A Milano i cittadini a caccia di biossido di azoto

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In tempi di ricorrente allarme smog, quando non subentra la rassegnazione capita di chiedersi cosa si potrebbe fare per contrastarlo. Una idea “scientifica” arriva dall’Associazione Cittadini per l’aria: impariamo a conoscerlo, e proviamo a monitorarlo via per via e piazza per piazza. Succede a Milano, sull’esempio di altre città europee. L’iniziativa ha come obiettivo quello di coinvolgere direttamente gli abitanti per realizzare la prima mappa dello smog di Milano creata dai cittadini per i cittadini.

Milano è tra le città italiane più inquinate. Il biossido di azoto (NO2) è uno dei gas più pericolosi e deriva principalmente dal traffico, in particolare dai motori diesel. Secondo gli ultimi dati, a Milano ogni giorno circolano più di 100mila veicoli diesel Euro 3, cui si aggiungono camion, furgoni e autobus. Anche la maggior parte dei motori diesel di ultima generazione emette quantità di NO2 4-5 volte superiori al limite di legge. La nuova mappa aiuterà a sensibilizzare e coinvolgere cittadini e istituzioni, nella speranza di trovare presto una soluzione anti smog soddisfacente.

Diventa Vedetta per l'aria

Il primo passo è iscriversi all’associazione Cittadini per l’aria entro il 15 gennaio (quota per il 2017 30 euro). Possono associarsi singole persone, ma anche famiglie o facendo una colletta, classi scolastiche, squadre sportive, club o gruppi di amici. Basta un nome, un indirizzo email e vivere a Milano o in uno dei 95 comuni in cui a causa della situazione critica, si è deciso di monitorare i livelli di NO2 (consulta la lista dei comuni coinvolti).

Diventando “Vedetta per l’aria” si ha diritto a ritirare un kit misura NO2 costituito da un piccolo tubo di plastica trasparente, il campionatore, che assorbe l’aria esterna per rilevare la concentrazione media di biossido di azoto e da un gancio che permette di posizionarlo su un balcone al primo piano o nel cortile di casa oppure di fissarlo a un lampione davanti alla propria abitazione, scuola o ufficio (dopo il 15 gennaio saranno comunicati i punti di distribuzione del kit situati in diverse zone di Milano). Dopo quattro settimane il tutto va riconsegnato nei punti di raccolta e il campionatore sarà inviato al laboratorio che effettuerà l’analisi per stabilire la media di NO2 registrata nel luogo scelto per il rilevamento. In caso di impossibilità di ritiro, ma interesse nel progetto, la quota associativa servirà per finanziare l’acquisto di un kit che sarà posizionato dai volontari dell’associazione. Chi partecipa alla mappatura riceverà una mail con tutte le istruzioni necessarie, presenti anche sul sito dell’associazione.

Per ottenere una mappa d'impatto è importante partecipare in tanti. Oltre al passaparola e alla condivisione sui social, Cittadini per l’aria propone anche di farsi un selfie con un post-it sul naso o sulla mano con la scritta: NO2. NO GRAZIE (da inviare a [email protected]).

Citizen Science

L’iniziativa è un esempio di citizen scienceLe persone infatti, posizionando il kit misura NO2 partecipano attivamente alla fase di raccolta dati, punto di partenza della ricerca scientifica. Questa semplice azione consente un monitoraggio su larga scala, fornendo più risultati altrimenti difficili da ottenere. Le misurazioni, incrociate con il luogo del campionamento, permetteranno di realizzare la prima mappa dettagliata dell’inquinante a Milano, come già avvenuto ad Anversa (Belgio), dove hanno partecipato più di 2000 abitanti. 

Particolare della mappa dei rilevamenti nella città di Anversa.

Biossido di azoto: la cappa rossa sulle città

NO2 fa parte di una più ampia famiglia, quella degli ossidi di azoto (NOx). Queste molecole nell’aria sono in grado di trasformarsi l’una nell’altra, creando un gruppo di inquinati difficili da combattere a causa della loro natura mutevole. Si è visto infatti, che limitare le emissioni di una sola molecola porta a scarsi risultati. Gli NOx si formano da processi di combustione ad alte temperature, come avviene nei motori delle automobili (il traffico è la sorgente più importante per queste emissioni), nelle industrie e in particolare nelle centrali per la produzione di energia. Altre fonti sono: le caldaie, alcune pratiche usate in agricoltura e sorgenti naturali come i vulcani o i processi metabolici di certi batteri.

La maggior parte degli effetti sulla salute dipendono dal traffico: una volta nell’atmosfera il monossido di azoto si trasforma in NO2, un gas dall’odore pungente che provoca irritazione delle mucose, asma e bronchiti, oltre a patologie più gravi come edemi polmonari ed enfisemi. I soggetti più a rischio sono bambini e anziani. La conversione di NO in NO2 richiede la presenza di ossidanti, molecole cioè che possano fornire l’atomo mancante di ossigeno all’azoto: a svolgere questa funzione spesso è l’ozono (O3).

Il biossido di azoto, a sua volta, reagendo con le molecole presenti nell’aria, può formare un mix piuttosto eterogeneo di inquinanti, di cui fanno parte anche l’acido nitrico (che contribuisce al fenomeno delle piogge acide), le polveri sottili e le numerose sostanze che compongono lo smog fotochimico (ossidi di azoto, ozono, composti organici volatili), la cui formazione è indotta dalla luce ultravioletta proveniente dal sole. Di colore rosso bruno, lo smog fotochimico forma sulle città più inquinate una cappa rossa caratteristica, e ben visibile.

Un super sito per le polveri

Una indagine innovativa sul particolato - l’altro grande inquinante atmosferico - è stat ascolta invece negli ultimi anni dal Supersito gestito dall’ARPA Emilia Romagna. Il progetto si è posto l’obiettivo di comprendere meglio la composizione chimica e le dimensioni del particolato e le fonti d’origine. Il campionamento è avvenuto in quattro stazioni di monitoraggio posizionate nell’area urbana di Bologna (Main Site – MS), Parma (Urban Satellite – US1) e Rimini (Urban Satellite – US2), e nell’area rurale di San Pietro Capofiume (Bo) (Rural Satellite 3 – RS3). I dati sono stati integrati con quelli provenienti dalla stazione di Monte Cimone, nell’Appennino Modenese (Remote Satellite – RS4). Dall’analisi è emerso che i nitrati, i solfati e l’ammonio costituiscono una frazione consistente della massa del PM2.5 (peso pari a circa il 40% della massa totale del PM2.5 nella stagione invernale e circa un 30% nella stagione estiva; carbonio e derivati possono raggiungere il 40% della massa del PM2.5 in entrambe le stagioni; mentre il contributo dei metalli non è superiore all’1%).

Sono state analizzate differenti frazioni di particolato atmosferico iniziando da PM2.5 (particelle con diametro inferiore a 2.5 µm) e PM1 (particelle con diametro inferiore a 1 µm) per arrivare alle ultrafini PM0.1 (particelle con diametro inferiore a 0.1 µm o 100 nm). 

Per quanto riguarda il PM2.5 è stata eseguita la caratterizzazione chimica per quantificare ioni, metalli, carbonio organico ed elementare sia in aree outdoor sia in aree indoor. 

Tabella 1. Composizione media del particolato PM2.5 INVERNO 2012-2013 (Progetto SuperSito)

Tabella 2. Composizione media del particolato PM2.5 ESTATE 2012 (Progetto SuperSito)

«Nitrato e solfato si invertono di importanza percentuale nella composizione del PM2,5 passando dall’inverno all’estate a causa della loro natura e origine. – spiega Vanes Poluzzi, Responsabile CTR Aree Urbane - Il nitrato si trova principalmente legato all’ammonio, nitrato d’ammonio, ma a temperature superiori a 25 °C tende a volatilizzare abbandonando la superficie del materiale particolato solido. Il solfato invece non risente dei cambiamenti di temperatura, il suo quantitativo è pressoché costante, ma in termini percentuali la sua importanza cresce, per diminuzione dei nitrati». 

Si può affermare che la distribuzione dimensionale e la composizione del particolato dipende molto dalle stagioni (estate-inverno), dalle condizioni meteorologiche (pioggia-siccità, umidità, ventosità), dalla fascia oraria (giorno-notte, picchi di traffico), e dalla presenza e intensità delle sorgenti emissive (traffico stradale, combustione della biomassa legnosa, agricoltura, trasporto su gomma, attività produttive). 

Una legge troppo blanda, e che pochi rispettano

Secondo la Direttiva europea sulla qualità dell’aria del 2008, regolamentata in Italia da un decreto legislativo del 2010, per legge vanno monitorati: il biossido di zolfo (SO2), gli ossidi di azoto (NOx), il particolato (PM10 e PM2.5), l’ozono (O3), il piombo (Pb), il benzene (C6H6), il monossido di carbonio (CO), l’arsenico (As), il cadmio (Cd), il nichel (Ni) e il benzo-a-pirene (BaP).     

Tabella 3: Valori di riferimento per i principali inquinanti stabiliti dalla normativa europea a confronto con le indicazioni delle Linee guida dell’OMS

Le concentrazioni di inquinanti da non oltrepassare per legge sono in superiori a quelle indicate dall’OMS in base alle evidenze di impatti sulla salute. Pur senza ritoccare questi valori, alla fine del 2016 il Parlamento europeo ha approvato una nuova direttiva che impegna gli Stati membri a ridurre le emissioni dei principali inquinanti entro il 2030. 

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