Princip
Biomonitoring je velice účinným způsobem vzorkování ovzduší, ke kterému jsou ve velké míře využívány rostlinné indikátory. Představuje finančně nenáročnou a nejlépe dostupnou metodu i v hůř dostupných a vzdálených místech a je vhodným nástrojem odhadu úrovně kontaminace atmosféry. Jehličí jako pasivní vzorkovač nese na svém povrchu voskovou vrstvu, která je vysoce lipofilní (schopná vázat látky rozpustné v tucích). Na rozdíl od listí opadajícího každý podzim má delší životnost, jehličnany jsou rostliny vždy zelené, a proto efektivně hromadí persistentní organické polutanty (látky vykazující toxické vlastnosti schopné setrvávat v životním prostředí po dlouhou dobu a akumulovat se v živých organismech) během dlouhých časových období. Předmětem laboratorních analýz jsou pak látky širokého spektra. Jehličí se používá konkrétně k hodnocení kontaminace polycyklickými aromatickými uhlovodíky (PAHs), polychlorovanými bifenyly (PCBs), organochlorovými pesticidy (OCPs), polybromovanými difenylethery (PBDEs), polychlorovaných dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany (PCDDs/Fs), perfluorovanými látkami (PFCs) a těžkými kovy (např. olovo, arsen, rtuť, měď, zinek apod.). Jehličnany jsou matricí, která je schopna indikovat také genotoxicitu prostředí pomocí pylových zrn zrajících v květnu až červenci), samčí šišky vidíte na obrázku vpravo dole. Samotný proces vzorkování probíhá v případě dlouhodobých studií v pravidelných měsíčních intervalech po 28 dnech. V případě jednorázového odběru je potřeba myslet na typ látek, které jsou předmětem laboratorní analýzy. Navíc i meteorologické podmínky (teplota, atmosférická depozice, sluneční záření) výrazně ovlivňují jehličí jako vzorkovací matrici.
Druhy stromů a životnost jehlic
Jehličnaté stromy jsou popisované jako vždy zelené a vzácněji opadavé. Jehličí má životnost déle než jednu vegetační sezónu a je druhově specifické. Matricemi vhodnými ke vzorkování v našich zeměpisných šířkách jsou jehlice borovice, neboť jsou delší a lépe se s nimi pracuje. Běžně vyskytující se druhy: Borovice disponují rovněž brachyblasty, což jsou malé krátké výhonky, které dosahují velikosti jen několik milimetrů a umožňují udržení jehlic na větvích. Jako vzorkovací matrice jsou důležité, protože jejich schopnost sorpce organických látek je taktéž vysoká. Jak poznat věk jehličí? Jedná se o jednoduchou věc, protože každý ročník jehličí je oddělen na větvi novým přeslenem. U mohutného stromu je nejjednodušší najít nejmenší větvičku a postupovat k větším. Rozlišení věku jehlic je patrné na obrázku výše.
Odběr vzorku
Před začátkem vzorkování je potřebné zvolit si věk jehličí, který bude cílem odběru. Nejvhodnější je věk jehlic v půlce jejich životnosti (přibližně 2.–3. ročník), jelikož jehličí je již fyziologicky vyvinuté a na straně druhé má stále schopnost sorpce cílových analytů, která klesá na konci životnosti. Zelené jehličí se sbírá v jednorázových rukavicích odtrhnutím, aby se zabezpečil odběr jehličí i s brachyblasty. Je potřebné realizovat sběr jehlic – ze všech světových stran a různých výšek stromu (max. 1,5–2 m – naší dýchací zóny), aby se získal reprezentativní směsný vzorek. Pro monitoring benzo[a]pyrenu se běžně využívají aktivní vzorkovače ovzduší, které vyžadují k obsluze odborný personál, je nutné k nim dovést elektrickou energii, jejich pořizovací a provozní náklady šplhají do řádů tisíců a navíc mohou se stát terčem pozornosti nenechavců z řad obyvatelstva. Výhodnější je jednoznačně pasivní vzorkování, u kterého tyto problémy odpadají.
Konkrétní případ: Z pohledu městské lokality jsou nejvýznamnějšími kontaminanty polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs), jež zahrnují širokou škálu sloučenin tvořených dvěma a více kondenzovanými jádry v molekule. Velikost molekuly je pak určující vzhledem k distribuci těchto látek mezi plynnou a pevnou fázi ovzduší. Přirozenými zdroji PAHs jsou zejména lesní požáry a sopečné erupce. Významným zdrojem je však lidská činnost. PAHs vznikají jako vedlejší produkty při nedokonalém spalování, pyrolýzou organických sloučenin, při spalování fosilních paliv a zpracování ropy. Jako jejich zdroj v městské aglomeraci se tak nabízí i emise z motorových vozidel, domácí lokální topeniště a spalování odpadů. K hlavním problémům zajištění kvality ovzduší patří znečištění benzo[a]pyrenem, který často překračuje imisní limity (dle Zákona č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší Příl. 1–1 ng.m-3)** Využijme tedy jehličí.
