Riassunto

Quanti italiani conoscono il significato corretto di PM2,5? Certamente sanno rispondere a questa domanda le oltre cento famiglie che ospitano, sul balcone della loro casa, una centralina “economica” realizzata dal progetto “Che aria Tira” (www.cheariatira.it) promosso dal Comitato Mamme No Inceneritore di Firenze.

Quanti italiani conoscono il significato corretto di PM2,5? Certamente sanno rispondere a questa domanda le oltre cento famiglie che ospitano, sul balcone della loro casa, una centralina “economica” realizzata dal progetto “Che aria Tira” (www.cheariatira.it) promosso dal Comitato Mamme No Inceneritore di Firenze.
Nato come risposta alla carenza di informazioni sulla qualità dell’aria nella piana di Firenze, il progetto, autofinanziato, ha ideato, costruito e testato una centralina di monitoraggio a basso costo in grado di misurare in continuo le concentrazioni nell’aria delle polveri con diametro inferiore a 2,5 micrometri: il PM2,5. Un’informazione sulla qualità dell’aria che ancora poche Agenzie regionali per la tutela dell’ambiente sono in grado di fornire. E poiché il sensore a diffrazione laser, alla base del progetto, lo permette, la centralina fornisce informazioni anche sulle concentrazioni delle polveri più grandi, quelle con un diametro da 10 micrometri in giù: il PM10. In questo modo, con 200 euro, chiunque desideri avere informazioni su quanto PM10 e PM2,5 si respirano sul balcone di casa può farlo dotandosi di una di queste centraline. E, dopo semplici collegamenti con il sito, basta un cellulare per tenere sotto controllo la qualità della propria aria. Nel complesso si tratta di un bell’esempio di scienza dal basso (citizens science), di un modo di fare scienza con i cittadini e per i cittadini.
Nei giorni successivi al tragico crollo del viadotto Morandi, tutti i genovesi si sono dovuti confrontare con il riversarsi, nelle già congestionate strade della città, delle decine di migliaia di automezzi leggeri e pesanti che giornalmente percorrevano il viadotto.
In particolare, chi abitava lungo la valle attraversata dal viadotto (val Polcevera) avvertiva un netto peggioramento dell’aria che respirava e, insieme a rapidi interventi di mobilità a basso impatto, chiedeva anche adeguati controlli ambientali.
Alle oggettive difficoltà di ARPAL di far fronte a tali richieste, ha provveduto l’Ecoistituto di Reggio Emilia e Genova, da alcuni anni attivo in città per promuovere la conoscenza e le buone pratiche per la tutela della salute e dell’ambiente, con la richiesta al “Comitato Mamme No Inceneritore” di quattro loro mini-centraline installate presso altrettanti balconi di palazzi posti intorno ai cantieri per la demolizione del viadotto.
La possibilità, ogni cinque minuti, di poter controllare con il proprio cellulare i valori di PM10 e PM2,5 presso alcune abitazioni del proprio quartiere ha suscitato grande interesse nei comitati sorti all’indomani della tragedia, ma ha creato anche i primi problemi: «Visto l’intenso traffico sotto il mio balcone, come è possibile che la centralina segnali concentrazioni così basse? È certamente guasta!»
A fronte di queste legittime perplessità, a poco sono valse le spiegazioni comunicate attraverso i social network: centralina sopra vento alle fonti emissive, deposizioni umide delle polveri a causa della pioggia caduta alcune ore prima, condizioni meteorologiche favorevoli alla dispersione degli inquinanti.
In definitiva, durante questa esperienza, si è compreso che le mini-centraline sono uno strumento utile per fare misure, ma un loro effetto collaterale ancora più importante è che, con opportune strategie di comunicazione, permettono agli utenti di acquisire conoscenze elementari di chimica e fisica ambientale che non si imparano a scuola o con i consueti mezzi di informazione.
Di qui l’iniziativa di Ecoistituto RE-GE di redigere, sulla propria pagina Facebook, un bollettino quotidiano di commento ai grafici dell’andamento delle concentrazioni di polveri registrato dalla mini-rete popolare.
A onor del vero, a fronte di un impegno non trascurabile per il controllo e la valutazione dei dati e per la redazione dei commenti, il popolo della rete non ha inizialmente mandato segnali incoraggianti: pochi commenti e condivisioni. Possibile spiegazione, a cui occorre porre rimedio: un linguaggio eccessivamente tecnico.
La rete di monitoraggio popolare ha recuperato credito quando, dopo l’avvio delle demolizioni meccaniche delle abitazione sotto il ponte, lungo via Porro, in concomitanza del cambio di direzione dei venti dominanti, la mini-centralina, collocata al secondo piano di un’abitazione lungo questa via, si è trovata sottovento ai cantieri e ha segnalato picchi anomali di PM10, con valori nettamente superiori ai 50 µg/m3 (attuale limite giornaliero di questa classe di inquinanti), confermando la percezione dei residenti di essere esposti a quantità anomala di polvere prodotta dalle demolizioni, nonostante l’uso di “cannoni“ d’acqua nebulizzata che, era stato assicurato, avrebbero abbattuto le polveri prodotte.
Pertanto, anche senza valore legale, la rete popolare è stata utile per sollecitare il rapido intervento dell’ASL che, confermata l’anomala produzione di polveri, ha imposto alle ditte incaricate di effettuare la demolizione l’innalzamento, lungo tutta la larghezza della strada, di teli antipolvere, non risolutivi, ma utili per ridurre la dispersione delle polveri più grossolane.
Ma le centraline sono servite anche per smentire le pesanti critiche della rete dei social, che accusava i residenti di cercare di ottenere risarcimenti indebiti spacciando per polveri da demolizione la polvere del deserto che, durante gli stessi giorni, si era depositata su tutte le auto genovesi.
Infatti, dopo la fine del turno di lavoro, sono cessate anche le registrazioni dei picchi di polveri e, in tarda nottata, nelle ore in cui era previsto l’arrivo delle polveri sahariane, tutte le quattro centraline “popolari” hanno cominciato, in perfetta sincronia, a segnalare un progressivo aumento della polvere che, l’indomani, tutti i genovesi hanno trovato, con un’inconfondibile patina gialla, su auto e moto.
Degno di nota è il fatto che, mentre la centralina popolare di via Porro ha comunicato le proprie misure anomale a pochi minuti di distanza dall’evento, le centraline “commissariali”, presenti sulla stessa via, in base al protocollo adottato, hanno reso pubblici i dati sulle concentrazioni di PM10 fuori norma solo dopo una settimana!
Indubbiamente, uno dei principali vantaggi delle misure in continuo, rese possibili dal sensore scelto per la realizzazione delle centraline popolari, è di fornire risultati in tempi estremamente rapidi, una caratteristica che ha dato il meglio di sé il 28 giugno, giorno fissato per la demolizione con esplosivo delle due pile strallate del viadotto Morandi.
Questo evento è stato monitorato in continuo da sette centraline ARPAL posizionate ai margini dei cantieri e dalle quattro centraline popolari collocate presso altrettante abitazioni, di cui solo due soggette a evacuazione, in quanto nel presunto raggio di ricaduta delle polveri prodotte dalle esplosioni.
La mini-rete ha fornito informazioni utili per una corretta valutazione dell’impatto delle polveri sull’abitato:

  • le polveri prodotte si erano distribuite in modo disomogeneo sull’abitato, anche al di fuori delle zone previste, con concentrazioni di PM10 comprese tra 39 e 769 µg/m3;
  • le medie orarie più elevate si sono registrate in via Ristori, con 72 µg/m3, risultato che ha confermato l’opportunità di far evacuare questo edificio;
  • dopo circa trenta minuti dall’esplosione, le concentrazioni erano tornate ai valori medi registrati prima dell’esplosione, a circa 16 µg/m3;
  • il giorno successivo, la capacità di rapida risposta alle variazioni di polverosità è stata utile, in quanto tutte le centraline hanno registrato anomali valori di PM2,5, probabilmente dovuta a risospensione delle polveri depositate.

E le segnalazioni di questa anomalia fatta da cittadini, allertati dalle informazioni ricevute dalla rete popolare, ha certamente spinto l’amministrazione a un più accurato lavaggio delle strade che si sono trovate sottovento durante le demolizioni del viadotto.
E questo è il bilancio dei primi mesi di attività della rete genovese di monitoraggio popolare. Le mini-centraline hanno certamente accresciuto l’interesse della popolazione alla qualità dell’aria e hanno stimolato la voglia d’informarsi. È stata confermata la loro elevata sensibilità, la rapida risposta e un’adeguata precisione. Con perfetta sincronia, tutte le centraline hanno rapidamente risposto a variazioni della polverosità dovuta a eventi specifici: pioggia, direzione dei venti dominanti, abbassamento notturno dello strato di rimescolamento.
Resta il punto debole dell’accuratezza che, nonostante l’allineamento di ciascuna mini-centralina con la risposta di un campionatore professionale a loro accoppiato, dipende dalle specifiche caratteristiche riflettive delle polveri campionate (vedi box).
Per valutare questo aspetto, a Genova si realizzerà una campagna di monitoraggio di PM10 misurato contemporaneamente da una mini-centralina popolare posta a fianco di una stazione mobile ARPAL che sta controllando una via ad alto traffico.

Conflitti di interesse dichiarati: nessuno.

Il cuore delle centraline a basso costo è il sensore Novasense SDS011 (Inovafitness, Jinan, China). Per effettuare le misure di polverosa’, questo sensore sfrutta il principio della rifrazione laser.
Il sensore è dotato di una ventolina che crea un flusso costante d’aria che, dall’esterno, attraversa la camera del sensore, dove un laser illumina le particelle di passaggio. La luce rifratta dalle particelle, la cui intensità dipende dal numero di particelle e dal loro diametro, è trasformata in un segnale elettrico che, amplificato e adeguatamente processato, stima la concentrazione di polveri con diametro inferiore a 10 e 2,5 micrometri (PM10 e PM2,5). Pertanto, la concentrazione di polvere fornita da questo sensore è una misura indiretta, che dipende dalle caratteristiche fisiche (distribuzione delle dimensioni) e chimiche delle particelle misurate. In particolare, la composizione chimica (contenuto di carbonio organico e composti inorganici) modifica il colore delle particelle e la loro capacità di riflettere la luce, quindi modifica la quantità di luce rifratta, a parità di numero e dimensioni medie delle particelle.
I sensori sono calibrati in fabbrica, testati con aerosol prodotti artificialmente che non necessariamente riproducono aerosol reali, presenti in ambienti urbani e industriali.
Per migliorare precisione (riproducibilità della misura) e accuratezza (differenza rispetto al valore vero) delle misure delle centraline a basso costo, dopo il loro assemblaggio, ogni centralina è messa a confronto con centraline professionali della ditta Qbit, anch’esse basate sul principio della diffrazione laser.
La procedura di allineamento prevede che, in una apposita camera di esposizione, avvengano misure contemporanei di aria a polverosità variabile (da 0 a 300 microgrammi/m3 per PM2,5 e da 0 a 500 microgrammi/m3 per PM10) da parte delle centraline economiche e di due centraline Qbit, modello LCT-14, predisposte, tramite opportuni cicloni, a misurare PM10 e PM2,5.
Per procedere all’allineamento, si prendono in considerazione da 180 a 200 valori medi orari registrati dalle centraline economiche e dalle due centraline di riferimento.
Il confronto tra questi valori permette di calcolare la retta di regressione lineare che meglio approssima la dispersione dei dati. Si considerano accettabili correlazioni lineari con R2 >0,95.
Superato questo test, le concentrazioni “grezze”, fornite dalla mini centralina, sono corrette in base alla correlazione lineare stimata dal processo di allineamento, con un sensibile miglioramento di precisione e accuratezza.
 14/08/2019      Visite