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Il peso dell’aria (1)


Torricelli

Peso dell'aria.jpg

Per sapere che l’aria avesse un peso bisognava mettere a punto una macchina che facesse il vuoto, cioè che estraesse l’aria da un contenitore rigido. Così pesando due bocce dello stesso peso, una piena d’aria e una senza aria, si scoprì che la prima pesava un po’ di più. Facendo bene i calcoli si scoprì che un metro cubo di aria pesa circa 1,2 kg, non proprio nulla. Tuttavia il peso dell’aria non fa parte delle esperienze quotidiane.

Mettendo a punto strumenti sempre più sofisticati però è diventato possibile misurare, cioè pesare, alcune componenti dell’aria che neppure si vedono tanto sono piccole.

PM10

Parliamo di particelle dell’ordine di grandezza di 10  micrometri. Per provare a figurarcele immaginiamo un grano zucchero. Se lo dividiamo in 100 parti abbiamo una particella, invisibile, dell’ordine di 10 micrometri (µm). È talmente piccola, che volteggia nell’aria per ore prima di toccare il suolo (1).

Si tratta di una quantità così esigua che l’aria può apparire limpida eppure contenere queste quantità infinitesimali non sempre di origine naturale.

nuvole.jpg

Facile da capire che, con quelle dimensioni, non può essere intercettata dai filtri naturali del nostro corpo e può entrare facilmente nei nostri polmoni depositandosi nelle cavità più piccole. Se si tratta di materiale velenoso può diventare molto pericoloso per la salute, ma naturalmente dipende non solo dal tipo ma anche dalla quantità.

I PM10 (Particulate Matter delle dimensioni di 10 milionesimi di metro) sono diventate dunque sinonimo di inquinamento atmosferico.

Da dove vengono?

Alcune PM10 sono del tutto naturali come quando un colpo di vento vaporizza i sali contenuti nell’acqua del mare, oppure sono pollini, spore o perfino particelle di terra sollevate dal vento.

Altre però sono di origine antropica (umana). Sono dovute soprattutto a processi di combustione:

  • motori che utilizzano idrocarburi
  • impianto di riscaldamento alimentati a legna o gasolio
  • bruciatura di rami, foglie, ecc. (2)

Sono pericolosi?

Dipende dalla quantità ma la quantità massima è oggi ampiamente superata nei grandi agglomerati urbani.

Il particolato fine [PM10], in particolare, è pericoloso perché si insidia nell’organismo umano a livello del sistema respiratorio: minore è la dimensione del particolato e maggiore è la penetrazione all’interno del sistema, arrivando fino ai bronchi e agli alveoli nel caso del particolato più fine, inferiore quindi ai 2,5 µm. L’impatto sulla salute umana si manifesta con una maggiore incidenza dei tumori, specie quelli polmonari ma anche al colon e all’intestino, con marcate differenze in base alle abitudini pregresse dei soggetti osservati e alla loro professione, nonché alla prossimità alle zone dove la concentrazione di PM è maggiore.” (3)

Il traffico

autoveloce

Il traffico è normalmente considerato causa di inquinamento, ma produce soprattutto gli ossidi di azoto (50%), mentre solo un quarto delle polveri sottili sono generate dalla circolazione.

Le polveri sottili dovute al traffico derivano da

  • combustione nel motore (ma qui pesano soprattutto i motori diesel dato che i motori a benzina hanno fortemente abbattuto l’inquinante)
  • abrasione dei freni e degli pneumatici;
  • risollevamento delle polveri già depositate al suolo (4)

Le stufe

Schermata 2018-10-25 alle 18.09.30.png

Molte più polveri sottili sono dovute al fumo delle stufe a legna e questo ci pone davanti a un dilemma su cosa sia preferibile:

  • legna – risorsa rinnovabile – produce inquinamento
  • metano – fonte non rinnovabile – energia pulita

Un’indagine a Piovene Rocchette

Nel 2017 l’ARPAV ha svolto un’indagine sulla qualità dell’aria a Piovene Rocchette (5). L’indagine si è svolta in due stagioni diverse: periodo estivo (maggio luglio) e periodo invernale (novembre dicembre).

La centralina ha misurato solo due inquinanti:

  • polveri sottili: PM10
  • idrocarburi aromatici: benzo(a)pirene

È stata piazzata davanti alle scuole elementari ad una distanza di circa 300 m dalla strada provinciale.

506ca_Monitoraggio_Qualit___dell'Aria_Piovene_Rocchette_2017

I risultati

I risultati sono presto riassunti. Partiamo dal Benzo(a)pirene.

Benzo(a)pirene Piovene 2017.jpg

Se d’inverno il valore è più alto, d’estate il valore è pressoché nullo e quindi la performance annuale pone l’aria di Piovene Rocchette in una fascia lontana dai massimi di legge entro i confini di un’aria definita pulita.

Passiamo ora alle Polveri sottili (PM10).

Piovene PM10 2017.jpg

Di contro a un limite di 50 µg/mc, nel periodo considerato, a Piovene Rocchette si è misurata una media giornaliera di circa la metà rispetto al massimo di legge. Situazione ottima, apparentemente.

La legge impone anche che le giornate in cui il limite venga superato non siano più di 35 all’anno (poco meno del 10% ovvero 35/365).

Qui la situazione è meno tranquilla perché i dati relativi alle giornate di sforamento sono i seguenti.

Piovene PM10 2017-2.jpg

Come si vede, da questo punto di vista la situazione è più preoccupante, d’inverno superiamo i limiti di legge e solo con i bassi valori della stagione estiva la media ci pone al sicuro, ma pericolosamente vicini ai massimi tollerati.

Perché questa differenza?

Per rispondere a questa domanda dobbiamo esaminare i dati più da vicino, ma questo lo vedremo la prossima volta.

Continua …


NOTE

(1) Le particelle dell’ordine di 1 µm restano sospese anche un mese, come una piuma costantemente ricacciata verso l’alto.

(2) Un’interessante tabella si trova qui. Può stupire le persone meno esperte per il grande peso dovuto alle stufe a legna e ai caminetti. https://www.fabiodisconzi.com/open-emissioni-aria/veneto/2013/settori-PM10/regione/index.html

(3) https://www.scientificast.it/che-cose-il-pm10-e-perche-dobbiamo-preoccuparcene/

(4) Vedi intervento dell’ing. Luigi di Matteo dell’ACI reperibile qui: LE FONTI DI EMISSIONE DI POLVERI SOTTILI Abstract dell … – Aciwww.aci.it/fileadmin/documenti/studi_e_ricerche/monografie…/DiMatteo.pdf

(5) Chi volesse vedere il documento di ARPAV lo può scaricare qui: http://www.arpa.veneto.it/arpav/chi-e-arpav/file-e-allegati/dap-vicenza/aria/Monitoraggio%20Qualita%20dellAria%20Piovene%20Rocchette%202017.pdf


APPENDICE

A proposito di PM10

Le sorgenti di emissione delle polveri

Le polveri PM10 e PM2,5 sono prodotte da un’ampia varietà di sorgenti sia naturali che antropiche. Una volta emesse, le polveri PM10 possono rimanere in sospensione nell’aria per circa 12 ore, mentre le particelle aventi diametro pari a 1 µm rimangono in circolazione anche circa un mese. Mentre le particelle più grossolane derivano principalmente dal suolo e da altri materiali, le particelle più fini sono prodotte, in misura prevalente, dalla combustione di combustibili fossili utilizzati nei trasporti, nell’industria e per la produzione di energia.

Le sorgenti naturali più rilevanti sono:

  • aerosol marino (sali, …) 
  • suolo risollevato e trasportato dal vento 
  • aerosol biogenico (spore, pollini, frammenti vegetali, …) 
  • emissioni vulcaniche 
  • polveri derivanti da incendi boschivi

Le sorgenti antropiche più rilevanti sono:

  • emissioni prodotte dal traffico veicolare
  • emissioni prodotte da altri macchinari e veicoli (attrezzature agricole, navi…)
  • processi di combustione di carbone ed oli (centrali termoelettriche), legno, rifiuti,…
  • processi industriali (cementifici, fonderie, miniere, …)
  • combustione di residui agricoli
  • riscaldamenti civili (impianti alimentati a gasolio, olio combustibile, carbone o legname)

Effetti sulla salute umana e sull’ambiente

Le polveri PM10 e PM2.5 possono costituire un serio pericolo per la salute umana. Le particelle che si depositano nel tratto respiratorio superiore o extratoracico (cavità nasali, faringe e laringe) possono causare effetti irritativi quali secchezza ed infiammazione di naso e gola. Le particelle che si depositano nel tratto tracheobronchiale (trachea, bronchi e bronchioli più grandi) possono invece provocare costrizioni bronchiali, aggravare malattie respiratorie croniche (asma, bronchite, enfisema) ed eventualmente indurre neoplasie.

Quando preoccuparsi per le polveri?

La normativa italiana (D.Lgs. 155/2010) ha fissato i seguenti valori limite  per le polveri PM10 e per le polveri PM2.5:

PM10

  • Valore limite annuale= 40 µg/m3 
  • Valore limite giornaliero = 50 µg/m(da non superare più di 35 volte l’anno)

PM2.5

Valore limite (dal 2015) e obiettivo (dal 2010) per la protezione della salute umana = 25 µg/m3

Come limitare i livelli di concentrazione delle polveri PM10 e PM2.5?

Diverse sono le soluzioni che si possono adottare. Alcune, elencate di seguito, presentano caratteristiche di innovazione tecnologica, altre di “educazione” ad un uso alternativo del mezzo di trasporto privato o alla riduzione dei consumi energetici.

  • Incentivazione di forme alternative di mobilità urbana, come il trasporto pubblico, il car-pooling (condivisione del mezzo privato da parte di più passeggeri) e l’uso della bicicletta.
  • Riduzione delle emissioni per km di strada percorso, attraverso l’impiego di veicoli e di carburanti più puliti (veicoli a metano, a GPL).
  • Utilizzo di mezzi di trasporto elettrici e di autoveicoli più piccoli e leggeri, in modo da ridurre il consumo di carburante e dunque le emissioni di natura inquinante.
  • Contenimento delle polveri risollevate dalla carreggiata attraverso un frequente lavaggio delle strade, specie durante i periodi nei quali le concentrazioni in aria sono più elevate e le precipitazioni piovose scarse.
  • Controllo periodico delle emissioni dallo scarico dell’automobile per monossido di carbonio, ossidi di azoto ed idrocarburi.
  • Controllo della pulizia delle canne fumarie delle stufe ed esecuzione della manutenzione degli impianti termici.
  • Incentivazione alla rottamazione delle stufe obsolete caratterizzate da un elevato fattore di emissione di PM10.
  • Applicazione del Codice Buone Pratiche Agricole in ambito agricolo.
  • Divieto di combustione all’aperto di biomasse e/o rifiuti.
  • Riduzione dei consumi energetici.
  • Incentivazione degli interventi di riqualificazione energetica degli edifici e degli impianti di riscaldamento e condizionamento.
  • Incentivazione all’utilizzo delle energie rinnovabili.

Estratto dalla pubblicazione ARPAV: http://www.arpa.veneto.it/temi-ambientali/aria/a-proposito-di-polveri-atmosferiche

Informazioni su accogliamoleidee

4 commenti su “Il peso dell’aria (1)

  1. Mario Simoncini
    27 ottobre 2018

    Come sempre, articolo molto interessante e chiaro; finalmente per me un po’ di chiarezza sulle tanto vituperate e nominate PM10. Riguardo alle soluzioni proposte a fine articolo, una forse è da ridimensionare: cioè l’utilizzo dell’auto a metano. Da articoli pubblicati negli ultimi giorni sembrerebbe che anche l’auto a metano inquini tanto quanto una a diesel; io ne ho due acquistate con un sincero intento di inquinare meno, oltre all’indubbio risparmio per i pieni. L’articolo successivo non è chiarissimo, ma fa venire almeno qualche dubbio : https://www.repubblica.it/economia/2018/10/24/news/gas_auto_sotto_accusa_inquina_come_benzina_e_diesel-209823257/

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    • accogliamoleidee
      27 ottobre 2018

      Buongiorno Mario. Dalla relazione dell’ing. Di Matteo che ho citato in nota 3 sembra che le auto a benzina siano significativamente più pulite dei diesel dal punto di vista delle PM10. Nulla so delle auto a metano e quindi cercheremo di tenere alta l’attenzione in attesa di un report definitivo. Dal punto di vista del riscaldamento si ritiene che il riscaldamento a metano sia pulito, mentre le stufe a biomassa lo siano molto poco. Il sito citato in nota 2 mostra un impatto importante della combustione a legna. come sottolineato anche dai dati ARPAV. Forse uno dei fattori importanti che rendono l’aria di Piovene meno inquinata di altrove (almeno dai dati disponibili fino ad oggi) è la ventilazione naturale della valle, come mi ha confermato a voce un tecnico di ARPAV che ha eseguito le misure.
      Nel prossimo articolo parleremo di confronti con altri comuni dell’Alto Vicentino.

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