Particolato atmosferico: differenze tra le versioni

 

Come esempio indicativo delle dimensioni del particolato, si riporta una misura effettuata l’08/12/96 in via Messina a Milano; analizzando la distribuzione dimensionale ottenuta, si vede che il 97% delle particelle ha un diametro inferiore a 2,5 <math>\mu m</math>, il 2,8% ha un diametro compreso fra 2,5 e 10 <math>\mu m</math> e solo lo 0,2% possiede un diametro superiore a 10 <math>\mu m</math>.

 

 

 

Quando però si effettuano i campionamenti viene riportato il peso del materiale particolato, che non rispecchia affatto la distribuzione del numero di particelle. Se la massa aumentasse grosso modo con il volume, e a sua volta il volume fosse proporzionale al cubo del diametro, si otterrebbe dallo stesso campione di misura riportato precedentemente, che il 97% delle particelle con diametro inferiore a 2,5 <math>\mu m</math> conterebbe per il 5,9% della massa, il 2,8% delle particelle con diametro compreso tra 2,5 e 10 <math>\mu m</math> conterebbe per il 49,1% ed il restante 0,2% delle particelle con diametro superiore a 10 <math>\mu m</math> conterebbero per ben il 45% della massa.

 

 

Tuttavia, se il rapporto volumetrico PM2,5/PM10 risulta di circa 0,1, dalle misure dirette sulle concentrazioni di PM2,5 e [[PM10]], nello stesso sito di via Messina durante tutto l’anno 2002, risulta che il loro rapporto è di 0,62 ± 0,14. Questo vuol dire che l’assunzione di densità uniforme non è affatto lecita e mediamente le particelle piccole sono molto più dense di quelle grandi.

 

 

 

 

Infatti la '''distribuzione in massa''' generalmente presenta una [[distribuzione bimodale]], cioè con due massimi riferiti alle particelle fini e a quelle grossolane. Sulla frazione di [[PM10]] oltre la metà del contributo in massa viene dalle particelle con diametro aerodinamico compreso tra 0,2 e 1 <math>\mu m</math>.

 

 

 

'''Fig. V –''' Distribuzione qualitativa delle particelle sospese in aria. Sono messe in evidenza la totalità delle particelle sospese in aria, la frazione di PM 10 e la frazione di PM2,5.

 

==Velocità di deposizione==

In particolare quest’ultima modalità non è da considerare come una diffusione molecolare, perché altrimenti i movimenti verso l’alto compenserebbero esattamente quelli verso il basso. La differenza principale è che la gravità ha ancora un effetto di trascinamento netto verso il basso, effetto che risulta maggiore sulle particelle soggette alla diffusione rispetto a quelle relativamente ferme. Inoltre lo [[strato limite planetario]] costituisce una barriera oltre la quale risulta difficile che le particelle riescano a penetrare e quindi la diffusione netta risulta squilibrata verso il basso.

In corrispondenza di un diametro compreso tra 0,3-0,4 <math>\mu m</math> c’è il minimo della velocità di deposizione, dovuto al fatto che in tale regione entrambi gli effetti della diffusione e della caduta per gravità non sono ancora importanti.

 

 

 

'''Fig. VI –''' Andamento della velocità di deposizione al variare del diametro aerodinamico delle particelle. Quelle con dimensioni superiori a qualche <math>\mu m</math> sedimentano per gravità mentre quelle con dimensioni inferiori a qualche centinaio di nm si comportano come molecole e sono soggette al [[moto Browniano]].

 

==Andamento delle concentrazioni==

 

A titolo di esempio, si riporta l’andamento delle concentrazioni di [[PM10]] e PM2,5 relativi agli anni 2001 e 2002 a Milano, per mostrare la grande variabilità a cui sono soggetti. Anzitutto è sempre identificabile un trend stagionale che si identifica con livelli di particolato due o tre volte superiore nelle stagioni autunno-inverno rispetto a primavera-estate. Questo principalmente è dovuto all’influenza dello strato limite planetario che in autunno e in inverno schiaccia gli inquinanti al suolo facendone aumentare la concentrazione. Oltre a questo le condizioni meteorologiche hanno una grande influenza sulla [[dispersione degli inquinanti]], ma tale influenza è di tipo casuale sia all’interno di un mese sia di anno in anno.

 

 

* Con le prime si indica una emissione diretta di materiale particolato in atmosfera e si tiene conto delle fonti naturali (costituite da sale marino, azione del vento, pollini, eruzioni vulcaniche, ecc.) e delle fonti antropiche (traffico, riscaldamento, processi industriali, inceneritori, ecc.).

In particolare si riportano i grafici relativi alle emissioni nella provincia di Milano e nella regione Lombardia. Su scala provinciale il traffico veicolare conta per oltre i 2/3 delle emissioni totali ([[Total HydroCarbon|THC]]) , mentre su scala regionale la combustione residenziale e industriale conta per quasi la metà.

 

 

 

'''Fig. VIII –''' Emissioni di particolato nella provincia di Milano. È evidente che la sorgente predominante è il trasporto su strada. Importante è anche la combustione non industriale.

 

 

* una frazione non meglio identificata che spesso corrisponde all’acqua ma non solo.

Queste componenti, che insieme costituiscono il materiale particolato, presentano dimensioni diverse e quindi contribuiscono in maniera differente al PM2,5 o al [[PM10]].

 

 

 

In particolare si andranno ora ad approfondire gli effetti sulla salute umana perché giustamente è il problema maggiormente sentito.

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.