Qual è la differenza nel particolato PM2.5 e PM10?

Cos'è il particolato?

Il particolato aereo (PM) non è un singolo inquinante, ma piuttosto è una miscela di molte specie chimiche. È una miscela complessa di solidi e aerosol composta da piccole goccioline di liquido, frammenti solidi secchi e nuclei solidi con rivestimenti liquidi. Le particelle variano ampiamente per dimensioni, forma e composizione chimica e possono contenere ioni inorganici, composti metallici, carbonio elementare, composti organici e composti della crosta terrestre. Le particelle sono definite dal loro diametro ai fini della regolamentazione della qualità dell'aria. Quelli con un diametro di 10 micron o meno (PM10) sono inalabili nei polmoni e possono indurre effetti negativi sulla salute. Il particolato fine è definito come particelle di diametro pari o inferiore a 2.5 micron (PM2.5). Pertanto, il PM2.5 comprende una parte del PM10.

Qual è la differenza tra PM10 e PM2.5?

Il PM10 e il PM2.5 spesso derivano da diverse fonti di emissione e hanno anche diverse composizioni chimiche. Le emissioni derivanti dalla combustione di benzina, olio, gasolio o legna producono gran parte dell'inquinamento da PM2.5 che si trova nell'aria esterna, nonché una percentuale significativa di PM10. Il PM10 include anche polvere proveniente da cantieri, discariche e agricoltura, incendi boschivi e bruciature di cespugli/rifiuti, fonti industriali, polvere trasportata dal vento da terreni aperti, polline e frammenti di batteri.

Il PM può essere emesso direttamente da sorgenti (particelle primarie) o formato nell'atmosfera attraverso reazioni chimiche di gas (particelle secondarie) come l'anidride solforosa (SO₂), ossidi di azoto (NO_X) e alcuni composti organici. Questi composti organici possono essere emessi sia da fonti naturali, come alberi e vegetazione, sia da fonti antropiche (antropogeniche), come processi industriali e scarichi di autoveicoli. Le dimensioni relative delle particelle PM10 e PM2.5 sono confrontate nella figura seguente.

Perché CARB è preoccupato per PM10 e PM2.5?

CARB è preoccupato per le particelle sospese nell'aria a causa dei loro effetti sulla salute dei californiani e sull'ambiente. Sia il PM2.5 che il PM10 possono essere inalati, con un certo deposito nelle vie aeree, sebbene le posizioni di deposizione delle particelle nel polmone dipendano dalla dimensione delle particelle. È più probabile che il PM2.5 viaggi e si depositi sulla superficie delle parti più profonde del polmone, mentre è più probabile che il PM10 si depositi sulle superfici delle vie aeree più grandi della regione superiore del polmone. Le particelle depositate sulla superficie polmonare possono indurre danni ai tessuti e infiammazione polmonare.

Quali tipi di effetti nocivi possono causare il particolato?

Un certo numero di impatti negativi sulla salute sono stati associati all'esposizione sia al PM2.5 che al PM10. Per il PM2.5, le esposizioni a breve termine (fino a 24 ore di durata) sono state associate a mortalità prematura, aumento dei ricoveri ospedalieri per cause cardiache o polmonari, bronchite acuta e cronica, attacchi d'asma, visite al pronto soccorso, sintomi respiratori e limitazioni giorni di attività. Questi effetti avversi sulla salute sono stati segnalati principalmente in neonati, bambini e anziani con malattie cardiache o polmonari preesistenti. Inoltre, di tutti i comuni inquinanti atmosferici, il PM2.5 è associato alla maggior proporzione di effetti negativi sulla salute legati all'inquinamento atmosferico, sia negli Stati Uniti che nel mondo in base ai dati dell'Organizzazione mondiale della sanità Progetto Global Burden of Disease.

Le esposizioni a breve termine al PM10 sono state associate principalmente al peggioramento delle malattie respiratorie, tra cui l'asma e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), che portano a ospedalizzazione e visite al pronto soccorso.

L'esposizione a lungo termine (mesi o anni) al PM2.5 è stata collegata alla morte prematura, in particolare nelle persone che hanno malattie cardiache o polmonari croniche e una ridotta crescita della funzione polmonare nei bambini. Gli effetti dell'esposizione a lungo termine al PM10 sono meno chiari, sebbene diversi studi suggeriscano un legame tra l'esposizione a lungo termine al PM10 e la mortalità respiratoria. L'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) ha pubblicato a recensioni nel 2015 che ha concluso che il particolato nell'inquinamento dell'aria esterna causa il cancro ai polmoni. 

Chi è a maggior rischio di esposizione al particolato?

La ricerca indica gli anziani con malattie cardiache o polmonari croniche, i bambini e gli asmatici come i gruppi che hanno maggiori probabilità di subire effetti negativi sulla salute con l'esposizione a PM10 e PM2.5. Inoltre, bambini e neonati sono suscettibili ai danni derivanti dall'inalazione di inquinanti come il PM perché inalano più aria per chilo di peso corporeo rispetto agli adulti: respirano più velocemente, trascorrono più tempo all'aperto e hanno dimensioni corporee più piccole. Inoltre, il sistema immunitario immaturo dei bambini può renderli più suscettibili al PM rispetto agli adulti sani.

Ricerca avviata da CARB Studio sulla salute dei bambini hanno scoperto che i bambini che vivono in comunità con alti livelli di PM2.5 avevano una crescita polmonare più lenta e avevano polmoni più piccoli all'età di 18 anni rispetto ai bambini che vivevano in comunità con bassi livelli di PM2.5.

CARB ha utilizzato la metodologia di valutazione del rischio dell'EPA statunitense per condurre una valutazione della mortalità prematura associata all'esposizione a PM2.5 (California Air Resources Board 2010). Un aggiornamento di questa analisi utilizzando i dati sulla qualità dell'aria ambiente dal 2014 al 2016 ha indicato che l'esposizione a PM2.5 contribuisce a 5,400 (intervallo di incertezza di 4,200 - 6,700) morti premature all'anno dovute a cause cardiopolmonari in California. Inoltre, il PM2.5 contribuisce a circa 2,800 ricoveri per malattie cardiovascolari e respiratorie (intervallo di incertezza 350 – 5,100) e circa 6,700 visite al pronto soccorso per asma (intervallo di incertezza 4,200 – 9,300) ogni anno in California.

In che modo il particolato influisce sull'ambiente?

In molti studi scientifici è stato dimostrato che il particolato riduce visibilità, e anche per influenzare negativamente il clima, gli ecosistemi e i materiali. Il PM, principalmente PM2.5, influisce sulla visibilità alterando il modo in cui la luce viene assorbita e dispersa nell'atmosfera. Con riferimento al cambiamento climatico, alcuni costituenti della miscela di PM ambientale promuovono il riscaldamento climatico (es. black carbon), mentre altri hanno un'influenza di raffreddamento (es. nitrati e solfati), e quindi il PM ambientale ha proprietà sia di riscaldamento che di raffreddamento. Il PM può influenzare negativamente gli ecosistemi, comprese le piante, il suolo e l'acqua attraverso la deposizione di PM e il suo successivo assorbimento da parte delle piante o la sua deposizione nell'acqua dove può influenzare la qualità e la limpidezza dell'acqua. Il metallo e i composti organici nel PM hanno il maggior potenziale di alterare la crescita e la resa delle piante. La deposizione di PM sulle superfici porta allo sporco dei materiali.

Il particolato è un problema negli ambienti chiusi?

Parte del particolato trovato all'interno proviene dall'esterno, in particolare il PM2.5. Queste particelle entrano negli spazi interni attraverso porte, finestre e "perdite" nelle strutture degli edifici. Le particelle possono anche provenire da fonti interne. Le particelle di origine indoor includono componenti derivati ​​da fonti biologiche, molti dei quali sono noti allergeni, come pollini, spore di muffe, acari della polvere e scarafaggi. Anche le attività indoor generano particelle, tra cui fumare tabacco, cucinare e bruciare legna, candele o incenso. Le particelle possono anche formarsi all'interno da complesse reazioni di inquinanti gassosi emessi da fonti quali prodotti per la pulizia della casa e deodoranti per ambienti.

Quali sono gli standard di qualità dell'aria ambiente per il particolato?

Gli standard di qualità dell'aria ambiente definiscono la quantità massima di inquinante che può essere presente nell'aria esterna senza danneggiare la salute umana. Nel 2002, dopo un'ampia revisione della letteratura scientifica, il Consiglio ha adottato un nuovo standard medio annuale per il PM2.5 ppm e ha mantenuto gli standard medi standard annuali e 24 ore esistenti per il PM10. Lo standard nazionale medio annuale per il PM2.5 è stato rivisto più di recente nel 2012 a seguito di una revisione esaustiva della nuova letteratura che ha evidenziato un aumento del rischio di mortalità prematura a concentrazioni di PM2.5 inferiori rispetto allo standard esistente. La revisione del 2012 ha portato al mantenimento degli standard PM24 e PM2.5 medi esistenti nelle 10 ore.

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Articolo originariamente stampato nel California Air Resources Board: https://ww2.arb.ca.gov/resources/inhalable-particulate-matter-and-health