Il PM 2.5 (diametro aerodinamico ≤ 2.5 μm) è definito da particelle fini che contengono carbonio e assorbono vari composti chimici, come metalli, composti organici e sali, e gruppi biologici, come tossine e polline. Questi composti PM 2.5 hanno un grande effetto sulla salute umana e possono causare malattie respiratorie e cardiovascolari.
Il PM 2.5 è l’acronimo di Particulate Matter costituito da particolato, ovvero materiale presente nell’atmosfera in forma di particelle solide o liquide di diverse dimensioni, costituisce l’inquinante a maggior impatto ambientale nelle aree urbane e industriali.
Il particolato aerodisperso PM 2.5, unitamente al PM 10 sono miscele complesse di solidi e aerosol costituite da piccole goccioline di liquido, frammenti solidi e nuclei solidi con rivestimenti liquidi che possono contenere ioni inorganici, composti metallici, carbonio elementare, composti organici e composti della crosta terrestre.
Il PM 2.5 è caratterizzato da particelle fini che hanno un’ampia area superficiale. A causa delle loro dimensioni, possono accumularsi in quantità maggiore rispetto al PM 10, propagarsi per lunghe distanze, stagnare nell’atmosfera, restare nell’aria più a lungo e viaggiare più lontano
La direttiva 2008/50/CE e il D.Lgs. 155/2010 stabiliscono per il PM 2.5, in riferimento alla protezione della salute umana, un valore limite annuale di 25 µg/m³. Il 22 settembre 2021 l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha pubblicato le nuove linee guida sulla qualità dell’aria con una notevole rivisitazione dei valori guida precedentemente raccomandati che hanno ridotto la quantità di PM 2.5 a 5 µg/m³ su base annua e a 15 µg/m³ su base giornaliera.
Effetti del PM 2.5
Numerosi studi epidemiologici e tossicologici hanno comunemente considerato il particolato fine ambientale PM 2.5 come un potenziale pericolo significativo per la salute umana. Il PM 2.5 viene assorbito principalmente attraverso il sistema respiratorio, dove può infiltrarsi negli alveoli polmonari e raggiungere il flusso sanguigno.
Nel sistema respiratorio, le specie reattive dell’ossigeno o dell’azoto (ROS, RNS) e lo stress ossidativo stimolano la generazione di mediatori dell’infiammazione polmonare e danno inizio o favoriscono numerose malattie.
Secondo i dati più recenti PM 2.5, è responsabile di quasi 4 milioni di decessi a livello globale per malattie cardiopolmonari come malattie cardiache, infezioni respiratorie, malattie polmonari croniche, tumori, nascite premature e altre malattie. L’OMS ha riferito che circa 7 milioni di persone muoiono ogni anno a causa dell’esposizione all’aria inquinata e che l’inquinamento atmosferico, soprattutto nei paesi a basso e medio reddito, ha causato 4.2 milioni di morti nel 2016.
Gli effetti sulla salute indotti dall’esposizione all’inquinamento atmosferico si manifestano principalmente negli anziani con malattie cardiopolmonari preesistenti, malattie cerebrovascolari, malattie neurodegenerative, bronchite, enfisema, aumento dell’irritazione del corpo occhi e sistema respiratorio, attacchi d’asma e infezioni respiratorie.
Composizione
I componenti principali del PM 2.5 sono nerofumo, idrocarburi policiclici aromatici, idrocarburi arilici, composti organici volatili, metalli pesanti, composti organici, minerali, ioni inorganici e materiali biologici, che collettivamente costituiscono almeno il 79–85% della massa totale.
Gli studi sulla composizione elementare del PM 2.5 hanno rivelato livelli elevati di elementi, tra cui Al, As, Br, Ca, Cl, Cr, Fr, K, Mg, Mn, Na, Pb, Ti e Zn, nonché solfato, nitrato e ioni ammonio. Gli inquinanti secondari vengono generati quando gli inquinanti primari reagiscono tra loro.
Esempi di inquinanti secondari includono l’ozono O3 e il carbonio organico secondario (SOC), che si forma quando gli idrocarburi e gli ossidi dell’azoto NOx reagiscono tra loro in presenza di luce solare. Il SOC è generato da reazioni fotochimiche di precursori gassosi dal carbonio organico primario (POC). Sono inoltre contenuti composti quali composti fenolici, chetoni aromatici, derivati del glicerolo, alcoli alifatici, steroli e gruppi carbossilici, inclusi acidi aromatici, carbossilici e acidi bicarbossilici.
Fonti
Le fonti di PM 2.5 includono emissioni dirette come incendi boschivi e combustione di rifiuti agricoli, polvere minerale portata dal vento proveniente da regioni aride, combustione inefficiente di carburante, nonché emissioni secondarie derivanti da reazioni chimiche atmosferiche tra precursori primari di inquinanti in fase gassosa.
Questi precursori vengono emessi da processi sia di combustione che di non combustione che includono l’uso residenziale di energia, veicoli su strada e fuoristrada, produzione di energia, uso di solventi, processi industriali e applicazione di fertilizzanti agricoli.
Il PM 2.5 è composto da particelle primarie che vengono emesse direttamente nell’atmosfera e da particelle secondarie prodotte da reazioni chimiche tra gas precursori. Le particelle primarie PM 2.5 emesse direttamente nell’atmosfera possono provenire sia da fonti naturali, come tempeste di polvere e incendi boschivi, sia da fonti antropiche, come la combustione di combustibili fossili, fumo di sigaretta e combustione di biomassa. Le particelle secondarie PM 2.5 sono generate da reazioni chimiche tra PM di origine antropica e biogenica.
Altre potenziali fonti di PM 2.5 includono attività umane come la cucina residenziale, il fumo, lo sviluppo sociale ed economico, fattori meteorologici e la generazione secondaria di inquinamento atmosferico. A causa della miriade di fonti e della complessa composizione chimica della formazione, sia la massa totale che i costituenti chimici del PM 2.5 dipendono dalle condizioni ambientali locali, dalle fonti dominanti e dall’entità delle emissioni specifiche della fonte.