Detoxikace (z lat. de-, od a toxicus, jedovatý) je proces odstranění nebo zneškodnění toxické látky. Detoxikace může být jednou ze složek dekontaminace.
Na detoxikaci lze pohlížet různými způsoby: první část článku popisuje detoxikaci z hlediska odstranění toxické látky z neživých předmětů i živých organismů, které byly kontaminovány především povrchově., druhá část je zaměřena na toxikinetiku, neboli na osud chemické látky v lidském organismu. Popisuje cestu chemické látky lidským organismem od jejího příjmu až po vyloučení. Vzhledem k faktu, že tento proces probíhá fyziologicky automaticky a jeho cílem je vyloučení dané chemické látky, jedná se vlastně o přirozenou biologickou detoxikaci lidského organismu, v závěrečné části budou zmíněny další možné výklady slova detoxikace.
Detoxikace je podmnožinou dekontaminace.
Definice detoxikace Detoxikace je definována jako soubor metod, postupů, prostředků a organizačního zabezpečení k účinnému odstranění toxické látky nebo snížení škodlivého účinku toxické látky na bezpečnou úroveň, která neohrožuje život a zdraví osob a zvířat, a její následnou likvidaci. Druhá část této definice reaguje na skutečnost, že zpravidla není možné stoprocentní odstranění toxické látky a dochází ke vzniku tzv. zbytkové kontaminace (6, 10, 12, 35).
Detoxikace je významné opatření aktivní ochrany proti působení toxických látek (12, 35).
Detoxikace jako proces eliminace toxické látky z povrchů neživých předmětů i živých organismů
Proč je detoxikace důležitá? Nutnost detoxikace vyplývá z faktu, že pokud není toxická látka odstraněna, působí nejen na vlastní zasažený objekt ale i na další objekty v jeho okolí. Nelze vyloučit ani vznik dominového efektu způsobeného vzájemným přenosem toxické látky z objektu na objekt. Tato skutečnost je rizikem hlavně pro zdravotnická zařízení. V případě mimořádné události, jejímž následkem je kontaminace osob současně se zraněními způsobenými např. destrukčními účinky výbuchu (popáleniny, zlomeniny apod.), je nutné nejprve osoby detoxikovat a až poté přesunout do zdravotnických zařízení. Výjimkou jsou život zachraňující úkony, které mají vždy přednost před detoxikací (10, 12, 35).
Cíl detoxikace Cílem detoxikace je snížení nenávratných ztrát, zdravotních následků a zkrácení nutné doby používání prostředků individuální ochrany, které ztěžují provádění činností v kontaminovaném území a tím prodlužují dobu záchranných a likvidačních prací a vytvoření podmínek pro obnovu normálního života v původně kontaminovaných oblastech (6, 10, 12, 35).
Podle druhu nebezpečné látky je možno dekontaminaci rozdělit na: detoxikaci v případě chemických látek, dezinfekci v případě biologických látek, dezaktivaci v případě radioaktivních látek (6, 10, 12, 35).
Účinnost detoxikace (dekontaminace) Účinnost detoxikace se stanovuje na základě výsledků měření před a po provedení (kromě biologických kontaminantů) samotné dekontaminace. Účinnost detoxikace se stanovuje a výsledky udávají v procentech a vypočítává se pomocí následujícího matematického vztahu:
((Zp – Zu) * 100) / Zp
Ve vzorci představuje: Zp hodnotu počáteční kontaminace, Zu hodnotu po ukončení detoxikace(10, 12, 35).
Naměřená hodnota kontaminantu po ukončení procesu dekontaminace (tzv. zbytková kontaminace) již nejde za dodržení stejných podmínek a způsobu dekontaminace dále snížit. Účinnost dekontaminace závisí především na těchto faktorech: na zvolení správné dekontaminační technologie, na zvolení dekontaminačního činidla, na zvolení dekontaminačních prostředků, na skupenství a vlastnostech kontaminantu, na vlastnostech kontaminovaného materiálu, na dodržení dekontaminačního postupu (10, 12, 35).
Možné způsoby provádění dekontaminace Existují dva možné způsoby provádění dekontaminace: suchý způsob, mokrý způsob. Výběr způsobu dekontaminace se provádí s ohledem na druh nebezpečné látky, dostupné technické zabezpečení a způsobu kontaminace (6, 10, 12, 35). Mezi suché způsoby se řadí především vytřepávání, vyklepávání, otírání za sucha, kartáčování, vysávání a odpařování za normální nebo zvýšené teploty. Suchý způsob je účinný především došlo-li ke kontaminaci také za sucha. Mezi jeho výhody patří hlavně jednoduchost, možnost použití i za nízkých teplot, malé množství odpadů, nepotřebnost dekontaminačních činidel a větší objemová skladnost používaných prostředků a techniky. Mezi hlavní nevýhody patří nutnost používání výkonných strojů společně s kvalitními HEPA (high efficiency particulate air filter – vysoce účinný filtr vzduchových částic) filtry v případě vysávání a nedostatečná účinnost, která může vést k následnému použití mokrého způsobu dekontaminace (6, 10, 12, 35).
Mezi nejvýznamnější mokré způsoby patří postřik, otírání za mokra, extrakce do rozpouštědel (chemické čištění), praní, dekontaminace vodní parou a pěnami. Tento způsob využívá širokou škálu fyzikálních procesů nebo chemických reakcí, například ředění, extrakci, neutralizaci, absorpci, rozklad a tvorbu komplexů. Ve srovnání se suchými mají mokré způsoby dekontaminace významně vyšší účinnost. Existuje ale riziko převedení kontaminantu do roztoku a při jeho nedostatečně rychlém odstranění akcelerace jeho průniku do materiálu a tedy následné snížení účinnosti. Mezi hlavní výhody patří hlavně již zmíněná dostatečná účinnost a v jejím důsledku i menší nárok na technickou vyspělost dekontaminační techniky. Tento způsob umožňuje použít různé dekontaminační látky a směsi a vytvořit tak co nejlepší podmínky pro odstranění daného kontaminantu. Odpady mokrého způsobu je možno také snadno zachycovat. Mezi hlavní nevýhody patří hlavně vznik velkého množství odpadů a jejich následné zpracování. Některé dekontaminační látky a směsi mohou působit destruktivně na dekontaminovaný materiál a nepříznivě na životní prostředí v případě jejich úniku nebo nemožnosti zachycení. Další látky a směsi mohou být nestabilní, což klade vyšší nároky na skladování nebo jejich případnou likvidaci. Problematické je také použití mokrého způsobu při teplotách pod bodem mrazu. Při nedostatku času se nevýhodou stává i nezbytná doba aktivního působení dekontaminačních látek a směsí (6, 10, 12, 35).
Velmi perspektivním mokrým způsobem je dekontaminace pěnami. Tato metoda je intenzivně zkoumána, vyvíjena a testována. Využití se předpokládá zejména pro dekontaminaci patogenních mikroorganismů. Tato metoda je využitelná ale i pro dezaktivaci a detoxikaci hlavně v případech rizika znehodnocení materiálu použitím klasického mokrého způsobu a problému likvidace velkého množství odpadů. Hlavní výhody jsou následující: lepší schopnost fixace dekontaminační látky nebo směsi na požadovaném povrchu, omezení sekundárního přenosu kontaminantu, aplikace pěny z větší a bezpečnější vzdálenosti, napěnitelnost, možnost přídavků dalších dekontaminačních látek a směsí, delší působení na šikmých, svislých površích a stropech, při aplikaci nedochází ke ztrátě dekontaminačního materiálu odrazem nebo stečením z povrchů, delší doba působení (relativně dlouhá doba rozpadu pěny), pomalý úbytek dekontaminační látky nebo směsi, možnost vizuální kontroly nanesení a překrytí kontaminovaného místa pěnou (12, 35).
Dekontaminační látky a směsi Dekontaminační látky jsou vybrané chemikálie schopné reakce s kontaminanty za vzniku méně toxických nebo netoxických látek. Dále mohou umožnit nebo usnadnit odstranění kontaminantů z povrchů nebo způsobit smrt patogenních mikroorganismů. Dekontaminační směsi jsou roztoky, suspenze, koloidní roztoky a pevné směsi, které jsou připravovány z dekontaminačních látek (a případně stabilizátorů) a jsou určeny k provádění dekontaminace. Dekontaminační látky a směsi významně zvyšují účinnost dekontaminace. Zároveň jsou s nimi spojeny následující problémy: neexistence ideální látky nebo směsi, která by vykazovala dostatečnou účinnost při dekontaminaci chemických, biologických i radioaktivních látek, obtížná aplikace při teplotách pod bodem mrazu (nutnost ohřevu apod.), chemická agresivita a nestabilní vlastnosti některých látek a směsí, nutnost dodržení nezbytné doby působení dekontaminační látky nebo směsi, případné dopady na životní prostředí při likvidaci těchto látek a směsí (6, 10, 12, 35).
Dekontaminační technologie Zpočátku se dekontaminační technologie vyvíjely a jejich účinnost ověřovala hlavně jako reakce na vývoj nových a nebezpečnějších vojenských bojových látek. Tyto technologie byly primárně určeny pro dekontaminaci osob a povrchu techniky a materiálu, sekundárně pro dekontaminaci terénu, případně budov. Zvláštní pozornost byla věnována způsobům dekontaminace elektronických přístrojů nebo přístrojů, jejichž činnost je založena na citlivé mechanice. Vzhledem k nemožnosti využití metod založených na vysoké teplotě, na kapalných, silně oxidačních nebo korozivních přípravcích, bylo nutné vyvinout pro tyto případy speciální technologie (6, 12, 35).
Postupně se snižující vojenské ohrožení a naopak zvyšující se využívání nebezpečných látek pro průmyslové použití měly za následek vydělení vhodných dekontaminačních technologií pro civilní použití. Současně dochází k výzkumu a vývoji nových dekontaminačních technologií. Přehled v praxi využívaných nebo vědecky vyvíjených dekontaminačních technologií je uveden v následující části (6, 12).
Ochranné povlaky a nátěry Vhodné pro ochranu techniky a předmětů. Podstatou ochrany je absorpce kontaminantu na povrchu nátěru nebo pronikání kontaminantu do polymerní struktury nátěru. Nejčastěji se používají: jednorázové a snadno snímatelné nátěry, nátěry odolné proti chemickému působení kontaminantu, popřípadě dekontaminačního přípravku, nátěry schopné samodekontaminace (12, 35).
Vysokotlaké systémy (superkritické kapaliny) Superkritickou kapalinu je možno definovat jako kapalnou sloučeninu ve stavu, při kterém teplota nebo tlak dosáhly hodnoty tzv. kritického tlaku nebo kritické teploty. Obecně, jestliže teplota kapaliny vzroste, její hustota se sníží, jestliže tlak plynné fáze vzroste, jeho hustota se zvýší. V kritickém bodě se hustoty stávají rovnocenné a superkritická kapalina tedy vykazuje vlastnosti na pomezí mezi plynem a kapalinou. Mohou difundovat do jiných látek jako plyny a rozpouští materiály jako kapalina. Jsou tedy výbornými rozpouštědly. Malé změny teploty nebo tlaku blízko jejich kritické hodnoty způsobí velké změny v hustotě a v důsledku i změny vlastností (převážně rozpustnost různých sloučenin). Této vlastnosti lze využít při selektivní separaci chemického kontaminantu. K nejvhodnějším patří voda (Tkrit=374,4 °C, pkrit=219,5 bar) nebo oxid uhličitý (Tkrit=31 °C, pkrit=73 bar). Lze je použít pro dekontaminaci bojových chemických látek. Oxidu uhličitého v superkritickém stavu je možno využít pro dekontaminaci citlivých přístrojů. Hlavním omezením je dosažení požadovaného tlaku nebo teploty a finanční náročnost na vybavení technickými prostředky (12, 35).
Nízkoteplotní technologie (technologie urychleného odvětrávání) Podstatou těchto technologií je fyzikální odstraňování kontaminantů z povrchů materiálů změnou jejich skupenství. Páry kontaminantu jsou vzduchem zřeďovány a rozptylovány. Mezi nejvýznamnější faktory, které určují rychlost a účinnost této technologie, patří poréznost a nasákavost kontaminovaného materiálu a těkavost kontaminantu (12, 35).
Horkovzdušné procesy