Perché il progetto Supersito

Perché è necessario uno studio così complesso per comprendere le relazioni fra inquinamento atmosferico e salute in Emilia-Romagna?

La complessa interazione tra le sorgenti di emissioni urbane (traffico, riscaldamento domestico) e le sorgenti distribuite sul territorio (attività industriali ed agricole) genera elevate concentrazioni di particolato atmosferico (PM)  o "aerosol" su ampie aree della Pianura Padana.
Tale particolato si differenzia però nella composizione chimica e nella dimensione delle particelle da zona a zona.

Le misure della concentrazione di PM10 e di PM2.5 - che vengono quotidianamente eseguite dalla rete di monitoraggio della qualità dell'aria ai fini della valutazione degli obiettivi normativi - non sono sufficienti, da sole, a chiarire il legame tra le caratteristiche chimico-fisiche dell'aerosol, le sue proprietà tossicologiche, gli impatti sulla salute e a ricondurre queste proprietà alle sorgenti specifiche di inquinanti.

Per supportare al meglio gli organi di gestione ambientale nella definizione delle azioni necessarie alla salvaguardia della salute dei cittadini, è perciò necessario approfondire alcuni aspetti ancora oggi non sufficientemente esplorati. In particolare risulta importante studiare il contributo delle varie sorgenti emissive, i processi di trasformazione chimici e fisici che avvengono in atmosfera, le dinamiche del trasporto dalla scala urbana a quella regionale e viceversa, gli aspetti tossicologici e di rischio, la correlazione fra inquinamento atmosferico e salute.

I concetti di base

Le particelle in atmosfera hanno dimensioni variabili da 2 nanometri (nm) a 20 micrometri (µm) e contengono migliaia di composti chimici diversi. Dimensioni e composizione variano a seconda delle sorgenti che caratterizzano una determinata area e cambiano nel tempo e nello spazio quando gli inquinanti si distribuiscono durante il trasporto in atmosfera. In generale la composizione, la concentrazione, la distribuzione dimensionale e quindi la tossicologia e gli effetti sanitari del particolato atmosferico cambiano passando dalle zone urbane, dove le sorgenti sono più intense, alle zone rurali o remote dove le sorgenti sono più modeste.

La situazione specifica della Valle Padana 

E' possibile visualizzare in maniera molto semplice la distribuzione delle concentrazioni di PM10 e di PM2.5 in un dato territorio come la somma di quattro componenti che risultano rilevanti su diverse scale spaziali. Sono presenti componenti del particolato associate a sorgenti localizzate (come strade altamente trafficate), altre dovute al trasporto del particolato all'interno dell'area urbana (il "fondo urbano") ed altre ancora dovute a sorgenti più distribuite sul territorio (come la combustione di legno per il riscaldamento domestico) e quindi molto più omogenee nello spazio. Nella Pianura Padana il trasporto e la diluizione del particolato sono ostacolati dalla presenza di catene montuose - gli Appennini a sud e le Alpi a nord e a ovest - per cui le  concentrazioni del "fondo" regionale diventano la componente principale.

Quindi, per meglio quantificare i contributi forniti da sorgenti locali e distribuite alla concentrazione del particolato sul territorio regionale, è stato ideato un sistema di misura a più stazioni, con siti di osservazioni collocati in ambienti di fondo urbano (il sito principale di Bologna e i siti urbani satelliti di Parma e Rimini), in un sito di fondo regionale (San Pietro Capofiume di Molinella, BO) e in un sito solamente influenzato dal fondo continentale (Monte Cimone). Quest'ultimo osservatorio andrà a studiare e quantificare il contributo del trasporto di particolato atmosferico dovuto a sorgenti ubicate in regioni distanti del territorio nazionale o in altri Paesi o continenti (come l'area sahariana dalla quale possono giungere sul nostro territorio imponenti masse di polveri desertiche). Il quadro descritto cambia però se si considera, invece che il PM10 o il PM2.5, la frazione dell'aerosol ultrafine, che comprende le particelle più piccole (<0.1 µm) e che, secondo alcuni studi tossicologici, risulterebbero essere particolarmente nocive.

Un obiettivo del progetto è quello di valutare le condizioni mediante le quali avvengono i fenomeni di formazione di nuove particelle. Un esempio di particolato secondario è il nitrato di ammonio (NH₄NO₃), formato dalla combinazione di acido nitrico (HNO₃, che si forma in presenza di acqua dagli ossidi di azoto, NOx, emessi dal traffico veicolare) e di ammoniaca NH₃ (dovuta soprattutto alle attività agricole e zootecniche). E' evidente che il particolato secondario è una componente principale del fondo regionale. Anzi, nelle aree rurali tende a compensare la riduzione del particolato da emissioni da traffico e contribuisce quindi a spiegare la concentrazione simile di PM2.5 tra città e campagna, nonostante la composizione chimica (e quindi gli aspetti tossicologici e gli impatti sulla salute attesi) sia ben diversa, così come la concentrazione di particelle ultrafini.

Questi risultati, ottenuti sulla base di un numero ancora ridotto di osservazioni, saranno integrati da misure più complete nel corso del progetto Supersito, che fornirà dati quantitativi sui contributi di sorgenti primarie e secondarie alle concentrazioni di particolato PM2.5 e PM0.1 in Emilia-Romagna.