Přestože jsou malé a téměř nic neváží, mají na naše životy neobyčejný vliv. Aerosoly, vzduchem se pohybující tuhé nebo kapalné částice o rozměrech od jednoho nanometru (miliontina milimetru) do sta mikrometrů, jsou trvalou součástí naší atmosféry.
Zhruba platí, že každá dešťová kapka obsahuje alespoň jednu aerosolovou částici, na které voda zkondenzovala; aerosoly jsou tedy nezbytné pro fungování koloběhu vody v přírodě. Působí také na celkovou odrazivost atmosféry, a tedy na tepelnou bilanci Země. A dnes je nepochybné, že aerosoly významně ovlivňují globální změny klimatu.
Vneposlední řadě aerosoly negativně ovlivňují také lidské zdraví. Podle oficiálních údajů Evropské komise zkrátí znečištěné ovzduší každému z obyvatel Evropské unie život v průměru o devět měsíců. V Česku je situace ještě horší – dýchání jemného prachu (aerosolových částic s průměrem 2,5 mikrometru a menším) připraví každého obyvatele v průměru o více než 10 měsíců života.
Nyní se zvýšená pozornost věnuje i vlivu znečištění ovzduší na kulturní památky. Plynné znečištění může reagovat s povrchem budov a soch, ale i s vystavenými nebo uloženými obrazy, muzejními předměty nebo knihami, a poškozovat je. Podobně aerosolové částice z ovzduší neznečišťují jen povrchy těchto předmětů, ale pokud jsou hygroskopické (a tedy pohlcují vodní páry ze vzduchu), mohou při změnách relativní vlhkosti způsobovat navlhávání. To ve svém důsledku zvyšuje korozi a v případě textilií, dřevěných předmětů nebo knih i výskyt plísní. V závislosti na složení mohou být tyto částice kyselé nebo zásadité a reagovat tak s povrchem opět s následkem zvýšeného poškození.
Tisíce starých svazků v ohrožení Vlivem vnitřního prostředí na kulturní památky se zabývá projekt ENVIART, podporovaný Evropskou grantovou agenturou. V jeho rámci měřila Laboratoř chemie a fyziky aerosolů Ústavu chemických procesů Akademie věd ČR ve spolupráci s Restaurátorským oddělením Národní knihovny v průběhu dvou týdnů koncentrace aerosolových částic v Barokním knihovním sálu Klementina. Cílem bylo zjistit, zda a do jaké míry přispívají návštěvníci ke znečištění ovzduší.
Barokní knihovní sál najdeme ve druhém patře budovy ve vnitřním traktu Klementina. Je 41 metrů dlouhý a 12 metrů široký a byl vybudován v tehdejší klementinské jezuitské koleji v roce 1722 podle plánů slavného architekta Kiliána Ignáce Dienzenhofera.
Knihovní regály byly do sálu umístěny v roce 1727. Dnes je v nich uložena část fondu Národní knihovny ČR (celkem 20 až 22 tisíc svazků – vesměs starých tisků, především filozofických a teologických), která se nadále půjčuje.
Sál je spolu se Zrcadlovou kaplí a Astronomickou věží součástí prohlídkového okruhu, který lze navštívit denně od 10 do 19 hodin, a to od pondělka do čtvrtka každou hodinu a ve zbylých dnech po půlhodině. Maximální počet návštěvníků při jedné prohlídce nesmí překročit padesátku a průměrný počet se pohybuje kolem deseti.
Prach přinesený na botách Průběžně jsme zaznamenávali koncentrace aerosolových částic o velikosti 0,2 až 20 mikrometrů, teplotu, relativní vlhkost a koncentrace oxidu uhličitého.
Výsledky ukázaly, že se začátkem návštěvních hodin docházelo k postupnému nárůstu koncentrací hrubých částic s následným poklesem zpět k původním hodnotám po skončení prohlídek.
Průměrné koncentrace vzrostly během návštěv více než šestinásobně, s maximy přesahujícími téměř sedmnáctkrát hodnoty naměřené v noci. Podobný trend ukazovaly i koncentrace oxidu uhličitého. (Jejich zvýšení souviselo se vzduchem vydechovaným návštěvníky, pokles pak s výměnou vzduchu mezi sálem a venkovním ovzduším). Protože „usedání“ částic na vnitřní povrchy je úměrné jejich koncentraci v ovzduší, můžeme předpokládat, že návštěvníci zvýší až šestinásobně množství prachu usazeného na knihách. Obdobná měření v muzeích a výstavních sálech prokázala, jak přesně lidé zvyšují koncentraci částic ve vnitřních prostorách: víří je při pohybu z podlahy, přinášejí je z venkovního prostředí na podrážkách bot nebo je „vyrábějí“ otěrem šatů a pokožky.
Stavební úpravy jsou dalším častým zdrojem hrubých prachových částic, a to především alkalické povahy. Ty mohou spolu s vlhkostí vést ke zvýšené degradaci knih.
Proplíží se kolem okenního rámu Výskyt jemných prachových částic nezávisel na přítomnosti návštěvníků a částečně kopíroval koncentrace ve vnějším prostředí. To ukazuje, že možným zdrojem je ovzduší. Jemné částice se dostávají do sálu přirozenou výměnou vzduchu mezi okenními rámy a dveřmi, případně při otevírání dveří během návštěv. Protože významnou částí atmosférického aerosolu v městském prostředí jsou uhlíkaté částice z dopravy, lze očekávat, že jemné částice budou přispívat zvýšenou měrou ke znečištění knih. Další složkou jsou sekundární částice síranu a dusičnanu amonného, které pohlcují vodní páry a vzhledem ke své velikosti mohou pronikat i mezi stránky knih. To může vést k nárůstu navlhavosti svazků při změnách relativní vlhkosti.
Výzkum měl i praktické dopady: „Prokazatelná souvislost mezi návštěvností a kontaminací ovzduší Barokního knihovního sálu byla jedním z důvodů ke změně návštěvního režimu. Prostor bude uzavřen prosklenými dveřmi. Takové řešení je v cizině naprosto běžné; u nás ho již využívá například Nostická knihovna,“ podotýká Jurek Stankiewicz z Národní knihovny. V rámci revitalizace celého areálu Klementina projdou úpravou i okna Barokního knihovního sálu, čímž by se mělo omezit proudění prachových částic a plynových škodlivin z venkovních prostor.
Po stopách dávných příběhů Vliv jemných částic pocházejících z vnějšího ovzduší na staré tisky budeme zkoumat v další studii. V laboratoři bychom rádi vyzkoušeli, jaké chemické látky a v jakých množstvích ničí staré tisky nejvíce.
Chceme současně měřit koncentraci částic ve vnitřním a vnějším prostředí. Soustředíme se také na jejich složení a to porovnáme se skladbou částic deponovaných na knihách. Atmosférické aerosoly tak budou moci „odvyprávět“ dávné příběhy starých tisků.
***
Zkázu nosí návštěvníci c Miniaturní prachové částice ohrožují vzácné knihy v Barokním sále Národní knihovny pražského Klementina. Čeští vědci nyní zjistili, že koncentrace těchto drobných záškodníků raketově vzrůstá během návštěvnických prohlídek unikátních prostor. Stropní
Koncentrace aerosolových částic v Barokním sálu ve dnech 21. 5. až 27. 5. 2008
Barokní knihovní sál byl dokončen v roce 1722, jeho podoba včetně například nápisů na knihovních skříních zůstala od té doby nedotčena
Měření odhalila jistou periodicitu. Ke vzrůstu koncentrací docházelo vždy s se začátkem návštěvních hodin, maxima bylo dosaženo zhruba na jejich konci. Dva výraznější výkyvy křivky může mít na svědomí větší počet návštěvníků.
O autorovi| JIŘÍ SMOLÍK, Autor je vedoucí Laboratoře chemie a fyziky aerosolů Ústavu chemických procesů Akademie věd ČR
