Věda v první linii: sanace benzenové havárie

Na konci února 2025 vykolejil v Hustopečích nad Bečvou vlak převážející benzen a během několika hodin se rozběhl boj o záchranu podzemních a povrchových vod. Do štěrkopískového podloží začala pronikat jedna z nejtoxičtějších průmyslových látek. Zatímco v terénu probíhaly práce mající za cíl zamezit šíření znečištění, v laboratořích CXI TUL se už rozhodovalo o způsobu, jak následně vyčistit znečištěné horninové prostředí.

Havárie patří k nejvážnějším ekologickým událostem posledních let v Česku. Po vykolejení cisternového vlaku unikly stovky tun benzenu, který se díky velmi propustnému geologickému podloží rychle dostával do hlubších vrstev zeminy i do podzemních vod. Kombinace vysoké toxicity látky a místních podmínek komplikovala havarijní zásah i následnou sanaci. Klíčové bylo zastavit další šíření, stanovit rozsah znečištění a stanovit strategii sanace celé lokality.

Právě v této fázi se do řešení zapojil CXI TUL. Na žádost renomované sanační firmy DEKONTA, a.s. začal tým vedený RNDr. Janem Němečkem, Ph.D., testovat možnosti metody in situ chemické oxidace (ISCO). Jedná se o technologii, která má benzen rozkládat přímo v horninovém prostředí, bez nutnosti rozsáhlé odtěžby kontaminovaných zemin nebo odčerpávání velkých objemů podzemní vody. Cílem bylo jediné: najít postup, který bude fungovat rychle, bezpečně a v reálných podmínkách zasažené lokality.

Likvidace benzenu: technicky jednoduché, v praxi složité

Benzen je vysoce toxická a karcinogenní látka, která v propustném podloží rychle proniká do podzemních vod, kde se rozpouští a dál šíří prouděním těchto vod k povrchovým recipientům. Benzen se také váže na horninové částice a migruje ve formě par do nadložních nezvodněných vrstev.

Liberečtí vědci proto v laboratorních podmínkách testovali technologii in situ chemické oxidace (ISCO). Cílem bylo najít oxidant, který dokáže benzen přímo v podzemí rozložit na méně nebezpečné látky.

Zkoušky testovaly dvě hlavní varianty: aktivovaný peroxid vodíku a peroxodisíran sodný. Obě látky odstranily až 99,99 % benzenu, rozdíl ale nastal v dynamice a dopadech na přírodní prostředí. Aktivovaný peroxid vodíku dosáhl téměř úplné degradace kontaminantu během jediného dne. Aktivovaný peroxodisíran byl pomalejší a zároveň výrazně měnil chemii vody, okyseloval totiž prostředí a zvyšoval obsah síranů ve vodě, což představuje další ekologickou zátěž.

Pro nasazení v terénu tak vědci jednoznačně doporučili aktivovaný peroxid vodíku.

Dávka rozhoduje

Klíčová nebyla pouze samotná účinnost oxidantu. Stejně důležité bylo zjistit, jak se bude chemická reakce chovat v reálném geologickém prostředí. Tým vědců proto analyzoval také takzvanou spotřebu oxidantu zeminou (SOD). Ukázalo se, že značná část oxidační látky nereaguje pouze s benzenem, ale je významně spotřebováván i samotným horninovým prostředím, zejména přírodními organickými látkami přítomnými v jemnozrnné frakci zemin.

Přímo pro místní složení zvodněných vrstev byla stanovena hodnota spotřeby oxidantu, která je zásadní pro správné nadávkování chemikálií v terénu, aby byla sanace nejen účinná, ale i ekonomicky únosná a bezpečná pro okolní ekosystémy.

Rok od havárie: výzkum se mění v reálnou pomoc

Zatímco veřejnost často vnímá univerzitní vědu jako vzdálený svět laboratoří a grantových projektů, právě podobné situace ukazují její praktický dopad. Výsledky práce vědců z CXI TUL totiž nezůstaly v odborných studiích, ale přímo ovlivnily rozhodování o technologii použité při likvidaci jedné z největších ekologických havárií posledních let.