PM10, cos’è e come si forma il particolato

di Michele Costanzo Commenta

Particolato PM10
Come molti ricorderanno gli ultimi giorni del 2015 si sono caratterizzati per una vera e propria emergenza smog in diverse città italiane che ha destato molte preoccupazioni ed è stata accompagnata dalle immancabili polemiche politiche. Con l’arrivo del maltempo il tema è rapidamente scomparso dal dibattito pubblico anche se da un punto di vista scientifico mantiene tutta la sua allarmante attualità. Il particolato, e nello specifico PM10 e PM2.5, rappresenta uno dei componenti più pericolosi per la salute umana contenuti nel così detto inquinamento atmosferico ed è oggetto di particolare attenzione da parte dei ricercatori in tutto il mondo.

Cos’è il particolato e come si forma

Quando si parla di particolato ci si riferisce genericamente ad un insieme di particelle solide che per dimensione e caratteristiche rimangono sospese in aria. Per queste ragioni espressioni come ‘pulviscolo atmosferico’ o ‘polveri sottili’ sono spesso utilizzate come sinonimi di particolato quando se ne vogliano evidenziare maggiormente alcune caratteristiche. A prescindere dai termini comunque il particolato è composto sia da elementi di origine naturale come i pollini, i frammenti di roccia o le fibre vegetali che da componenti derivanti dall’attività umana. In questa seconda categoria rientrano tra l’altro:

  • I residui dei processi di combustione usati per il riscaldamento (legna e derivati o idrocarburi).
  • Le emissioni allo scarico degli veicoli a motori.
  • Sostanze residue derivate dall’usura del manto stradale e degli pneumatici.
  • Le emissioni residue di processi industriali, centrali elettriche e inceneritori.

Esiste infine anche un particolato secondario che si origina da reazioni tra le sostanze presenti nell’aria in prossimità del suolo. Il particolato costituisce un fattore di rischio per la salute umana soprattutto nelle città dove diversi fattori concorrono ad aumentare la concentrazione in atmosfera di PM10 e PM2.5. La situazione diventa ancora più critica in città come Milano e più in generale in tutta la Pianura Padana dove la conformazione orografica può limitare per lunghi periodi l’afflusso di aria dalle zone circostanti.

Il PM10 e la salute umana

Il particolato incide negativamente sulla salute per via della capacità delle sue particelle di interagire con vari organi dell’uomo ed in particolare del suo apparato respiratorio. In questo senso in generale si può osservare che più piccole sono le particelle di particolato presenti nell’areia più elevata è la relativa capacità di penetrare nel sistema respiratorio. Mentre quindi le particelle di diametro maggiore sono efficacemente bloccate nelle prime vie respiratorie, quelle di dimensione più piccola possono arrivare fino agli alveoli polmonari.

Partendo da queste considerazioni una delle classificazioni più importati del particolato riguarda propria la dimensione delle particelle che lo compongono. Si parla quindi di Particulate Matter (PM) per identificare la frazione di particolato composta da particelle con diametro inferiore o uguale ad un certo diametro equivalente. Studi scientifici e normative europee individuano come particolarmente importante il così detto PM10 (PM10) che rappresenta la frazione delle particelle con diametro equivalente inferiore o uguale a 10 µm (per meglio comprendere le dimensioni in gioco occorre ricordare che 1 µm equivale ad un millesimo di millimetro).

In ambito urbano alte concentrazioni di PM10 sono dovute nella maggior parte dei casi alle attività umane. Come già accennato in precedenza i processi di combustione utilizzati per il riscaldamento degli edifici comportano l’immissione in atmosfera di polveri sottili che soprattutto nei mesi invernali possono diventare la componente prevalente del PM10. Questa relazione di causa – effetto spiega perché uno degli interventi più comuni per abbassare la concentrazione di polveri sottili consista nel limitare la temperatura del riscaldamento domestico. Abbassando anche di pochi gradi la temperatura degli ambienti residenziale si ottiene infatti un consistente calo del consumo di combustibile necessario al riscaldamento stesso. Per contro questo tipo di provvedimento emergenziale si scontra che la difficoltà tecnica di verificare il rispetto della limitazione da parte degli utenti.

Alla concentrazione del PM10 in città contribuisce in maniera importante anche il traffico dei veicoli a motore. La produzione di particolato è mediamente più elevata nei motori diesel rispetto a quelli a benzina, ragione per cui spesso le limitazioni al traffico intervengono proprio sui veicoli alimentati a gasolio. Va comunque detto che le varie normative anti-inquinamento europee per i veicoli a motore hanno imposto limiti sempre più severi per le emissioni di particolato nei motori diesel. In situazioni particolarmente critiche come quelle dello scorso dicembre il blocco totale del traffico è una delle misure più utilizzate per abbattere la concentrazione di PM10 anche se la sua efficacia richiede in genere diversi giorni blocco prima di diventare significativa.

Un sottoinsieme del PM10 è costituito dal PM2.5 (PM2.5) o particolato fine che rappresenta la frazione del particolato con diametro equivalente inferiore o uguale a 2,5 µm. Si tratta quindi di un parametro che quantifica la parte potenzialmente più pericolosa del particolato a cui fanno riferimento sia alcune norme internazionali che molti studi di carattere medico e scientifico.

I limiti di legge per il PM10

Con il Decreto Legislativo 13 agosto 2010 n.155 l’Italia ha recepito le norme europee che limitano la concentrazione di PM10 secondo tre diversi parametri:

  • Valore massimo nella media annuale: 40 µg/mc.
  • Valore massimo giornaliero: 50 µg/mc.
  • Numero massimo di giorni di sforamento all’anno: 35.

Purtroppo in molte aree metropolitane europee ed italiane i limiti definiti dalla legge vengono sistematicamente superati sia nei livelli di contrazione delle PM10 sia nel numero di giorni all’anno di sforamento dei limiti stessi. Nell’immagine in alto tratta dallo studioAir quality in Europe” della Agenzia Europea dell’Ambiente si può ad esempio osservare la distribuzione della concentrazione giornaliera del PM10 nel 2013. I punti in rosso più chiaro indicano concentrazioni tra 50 e 75 µg/mc mentre in rosso più scuro sono segnalate le concentrazioni superiori ai 75 µg/mc.

Photo Credits | European Environment Agency (AEA)

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