Sistemi elettorali

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Polveri sottili e salute umana

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Innanzitutto, diamo un’occhiata alla scala dimensionale del particolato.

In breve:
•    Particolato grossolano – particolato sedimentabile di dimensioni superiori ai 10 µm, non in grado di penetrare nel tratto respiratorio superando la laringe, se non in piccola parte.
•    PM10 – particolato formato da particelle inferiori a 10 micron (µm) (cioè inferiori a un centesimo di millimetro), è una polvere inalabile, ovvero in grado di penetrare nel tratto respiratorio superiore (naso e laringe). Le particelle fra circa 5 e 2,5 µm si depositano prima dei bronchioli.
•    PM2,5 – particolato fine con diametro inferiore a 2,5 µm (un quarto di centesimo di millimetro), è una polvere toracica, cioè in grado di penetrare profondamente nei polmoni, specie durante la respirazione dalla bocca.
Per dimensioni ancora inferiori (particolato ultrafine, UFP o UP) si parla di polvere respirabile, cioè in grado di penetrare profondamente nei polmoni fino agli alveoli; vi sono discordanze tra le fonti per quanto riguarda la loro definizione, per quanto sia più comune e accettata la definizione di UFP come PM0,1 piuttosto che come PM1 (di cui comunque sono un sottoinsieme):
•    PM1, con diametro inferiore a 1 µm
•    PM0,1, con diametro inferiore a 0,1 µm
•    nanopolveri, con diametro dell’ordine di grandezza dei nanometri (un nanometro sarebbe PM 0,001).

Il PTS, così come ogni suo sottoinsieme, è caratterizzato da una distribuzione statistica dei diametri medi, ovvero è composto da diversi insiemi di particelle di diametro aerodinamico variabile da un minimo rilevabile fino al massimo diametro considerato: ad esempio il PM10 è una frazione del PTS, il PM2,5 contribuisce al totale del PM10 e così via fino ai diametri inferiori (nanopolveri).
La distribuzione dei diametri aerodinamici medi è variabile, ma alcuni autori ritengono di poter valutare il rapporto fra PM2,5 e PM10 compreso fra il 50% e il 60%. In particolare Harrison valuta il PM2,5 come il 60% del PM10, mentre Kim lo valuta come un valore variabile dal 52% al 59%. Questo significa che – ad esempio – di 10 µg di PM10 contenuti in un metro cubo di aria mediamente 6 µg sono di PM2,5.

Legislazione europea e italiana

Al PM10 fanno riferimento alcune normative (fra cui le direttive europee sull’inquinamento urbano 1999/30/EC e 96/62/EC e quelle sulle emissioni dei veicoli), tuttavia tale parametro si sta dimostrando relativamente grossolano, dato che sono i PM2,5 ed i PM1 (anche se comunque correlati al PM10) ad avere i maggiori effetti negativi sulla salute umana e animale. Per le emissioni di impianti industriali (fabbriche, centrali, inceneritori) il riferimento è ancora più grossolano (le Polveri Sospese Totali PTS), e si riferisce solamente al peso totale delle polveri e non alla loro dimensione.
Nel 2006 l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS), riconoscendo la correlazione fra esposizione alle polveri sottili e insorgenza di malattie cardiovascolari e l’aumentare del danno arrecato all’aumentare della finezza delle polveri, ha indicato il PM2,5 come misura aggiuntiva di riferimento delle polveri sottili nell’aria e ha abbassato i livelli di concentrazione massimi “consigliati” a 20 e 10 microgrammi/m³ rispettivamente per PM10 e PM2,5.
Nelle direttive europee 1999/30/EC e 96/62/EC, la Commissione Europea ha fissato i limiti per la concentrazione delle PM10 nell’aria.
Il DM 60 del 2 aprile 2002, che accoglie le direttive europee, identifica come limite giornaliero di PM10 nelle aree urbane il valore di 50 µg/m3 (milionesimi di grammo al metrocubo, vedi Sistema internazionale di unità di misura) ed è dunque conforme ai parametri indicati nella fase 1 della 96/62/EC.
Nell’aprile 2008 l’Unione Europea ha adottato definitivamente una nuova direttiva (2008/50/EC) che detta limiti di qualità dell’aria con riferimento anche alle PM 2,5.Come prassi, gli Stati hanno tempo due anni per recepire la Direttiva nelle normative nazionali.

Effetti sulla salute umana

Ora approfondiamo gli effetti sulla salute umana perché giustamente è il problema maggiormente sentito. Anzitutto sono state effettuate delle ricerche epidemiologiche (MISA-1 e MISA-2) che mostrano come ad un aumento del PM10 di 10 μg/m3 corrisponda un incremento della mortalità giornaliera dello 0,5-1%. Per questo motivo vengono emanati i limiti sulla concentrazione di PM10 riportati precedentemente. Tuttavia ci sono alcuni inquinanti, per i quali è stato accertato un effetto cancerogeno, su cui non è possibile stabilire dei valori al di sotto dei quali non vi siano rischi. Tra questi ci sono il benzene e gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA).
Gli IPA sono composti organici contenenti due o più anelli aromatici che condividono una coppia di atomi di carbonio (fusi) e ne sono stati individuati 16 come inquinanti prioritari. Questi composti hanno origine soprattutto dalle emissioni attribuibili al traffico pesante e l’80-90% è contenuto nella frazione di PM2,5. Sebbene costituiscano soltanto una frazione minima del particolato (inferiore a una parte su diecimila) rivestono una grande importanza a livello tossicologico. Inoltre la loro concentrazione è notevole soltanto durante le stagioni autunno-inverno perché in estate tendono a passare dalla fase particolato (liquida o solida) alla fase solida.
Proprio a causa della grossa differenza che c’è, dal punto di vista sanitario, tra un’atmosfera contenente IPA e una che non ne contiene (a parità di massa di particolato) è stato introdotto il concetto di qualità del particolato, il quale fa uso di un indice di tossicità, e questo indice mostra una notevole stagionalità attribuibile in larga parte all’analoga stagionalità vista per gli IPA.
Comunque in generale la valutazione del rischio sulla salute viene condotta prendendo in considerazione la possibilità che ha ogni classe dimensionale di particelle di raggiungere le diverse regioni dell’apparato respiratorio.

Per questo motivo si parla di particelle inalabili, che possono raggiungere la faringe e la laringe proprio in seguito ad inalazione attraverso la bocca o il naso, e comprendono praticamente tutto il particolato. Poi si parla di particelle toraciche che corrispondono grosso modo alla frazione di PM10 e che sono in grado di raggiungere la trachea e i bronchi. Infine si parla di particelle respirabili per indicare la classe di particelle più piccole (PM2,5) che è in grado di raggiungere gli alveoli e attraverso questi trasmettersi nel sangue.

Written by sistemielettorali

4 gennaio 2012 at 16:30

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Cos’è il particolato

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Particolato, particolato sospeso, pulviscolo atmosferico, polveri sottili, polveri totali sospese (PTS), sono termini che identificano comunemente l’insieme delle sostanze sospese in aria (fibre, particelle carboniose, metalli, silice, inquinanti liquidi o solidi).

Il particolato è l’inquinante che oggi è considerato di maggiore impatto nelle aree urbane, ed è composto da tutte quelle particelle solide e liquide disperse nell’atmosfera, con un diametro che va da pochi nanometri fino ai 500 micron e oltre (cioè da miliardesimi di metro a mezzo millimetro).

Tali sostanze possono avere origine sia da fenomeni naturali (processi di erosione al suolo, incendi boschivi, dispersione di pollini etc.) sia, in gran parte, da attività antropiche, in particolar modo:
•    emissioni della combustione dei motori a combustione interna (autocarri, automobili, aeroplani);
•    emissioni del riscaldamento domestico (in particolare gasolio, carbone e legna);
•    residui dell’usura del manto stradale, dei freni e delle gomme delle vetture;
•    emissioni di lavorazioni meccaniche, dei cementifici, dei cantieri;
•    lavorazioni agricole;
•    inceneritori e centrali elettriche;
•    fumo di tabacco.

Nelle città entrano in gioco il riscaldamento civile e domestico e, soprattutto, il traffico veicolare.
Un veicolo ha infatti più modi di originare materiale particolato:
– emissione dei gas di scarico che contengono il materiale particolato che, per le caratteristiche chimiche e fisiche che lo contraddistinguono, può essere chiamato anche “areosol primario”;
– usura dei pneumatici;
– usura dei freni.

Per effetto del loro movimento, tutti gli autoveicoli concorrono poi ad usurare il manto stradale ed a riportare in sospensione il materiale articolato.
Nelle aree suburbane e rurali, entrano in gioco anche le attività industriali quali, ad esempio, la lavorazione dei metalli e la produzione di materiale per l´edilizia, e le attività agricole.

I maggiori componenti del PM sono il solfato, il nitrato, l’ammoniaca, il cloruro di sodio, il carbonio, le polveri minerali e l’acqua. A causa della sua composizione, il particolato presenta una tossicità intrinseca, che viene amplificata dalla capacità di assorbire sostanze gassose come gli IPA (idrocarburi policiclici aromatici) e i metalli pesanti, di cui alcuni sono potenti agenti cancerogeni. Inoltre, le dimensioni così ridotte (soprattutto per quanto riguarda le frazioni minori di particolato) permettono alle polveri di penetrare attraverso le vie aeree fino a raggiungere il tratto tracheo-bronchiale.

Importanza delle sorgenti antropiche

La questione è molto dibattuta. In generale, negli impianti di combustione non dotati di tecnologie specifiche, pare accertato che il diametro delle polveri sia tanto minore quanto maggiore è la temperatura di esercizio.
In qualunque impianto di combustione (dalle caldaie agli inceneritori fino ai motori delle automobili e dei camion) un innalzamento della temperatura (al di sotto comunque di un limite massimo) migliora l’efficienza della combustione e dovrebbe perciò diminuire la quantità complessiva di materiali parzialmente incombusti (dunque di particolato).
Lo SCENIHR (Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks) comitato scientifico UE che si occupa dei nuovi/futuri rischi per la salute, considera i motori a gasolio e le auto con catalizzatori freddi o danneggiati i massimi responsabili della produzione di nanoparticelle. Lo SCHER (Scientific Committee on Health and Environmental Risks, Comitato UE per i rischi per la salute e ambientali) afferma che le maggiori emissioni di polveri fini (questa la dicitura esatta usata, intendendo PM2,5) è data dagli scarichi dei veicoli, dalla combustione di carbone o legna, processi industriali ed altre combustioni di biomasse.
Naturalmente in prossimità di impianti industriali come cementifici, altiforni, centrali a carbone, inceneritori e simili, è possibile (a seconda delle tecnologie e delle normative in atto) rilevare o ipotizzare un maggiore contributo di tali sorgenti rispetto al traffico.
Secondo i dati dell’APAT (Agenzia per la protezione dell’ambiente) riferiti al 2003, la produzione di PM10 in Italia deriverebbe: per il 49% dai trasporti; per il 27% dall’industria; per l’11% dal settore residenziale e terziario; per il 9% dal settore agricoltura e foreste; per il 4% dalla produzione di energia. Secondo uno studio del CSST su incarico dell’Automobile Club Italia, sul totale delle emissioni di PM10 in Italia il 29% deriverebbe dagli autoveicoli a gasolio, e in particolare l’8% dalle automobili in generale e l’1-2% dalle auto Euro3 ed Euro4.

Identificazione e misura quantitativa

La quantità totale di polveri sospese è in genere misurata in maniera quantitativa (peso / volume). In assenza di inquinanti atmosferici particolari, il pulviscolo contenuto nell’aria raggiunge concentrazioni diverse (mg/m3) nei diversi ambienti, generalmente è minimo in zone di alta montagna, e aumenta spostandosi dalla campagna alla città, alle aree industriali.
L’insieme delle polveri totali sospese (PTS) può essere scomposto a seconda della distribuzione delle dimensioni delle particelle. Le particelle sospese possono essere campionate mediante filtri di determinate dimensioni, analizzate quantitativamente ed identificate in base al loro massimo diametro aerodinamico equivalente (dae). Tenuto conto che il particolato è in realtà costituito da particelle di diversa densità e forma, il dae permette di uniformare e caratterizzare univocamente il comportamento aerodinamico delle particelle rapportando il diametro di queste col diametro di una particella sferica avente densità unitaria (1 g/cm3) e medesimo comportamento aerodinamico (in particolare velocità di sedimentazione e capacità di diffondere entro filtri di determinate dimensioni) nelle stesse condizioni di temperatura, pressione e umidità relativa.
Si utilizza un identificativo formale delle dimensioni, il Particulate Matter, abbreviato in PM, seguito dal diametro aerodinamico massimo delle particelle.
Ad esempio si parla di PM10 per tutte le particelle con diametro inferiore a 10 µm, pertanto il PM2,5 è un sottoinsieme del PM10, che a sua volta è un sottoinsieme del particolato grossolano ecc.

Written by sistemielettorali

4 gennaio 2012 at 16:28

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