Jaké látky se uvolňují při spalování plastů?

---

V každém případě to záleží na podmínkách spalování: teplotě hoření, obsahu kyslíku, velikosti spalovaných částic - měrném povrchu, atd. V průběhu spalování dochází nejprve k tepelnému rozkladu - pyrolyse - přičemž se uvolňují hořlavé plyny, které se dále spalují. Konečnými produkty spalování jsou u polyethylenu (PE), polypropylenu (PP), stejně polyethylenglykol-tereftalátu (PET) oxid uhličitý a voda. U polyvinylchloridu (PVC), jako u chlorovaných organických sloučenin obecně, vzniká kromě toho vždy ještě chlorovodík a větší nebo menší množství polychlorovaných dibenzofuranů (DBF) a dibenzodioxinů (DBD). Z nich pověstně nejtoxičtější je 2,3,7,8-tetrachlordibenzodioxin (TCDD).

V reálné situaci vznikají kromě konečných produktů dokonalého spalování také produkty nedokonalého spalování. Byly jich za různých podmínek identifikovány stovky, avšak charakteristické jsou saze, oxid uhelnatý a akrolein. Oxid uhelnatý je známý "krevní jed", akrolein je látka silně dráždivá (jedna z příčin štiplavého zápachu kouře).

Saze bývají považovány za formu uhlíku, ale ve skutečnosti obsahují značná množství kondensovaných aromatických uhlovodíků (PAH), z nichž mnohé jsou karcinogenní. Nejsou akutně toxické, ale mohou způsobit při dlouhodobé exposici vážné poškození zdraví (záleží to ovšem na dávce).

Hoření plastů na vzduchu je vždy doprovázeno také tvorbou oxidu dusnatého a dusičitého, společně označovaných jako NO_x. To platí ovšem pro každé hoření na vzduchu. Polymery neobsahující chlor (PE, PP, PET, PS) je možno průmyslově za vhodných podmínek účinně spálit podobně jako fosilní paliva. Lze je také pyrolyticky zpracovat na použitelná kapalná a plynná paliva (otázkou je, vyplatí-li se to).

Při spalování v domácích kamnech na uhlí a/nebo dřevo však nedochází k dokonalému spalování a emise jsou toxičtější než ty z hnědého uhlí. V poslední době se toto domácí spalování odpadu stalo významnou příčinou lokálního znečištění ovzduší, což si může každý ověřit při procházce po českém venkově v podzimních dnech, zvláště pak za inverse. K toxicitě přispívá oxid uhelnatý, akrolein, oxidy dusíku a další produkty nedokonalého spalování. Komparativní studie ukázaly, že akutně nejtoxičtější spaliny z jmenovaných polymerů poskytuje PE, nejvíce sazí pak PS (to je vzhledem ke karcinogenitě PAH významnější než akutní toxicita).

Zvláštní případ PVC

Na rozdíl od ostatních zmíněných plastů, PVC obsahuje v molekule chlor. Při jeho spalování proto nutně vznikají toxické zplodiny. Hlavními produkty "dokonalého spalování" (při nelimitujícím přístupu kyslíku) jsou oxid uhličitý voda a chlorovodík. Potud by to nebyl závažný problém, protože silně kyselý chlorovodík lze ze spalin poměrně jednoduše odstranit. Horší je, že jako vedlejší produkty vznikají již zmíněné vysoce toxické polychlorované dibenzofurany a dibenzodioxiny.

Tyto látky jsou biologicky prakticky neodbouratelné, v ekosystému se šíří s koloběhem vody (těkají s vodní parou) a stopová množství se ukládají v živých organismech, zejména v tucích. Z organismu se prakticky nevylučují, takže se postupně kumulují, a po delším čase mohou dosáhnout toxické hladiny. O praktickém dopadu kontaminace životního prostředí těmito látkami se dosud vedou spory (názory odborníků se liší). Nutno poznamenat, že tyto látky nevznikají pouze z materiálů člověkem vyrobených, jako právě PVC nebo polychlorované bifenyly, ale v malé míře také při spalování nejrůznějších organických materiálů v přítomnosti chloridových iontů (kuchyňské soli, která je v živé přírodě vždy přítomná). Proto spalování PVC musí být doprovázeno náležitým čištěním spalin, aby byla tvorba polychlorovaných dibenzofuranů a dioxinů minimalisována.

Rozhodně je nevhodné spalovat materiály obsahující PVC v domácích kamnech.

Co je tedy z uvedených materiálů možno spalovat v kamnech?

Lze obecně konstatovat, že moderní obalové materiály se ke spalování v kamnech zpravidla nehodí. Polymery na bázi celulosy, které hoří lépe než papír, byly nahrazeny foliemi z PP. Ty vypadají na první pohled stejně, ale v kamnech se seškvaří a čoudí. Vznikají přitom zmíněné toxické spaliny (saze, oxid uhelnatý, akrolein) - produkty nedokonalého spalování.

Z plastických materiálů (PE, PP, PS, PET a PVC) se nehodí ke spalování v kamnech žádný. Krabicové obaly na potraviny "Tetrapack" rovněž většinou obsahují plastovou nebo kovovou folii, takže nelze doporučit jejich spalování. Pokud je ta fólie plastová (PE nebo PP), myslím, že spálení jedné krabice Tetrapack v dobře roztopených kamnech není velkým protiekologickým přestupkem. Zvláště tehdy, když ji předem roztrháte na malé kousky. Ta tenká folie z PE nebo PP shoří relativně "čistě". U nás na chalupě tyto krabice ovšem nepálíme v kamnech, ale dáváme je do směsného odpadu. Narazil jsem však i na krabicové obaly, které žádnou folii neobsahovaly. Ty hoří asi jako papír, či lepenka.

Doc. Ing. Igor Linhart, CSc.
Autor je organický chemik a toxikolog.

---

Odpověď
29. dubna 2002

Dobrý den

Odvážím se tvrdit bez ověření, že studie, která by vyčerpávajícím způsobem shrnula přírodní degeneraci plastů, neexistuje. Je jich totiž tolik (plastů), že to prostě není možné (kromě toho nové typy plastů stále vznikají, počet syntetických materiálů roste geometrickou řadou).

Nicméně: veškeré údaje o rozkládání plastů vycházejí z odhadů. Rozklad plastů probíhá vlivem slunečního záření, působením bakterií ("GMO" bakterie), ba byly již vyšlechtěny "plastožravé" žížaly (jsou schopny zpracovávat některé měkké obalové plasty). To se ovšem týká speciálních laboratorních či technologických podmínek.

Pokud jde tedy o dotaz Vašeho čtenáře: Rozklad, který probíhá volně v přírodě, tedy který není nikterak poháněný, bude probíhat řádově stovky až tisíce let. Odhozenou PETku tedy bude potkávat mnoho dalších generací.

Dovolte, abych přidal něco za sebe:
Řešením ale není NEODHAZOVAT, ale NEVYRÁBĚT. A k tomu vede cesta přes NEKUPOVAT.
Jestli dovolíte, dám Vám malý podnět: Každý plast, který přinesete domů, ponechte na k tomu určeném místě alespoň týden, odvážnější mohou měsíc. Nesmrdí, nekazí se (tj. nerozkládá se), takže nevadí.......
Inu, zkuste to.
Přeji pěkný den

Ing. Martin Kolář
Ústav technologie ropy a petrochemie Fakulta technologie ochrany prostředí VŠCHT Praha

Další informace o problematice pálení plastů naleznete u dotazu 163: Spalování plastů - lze získat konkrétní údaje?