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La composizione del PM2,5 in atmosfera

Abbiamo visto come l’Organizzazione Mondiale della Sanità presentando le nuove linee guida per la qualità dell’aria nel settembre 2021  abbia sottolineato i rischi per la salute associati al particolato di diametro inferiore o uguale a 2,5 micron (μm) (PM2.5) che sono di particolare rilevanza per la salute pubblica. PM2.5 e PM10 sono in grado di penetrare in profondità nei polmoni e PM2.5 può anche entrare nel flusso sanguigno, principalmente con conseguente impatti cardiovascolari e respiratori.

In quell’occasione l’OMS ha ricordato che più del 90% della popolazione mondiale nel 2019 viveva in aree in cui le concentrazioni superavano le linee guida per la qualità dell’aria dell’OMS del 2005 per l’esposizione a lungo termine al PM2,5. 

L’Agenzia Europea per l’ambiente ha pubblicato una mappa visuale della qualità dell’aria urbana di oltre trecento città europee, nelle quali vivono oltre 117 milioni di persone. Le città sono classificate dalla più pulita alla più inquinata sulla base dei livelli medi proprio di particolato fine (PM2,5) per gli anni 2019-2020. Solamente in 5 di esse si supera i limiti di legge, ma in 196 non è rispettato il valore raccomandato nel 2005 dall’Organizzazione mondiale della sanità che era di 10 μg/m3, valore che però è stato dimezzato 5 μg/m3 a con le LG del 2021.

Analizzando poi i dati della media annuale del PM2,5 nel 2020 in 2mila stazioni di monitoraggio in tutta Europa nel 2020, abbiamo visto che considerando tutti i paesi dell’Unione Europea a 27 il valore ora raccomandato dall’OMS per tutelare la salute è rispettato in sole 56 stazioni di monitoraggio su 1.361, pari quindi al 4%.

Guardando poi l’andamento del PM2,5, relativamente all’indicatore “media annuale”, che maggiormente rappresenta l’esposizione media della popolazione, per un lungo periodo di tempo (2006-2020) che permette di valutare le tendenze di medio-lungo periodo, abbiamo visto che nel tempo si è senz’altro verificato un miglioramento della situazione, che ha portato nei paesi dell’Unione Europea ad un generalizzato rispetto del limite di legge stabilito, che all’inizio del periodo considerato non veniva rispettato nel 17% delle stazioni di monitoraggio, tuttavia ancora più di metà delle stazioni di monitoraggio non rispettano le indicazioni dell’OMS (LG 2005) ed un numero veramente molto ridotto appunto quelle più recenti del settembre 2021 che, evidentemente, sono decisamente sfidanti.

Destano quindi particolare interesse tutti gli studi rivolti ad approfondire questo inquinante particolarmente rilevante per la salute umana. Per questo segnaliamo un approfondimento svolto da Arpae Emilia-Romagna.

Lo studio indaga nel dettaglio la frazione delle polveri con diametro inferiore a 2,5 μm (PM2.5), con l’obiettivo di individuare da cosa è composto quello che viene definito genericamente “particolato fine” e di cui normalmente viene espresso solo il valore di massa (per esempio relativamente al rispetto dei limiti di legge). Ciò può permettere di capirne meglio gli effetti sulla salute e sull’ambiente e la provenienza dalle diverse sorgenti, a supporto delle politiche per la salute e tutela dell’ambiente.

Nel report vengono vengono riportate le concentrazioni dei principali costituenti del PM2.5: carbonio organico ed elementare, ammonio, nitrato, solfato e levoglucosano. Quest’ultimo, pur non avendo una grande importanza in termini di massa, risulta estremamente interessante in quanto è un tracciante della combustione della legna. È infatti molto raro poter studiare specie chimiche che siano traccianti specifici di una precisa sorgente perché di solito vengono prodotte da più fonti.

Le misure provengono da quattro stazioni di monitoraggio gestite da Arpae, posizionate in quattro siti che vogliono rappresentare le diverse tipologie di area della regione. Tre siti urbani: Bologna (via Gobetti) – area centrale e metropolitana, Parma (Cittadella) – area occidentale e più interna della pianura, Rimini (Marecchia) – area orientale/costiera. A questi tre si aggiunge Molinella (BO), rappresentativo dell’area rurale.

Nel rapporto sono presentati grafici per ciascuna stazione di monitoraggio considerata con l’indicazione per ogni mese del 2020, della composizione del PM2,5 analizzato.

L’analisi chimica del particolato che costituisce il PM2.5 ha evidenziato alcune variazioni interessanti nel 2020 rispetto agli anni precedenti. Ciò emerge in particolar modo nello studio della concentrazione del Carbonio elementare, è infatti evidente nel 2020 un calo di questo inquinante che risulta essere inferiore, oltre che alla media del periodo 2013-2019, anche alla media mensile minima calcolata nello stesso arco temporale. Tale diminuzione è visibile a partire da marzo 2020, mese di inizio del lockdown totale.

Questa è con tutta probabilità una conseguenza del crollo dei flussi di traffico, sia leggero che pesante, che si è protratto anche nei mesi successivi alla fine del lockdown come conseguenza dell’adozione in massa delle modalità di lavoro “agile” e delle restrizioni sulle attività ludico-ricreative.

La componente secondaria inorganica (formatasi in atmosfera), cioè l’insieme di solfato, nitrato e ammonio, non sembra invece mostrare variazioni nel 2020 rispetto agli anni precedenti, a differenza della componente primaria (cioè gli inquinanti emessi direttamente tal quali dalla sorgente). Questo aspetto è legato da un lato alla complessa e non ancora chiara formazione di particolato secondario in atmosfera, dall’altro al fatto che alcuni inquinanti, come l’ammoniaca, non hanno subìto alcun calo poiché molte delle attività che li generano non rientravano in quelle coinvolte nel contrasto alla pandemia.

In particolare l’ammonio è un inquinante secondario che si genera in atmosfera a seguito della trasformazione chimica di un inquinante primario gassoso, principalmente l’ammoniaca (NH3), che deriva in massima parte dalle attività agricole e zootecniche.

Infine, seppur in maniera non uguale nei quattro siti in studio, l’aumento dell’utilizzo di riscaldamento a legna potrebbe aver ridotto l’effetto della diminuzione del particolato nel suo complesso in atmosfera.

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