BIODEGRADACE AZBESTOVÝCH MATERIÁLŮ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Autor: Kristýna Petřeková Vedoucí bakalářské práce: doc. Dr. Ing. Radmila Kučerová Ostrava 2016

2

3

4 Prohlášení autora bakalářské práce - Celou bakalářskou práci včetně příloh, jsem vypracovala samostatně a uvedla jsem všechny použité podklady a literaturu. Byla jsem seznámena s tím, že na moji bakalářskou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb. autorský zákon, zejména 35 využití díla v rámci občanských a náboženských obřadů, v rámci školních představení a využití díla školního a 60 školní dílo. - Beru na vědomí, že Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava (dále jen VŠB-TUO) má právo nevýdělečně, ke své vnitřní potřebě, bakalářskou práci užít ( 35 odst. 3) - Souhlasím s tím, že jeden výtisk bude uložen u vedoucího bakalářské práce. Souhlasím s tím, že údaje o bakalářské práci, obsažené v Záznamu o závěrečné práci, umístěném v příloze mé bakalářské práce, budou zveřejněny v informačním systému VŠB-TUO. - Souhlasím s tím, že bakalářská práce je licencována pod Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported licencí. Pro zobrazení kopie této licence, je možno navštívit - Bylo sjednáno, že s VŠB-TUO, v případě zájmu o komerční využití z její strany, uzavřu licenční smlouvu s oprávněním užít dílo v rozsahu 12 odst. 4 autorského zákona. - Bylo sjednáno, že užít své dílo bakalářskou práci nebo poskytnout licenci k jejímu komerčnímu využití mohu jen se souhlasem VŠB-TUO, která je oprávněna v takovém případě ode mne požadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, které byly VŠB- TUO na vytvoření díla vynaloženy (až do jejich skutečné výše). V Ostravě dne Kristýna Petřeková

5 Tímto bych ráda poděkovala za odborné vedení, vstřícný přístup, konzultace a poskytnuté rady v průběhu zpracování mé bakalářské práce doc. Dr. Ing. Radmila Kučerové. Také bych ráda poděkovala za poskytnuté materiály a pomoc při zhotovení práce Ing. Tomáši Ružovičovi.

6 Anotace Tato bakalářská práce je věnována azbestovým materiálům. Byly shrnuty veškeré důležité informace o azbestu. Práce je zaměřena na azbestové minerály, historii a využití azbestu, mikroorganizmy žijící na silikátech, environmentální a zdravotní rizika a zákony Evropské unie i České republiky. Dále je zahrnuto i několik studií, které by v budoucnu mohly vést k biodegradaci azbestu. Klíčová slova: azbest, bakterie, plísně, zdravotní rizika, zákony Summary This bachelor thesis is dedicated asbestos materials. There was summarized all relevant information about asbestos, This work is focused on asbestos materials, hisotory and the use of asbestos, microorganisms living on silica, environmental and health risks and laws European Union or Czech Republic. Furthermore, I was interested in several studies, which could lead to biodegradation asbestos in future. Keywords: asbestos, bacteria, fungus, health risks, laws

7 Obsah 1 Úvod Azbestové minerály a jejich vlastnosti Vznik azbestových minerálů Vznik amfibolů Vznik serpentinů Vznik vláken azbestu Hlavní znaky azbestu Azbestové materiály a jejich likvidace Historie používání azbestu Produkce azbestu Současná výroba Výrobky z azbestu Nakládání s odpadem obsahujícím azbest Stanovení azbestu uvnitř i mimo budov Přístroje používané ve společnosti AQUATEST a.s Mikroorganizmy podílející se na biodegradaci silikátových minerálů včetně azbestů Zdroj živin pro mikroorganizmy Rozpouštění a srážení prvků Praktické využití mikroorganizmů v biotechnologii Mikroorganizmy Bacillus subtilis Bacillus species Bacillus mucilaginosus... 21

8 4.4.4 Bacillus circulans Bacillus globisporus Rod Pseudomonas Mikroskopické houby Aspergillus niger Penicillium Spp Verticillium leptobactrum a Fusarium oxysporum Zdravotní a environmentální rizika spontánní biodegradace azbestových materiálů Únik vláken do životního prostředí Vzduch Voda Půda Transport a rozklad vláken v prostředí Azbestová vlákna jako příčina nemocí nebo úmrtí člověka Způsoby inhalace vláken Chování vláken po vniku do těla hostitele Působení azbestových vláken na organizmus Onemocnění po inhalaci azbestu Další zdravotní dopady Legislativa České republiky Legislativa Evropské unie Globálně harmonizovaný systém klasifikace a označování chemikálií (GHS) 37 6 Závěr Seznam použité literatury... 40

9 Seznam obrázků Seznam tabulek Seznam grafů Seznam příloh... 55

10 1 Úvod Cílem této bakalářské práce bylo zpracovat všechny dostupné informace o azbestu a studie o interakci mikroorganizmů a silikátových minerálů včetně azbestových minerálů. Azbestové minerály se po staletí používaly zejména ve stavebnictví. Ve 20. století se začalo přicházet na nebezpečnost azbestových vláken a postupně se od používání azbestu ustupuje. Z důvodu zdravotních a environmentálních rizik azbestových vláken se hledá východisko z tohoto znečištění životního prostředí. Kontaminované půdy azbestovými vlákny a azbestový odpad podléhá degradaci při působení mikroorganizmů. Plísně a bakterie by se mohly stát základními mikroorganizmy v této problematice. V úvodu práce charakterizuji azbestové minerály, jejich vznikem a jejich vlastnosti. Dále se věnuji zákonům Evropské unie i České republiky, které obsahují informace o stanovení azbestu uvnitř i vně budov, sběru vzorků a zacházení s nebezpečným azbestovým odpadem a mikroorganizmům žijících na silikátech

11 2 Azbestové minerály a jejich vlastnosti Minerály, které označujeme jako azbest, se rozdělují na dvě skupiny. Tyto minerály spadají do třídy silikátů (křemičitanů). První skupina se nazývá amfiboly. Patří sem antofylit s chemickým vzorcem (Mg, Fe) 7 Si 8 O 22 (OH) 2, krokidolit s chemickým vzorcem Na 2 Fe II 3Fe III 2Si 8 O 22 (OH) 2, tremolit s chemickým vzorcem Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2, aktinolit s chemickým vzorcem Ca 2 (Mg, Fe) 5 Si 8 O 22 (OH) 2 a amosit s chemickým vzorcem (Fe, Mg) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 [1], [2]. Barva amfibolů je různá od modrého krokidolitu, přes bíle až šedě zbarvený tremolit a antofylit, zelený aktinolit až po šedý nebo hnědý amosit [2]. Amfiboly jsou nejpočetnější minerály v zemské kůře, kde reprezentují 5% z celkového minerálního složení. Řadí se mezi křemičitany (silikáty), jejich hlavní prvky jsou hořčík, železo, vápník, sodík a občas i např. titan [3]. Dělení amfibolů na základě jejich chemizmu: Ca-amfiboly. Fe-Mg-Mn amfiboly. Na-Ca amfiboly. Alkalické amfiboly. Druhá skupina se nazývá serpentiny (hadce). Nejvyskytovanějším minerálem z této skupiny je chryzotil. Barva tohoto minerálu je bílá až zelená. Chryzotil se řadí k fylosilikátům, jeho chemický vzorec se teoreticky napíše jako Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4. Ze vzorce vyplývá, že převažujícími prvky v jeho struktuře jsou hořčík a křemík. Chryzotil je označován jako bílý azbest. Tento typ je a byl průmyslově nejvíce používaným typem azbestu na světě společně s krokidolitem [4]. V tabulce 1 vidíme přehled azbestových minerálů a jejich rozdílné hustoty. Na obrázku 1 jsou zachyceny struktury chryzotilu a amfibolů

12 Tabulka 1: Přehled azbestových minerálů a jejich různých znaků, což vyplývá z rozdílných hustot [2]. Minerál Hustota (kg m 3 ) Antofylit Krokidolit Tremolit Aktinolit Amosit Chryzotil 2550 Obrázek 1: Struktura chryzotilu s uspořádáním do kruhu (první 2 obrázky) a struktura amfibolů 2.1 Vznik azbestových minerálů (následující dva obrázky) [5]. V obou případech se jedná o metamorfované horniny. Metamorfované horniny vznikají v zemské kůře při působení vysokých tlaků, teplot a chemizmu prostředí ze všech druhů hornin

13 2.1.1 Vznik amfibolů Amfibol vzniká v největším počtu případů regionální metamorfózou magmatických hornin, zejména z čedičů a andezitů nebo přeměnou z jiných hornin z původních amfibolů a z některých rul [6] Vznik serpentinů Serpentiny (hadce) vznikají metamorfózou ultrabazických hornin typu peridotitů, dunitů a harzburgitů. Metamorfní okolnosti vzniku odpovídají vyšší facii břidlic nebo nižší amfibolové facii. Další možností geneze serpentinů je při výstupu ultramafického (tmavého) magmatu do zemské kůry. Při tomto pohybu magmatu nastává hydratační metamorfóza minerálů olivínu a pyroxenů [6]. 2.2 Vznik vláken azbestu Ke genezi azbestových vláken jsou potřebné určité podmínky při tvorbě krystalů a přesné chemické podmínky prostředí v místě, kde dochází k přeměnám minerálů na serpentiny nebo amfiboly. Takové to podmínky poté musí být dostatečnou dobu stejné a neměnné, aby připustily růst řetězců křemičitanů do vláknitých struktur [6]. 2.3 Hlavní znaky azbestu Azbest, česky osinek čí řecky asbestos (nezhasitelný), je krystalická forma křemičitanu hořečnatého někdy také hořečnato-vápenatého. Hlavním znakem je vláknitá stavba azbestových minerálů a tyto vlákna se jeví jako organická celulóza [7]. Strukturně se jedná o spojení křemíko-kyslíkového čtyřstěnu SiO 4 4. Středová část je tvořená atomem křemíku a ze čtyř atomů kyslíku umístěných na vrcholech tetraedru. Mezi- řetězové interakce jsou u azbestových minerálů špatné, ale jsou silné a stálé v mezích řetězce, což způsobuje rozpad na jednotlivá vlákna [8], [9]. Na obrázcích 2, 3, 7, 8 vidíme morfologii chryzotilu a krokidolitu s jejich EDX analýzou. Na obrázcích 4 a 5 je zobrazena struktura serpentinů a amfibolů. Na obrázku 6 vidíme rozměry vazby Si O v silikátech

14 Obrázek 2: Morfologie chryzotilového analytického standardu při zvětšení x [10]. count TŘÍDA VLÁKNA 1 - CHRYZOTIL Si pík kategorie A Mg pík kategorie A Obrázek 3: EDX spektrum analýzy na vlákně chryzotilu s vyhodnocením [10]. energie kev

15 Obrázek 4: Vnitřní struktura serpentinů [4]. Obrázek 5: Vnitřní struktura amfibolů (dvouřetězcové inosilikáty) [4]. Obrázek 6: Rozměry vazby Si O v silikátech [6]

16 Obrázek 7: Morfologie amfibolitického analytického standardu krokidolitu při zvětšení x a 500 x. [10]. coun t TŘÍDA VLÁKNA 2 - AMFIBOLIT Si pík kategorie A O pík kategorie A Fe pík kategorie A Mg pík kategorie C Na pík kategorie C energie kev Obrázek 8: EDX spektrum analýzy na vlákně amfibolitu s vyhodnocením [10]. Fyzikálně chemické vlastnosti azbestu jsou zejména tyto: Odolnost proti ohni tedy nehořlavost. Chemická odolnost proti kyselinám a zásadám. Pevnost vláken. Občas je možné i spřádání

17 Ohebnost vláken. Termální stabilita. Velmi nízká vodivost elektřiny. Odolnost proti degradaci. Perzistence v přírodě. Hydrofóbnost [1], [11], [7]

18 3 Azbestové materiály a jejich likvidace 3.1 Historie používání azbestu Používání azbestu se datuje až do dávných dob. Po staletí azbest lidé upotřebili na nejrůznější výrobky, např. v Egyptě na plátno, do kterého byla zabalena mumie faraona nebo jako papír nalezený v Itálii. Výroba těchto předmětů byla ale jen ojedinělou záležitostí. Začátkem roku 1800 propukla průmyslová revoluce a všechno se změnilo. Těžba azbestu začala narůstat geometrickou řadou a nevídané množství výrobků z něj také [12]. 3.2 Produkce azbestu První větší doly na azbest vznikly ve třech státech Afriky začátkem 19. století. Poté byl azbest nalezen i v Kanadě u města Québec a ve 20. století existovala dvě hlavní ohniska výroby azbestu, a to již ve zmiňované Kanadě a Sovětském svazu. Za těmito zeměmi se zařadily jižní Afrika, Zimbabwe, Čína, Brazílie, Itálie a Spojené státy americké. Další evropské země - Anglie, Skotsko a Německo si také nenechaly ujít tento druh průmyslu. Za celé 20. století tyto státy vyprodukovaly neuvěřitelné množství tun azbestu [12], [13]. Produkce azbestu ve 20. století je znázorněna v grafu 1 [12], [13]. 3.3 Současná výroba V posledních letech se 50 zemí rozhodlo nepokračovat v azbestové produkci a mezi nimi jsou všechny státy Evropské unie. Snížila se výroba a používání výrobků z krokidolitu a byly zakázány postřiky obsahující azbest. Ostatní státy omezily výrobu. 90 % azbestové produkce spadá na chryzotilový azbest a jen 10 % na azbest ze skupiny amfibolů [1]. Opačný trend je v asijsko-tichomořském regionu, kde produkce naopak vzrůstá. V letech se vyprodukovaly celosvětově zhruba 2 miliony tun azbestu [14]

19 Množství azbestu (metrická tuna) Kristýna Petřeková: Biodegradace azbestových materiálů Produkce azbestu ve světě během 20. století Sovětský svaz Kanada Jižní Afrika Zimbabwe Čína Brazílie Itálie Spojené státy americké Státy Graf 1: Světová produkce azbestu ve 20. století (od roku 1920 do roku 2000) [13]. 3.4 Výrobky z azbestu Azbest byl v minulosti důležitou surovinou pro stavební průmysl nebo pro výrobu ohnivzdorných materiálů např. obleků pro hasiče, díky jeho dobrým žáruvzdorným vlastnostem a dostupné ceně [15], [16]. V období největšího rozkvětu azbestových výrobků jich bylo uváděno na trh kolem 3000 [7]. Nejvíce vyráběny byly azbestový cement, beton do jaderných elektráren, potrubí, kouřovody, součástky do aut jako např. brzdové obložení, obvodové pláště budov, izolační desky, nástřikové hmoty, lana z azbestu, tkané látky, desky na těsnění, obaly, barvy, papír, třecí produkty, krytiny na podlahy a střešní krytiny eternit nebo beronit [17], [18], [19]. 3.5 Nakládání s odpadem obsahujícím azbest Při demolici nebo přestavbě staršího domu, ve kterém se našel nebezpečný azbest, se poté klade důraz na jeho bezpečné odstranění. Dělníci pracující na takovéto stavbě zejména v uzavřených prostorách, kde by mohli být vystaveni vláknům azbestu, v bezpečnostním obleku a s respirátory. Azbest se balí do pytlů s označením pro nebezpečný odpad, v některých případech se před dlouhodobým uložením upraví a ukládá se poté na

20 skládky kategorie S. Když dorazí odpad na skládku, tak se okamžitě musí zakrýt, nejběžněji jiným odpadem nebo hlínou. Azbestový odpad podléhá registraci [16]. Azbest se může také přetvořit z nebezpečného odpadu na bezpečný. Jedna z těchto metod je poškození stavby azbestových vláken tepelným zářením. Při zahřívání se z azbestových materiálů uvolní chemicky vázaná voda, dochází tak ke změnám vnitřní krystalové struktury a vzniknou nové minerální fáze. Toto se dokázalo na základě studie, kde byly studovány tepelné rozklady tři materiály s obsahem azbestu z Polska několika metodami. Použité metody byly diferenční termická analýza, termogravimetrie s analýzou uvolněných plynů, rentgenová strukturní analýza, infračervená spektroskopie a rastrovací elektronová mikroskopie. Bylo zjištěno, že tepelný rozklad je u všech typů azbestů velmi podobný, ne-li stejný [20]. V tabulkách 2 a 3 jsou podrobnosti o výrobcích vyráběných v ČR nebo ČSSR. Tabulka 2: Výrobky, místa výroby a doba výroby azbestu v ČR nebo ČSSR [21]. Výrobek Doplňující údaje Místo výroby Ukončení výroby Střešní šablony Eternit, Beronit Vlnitá střešní krytina typu A a B (podle velikosti vlny) Hřebenáče, tvarovky a střešní větrací prvky 400x400x4 mm, 450x400x4 mm, šedé, černé, červené, i jiné barvy, ρ = 2100 kg/ m 3 Desky šedé, černé, červené, zelené i jiné barvy, různých rozměrů, ρ = 1800 kg/m 3 Různé rozměry k základním střešním prvkům Beroun, Šumperk, Nitra Beroun, Šumperk, Hranice, Nitra, Púchov Beroun Šumperk, Hranice, Nitra Izolační šňůra = 1 50 mm Zvěřinec 1990 Netkané textilie NETAS Izolační vrstva ID a IDK Květinové truhlíky a zahradní doplňky Tlakové a kanalizační roury a tvarovky Tloušťka 0,6-1,1 mm Zvěřinec 1990 Tloušťka 1-6 mm Zvěřinec 1990 Různé velikosti a tvar Beroun, Nitra 1999 = mm, mm délka Beroun, Hranice, Nitra

21 Výrobek Doplňující údaje Místo výroby Ukončení výroby Interiérové velkoplošné desky (Dupronit A, B, C, Ezalit A, B, C) Desky exteriérové a podstřešní (Dekalit, Lignát, Cembalit, Cemboplat, Unicef) Sendvičové desky s pěnovým polysterenem Desky Pyral Desky Izomin, Akumín, Calothermex Tloušťka 6,8,10,12mm, ρ = kg/ m 3, v přírodní světle šedé barvě Tloušťka 6,8,10,12 mm, ρ = kg/ m 3, v přírodní světle šedé barvě Beroun Šumperk, Nitra, Púchov Beroun, Hranice Šumperk, Černousy, Púchov, Nitra 1995, Nitra 1995 Požáru odolné sendvičové desky s vlnitou hliníkovou fólií v jádru Thermoizolační desky ρ = mm Praha 1992 Nová Baňa, Báňská Štiavnica 1992 Asfaltové desky ASBIT Výrobky s mikromletým azbestem Brno 1990 Asfaltové pásy např. Aralebit, Bitagit, Cufolbit, Arabit-S, plastbit Výrobky s mikromletým azbestem Brno, Hostinné, Bělá, pod Bezdězem 1990 Nástřikové hmoty, Pyrotherm Protipožární nástřiky zejména na ocelové konstrukce Praha, Dlhá Ves, Čičajovce, Parchovany

22 Tabulka 3: Názvy výrobců azbestových materiálů v ČR nebo ČSSR [21]. Města Firmy Beroun, Hranice Nitra, Púchov Azbestocementové závody n. p. Šumperk Eternitové závody n. p. Zvěřinec Azbestos n. p. Brno Izolační závody n. p. Praha Stavební izolace n. p. Černousy Severočeské dřevařské závody n. p. Česká Lípa Bělá pod Bezdězem Dehtochema n. p. Báňská Štiavnica Rudné Bane n. p. Báňská Štiavnica Nová Baňa Stavební závody těžkého strojírenství 3.6 Stanovení azbestu uvnitř i mimo budov Dlouhodobá přítomnost azbestu a vystavení osob jeho působení vyvolávají vážná onemocnění. Proto různé organizace a vlády vydaly normy pro monitoring hrozby expozice azbestem [22]. Odběr, příprava a analýza vzorků Od roku 1993 se stanovení azbestu v odpadním plynu provádí podle normy vydané Mezinárodní organizací pro normalizaci ISO Před touto normou nebylo přesně určeno, jak se úkony spojené s odběrem a analýzou vzorků provádějí. Určitý objem odpadního plynu přechází přes filtr. K tomuto účelu se používají ploché membránové filtry z esterifikované celulózy s rozměry 0,45 μm až 1,2 μm. Zachycená vlákna se z filtru přemístí na průsvitnou podložku, kde se rozpoznávají a počítají vybranou technikou podle náležitého předpisu pod mikroskopem s využitím optické mikroskopie s fázovým kontrastem, optické mikroskopie s polarizací světla, skenující (rastrovací) elektronové mikroskopie nebo transmisní elektronové mikroskopie [23]

23 Postup při odběru a přípravě vzorku pro následný rozbor a vyhledání jednotlivých forem azbestu popisuje i norma Svazu německých inženýrů VDI 3866 část I. V normě popsané postupy slouží k detekci azbestu bílého, hnědého a modrého u technických výrobků s koncentrací větší než 1 %. Nejedná se ale o odhalení menšího množství azbestu, tedy soustředění menšího počtu vláken pod 1 % např. znečištěním materiálu azbestem. Při přípravách na měření se strategicky plánují i místa odebírání vzorků v budovách. Od roku 2008 se ruční stanovení azbestu a odběr vzorků ve vnitřním prostředí řídí normou, která byla vydána Mezinárodní organizací pro normalizaci ČSN EN ISO , Vnitřní ovzduší část - 7: Postup odběru vzorků při stanovení koncentrace azbestových vláken v ovzduší. Pro zjištění podmínek vnitřního prostředí budov se využívají obdobné metody jako v azbestové analýze odpadního plynu. Jsou to metody optické mikroskopie s fázovým kontrastem, skenovací elektronová mikroskopie nebo transmisní elektronová mikroskopie. Podle metody, jaká se zvolí k analýze, se určuje pořadí odběru vzorků. Odběr vzorků ve vnitřním prostředí se provádí v budovách, kde se pracuje s materiálem s obsahem azbestu. Po prozkoumání celé budovy se vyberou vhodná stanoviště sběru vzorků a po odběru se posílají rovnou do laboratoře. Získané výsledky koncentrací azbestu v budovách se poté podle několika předpisů posuzují na základě srovnání s hodnotami vnějšího ovzduší. K odběru vzorků vnějšího ovzduší slouží pouzdro s filtrem skloněným ústím dolů, umístěným v úhlu 45 [24], [25]. Metody stanovení azbestu Jednou z nejúčinnějších metod je skenující (rastrovací) elektronová mikroskopie popsaná v předpisu VDI 3866 část 5: Stanovení azbestu u technických výrobků Metoda rastrovací elektronové mikroskopie. Metoda je zejména určená pro bílý, hnědý a modrý azbest s koncentrací ve vzorku větší než 1 %. Díky této metodě zjišťujeme procento azbestu v technických výrobcích [26]. Další normou je VDI 3492, Měření anorganických vláknitých částic Metoda skenující elektronové mikroskopie. Tato norma slouží k analýze vzorku vnitřního i vnějšího prostředí [27]

24 Princip skenující elektronové mikroskopie V rastrovacím elektronovém mikroskopu (SEM) je podložen analýze filtr, na který se zachytával vzorek, a to bez jakýchkoliv změn. Poté se nahodile vytipuje oblast vyhrazená pro počítání vláken, která je předem daná normou a vlákno se člení podle svého typu. U SEM metody se nedají pozorovat změny krystalických struktur vláken a rozlišení je v rozmezí od nm. Členění je prováděno rentgenovou strukturní analýzou vláken, která se provádí energiově-disperzní analýzou paprsků X (EDX) [19]. Mezinárodní organizace zabývající se tvorbou norem vydala v roce 2002 další normu ISO 14966, Okolní vzduch Stanovení numerické koncentrace anorganických vláknitých částic Skenovací metoda elektronové mikroskopie. Princip ISO 14966: 2002 Specifické je pro tuto metodu použití membránových filtrů s povrchem ze zlata a kapilárními póry. Dopředu známý objem vzduchu je přefiltrován přes filtr. Rentgenovou strukturní analýzou se začlení vlákna k příslušnému azbestovému typu. Rozeznávací schopnost u vláken delších než 5 mikrometrů při běžných podmínkách měření je 3 až 200 vláken na mm 2 filtru. Při délce vlákna pod 0,2 mikrometrů je detekovací a členící schopnost metody velmi snížená [28]. 3.7 Přístroje používané ve společnosti AQUATEST a.s. Thermo Scientific microphazir Jedná se o ruční a přenosný spektrometr, který pracuje v oblasti blízké infračervenému záření [10]. Vidíme ho na obrázku

25 Obrázek 9: Přístroj Thermo Scientific microphazir [10]. Phenom Pro-X Následně se vzorky analyzují na tomto přístroji. Je to elektronový mikroskop s energiově disperzním rentgenovým spektrometrem [10]. Je zachycen na obrázku 10. Obrázek 10: Přístroj Phenom Pro-X (článek sanace) [10]

26 4 Mikroorganizmy podílející se na biodegradaci silikátových minerálů včetně azbestů Silikáty jsou nejvíce zastoupené minerály v přírodě s obsahem SiO 2, tvoří až 75 % zemské kůry. Silikáty se rozdělují podle uspořádání vnitřní stavby na [29], [30], [6]: Tektosilikáty Fylosilikáty Inosilikáty Cyklosilikáty Sorosilikáty Nezosilikáty Otázky okolo procesu degradace silikátů byly dlouhou dobu nezodpovězeny a první odpovědi přišly společně s autorem teorie o původu druhů Darwinem. Od té doby se zjistilo mnoho poznatků o degradaci silikátů, které se realizují v půdě. Jedná se o biochemické procesy způsobené činností mikrobiálních organizmů [29]. 4.1 Zdroj živin pro mikroorganizmy Bakterie osídlují silikátové minerály kvůli přítomnosti důležitých iontů v minerální struktuře. Bakterie tedy rostou zejména tam, kde se vyskytují živiny potřebné k jejich výživě a růstu. Půda je např. bohatá na uhlík, ale chudá na fosfor, tak dochází ke zvětrávání živců. Šíření mikroorganizmů v půdě je z části vedeno mineralogickým složením a z části schopností organizmů čerpat minerálně vázané živiny [31]. 4.2 Rozpouštění a srážení prvků Mikroorganizmy a minerály se navzájem ovlivňují a dochází k rozpouštění látek v roztoku, což zasahuje do okolního prostředí [32]. Toto je přímý důsledek několika za sebou jdoucích oxidačně-redukčních chemických reakcí [33]. Mikrobiální přeměna minerálů je umožněna prostřednictvím oxidace společně s posuvy ph, redoxní chemií a vylučováním organických a anorganických metabolitů. Organické a anorganické metabolity fungují jako komplexotvorné ligandy, které ovlivňují počínání stopových prvků. Mikrobiální děje působí na solubilizaci, distribuci a srážení rozpuštěných stopových prvků. Srážení je účinný způsob,

27 jak mechanizmy uvnitř mikrobiální buňky imobilizují kovy ve svých tkáních společně s druhotnou tvorbou nových minerálních zárodků [34]. Přepokládá se, že důležitou úlohu mají v tomto procesu i chelatační činidla. Schopnost chelatovat mají mikroorganizmy prostřednictvím sideroforů a tyto látky napomáhají rozpouštění minerálů. Siderofory jsou peptidy se schopností vázat železo. Mikroorganizmy rozpouštějí minerály, které potřebují pro několik účelů. Používají rozpouštění jako zdroj své energie, jako konečný donor elektronů v procesu respirace, pro svoji výživy prostřednictvím získání stopového prvku nebo je záměrem zvýšení schopnosti prosazení se v mikrobiálním společenstvu [35]. Vliv ph Vazby minerálního rozpouštění jsou poměrně stálé za neutrálního nebo kyselého ph, tedy při ph 7. Změna vazby je vázáná na změnu ph a závisí na fázi protonizace nebo deprotonizace vnější části minerálů. Prostřednictvím dýchání bakterie produkují kyselinu uhličitou, kterou si hlídají hladinu ph [36], [31]. Vliv redoxního potenciálu Děje spojené s oxidačně-redukčními reakcemi, které se odehrávají uvnitř běžných organizmů i mikroorganizmů vyrábějí energii pro veškeré tělesné funkce. Uvnitř organizmu se transportují elektrony (e ) podél elektronového dopravního řetězce, nacházejícího se v cytoplazmě a v cytoplazmatické buněčné membráně na dominantní vnější akceptor elektronů (oxidační činidlo), jako jsou O 2, Fe 3+, které jsou redukovány. Největším zdrojem energie pro organizmus je oxidace uhlíku (C) ve formě glukózy a transfer e na kyslík (O 2 ). Když je kyslík zcela vypotřebovaný, tak dusičnany, oxidy manganu, železa, sírany a CO 2 jsou redukovány. Tyto reakce mají vliv na své okolí a na pohyblivost iontů kovů [36]. Rozdíly rozpouštění v laboratorních a přírodních podmínkách byly také zkoumány. Tyto pokusy dokázaly, že rozpouštění je mnohem rychlejší v přírodě než v laboratoři. Jedním z důvodů je zajisté nesprávné zopakování podmínek potřebných ke kontinuálnímu průběhu reakcí [37]

28 Vliv teploty a tlaku Rychlost chemických reakcí ovlivňuje především teplota a tlak. Rychlostní průběh reakce v závislosti na teplotě se vypočítá pomocí tohoto Arrheniusoho vztahu: k r = Ae E art (1) V tomto vzorci je k r konstanta pro rychlost rozpouštění, A je faktor frekvence, E a je energie potřebná pro aktivaci, R je plynová konstanta a T je absolutní teplota při chemické reakci [31]. 4.3 Praktické využití mikroorganizmů v biotechnologiích Použití mikroorganizmů vede k odstranění různých nečistot (příměsí) ze silikátových materiálů nebo k destrukci silikátových minerálů. Mikrobiální destrukce vede k: Výběrové těžbě křemíku za účelem obohacení residua hliníkem (Al). Výběrové těžbě hliníku. Odstranění nepotřebných barvících složek, v první řadě titanu a železa. Nárůstu technologických znaků nerudných surovin. Rozpadu stavebního a sochařského kamene. Tato destruktivní činnost bakterií se také může využít ke snížení nebezpečnosti a k biodegradaci azbestu [29]. 4.4 Mikroorganizmy Bacillus subtilis Od roku 1835 se Bacillus subtilis nazývala Vibrio subtilis, což bylo předtím, než bakterii přejmenoval Ferdinand Cohn. Patří mezi bakterie, kterou vědci zkoumali mezi prvními mikroorganizmy. Bakterie z rodu Bacillus jsou většinou nepatogenní bakterie s kosmopolitním výskytem, nacházejí se v půdě, vodě i potravinách. Je to grampozitivní bakterie s tyčinkovitým tvarem s uspořádáním do řetízků. Je aerobní nebo striktně

29 anaerobní, ale je schopná i živiny získávat z odumírajících organizmů tím, že rozkládá jejich těla (saprofytické organizmy) [29], [38]. V nepříznivých podmínkách využívá několik taktik, jak přežít např. nedostatek potravy a jednou z možností je vytvoření endospory se stresovou rezistencí. Nejhojnější výskyt Bacillus subtilis je v půdě, kde kromě endospor produkuje i antibiotika proti ostatním G + bakteriím a tím si udržuje dostatek živin a brání se konkurenci [38], [29], [39]. Vazba mezi Bacillus subtilis a silikáty Vazba mezi silikátovými minerály a Bacillus subtilis se nepovažuje za přímou interakci, ale je zprostředkována pomocí elektrostatického vzájemného působení zúčastněných činitelů [40]. Vazba mezi kovem a bakterií je umožněna pomocí buněčné stěny z mureinů. Samotné spojení je vyvoláno nejspíše absorpcí křemíku na železo a na oxidy hliníku, což umožní elektrostatickou vazbu na povrch bakterií. Bakteriální metabolizmus funguje jako předloha pro srážení oxidů železa a hliníku [42], [41]. Rozpad (zvětrávání) granitu a silikátů v této hornině byl podroben výzkumu při působení bakterie Bacillus subtilis. Bakteriální působení vede ke vzniku otvorů na minerálním povrchu. Nejcitlivější ke zvětrávání byl plagioklas a albit v granitu [43]. Na obrázku 11 můžeme vidět výsledek zvětrávání minerálů v žule. Bakterie Obrázek 11: Výsledek zvětrávání plagioklasu v žule [43]

30 4.4.2 Bacillus species Tyto bakterie byly kultivovány po dobu 46 dnů s železo-křemičitým sklem, které je chemicky a strukturně analogické jako amfibol společně s desferrioxaminem-b mesiláty (DFAM), což jsou siderofory produkované jedním druhem aktinomycet. Po týdnu inkubace se ukázalo, že železo a hliník se uvolňují ve značné míře. V kontinuálních testech bez DFAM docházelo k mírnějšímu uvolňování prvků. Siderofory produkované Bacillus sp. zapříčinily vytvoření biologických jamek ve Fe-Si skle podrobenému výzkumu [44] Bacillus mucilaginosus Barvení dle Grama ukázalo, že se jedná o gramnegativní bakterii. Samotné bakteriální tělo je ve tvaru tyče s hutným vnějším obalem (kapsule) a s elipsovitými výtrusy. Bakteriální metabolizmus fermentuje cukr a produkuje různé organické sloučeniny [45]. Jedná se o bakterii separovanou ze silikátového prostředí s významnou geochemickou aktivitou. Kapalné médium s touto bakterií obsahuje fytohormony, kyseliny, ketokyseliny, aldehydy, alkoholy, polysacharidy a snížené ph, což zrychluje rozpouštění minerálů. Půda s mikrobiologickou činností je zdrojem rostlinných biolitů [46], [47]. Po naočkování tímto druhem bakterií se podpořilo rozpouštění slídy a prosakování draslíku do půdy, kde tento prvek slouží jako důležité hnojivo, což bylo pozorováno a dokázáno analýzou elektronovým mikroskopem [48], [49]. Spolu s práškem ze serpentinů se Bacillus mucilaginosus ponechal při výzkumu 30 dní. Po uplynutí doby kultivace se výrazně zvýšila koncentrace Mg v roztoku. Množství Si a Mg se shodovalo s dosud známými znalostmi o rozpouštění silikátů. Rozpouštění pracuje jen z mála procent na genetickém základu, ale pravděpodobněji probíhá biologicky. Serpentinový prach má po kultivaci pórovitou konzistenci díky jamkám na povrchu [50] Bacillus circulans Bacillus circulans je průhledná bezbarvá bakterie. Jako ostatní bakterie rodu Bacillus je grampozitivní. Její metabolizmus vytváří látky jako lysin dekarboxylázu, indol nebo sulfan. Další její schopností je hydrolýza aminokyseliny argininu [51]

31 Jedná se o bakterii, kterou lze použít jako podstatný článek pro zdroj přírodního hnojiva a pro biologické loužení. Do půdy se po vystavení jejímu vlivu vylouhují důležité prvky jako křemík, draslík či hliník ze silikátů [52] Bacillus globisporus Známá také jako Sporosarcina globispora byla objevena v roce 1969 [53]. Bakterie se nacházela a byla separována pro vědecké účely z naleziště živců, nicméně i interakce mezi biotitem a muskovitem je v přírodě běžná. V tomto případě se jako nejdůležitější metabolit ukázala kyselina glukonová jako zásadní prvek pro následné rozpouštění draslíku a křemíku. Rozpouštění živce bakterie provádí pomocí kyseliny octové a glukonové. Slídy a živce jsou výborným zdrojem draslíku a křemíku [54] Rod Pseudomonas Rod Pseudomonas se řadí mezi gramnegativní nefermentující bakterie. Jejich výskyt je široký a nacházejí se v půdě i ve vodě [8]. Bakterie, které se izolovaly z hluboce tekoucích vod a následně se naočkovaly na agarová média, byly identifikovány jako příslušníci rodu Pseudomonas. Poté se nechaly při neutrálním ph a optimální teplotě tyto bakterie kultivovat s olivínem. Z olivínu se začaly uvolňovat prvky jako křemík, železo či hořčík a rychlost těchto reakcí byla zaznamenávána. Zjistilo se, že hodnoty ph a rychlost rozpouštění organického materiálu jsou hlavním mechanizmem řídícím uvolňování prvků z olivínu v podmínkách co možná nejdále od rovnovážného stavu [55]. Pseudomonas aeruginosa Tyto bakterie byly samostatně podrobeny výzkumu při působení abiotických - neživých a biotických živých faktorů okolního prostředí. Experiment trval 133 dní a uskutečnil se zejména kvůli ochraně životního prostředí a degradaci čedičového skla a popela ze spalovny. Degradace za abiotických podmínek je až o % účinnější než za biotických podmínek. Rozpouštěcí rychlost se změřila a za abiotických podmínek byla 29, g m 2 d 1 a za biotických podmínek 18, g m 2 d 1 u bazaltového materiálu. V tomto případě bakterie zbrzďují celý proces [56]

32 4.5 Mikroskopické houby Aspergillus niger Jedná se o druh vláknité houby s černým myceliem a rychlým růstem. Stélka se skládá z nebarevné stopky, na kterou navazuje kulovitý měchýřek. Rozmnožuje se pomocí konidií tedy nepohlavně. Tuto mikroskopickou vláknitou houbu můžeme nalézt prakticky ve všech složkách životního prostředí. V půdě rozkládá rostlinou hmotu a má významný podíl na koloběhu uhlíku. Nebezpečí kontaminace jsou vystaveny zejména potraviny v domácnosti tzv. černou plísní [57], [39], [58]. Metabolizmus Aspergillus niger produkuje kyselinu citrónovou a tato schopnost se používá v biotechnologiích pro výrobu této kyseliny. Kyselina citrónová se ukázala také jako skvělý metabolit pro extrakci kovů a rozpouštění silikátových minerálů. Pro test extrakce kovů, přesněji niklu a zinku, se použily silikátové minerály calamin a garnierit inkubované s tekutou kulturou A. niger. Proces se ukázal jako účinný a zužitkovatelný v praxi. V porovnání s chemickým loužením bez bakterií a hub je tento proces ekonomičtější a představuje jen velmi malé ekologické riziko. Vláknité houby dokázaly vytěžit z minerálů více kovů než bakterie. Celý pokus trval minimálně 15 dní, aby se maximální množství kovů dostalo z minerálů do tekutého média [59] Penicillium Spp. Skládá se ze zeleně až bíle zbarvených rychle rostoucích kolonií, které jsou tvořené hyfami, která produkují konidie. Výživa tohoto rodu jako saprofyta je složena z organických látek. Rozmnožuje se výtrusy snadno se šířícími vzduchem i vodou. Tělo této vláknité houby je štětičkovitého tvaru a produkuje kyselinu penicilinovou a toxiny [60], [61]. Četné množství Penicillium species se separoval z půdy ve státě Oregonu. Na tomto území se z geologického hlediska nachází serpentiny bohaté na hořčík. V místech kolem kořenů rostlin (rhizosféra) se izoloval jeden druh a v hlubších vrstvách půdy bez kořenů rostlin druhý. Oba tyto druhy se staly předmětem výzkumu. Zjistilo se, že oba druhy rozkládají serpentin za neustálého uvolňování křemíku a hořčíku. Tyto druhy degradují i

33 muskovit a uvolňují ze slídy hliník, draslík a křemík. Malé procento z uvolněných kationtů zůstalo imobilizováno ve tkáni mycelia. Zvětrávání hornin je umožněno produkcí organických kyselin nebo sideroforů. V půdě se na degradaci podílejí mikroorganizmy společně s rostlinami, což umožňuje získání důležitých živin. Dva izolované druhy vláknitých hub se vypěstovaly v tekutém médiu, poté se mycelia propláchla destilovanou vodou a ponechala se tři týdny v médiu s 8 % glukózou s 0,01 g vzorku serpentinu a muskovitu. Po uplynutí testovací doby se hodnotily koncentrace iontů prvků v tkáních hub atomovou absorpční spektroskopií. U obou druhů hub se zvedly koncentrace iontů prvků, a to bez ohledu na to kde v půdě byly druhy izolovány [62] Verticillium leptobactrum a Fusarium oxysporum Verticillium leptobactrum byl objeven v roce 1971 vědcem W. Gamsem. Fusarium oxysporum patří mezi nejběžnější půdní houby. Zahrnuje velké množství kmenů, jako na příklad parazitické, saprofytické, ale i pár patogenních [63], [64]. Jedním z mnoha míst výskytu a odběru vzorků těchto dvou druhů jsou západní Alpy, kde se nacházejí v hadcových horách na nalezištích chryzotilu. Vlákna hub (hyfy) pronikají do hornin, a tedy i do jednotlivých horninových minerálů. Pro skalní prostředí jsou druhy mikroskopických hub přizpůsobeny nízkou molekulovou hmotností organických kyselin. Tyto druhy jsou schopné okyselit skalní podloží a uvolňovat ionty a jsou významnými producenty chelatačních činidel. Plísně jsou schopny produkovat siderofory, které jsou přizpůsobeny pro poutání a přenášení železa. Plísně získané železo potřebují ke svému metabolizmu. V procesu rozpouštění hornin jsou zásadní chemické reakce komplexolýza, acidolýza a dále mycelia hub imobilizují kovy ve svých tkáních [65]. Železo plní tyto dvě funkce na povrchu hornin. Katalyzuje tvorbu kyslíkových radikálů a stará se o následnou oxidaci biomolekul. Jelikož Verticillium leptobactrum a Fusarium oxysporum vykazovali předpoklady k detoxikaci azbestu, došlo k výzkumu a pozorování interakce s chryzotilem. Odebrané vzorky plísně vypěstované na 2 % agaru se poté přenesly do tekutého minerálního čpavkového média s obsahem 2 % glukózy. Vláknitý chryzotil byl vložen do trubkové

34 dialyzační membrány svázané na koncích. Inkubace probíhala za i bez přítomnosti chryzotilu. Po uplynutí doby kultivace byla odebrána z média vlákna azbestu. Mycelia hub od média se oddělila filtrací. Tento kultivační postup se zopakoval třikrát. Následnému zkoumání byla podrobena suchá biomasa mycelia plísní a množství železa v myceliích a v médiích. Nitrobuněčná a mimobuněčná koncentrace železa u vzorků bez azbestu i s azbestem se určila pomocí atomové emisní spektrometrie s indukční vázanou plazmou (zkratka: ICP- AES). Toto se provádí s použitím zařízení Liberty 100 Varian opatřeného rozprašovači V- Groove a monochromátoru Czerny-Turner (Mineralogicko-petrologické vědní oddělení, Turínská univerzita). Jako další byla provedena statistická analýza pomocí tzv. t-testu. Byly použity dvě proměnné, tedy houby pěstované s azbestem a bez azbestu. Růst hub v přítomnosti azbestových vláken nebyl zásadně pozměněn u druhů F. oxysporum a V. leptobactrum. Železo dokázal nejlépe odstranit druh Verticillium leptobactrum, u kterého došlo také k největší barevné změně média do růžovo-oranžové barvy. Fusarium oxysporum měl v testu velmi podobné výsledky [66]. Úspěšně se osvědčilo i odstranění dalších prvků přítomných v azbestové struktuře jako jsou hořčík a křemík [65]. V tabulce 4 jsou uvedeny výsledky výzkumu a zejména změna koncentrace železa v myceliu po inkubaci

35 Tabulka 4: Micelární růst v přítomnosti a v nepřítomnosti chryzotilových vláken [66]. Druhy Suchá hmotnost biomasy plísní (mg) Koncentrace železa v médiu standardizována k hmotnosti biomasy / Fe (μm.mg 1 ) F. oxysporum 350 (± 22) - F. oxysporum s chryzotilem 397,5 (± 12) 0,44 (± 0.3) V. leptobactrum 121,5 (± 19) - V. leptobactrum s chryzotilem 106 (± 10) 4,7 (± 0.6) Další pokus se věnuje amfibolovému azbestu, v tomto případě o krokidolit. Fusarium oxysporum i s několika dalšími druhy hub se nechaly inkubovat s krokidolitem. Po uplynutí 20 dní byly pozorovány změny v růstu mycelia. Při oddělení mycelia od azbestu membránou nedošlo k poškození vláken, zatímco v přímém kontaktu krokidolitu s myceliem došlo k poškození hyf plísní. Dané kmeny hub dokáží rozpouštět významné množství železa z vláken. Zejména F. oxysporum prokázal nejvyšší účinnost. Snížení nebezpečnosti azbestu zachycují Haber-Weissovy reakce. Tyto reakce zahrnují ionty Fe 3+ a Fe 2+ [67]. Fe 3+ + O Fe 2+ + O 2 (1) Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + OH + OH (2) Tento způsob bioremediace, ke kterému se používají plísně je do budoucna nejvíce využitelný na kontaminované půdy azbestovými vlákny [67]. Po prvních úspěšných vědeckých výzkumech a testech interakce mezi krokidolitem, chryzotilem a F. oxysporum se začal s touto plísní inkubovat i amosit. Celková účinnost pokusu závisí zejména na koncentraci železa v jednotlivých azbestových minerálech. V chryzotilu je tato koncentrace relativně menší 1, 92 % železa a

36 tudíž je jeho účinnost extrakce jiná než u krokidolitu nebo amositu s obsahem železa 27,3 a 28,5 %. Další důležitou roli v tomto procesu hraje rozdílná vnitřní krystalová stavba a odlišný povrch jednotlivých minerálů [68]. K účinnému zamezení úniku azbestových vláken do životního prostředí za kontaktu s F. oxysporum může pomocti tzv. efekt kabátu. Houbové mycelium navazuje do svých hyf vlákna azbestu a tím zamezuje kontaminaci okolí a to i v případě manipulace s nebezpečným azbestovým odpadem. Praktické využití je široké a velmi prosté. Postačí jen naočkovat takovýto odpad s obsahem azbestu plísňovými sporami a kontinuálně dodávat potřebné živiny pro růst a výživu plísně [69]

37 5 Zdravotní a environmentální rizika spontánní biodegradace azbestových materiálů Kvůli své perzistenci azbestová vlákna přetrvávají v životním prostředí ve vodě a půdě. Nejvíce postižené oblasti znečištěním jsou podmáčené půdy a vody v okolí bývalých azbestových dolů [70]. Na obrázku 12 vidíme azbestová vlákna. Obrázek 12: Azbestová vlákna [70]. 5.1 Únik vláken do životního prostředí Vzduch I když azbest není nestálý, krátká vlákna a vláknitá seskupení se dostávají do vzduchu ve formě prachu. Vlákna se dostávají do vzduchu ze zvětrávajících přírodních ložisek minerálů obsahujících azbest a není možné mít znečištění z přírodních zdrojů pod kontrolou. Tato vlákna se našla v jádrech krystalů ledu již v roce Když navíc ložiska začne těžit člověk, metodami jako jsou vrtání nebo odstřelování, dochází k porušení ložiska a větším emisím vláken v ovzduší. Jiné zdroje znečištění vznikají při těžbě a úpravě opracování rud, při výrobě produktů z azbestu. Z používaných azbestových výrobků, se mohou při rozpadu materiálu uvolňovat vlákna a při odstraňování a zneškodňování materiálů obsahujících azbest také. Azbestová vlákna se dostávají i do vnitřního prostředí budov z mikrotrhlin nebo jiných děr. Stává se to při poškození stavebních materiálů v budovách, jako jsou izolace,

38 ohnivzdorné materiály, suché stěny a strop nebo podlahové dlaždice. Uvolňování vláken je ojedinělým a opakujícím se jevem. Uvolňování vláken je tím horší, čím je častější lidská aktivita a užívání prostoru. Uniklý azbest, který se akumuluje v prachu, se může snadno zvířit [71]. Azbest se při chátrání pojiva spontánně uvolňuje z maltovin či nástřiků do okolního prostředí [72] Voda Hlavním zdrojem znečištění vod jsou zvětrávání ložisek azbestových rud a odpady. Nejsou to všechny zdroje, je jich mnohem více, další jsou rezivění potrubí z azbestocementu a rozklad střešní krytiny jako je eternit. Vlákna se poté transportují pomocí dešťové vody do kanalizace, z které putuje do řek nebo v některých případech rovnou do vodních povrchových zdrojů Půda Zdrojem kontaminace půdy je eroze přírodních zdrojů azbestu, ale znečištěním jsou i postiženy půdy v okolí skládek, kde se azbest zejména v minulosti v neomezené míře skládkoval, prováděla se sanace nebo manipulace s azbestem [71] Transport a rozklad vláken v prostředí Při transportu vzduchem nedochází k žádné znatelné destrukci ani transformaci vláken azbestu. Při transportu vodou s kyselým potenciálem dochází k solubilitě (rozpustnosti) chryzotilových vláken na rozdíl od amfibolových. Hydroxid hořečnatý se extrahuje z okrajových vrstev vláken. Křemičitá struktura se může zpřetrhat, protože ve vodě je azbest vystaven biodegradaci [71]. V půdě azbest podléhá biodegradaci působením mikroorganizmů (viz kapitola 4)

39 5.2 Azbestová vlákna jako příčina nemocí nebo úmrtí člověka Azbest je zařazen mezi hlavní karcinogeny a je zodpovědný za smrt stovek tisíc lidí od začátku dob jeho těžby až do současnosti. Jeho karcinogenní vliv byl objeven mezi roky 1930 až 1960 [73]. Velikost a tvar vláken jsou směrodatné k určení toxicity azbestu a důležitá je také kapacita plic, která udává schopnost odstranit vlákna z těla. Vlákna chryzotilu jsou obecně méně nebezpečná než u ostatních druhů azbestu, zatímco vlákna amfibolu jsou více nebezpečná a přetrvávají v těle podstatně delší dobu. Vlákna, která jsou obecně nejvíce nebezpečná, mají délku větší než 5 μm a průměr mají menší než 3 μm [74], [18]. 5.3 Způsoby inhalace vláken Vdechnutí Dlouhodobé silné vystavení azbestovým vláknům nezpůsobuje okamžité silné účinky jako při zasažení kůže nebo očí vysokým množstvím vláken. Při zasažení člověka vysokými koncentracemi azbestového prachu dochází k poruchám dýchání. Požití Při orální expozici nebyly diagnostikovány zatím žádné problémy se zdravotním stavem u člověka. Kožní a oční expozice Na kůži způsobují azbestová vlákna kolem místa vpichu benigní léze a kuří oka, kterým se říká azbestová kuří oka. Na rukou dělníků pracujících v minulosti s azbestem se od deseti dnů od expozice objevily léze. 5.4 Chování vláken po vniku do těla hostitele Krátká vlákna Krátká azbestová vlákna po vniknutí do sliznice dýchacích cest se vyčistí pomocí přirozeného procesu nazývaného mukociliární. Mukociliární procesy úzce souvisejí s funkcí řasinek a sliznic v dýchacím ústrojí. Azbestová vlákna a další škodlivé látky se tak dostávají ze sliznice ven z těla hostitele [4]

40 Dlouhá azbestová vlákna Dlouhá vlákna se dostávají až do plicních sklípků a tam jsou ponechány po dlouhou dobu. Chování dlouhých a krátkých vláken v organizmu člověka je graficky znázorněno v grafu 2. Vystavení vláknům Depozice Krátká vlákna Dlouhé vlákna Efektivní vyčištění fagocytózou pomocí makrofágů Vlákna odstraněna Vlákna neschopná bioperzistence Rozpuštění Bioperzistentní Neúplná aktivace fagocytózy a znemožnění čištění Rozbití Rozpuštění Zánět, rakovina, fibróza Graf 2: Schéma patogenity a bioperzistence vláken [75]. 5.5 Působení azbestových vláken na organizmus Dermatologické působení Azbestová vlákna pronikají do kůže a vznikají kožní léze, které se projevují jako malé kožní bradavice nebo puchýřky

41 Genotoxické působení Na lidech pracujících s azbestem, u kterých se často vyskytuje rakovina plic nebo mesotelioma byl proveden klinický epidemiologický výzkum. Dokázala se souvislost těchto nemocí s vyšším počtem chromozomálních aberací, což jsou mutace na úrovni chromozomů a výměn sesterských chromatid u těchto testovaných osob. Karcinogenní působení Podle mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny (IARC) není pochyb o souvislosti rakoviny s azbestem. U lidí, kteří kouří a jsou vystavení azbestu, je riziko rakoviny ještě větší. Teratogenní působení U žen pracujících s azbestem se zaznamenal po inhalaci azbestu vyšší výskyt reprodukčních poruch a u železničních dělníků se objevily abnormality pohlavních orgánů. Takoví lidé ale pracovali i s jinými nebezpečnými chemickými látkami, proto nemůže jednoznačně říct, že za příčinou těchto problémů je azbest [4]. 5.6 Onemocnění po inhalaci azbestu Azbestóza Je to plicní onemocnění, známé také jako intersticiální plicní zhuštění vaziva ve tkáni (fibróza) a je vyvoláno dlouhodobou expozicí azbestových vláken v prachu. Azbestová vlákna se vdechnutím prachu dostanou do plic, kde pokračují až k plicním sklípkům, na kterých se zachytí. Přirozenou reakcí plic je spuštění činnosti makrofágů. Jediná buňka makrofága vlákno sama nezvládne, tak se spustí funkce i dalších, což je začátek zánětu a fibrózní reakce [8]. Všeobecně je tato choroba vyvolána všemi druhy azbestových vláken [4]. Zhoubné mesotelioma Je ojediněle se vyskytující nádor pohrudnice popřípadě pobřišnice (blány), vzniklý po vystavení osob azbestu a doba od začátku rakovinného bujení buněk do smrti se mění případ od případu. Zjištění této vážné nemoci má za následek většinou okamžitou smrt v rozmezí 8 až 14 měsíců. Prvním příznakem je agresivní a stupňující se bolest na hrudi [76]

42 Riziko mesoteliomu v Evropě vychází ze studie Hodgson a Darnton pro různé druhy azbestu [14], [77]. Rakovina plic Je to zhoubný nádor, který roste v plicních dýchacích cestách. Mezi nejtěžší ukazatele této nemoci patří i časté vykašlávání krve [73]. Zvýšené riziko onemocnění rakovinou je u osob s vysokou závislostí na nikotinu [78]. Obrázek 13 ukazuje azbestová vlákna v plicích a aktivaci plicních makrofágů. Na obrázku 14 je zobrazena rakovina plic. Obrázek 13: Azbestová vlákna v plicích a aktivace plicních makrofágů [79]

43 Obrázek 14: Rakovina plic [80] Další zdravotní dopady Gastrointestinální rakovina rakovina zažívacího traktu Pleurální hyalinóza Bronchogenní karcinom Akutní pleuritida [8], [17]. 5.7 Legislativa České republiky Vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 6/2003 Sb., kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb udává limity pro koncentrace azbestu uvnitř staveb

44 na 1000 vláken na 1 m 3 s průměrnou šířkou menší než 3 μm a s délkou větší nebo rovnou 5 μm [81] Stanovením ochrany zdraví při práci se zabývá nařízení vlády č. 361/2007 Sb. Jsou v něm v první řadě vyjmenovány azbestové minerály. Uvádí se zde, že koncentrace vláken v délce větší než 5 μm s průměrem menším než 3 μm a poměrem délky k průměru větším než 3 : 1 v pracovním ovzduší, je sledovaným ukazatelem expozice pracovníků. Když je azbest v pracovním prostředí přítomen, hodnotí se zdravotní rizika jeho přítomnosti. Jestli je riziko azbestu zjevné, měření se provádí každé tři měsíce a při dokázané kontaminaci se začnou dodržovat minimální opatření k ochraně zdraví zaměstnanců, což jsou postupy při odstraňování azbestu z prostor budovy [82] Příloha č. 3 k tomuto nařízení obsahuje tabulku se seznamem prachů a jejich přípustných expozičních limitů. Přípustný expoziční limit respirabilních azbestových vláken na cm 3 je 0,1 cm 3. V roce 1984 byl azbest prohlášen za karcinogenní látku a jeho použití bylo povoleno pouze tam, kde není možné nahrazení ve výrobě. Toto bylo dáno směrnicí hlavního hygienika Ministerstva zdravotnictví ČR č. 64/1984 Sb [83]. V roce 1997 se úplně zakázala výroba z azbestu a od té doby se nemohl využívat jako stavební surovina. V roce 1999 byl vydán zákon č. 157/1998 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích a o změně některých dalších zákonů. V příloze byl uveden azbest jako zakázaná látka a tedy dovoz, výroba a šíření se stalo trestné. Byla zde dána amfibolová vlákna, tremolit, amosit, krokidolit, anthofylit a aktinolit. Tento zákon byl novelizován v roce 2011 zákonem č. 350/2011 Sb., o chemických látkách a chemických směsích a o změně některých zákonů (chemický zákon) [84], [85]. Vyhláška č. 284/2006 Sb., která nahradila vyhlášku č. 221/2004 Sb., určuje seznamy chemických nebezpečných látek a nebezpečných přípravků. Vyhláška buď takovéto látky zcela zakazuje, nebo výrazně omezuje a popisuje zacházení s nimi [86]. O odpady obsahujícím azbest se zabývá zákon č. 185/2001 Sb. o odpadech a o změně některých dalších zákonů. Znění tohoto zákona se změnilo zákonem č. 188/2004 Sb., zákonem č. 7/2005 Sb. a zákonem č. 106/2005 Sb. [87]

45 Další je vyhláška č. 381/2001 Sb., jejíž náplní je Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznam odpadů pro mezinárodní obchodování s odpady, v novější podobě vyhláška č. 503/2004 Sb. Tato vyhláška ve své příloze obsahuje katalog odpadů. Katalogová čísla pro azbestové odpady jsou: Odpady obsahující azbest, Odpady ze zpracování azbestu, Odpady z výroby azbestocementu obsahující azbest, Odpady z výroby azbestocementu neuvedené pod číslem , Kovové obaly obsahující nebezpečnou výplňovou hmotu (např. azbest) včetně prázdných tlakových nádob, Vyřazená zařízení obsahující volný azbest, Izolační materiály a stavební materiály s obsahem azbestu, Izolační materiály s obsahem azbestu, Stavební materiály obsahující azbest [88]. S vodami znečištěnými azbestem se zachází podle zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů, tzv. vodní zákon a hlavním cílem je udržení kvality povrchových a podpovrchových vod [89]. Pro majitele provozoven, kde se pracuje s nebezpečnými látkami, je určen zákon č. 274/2001 Sb., tzv. zákon o vodovodech a kanalizacích [90]. Ochrana zdravotního stavu zaměstnanců v souvislosti s nebezpečným azbestem je také aktuální a zabývá se tímto tématem nařízení vlády č. 178/2000 Sb. [91]. 5.8 Legislativa Evropské unie Rok 1983 byl přelomovým v redukci obchodu s azbestem a první takováto Směrnice rady byla 478. EEC z 19. září Tento předpis obsahoval omezení v používání krokidolitu, a i s dalšími výrobky z azbestu přicházejícími na trh, se pro varování označovaly na obalech výstražným symbolem [92]. Poté následovaly další směrnice rady a to v letech 1985 a 1991 (Směrnice rady 610. EEC, 1985 a Směrnice komise 659. EC, 1991), kdy se těmi to směrnicemi zamezilo používání amfibolů a u několika eventualit i krokidolitu [93], [94]. O úplném zastavení výroby a postupnému odstraňování azbestu ze staveb s výjimkou ponechání stávajících krokidolitových membrán, azbestu v přírodě a vojenského využití se rozhodlo v roce 1999 ve Směrnicí komise 77. EEC [95]

46 Na základě třídění Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny vznikla již v roce 1967 Směrnice rady 548. EEC. Obsahem je, že všechny typy azbestu se musí posuzovat jako Kategorie 1: karcinogeny a pojmenovávají se větou Mohou způsobit rakovinu [96]. Nakládáním s azbestovými odpady se zabývá Směrnice rady 217. EEC, z roku Směrnice vznikla kvůli potřebě omezit znečištění životního prostředí, s čímž souvisí i dohled nad nebezpečnými odpady [97]. Pořadí a kritéria přijímání azbestových odpadů na skládku určuje Rozhodnutí rady 2003/33/ES [98]. 5.9 Globálně harmonizovaný systém klasifikace a označování chemikálií (GHS) R-věty: Dokument Evropské unie 67/548/EEC: Nebezpečné látky a přípravky jsou látky a přípravky, které vykazují jednu nebo více nebezpečných vlastností a pro tyto vlastnosti jsou klasifikovány za podmínek stanovených tímto zákonem jako R-věty. R-věty se v současnosti nahrazují H-větami s obdobným významem [99]. Věta R45 říká o azbestu: Může vyvolat rakovinu a věta R48-23: Toxický: nebezpečí vážného poškození zdraví při dlouhodobé expozici vdechováním. Výstražný symbol pro toxické látky je na obrázku 15. S-věty: Tyto věty stanovují, jak se zachovat při nakládání s nebezpečnými chemickými látkami. Věta S53 říká: Zamezte expozici: před použitím si obstarejte speciální instrukce a věta S45: V případě nehody, nebo necítíte-li se dobře, okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc (je-li možno ukažte toto označení ) [100]. Obrázek 16 zobrazuje varovný štítek na materiály obsahující azbest

47 Obrázek 15: Výstražný symbol pro toxické látky [100]. Obrázek 16: Pozor obsahuju azbest [21]

48 6 Závěr Azbest jako stavební surovina se používala pro své výborné termoizolační vlastnosti. Od doby, co se prokázala jeho karcinogenita a mutagenita, se ve většině států světa používání azbestu zakázalo. I přes tento zákaz problém přetrvává do dnešní doby a nestává se nijak méně nebezpečným. Azbest stále přetrvává a odstraňuje se ze starých staveb. Po odstranění těchto materiálů ze staveb vzniká nebezpečný azbestový odpad. Doposud se azbestový odpad upravuje termicky nebo se ukládá na skládky nebezpečného odpadu. Další možností je použití mikroorganizmů, které žijí v přírodě na silikátech. Silikáty jsou v přírodě zdrojem živin pro tyto mikroorganizmy a jsou to v první řadě bakterie nebo plísně. V několika studiích se prokázala interakce mezi chryzotilem nebo krokidolitem a plísněmi. Tato interakce je použitelná na kontaminovaných půdách, které jsou zdrojem nebezpečných znečištění, a snižuje nebezpečnost azbestových vláken. Na základě zjištěných podkladů z výzkumů zmíněných v této bakalářské práci navrhuji pokus, kdy se nechá vybraná zde zmíněná kultura bakterií inkubovat s azbestovými vlákny po dubu minimálně tří týdnů

49 Seznam použité literatury [1] CHVÁTAL, Marek. Úvod do systematické mineralogie. 1. vyd. Praha: Silikátový svaz, ISBN [2] Azbest. Integrovaný registr znečištění [online]. Cenia a Ministerstvo životního prostředí, 2016 [cit ]. Dostupné z: [3] Amfiboly. Geologie, mineralogie, historie dolování [online]. Národní muzeum v Praze, mineralogicko-petrologické oddělení, 2008 [cit ]. Dostupné z: [4] BULL, S. Asbestos: General information. In: Health protection agency [online]. United Kingdom, 2007 [cit ]. Dostupné z: [5] Asbestos fibres and human health. Chrysotile information centrer [online] [cit ]. Dostupné z: [6] ŠALÁT, Jan. Silikáty - horninotvorné minerály. Vyd. 1. Bratislava: Slovenské vydavateľstvo technickej literatúry [7] Virta L. Robert. Asbestos: Geology, Mineralogy, Mining, and Uses. In: DEPARTMENT OF THE INTERIOR U. S. GEOLOGICAL SURVEY. [online]. U. S., 2016 [cit ]. Dostupné z: [8] Wikiskripta [online]. EU: Mefanet, 2015 [cit ]. Dostupné z: [9] VIII. třída: Silikáty. Přehled minerálů a hornin [online]. ČR: Pedagogická fakulta, Masarykova univerzita, 2007 [cit ]. Dostupné z: [10] OŽANA, Kamil, Tomáš RUŽOVIČ a Marek VYSKOČIL. Sanace azbestu [11] ASBESTOS (CHRYSOTILE, AMOSITE, CROCIDOLITE, TREMOLITE, ACTINOLITE, AND ANTHOPHYLLITE) [online]. Lyon: IARC, 2016 [cit ]. Dostupné z:

50 [12] Asbestos. Asbestos.com [online]. Washington: The Mesothelioma Center [cit ]. Dostupné z: [13] Special report: Asbestos in the world. Hesa newsletter [online]. 2005, (27), 7-21 [cit ]. Dostupné z: world.pdf. [14] Chrysotile Asbestos [online]. Švýcarsko: World Health Organization, 2014, 1-52 [cit ]. ISBN Dostupné z: [15] Azbest vo voľnom ovzduší. Vesmír [online]. 1997, (79) [cit ]. Dostupné z: [16] Nakládání s azbestem. Ecoservis [online]. Ecoservis - komplexní nakládání s odpady [cit ]. Dostupné z: [17] Asbestos removal management and control. England: Gower technical press, ISBN [18] LAJČÍKOVÁ, Ariana. Azbest v ovzduší a ochrana zdraví při práci. Státní zdravotní ústav [online]. Praha, 2009 [cit ]. Dostupné z: [19] Azbest - Historie a součastnost. Královéhradecký kraj [online]. ČR: ZUHK/KÚ Královéhradeckého kraje, 2011 [cit ]. Dostupné z: [20] Thermal decomposition of different types of asbestos. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry [online]. 2012,109 (2), [cit ]. Dostupné z: [21] Hygienická stanice města Prahy [online]. Praha, 2016 [cit ]. Dostupné z: [22] Indoor Environment: Airborne Particles and Settled Dust. Weinheim: Wiley-vch Verlag GmbH and Co. KGaA, ISBN

51 [23] ISO 10397: 1993 Stationary source emission Determination of asbestos plant emissions Method bbby fibre count measurement. Switzerland: International Organization for Standardization, 1993 [24] VDI 3866 Part 1. Determination of asbestos in technical products: Principle - Sampling and sample preparation. Dusseldorf: The Association of German Engineers, 2000 [25] ČSN EN ISO Vnitřní ovzduší Část 7: Postup odběru vzorků při stanovení koncentrace azbestových vláken v ovzduší. ČR: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2008 [26] VDI 3866 Part 5. Determination of asbestos in technical products: canning electron microscopy method. Dusseldorf: The Association of German Engineers, 2000 [27] VDI Seminar for asbestos laboratories [online]. Izrael, 2014 [cit ]. Dostupné z: Seminar/VDI%203492_Step_by_Step_1_4.pdf [28] ISO 14966: 2002 Ambient air Determination of numerical concentration of inorganic fibrous particles Scanning electron microscopy method. Switzerland: International Organization for Standardization, 2002 [29] FEČKO, Peter. Environmental biotechnology. Ostrava: VŠB - Technical University of Ostrava, ISBN [30] Geomicrobiology, 5. dopl. vyd. U. S.: Taylor and Francis group, ISBN [31] P. C. BENNETT, J. R. ROGERS, W. J. Silicates, Silicate Weathering, and Microbial Ecology. Geomicrobiology Journal[online]. 2001, 18(1), 3-19 [cit ]. DOI: / ISSN Dostupné z: [32] Geomicrobiology. MicrobeWiki [online]. Kenyon college, 2016 [cit ]. Dostupné z: [33] Mineral weathering. Geomicrobiology of Silicate Weathering [online]. Austin: The university of Texas, 2009 [cit ]. Dostupné z:

52 [34] GADD, G. M. Bacterial and fungal geomicrobiology: a problem with communities? Geobiology. 2008, 6(3), DOI: /j x. ISSN Dostupné také z: x [35] EHRLICH, Henry L. How microbes influence mineral growth and dissolution: a problem with communities? Chemical Geology. 1996, 132(1-4), 5-9. DOI: /S (96) ISSN Dostupné také z: [36] KEITH M. SCOTT AND COLIN F. PAIN. Regolith science. Collingwood, Australia: CSIRO Pub, ISBN [37] NUGENT, M. A., S. L. BRANTLEY, C. G. PANTANO a P. A. MAURICE. Nature. 395(6702), DOI: / ISSN Dostupné také z: [38] Bacillus. MicrobeWiki [online]. Kenyon college, 2010 [cit ]. Dostupné z: [39] Miniatlas mikroorganizmů. VŠCHT [online]. Praha [cit ]. Dostupné z: [40] MERA, M U a T J BEVERIDGE. Mechanism of silicate binding to the bacterial cell wall in Bacillus subtilis. Journal of bacteriology [41] ZAHRA, M.K., M. MONIB, Sh.I. ABDEL-AL a A. HEGGO. Significance of Soil Inoculation with Silicate Bacteria.Sciencedirect. 1984, 139(5), DOI: /S (84)80013-X. [42] LUPTÁKOVÁ, Alena, Peter FEČKO a Mária KUŠNIEROVÁ. Minerálne biotechnológie. Ostrava: VŠB-Technická univerzita, ISBN [43] SONG, Wonsuh, Naoto OGAWA, Chiaki TAKASHIMA-OGUCHI, Tamao HATTA a Yukinori MATSUKURA. Laboratory experiments on bacterial weathering of granite and its constituent minerals. Géomorphologie : relief, processus, environnement. 2010, (4/2010), DOI: /geomorphologie ISSN Dostupné také z:

53 [44] BUSS, Heather L., Andreas LÜTTGE, Susan L. BRANTLEY, Tamao HATTA a Yukinori MATSUKURA. Etch pit formation on iron silicate surfaces during siderophorepromoted dissolution. Chemical Geology. 2007, 240(3-4), DOI: /j.chemgeo ISSN Dostupné také z: [45] LIU, Helen. Bacillus Mucilaginosus [online] [cit ]. Dostupné z: [46] VAJSHLYA, O.B., D.M. AMYAGO a N.V. GUSEVA. Role of Bacillus Mucilaginosus at Silicon Biogeochemical Cycle in a System Soil Plant. Mineralogical Magazine. Tomsk, 2013, 77(5). ISSN [47] MO, Binbin a Bin LIAN. Interactions between Bacillus mucilaginosus and silicate minerals (weathered adamellite and feldspar): Weathering rate, products, and reaction mechanisms. Chinese Journal of Geochemistry. Tomsk, 2011, 30(2), DOI: /s z. ISSN Dostupné také z: [48] BASAK, B. B. a D. R. BISWAS. Influence of potassium solubilizing microorganism (Bacillus mucilaginosus) and waste mica on potassium uptake dynamics by sudan grass (Sorghum vulgare Pers.) grown under two Alfisols: Weathering rate, products, and reaction mechanisms. Plant and Soil. Tomsk, 2009, 317(1-2), DOI: /s z. ISSN x. Dostupné také z: z [49] LINYAN, He, Yin YONGXIAN a Huang WEIYI. Characterization and phylogenetic analysis of a strain of silicate baterium. Acta Microbiologica Sinica. Čína, 2003, 43(2), [50] YAO, Minjie, Bin LIAN, H. H. TENG, Yangchao TIAN a Xiuqun YANG. Serpentine Dissolution in the Presence of Bacteria Bacillus mucilaginosus. Geomicrobiology Journal. 2013, 30(1), DOI: / ISSN Dostupné také z:

54 [51] OSMAN, G. Awad. Study of some characteristics of silicate bacteria. Journal Science and Technology. 2009, 10(3), [52] ZAHRA, M.K., M. MONIB, Sh.I. ABDEL-AL a A. HEGGO. Significance of Soil Inoculation with Silicate Bacteria.Zentralblatt für Mikrobiologie. 1984, 139(5), DOI: /S (84)80013-X. [53] Taxonomy - Sporosarcina globispora (Bacillus globisporus). Uniprot [online]. Uniprot consortium, 2016 [cit ]. Dostupné z: [54] SHENG, Xia Fang Sheng, Fei ZHAO, Lin Yan HE, Gang QIU a Liang CHEN. Isolation and characterization of silicate mineral-solubilizing Bacillus globisporus Q12 from the surfaces of weathered feldspar. Canadian Journal of Microbiology. 2008, 54(12), [55] SHIROKOVA, L.S., P. BÉNÉZETH, O.S. POKROVSKY, E. GERARD, B. MÉNEZ a H. ALFREDSSON. Effect of the heterotrophic bacterium Pseudomonas reactans on olivine dissolution kinetics and implications for CO2 storage in basalts. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2012, 80, DOI: /j.gca ISSN Dostupné také z: [56] AOUAD, G., J.-L. CROVISIER, J.-M. MEYER, P. STILLE, D. DAMIDOT a V. GEOFFROY. Influence de Pseudomonas aeruginosa sur la vitesse d'altération de silicates. Matériaux. 2006,94(Hors Série), DOI: /mattech: ISSN Dostupné také z: [57] Aspergillus niger. MycoCosm [online]. USA: The Regents of the University of California., 2016 [cit ]. Dostupné z: [58] Atlas mikroorganismů v minerálních biotechnologiích. Vysoká škola Báňská- Technická univerzita Ostrava [online]. Ostrava: VŠB, 2010 [cit ]. Dostupné z: rova/aspergillus%20niger.html

55 [59] DE MIRANDA, Ieso, Juliana LOPES RANGEL, Reinaldo XISTO, Maria José MAGALHÃES, Lígia Maria Moreira DE PANIAGO, Eucler Bento BRANDÃO, a Rogélio LOPES. Bioleaching of zinc and nickel from silicates using Aspergillus niger cultures. 2000, 57(1), ISSN X. [60] Penicillium sp. Viticulture and enology [online]. California: The Regents of the University of California, Davis campus, 2014 [cit ]. Dostupné z: [61] Penicillium sp. Mycology online [online]. Adelaide: The University of Adelaide, 2016 [cit ]. Dostupné z: cillium/ [62] CRAWFORD, R. H., M. FLOYD a C.Y. LI. Degradation of Serpentine and Muscovite Rock Minerals and Immobilization of Cations by Soil Penicillium Spp. Phyton. 2000, 40(2), [63] Verticillium leptobactrum. Mycobank [online]. Nizozemsko: International Mycological Association, 2016 [cit ]. Dostupné z: [64] Microbewiki [online]. Ohio: Kenyon college, 2011 [cit ]. Dostupné z: [65] DAGHINO, S., E. MARTINO a S. Perotto PEROTTO. Fungal weathering and implications in the solubilization of metals from soil and from asbestos fibres. Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology. 2010, [66] DAGHINO, Stefania, Francesco TURCI, Maura TOMATIS, Mariangela GIRLANDA, Bice FUBINI a Silvia PEROTTO. Weathering of chrysotile asbestos by the serpentine rock-inhabiting fungus Verticillium leptobactrum. FEMS Microbiology Ecology. 2009, 69(1), DOI: /j x. ISSN Dostupné také z: [67] DAGHINO, Stefania, Emanuela VURRO, Mariangela GIRLANDA, Elena MARTINO, Bice FUBINI a SilviaI PEROTTO. Diversità tassonomica e funzionale della

56 comunità fungina di un suolo serpentinitico ricco di asbesto. Rev. Valdôtaine Hist. Nat. 2004, 58, [68] DAGHINO, Stefania, Elena MARTINO, Ivana FENOGLIO, Maura TOMATIS, Silvia PEROTTO a Bice FUBINI. Inorganic Materials and Living Organisms: Surface Modifications and Fungal Responses to Various Asbestos Forms. Chemistry - A European Journal. 2005, 11(19), DOI: /chem ISSN Dostupné také z: [69] PAZDER, Josef. Azbest a plísně. Osel [online] [cit ]. Dostupné z: [70] MORGAN, Edward. Degrading asbestos out of the environment. Highlights in Chemical Science [online] [cit ]. Dostupné z: [71] HANLEY, G. Douglas, Susan KESS, Yee-Wan STEWENS, Sharon WILBUR, Malcolm WILLIAMS. Toxicological profile for asbestos. U. S.: Agency for Toxic Substances and Disease Registry, [cit ]. Dostupné z: [72] SVOBODA, Luboš. Stavební hmoty. 3. Praha, ISBN [73] HALOUSKOVÁ, Olga (ed.). Problematika azbestu v životním prostředí: sborník semináře , Praha. 1. vyd. Praha: Vydavatelství VŠCHT, ISBN [74] Learn About Asbestos. EPA [online]. United states, 2006 [cit ]. Dostupné z: [75] DONALDSON, Ken, Fiona A MURPHY, Rodger DUFFIN a Craig A POLAND. Asbestos, carbon nanotubes and the pleural mesothelium: a review and the hypothesis regarding the role of long fibre retention in the parietal pleura, inflammation and mesothelioma. Particle and Fibre Toxicology. 2010, 7(1), 5-. DOI: / ISSN Dostupné také z: [76] Mesothelioma. Pharmacist [online]. U. S.: Jobson Medical Information, 2016 [cit ]. Dostupné z:

57 [77] WAGNER, Gregory R. Asbestosis and silicosis. The Lancet. 1997, 349(9061), DOI: /S (96) ISSN Dostupné také z: [78] SARACCI, R. Asbestos and lung cancer: An analysis of the epidemiological evidence on the asbestos smoking interaction. International Journal of Cancer. 1977, 20(3), DOI: /ijc ISSN Dostupné také z: [79] BERNSTEIN, David M., Rick ROGERS a Paul SMITH. The Biopersistence of Canadian Chrysotile Asbestos Following Inhalation. Inhalation Toxicology. 2008, 15(13), DOI: / ISSN Dostupné také z: [80] Health Effects. ATSDR [online]. USA: Centers for Disease Control and Prevention, 2016 [cit ]. Dostupné z: [81] Vyhláška č. 6/2003 Sb., kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb. In: Sbírka zákonů ISSN [82] Nařízení vlády č. 361/2007 ze dne 12. prosince, kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci. IN: Sbírka zákonů ISSN [83] Směrnice hlavního hygienika ministerstva zdravotnictví ČR 64/1984 Hygienické předpisy o hygienických zásadách pro práce s chemickými karcinogeny. In: Sbírka zákonů ISSN [84] Zákon č. 157/1998 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích a o změně některých dalších zákonů. In: Sbírka zákonů ISSN [85] Zákon č. 350/2011 Sb., o chemických látkách a chemických směsích a o změně některých zákonů (chemický zákon). In: Sbírka zákonů ISSN [86] Vyhláška č. 284/2006 Sb., kterou se mění vyhláška č. 221/2004 Sb., kterou se stanoví seznamy nebezpečných chemických látek a nebezpečných chemických přípravků, jejichž uvádění na trh je zakázáno nebo jejichž uvádění na trh, do oběhu nebo používání je omezeno, ve znění pozdějších předpisů. In: Sbírka zákonů ISSN

58 [87] Zákon č. 185/2001 Sb. o odpadech a o změně některých dalších zákonů. In: Sbírka zákonů ISSN [88] Vyhláška č. 381/2001 Sb., jejíž náplní je Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznam odpadů pro mezinárodní obchodování s odpady. In: Sbírka zákonů ISSN [89] Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů tzv. vodní zákon. In: Sbírka zákonů ISSN [90] Zákon č. 274/2001 Sb., tzv. zákon o vodovodech a kanalizacích. In: Sbírka zákonů ISSN [91] Nařízení vlády č. 178/2000 Sb., kterým se vydává celní sazebník a kterým se stanoví sazby dovozního cla pro zboží pocházející z rozvojových a nejméně rozvinutých zemí a podmínky pro jejich uplatnění (celní sazebník). In: Sbírka zákonů ISSN [92] Směrnice rady byla 478. EEC z 19. září roku 1983, o ochraně zaměstnanců před riziky spojenými s expozicí azbestu při práci. In: EUR-Lex-31983L0477-EN [93] Směrnice komise 659. EC ze dne 3. prosince 1991, o sbližování právních a správních předpisů členských států týkajících se omezení uvádění na trh a používání některých nebezpečných látek a přípravků (azbest). In: EUR-Lex L 0659 [94] Směrnice rady 610. EEC z 20. prosince 1985, o sbližování právních a správních předpisů členských států týkajících se omezení uvádění na trh a používání některých nebezpečných látek a přípravků. In: EUR-Lex L 0610 [95] Směrnice komise 77. EEC. ze dne 26. července 1999,, o sbližování právních a správních předpisů členských států týkajících se omezení uvádění na trh a používání některých nebezpečných látek a přípravků. In: EUR-Lex L 0077 [96] Směrnice rady 458. EEC ze dne 27. června 1967 o sbližování právních a správních předpisů týkajících se klasifikace, balení a označování nebezpečných látek. In: EUR-Lex L 0548 [97] Směrnice rady 217. EEC, ze dne 19. března 1987 o předcházení a snižování znečištění životního prostředí azbestem. In: EUR-Lex L

59 [98] Rozhodnutí rady 2003/33/ES ze dne 19. prosince 2002, kterým se stanoví kritéria a postupy pro přijímání odpadů na skládky. In: Úřední věstní EU, 2003 [99] Směrnice rady 67/548/EEC ze dne 27. června 1967, o sbližování právních a správních předpisů týkajících se klasifikace, balení a označování nebezpečných látek. In: EUR-Lex-31967L EN [100] Výstražné symboly, seznam R a S vět. Vysoká škola Chemicko-Technická [online]. Praha [cit ]. Dostupné z:

60 Seznam použitých zkratek č. číslo ISO např. ph Sb. SEM VDI viz Mezinárodní organizace pro normalizaci například potenciál vodíku sbírky skenovací elektronový mikroskop Asociace německých inženýrů vidět

61 Seznam obrázků Obrázek 1: Struktura chryzotilu s uspořádáním do kruhu (první 2 obrázky) a struktura amfibolů (následující dva obrázky)... 3 Obrázek 2: Morfologie chryzotilového analytického standardu při zvětšení x... 5 Obrázek 3: EDX spektrum analýzy na vlákně chryzotilu s vyhodnocením... 5 Obrázek 4: Vnitřní struktura serpentinů... 6 Obrázek 5: Vnitřní struktura amfibolů (dvouřetězcové inosilikáty)... 6 Obrázek 6: Rozměry vazby Si O v silikátech... 6 Obrázek 7: Morfologie amfibolitického analytického standardu krokidolitu při zvětšení x a 500 x Obrázek 8: EDX spektrum analýzy na vlákně amfibolitu s vyhodnocením... 7 Obrázek 9: Přístroj Thermo Scientific microphazir Obrázek 10: Přístroj Phenom Pro-X (článek sanace) Obrázek 11: Výsledek zvětrávání plagioklasu v žule Obrázek 12: Azbestová vlákna Obrázek 13: Azbestová vlákna v plicích a aktivace plicních makrofágů Obrázek 14: Rakovina plic Obrázek 15: Výstražný symbol pro toxické látky Obrázek 16: Pozor obsahuju azbest

62 Seznam tabulek Tabulka 1: Přehled azbestových minerálů a jejich různých znaků, což vyplývá z rozdílných hustot... 3 Tabulka 2: Výrobky, místa výroby a doba výroby azbestu v ČR nebo ČSSR Tabulka 3: Názvy výrobců azbestových materiálů v ČR nebo ČSSR Tabulka 4: Micelární růst v přítomnosti a v nepřítomnosti chryzotilových vláken

63 Seznam grafů Graf 1: Světová produkce azbestu ve 20. století (od roku 1920 do roku 2000) Graf 2: Schéma patogenity a bioperzistence vláken

64 Seznam příloh Příloha 1: Chryzotil a jeho EDX spektrum ze společnosti Aquatest a. s Příloha 2: Krokydolit a jeho EDX analýza ze společnosti Aquatest a. s Příloha 3: Amosit a jeho EDX analýza ze společnosti Aquatest a. s Příloha 4: Tremolit a jeho EDX analýza ze společnosti Aquatest a. s Příloha 5: Aktinolit a jeho EDX analýza ze společnosti Aquatest a. s Příloha 6: Aktinolit a jeho EDX analýza ze vzorku z Geologického pavilonu prof. Františka Pošepného... 6 Příloha 7: Antofylit a jeho EDX analýza vzorku z Geologického pavilonu prof. Františka Pošepného... 7 Příloha 8: Chryzotil a jeho EDX analýza vzorku z Geologického pavilonu prof. Františka Pošepného

65 Příloha 1: Chryzotil a jeho EDX spektrum ze společnosti AQUATEST a. s.

66 Příloha 2: Krokydolit a jeho EDX analýza ze společnosti AQUATEST a. s.

67 Příloha 3: Amosit a jeho EDX analýza ze společnosti AQUATEST a. s.

68 Příloha 4: Tremolit a jeho EDX analýza ze společnosti AQUATEST a. s.

69 Příloha 5: Aktinolit a jeho EDX analýza ze společnosti AQUATEST a. s.

70 Příloha 6: Aktinolit a jeho EDX analýza ze vzorku z Geologického pavilonu prof. Františka Pošepného

71 Příloha 7: Antofylit a jeho EDX analýza vzorku z Geologického pavilonu prof. Františka Pošepného

72 Příloha 8: Chryzotil a jeho EDX analýza vzorku z Geologického pavilonu prof. Františka Pošepného