Come scegliere un rivelatore di particolato PM10 e PM2.5

Un buon monitor della qualità dell’aria può misurare l’inquinamento atmosferico nella tua casa, anche se in realtà non farà nulla per risolverlo. Un misuratore di particolato (PM10 e PM2.5) è il dispositivo a cui ci rivolgiamo per primo per scoprire se un purificatore d’aria o un filtro del sistema di climatizzazione funziona come previsto. Anche se usi un purificatore d’aria da anni con la piena certezza che funzioni in modo efficace, probabilmente sei ancora all’oscuro delle condizioni di qualità dell’aria che si trova ad affrontare e quando le sue prestazioni sono maggiormente necessarie.

Perché dovrei comprare un misuratore di particolato?

Questo perché pochissimi purificatori d’aria offrono letture dirette della qualità dell’aria. Alcuni hanno sensori integrati in grado di misurare la qualità dell’aria e regolare le impostazioni della macchina per risolvere i problemi. Ma di solito non ti dicono quanto (e che tipo di) inquinamento stanno misurando, né perché si stanno adattando.

Un monitor della qualità dell’aria può aiutarti a demistificare questo problema fornendoti misurazioni di ciò che è attualmente nell’aria in una determinata stanza della casa. Sapere cosa c’è nella tua aria può darti tranquillità e può rivelare modelli o fonti di inquinamento e aiutarti a intraprendere misure di mitigazione.

Se vivi vicino a un’autostrada, ad esempio, la qualità dell’aria potrebbe diminuire durante le ore di punta, costringendoti a regolare in anticipo il purificatore d’aria o l’aria condizionata. Alcuni monitor possono offrirti semplici suggerimenti e consigli su come migliorare la tua aria. È possibile programmare un monitor collegato per accendere un purificatore d’aria intelligente o un condizionatore d’aria centrale in caso di scarsa qualità dell’aria.

Ma la maggior parte delle volte, qualsiasi azione che intraprendi sulla base della lettura di un monitor della qualità dell’aria sono cose che dovresti fare comunque. Ad esempio, aprire le finestre nelle belle giornate: ciò ti aiuterà a eliminare i composti organici volatili (COV o, più semplicemente, gas e odori, come quelli che si producono, ad esempio, quando si cucina).

Se un monitor conferma le tue preoccupazioni sull’inquinamento da particolato (ad esempio da fumo, polline e muffa), dovrai mantenere in funzione un purificatore d’aria. I monitor della qualità dell’aria possono aumentare, ma non sostituire, la gestione attiva della qualità dell’aria.

Cosa è il particolato (PM)?

L’inquinamento atmosferico da particolato è definito come una miscela sospesa in aria di particelle solide e liquide. Il particolato è di solito suddiviso in tre classificazioni; particelle grossolane, fini e ultrafini. Le particelle grossolane hanno un diametro compreso tra 10 µm e 2,5 µm e si depositano in modo relativamente rapido mentre le particelle fini (da 1 a 2,5 µm di diametro) e ultrafini (<1 µm di diametro) rimangono in sospensione più a lungo.

Tieni presente che, a causa di come è definita la cosa, il PM10 (grossolano) contiene tutte le particelle più piccole di 10 µm, e quindi automaticamente anche il PM2.5 (fine) e il PM1.0 (ultrafine). Inoltre, il PM2.5 (fine) contiene anche il PM1.0 (ultrafine). Per mettere le cose in prospettiva, i capelli umani hanno un diametro di 50-70 µm e un granello di sabbia ha un diametro di 90 µm.

Quando qualcuno parla di PM10, come dicevamo, si riferisce a particelle più piccole di 10 µm. Queste particelle includono polvere, polline e spore di muffe. Al contrario, quando qualcuno fa riferimento al PM2,5, si riferisce a particelle più piccole di 2,5 µm. Queste particelle più piccole includono particelle di combustione, composti organici e metalli.

Da dove viene il particolato presente nell’aria?

Il particolato può provenire sia da fonti umane che naturali. Le fonti naturali includono sale marino, incendi boschivi, polline e muffe. Poiché sono eventi naturali, sono più difficili da controllare e di solito non sono regolamentati. Le fonti umane, tuttavia, possono essere regolate e dunque capire da dove proviene il PM – che può viaggiare per decine o centinaia di km quando è fine o ultrafine – è molto importante.

Il PM10 è più associato alla polvere stradale e alle attività di costruzione. L’usura di freni e pneumatici sui veicoli e le attività di frantumazione nei cantieri possono contribuire all’aumento del PM10. In alternativa, il PM2,5 è più associato alla combustione di carburante, ai processi di combustione industriale o per la produzione di energia con biomasse o biogas, e alle emissioni dei veicoli.

Perché dobbiamo misurare il particolato nell’ambiente?

La crescente consapevolezza sia del PM10 che del PM2,5 è in gran parte associata ai potenziali effetti dannosi che possono avere sul corpo umano. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ritiene che le particelle stiano colpendo più persone in tutto il mondo di qualsiasi altro inquinante.

Gli effetti primari sulla salute includono danni ai sistemi respiratorio e cardiovascolare. A causa delle piccole dimensioni delle particelle PM10 e PM2,5, possono penetrare nelle parti più profonde dei polmoni e accedere alle regioni di scambio di gas del polmone tramite diffusione.

È importante notare che anche la durata dell’esposizione è un fattore significativo da considerare, poiché anche l’esposizione a breve termine al particolato può avere effetti dannosi sul corpo. A causa degli effetti dannosi sulla salute del PM10 e del PM2,5, l’OMS raccomanda dei limiti di esposizione. Per un’aria sicura, le concentrazioni medie annuali di PM2,5 non devono superare i 10 µg / m3. L’esposizione media nelle 24 ore non deve superare i 25 µg / m3 più di tre volte l’anno.

Il monitoraggio della qualità dell’aria

Storicamente, il monitoraggio della qualità dell’aria è stato condotto per due scopi principali: sorveglianza legislativa e ricerca scientifica. Le grandi città dei paesi sviluppati sono punteggiate da una rete di stazioni di monitoraggio di riferimento che monitorano la qualità dell’aria in tempo reale. Ma in Italia le informazioni vengono fornite dalle ARPA solo il giorno dopo e sono solo valori totali giornalieri, non orari.

La grande limitazione dei campionatori passivi gravitometrici usati in Italia dalle ARPA per la misurazione del particolato è che, oltre a fornire i dati con ritardo quando non servono più, consentono solo la quantificazione dei livelli cumulativi di inquinanti atmosferici e quindi non possono identificare episodi inquinanti a breve termine o tracciare modelli temporali comuni (ad esempio, variabilità diurna).

Attualmente le concentrazioni di inquinamento atmosferico sono monitorate da personale professionale (es. Autorità governative, scienziati, esperti sanitari) utilizzando stazioni di monitoraggio statico dotate di strumenti di riferimento certificati per la misurazione degli inquinanti regolamentari, come monossido di carbonio (CO), ossidi di azoto (NOx, NO, NO2 ), ozono (O3) e particolato (PM10, PM2,5).

Gli analizzatori di inquinanti atmosferici sono relativamente grandi, pesanti e costosi, con prezzi compresi tra i 5.000 ed i 30.000 euro per dispositivo. Le tradizionali stazioni di monitoraggio della qualità dell’aria a sito fisso sono inoltre soggette a rigide routine di manutenzione e calibrazione dei loro strumenti, per garantire dati di alta qualità e comparabilità tra diverse stazioni e regioni.

I sensori di inquinamento low-cost

Negli ultimi anni c’è stata una crescita del mercato dei sensori di qualità dell’aria a basso costo. Questi possono essere acquistati online a partire da poche decine di euro in su. Sono stati sviluppati sensori misurare un ampio numero di inquinanti compreso biossido di azoto (NO2), particolato (PM, ad es. PM10 e PM2.5), ozono (O3) e monossido di carbonio (CO).

Quando scegli un sensore da acquistare, ricorda che non tutti sono ugualmente affidabili. Inoltre, alcuni sensori che misurano più inquinanti sono affidabili per alcuni inquinanti ma non per altri. Ad es. i più diffusi sensori low cost non sono ancora in grado di misurare in modo affidabile l’NO2. Meglio, quindi, valutare il livello di inquinamento dalla misurazione delle polveri sottili (PM10) e del particolato fine (PM2.5).

Molti sensori low cost forniscono risultati accurati per il PM2,5, cioè il particolato con meno di 2,5 micrometri di diametro. Queste minuscole particelle, insieme all’NO2, sono responsabili dei peggiori effetti sulla salute legati alla scarsa qualità dell’aria. Per questo motivo la più grande rete italiana amatoriale per la misurazione dell’inquinamento, Che aria tira?, impiega misuratori di particolato.

I sensori danno letture quasi in tempo reale e non è necessario andare in un laboratorio. Alcuni sensori invieranno i risultati via wi-fi a un app per smartphone. Altri richiederanno il download risultati dopo lo studio di misurazione. I dati in tempo reale significano che è più facile esaminare le tendenze e le misurazioni possono essere paragonate più facilmente ai dati di monitoraggio.

I vari metodi di misurazione del particolato

La concentrazione di PM nell’aria può essere misurata con diversi metodi come il metodo gravimetrico basato su filtro, il metodo di β-attenuazione, il metodo ottico, ecc. Tuttavia, la tecnica ottica rimane il metodo di elezione – sia in misuratori fissi che portatili – per il rilevamento a basso costo grazie al suo basso costo e ai requisiti di alimentazione e tempi di risposta rapidi.

In questa tecnica, una sorgente di luce illumina le particelle, dopodiché la luce diffusa dalle particelle viene misurata da un fotometro. Per particelle con diametro maggiore di circa 0,3 µm, la quantità di luce diffusa è approssimativamente proporzionale alla loro massa / concentrazione in numero. Le particelle più piccole di circa 0,3 µm non disperdono abbastanza luce e non possono essere rilevate con questo metodo.

I sensori di particolato (PM) a basso costo possono essere adatti per ottenere misure indicative della qualità dell’aria in tempo reale grazie alle loro piccole dimensioni e alta risoluzione spaziale. In generale, sebbene le piattaforme a basso costo presentino una bassa precisione per scopi normativi o sanitari, possono fornire informazioni relative e aggregate sulla qualità dell’aria osservata.