Quali inquinanti indoor misurare e come?

I principali inquinanti dell’aria indoor che sarebbe opportuno monitorare in ogni casa sono i Composti Organici Volatili (COV), il particolato fine (PM2.5) e l’anidride carbonica (CO2), la quale, più che un inquinante di per sé, è un utile indicatore della necessità di ricambio d’aria.

Nel caso in cui, una volta rilevata la necessità di depurazione dell’aria, si usino apparecchi o sistemi di purificazione dell’aria, è utile monitorare anche i livelli di ozono (O3). Mentre, però, i primi tre inquinanti sono rivelati da molti monitor domestici, l’ozono raramente lo è, pertanto per poterlo tenere d’occhio – specie nelle vicinanze del depuratore d’aria – sarà necessario cercare un monitor ad hoc. Si noti che i monitor indoor non vanno, in generale, usati all’aperto, se non per pochissimi minuti.

Alimentati da batterie o prese AC, i monitor domestici sono anche portatili. È possibile spostare il monitor di qualità dell’aria indoor da una stanza all’altra della casa per scoprire dove si trova l’aria cattiva. Una volta identificata la gravità del problema, puoi agire modificando le tue abitudini, ad esempio accendendo un ventilatore mentre cucini o aprendo una finestra dopo il bagno. Se il tuo monitor è abbastanza intelligente, puoi lasciare che accenda umidificatori e sistemi di ventilazione automaticamente.

I migliori monitor domestici per la qualità dell’aria indoor – tutti nella fascia dei 150-300 euro – misurano il particolato al di sotto di un determinata dimensione in micron (di solito 2,5 micrometri, ovvero il PM2.5). Alcuni misurano anche i COV e la temperatura e umidità, mentre altri addirittura agiscono pure come rivelatori di CO2. Si noti che, invece, i modelli industriali e scientifici di misuratori di singoli inquinanti (ad es. particolato piuttosto che VOC o altro) partono da circa 800 euro a salire.

Il particolato fine (PM2.5) viene misurato con accuratezza dai monitor low-cost dotati di sensore laser, mentre per i COV sono di gran lunga più accurati i misuratori di COV (COV meter). La questione se comprare un monitor di qualità dell’aria indoor o un misuratore di COV, o entrambi, dipende dalle tue esigenze. Se sei alla ricerca di un’unità che tenga traccia di diverse variabili indoor contemporaneamente, un monitor di qualità dell’aria indoor multiparametrico (PM2.5, COV, CO2) può fare al caso tuo.

D’altra parte, i misuratori di COV (il cui prezzo per le versioni “consumer” può essere compreso fra 100 e 400 euro) sono strumenti utili per coloro che devono cercare sostanze irritanti per la salute o potenzialmente cancerogene. Se tu o un membro della tua famiglia soffre di allergie o è a disagio a casa, misurare i livelli di COV dell’aria domestica potrebbe essere una buona idea. Ecco alcune informazioni generali che ti saranno utili se vuoi saperne di più su COV, PM2.5 e CO2.

Composti Organici Volatili (COV)

Il primo passo per migliorare la qualità dell’aria è utilizzare strumenti per il monitoraggio dei COV, come un monitor di qualità dell’aria indoor o un cosiddetto “VOC meter”, per determinare quanto l’aria interna sia inquinata da questa classe di pericolose sostanze chimiche rilasciate da molti prodotti presenti nelle nostre case. È possibile acquistare un misuratore di COV su Amazon o altri siti online.

La Photo-Ionization Detection (PID) è la tecnologia più comunemente utilizzata per calcolare il contenuto di COV nell’aria, tipicamente all’interno agli edifici. Quando l’aria entra in un misuratore di COV (VOC meter), una luce ultravioletta (UV) interagisce con le molecole presenti nell’aria. I composti organici rilasciano ioni caricati positivamente quando passano attraverso la luce, che vengono quindi catturati da una piastra caricata negativamente, producendo una corrente elettrica misurabile.

La corrente viene misurata dal dispositivo di rivelazione attraverso la foto-ionizzazione (PID), che viene quindi usata dal sensore COV per determinare il tipo e la quantità dei COV rilevati. Maggiore è la corrente elettrica, più inquinanti vi sono nell’aria, e la lampada UV utilizzata dal produttore del misuratore COV determina quali contaminanti possono essere rilevati dal sensore COV.

Illustrazione di un misuratore di Composti Organici Volatili (COV).

Gli esperti di climatizzazione e di qualità dell’aria indoor utilizzano abitualmente i misuratori di COV per rilevare le concentrazioni di inquinanti negli edifici, utilizzando tali informazioni per sviluppare un piano di qualità dell’aria per i clienti. In genere, i professionisti esamineranno gli ambienti per cercare le fonti COV al fine di vedere se una causa principale dell’inquinamento può essere ridotta al minimo o eliminata. In seguito, vi saranno ispezioni di routine per segnalare gli eventuali progressi al cliente.

Tuttavia, usare un misuratore di COV è solo una parte della battaglia. Ciò che devi veramente sapere è come leggere i suoi risultati. Le misurazioni COV vengono generalmente visualizzate in parti per milione (ppm) o in parti per miliardo (ppb). Sebbene ottenere una risposta definitiva sui livelli di COV “medi” indoor sia difficile (se non impossibile), ci sono alcune semplici regole da rispettare per assicurare che tu stia facendo la tua parte per ridurre gli inquinanti volatili nella tua casa.

In generale, letture di VOC inferiori a 1000 ppb (1,0 ppm) non dovrebbero causare effetti avversi sulla salute. L’esposizione prolungata a contaminanti tra 1.000 e 10.000 ppb può causare lievi problemi di salute e l’esposizione a inquinanti superiori a 10.000 ppb può causare problemi significativi con una esposizione prolungata. Ma tieni presente che queste sono soltanto linee guida generali: senza analizzare i COV specifici nel tuo ambiente, è difficile dire come l’organismo potrebbe reagire.

L’utilizzo di un misuratore di COV palmare può essere altrettanto efficace nel determinare i livelli di inquinanti nella tuaa casa. Sappi, però, che i misuratori di COV di livello consumer (o Classe C) misureranno ciò che viene chiamato “TVOC”, o COV totali, per fornire ai misuratori un’indicazione generale delle condizioni dell’ambiente, anziché identificare i livelli dei singoli COV. Detto questo, tale valore dovrebbe essere più che sufficiente per la maggior parte degli utenti privati fai-da-te.

Una volta misurato il livello di COV (se il vostro monitor dà solo misure relative, sappiate che una casa contiene in media da 2 a 5 volte i COV misurabili all’esterno), ci sono diverse opzioni da considerare per migliorare l’aria interna. L’introduzione di un purificatore d’aria – che alcuni chiamano “depuratore d’aria” – può aiutare a filtrare COV nocivi, pollini, polvere e fumo. Assicurati, però, di acquistare il filtro dell’aria giusto, poiché alcuni non sono progettati per rimuovere i COV dall’aria.

Particolato fine (PM2.5)

Sebbene respirare semplicemente l’aria inquinata, ad es. in una grande città o vicino a una fonte importante, non  faccia venire il cancro da un giorno all’altro, piccoli livelli di inquinamento possono eventualmente accumularsi all’interno del nostro corpo e causare problemi di salute che si manifestano più tardi nella vita, dopo anni o più, proprio a seguito dell’accumulo della dose assorbita.

E questi livelli di inquinamento possono cambiare su base giornaliera. Come possiamo proteggerci? Il primo passo è raccogliere informazioni. In Italia, non ci sono informazioni disponibili in tempo reale sulla qualità dell’aria, in particolare sui livelli del tipo di inquinanante più pericoloso per la nostra salute: il particolato fine (PM2.5) e ultrafine, che può penetrare addirittura nel circolo sanguigno.

I monitor di qualità dell’aria indoor sono la nuova generazione di dispositivi connessi in digitale e permettono di monitorare costantemente l’aria nella tua casa, dandoti la possibilità di visualizzare i dati dal tuo cellulare. Ma vi sono molti prodotti diversi sul mercato, tutti progettati per scopi diversi. Diamo un’occhiata a uno dei migliori monitor di particolato (PM) che puoi acquistare oggi.

Dylos è un’azienda che conosce la qualità dell’aria. Sono in attività da più di 15 anni e sono stati tra i primi a commercializzare un contatore di particelle – dunque di particolato – economico. Per la prima volta, questa tecnologia era nelle mani dei semplici consumatori. Anche se non sono l’unica soluzione, il loro monitor sono tuttora il punto di riferimento per chi è interessato ai livelli di tale inquinante.

Il Dylos DC-1100-PRO-PC è il più accurato dei monitor di qualità dell’aria indoor oggi in commercio. Dotato di un sensore di propria progettazione e produzione, il Dylos è dotato dell’unico sensore di particolato laser che misura fino al PM0.5, cioè le particelle molto piccole e molto pericolose, poiché la sua gamma più bassa misura la concentrazione di particelle nell’intervallo 0,5-2,5 μm.

Il Dylos è progettato in modo molto semplice e ha un aspetto leggermente industriale. Questa unità è dotata di due soli sensori. Un sensore monitora le particelle fini (PM2.5) e un altro monitora le particelle ultra-fini di 0,5-2,5 μm. Non ci sono termometri, igrometri o sensori COV in questa unità. Essa può solo mostrare i dati. Non è quindi adatta per essere al centro di una casa “intelligente”.

Il Dylos ha infatti solo un semplice display LCD nella parte anteriore per visualizzare i 2 parametri monitorati: a sinistra il numero totale di particelle rilevate che misurano fino a 2,5 micron; sulla destra, vedrai il numero medio di particelle rilevate tra la dimensione di 0,5 micron e 2,5 micron. Questo secondo numero sarà, evidentemente, quasi sempre molto più basso rispetto al primo.

I dati sul particolato scaricabili dal Dylos e una prima eleborazione. (fonte: Nerdtechy)

A parte il display, hai tre pulsanti che ti permettono di cambiare ciò che viene visualizzato sullo schermo. Il pulsante “mode” ti consente di passare dal monitoraggio in tempo reale ai dati storici. Quando premi il pulsante, ti verrà fornito un elenco di opzioni e dovrai solo selezionare “select” per sceglierlo. Insomma, il Dylos DC1100 Pro ha un design scarno, ma ciò lo rende facile da usare.

Prima di acquistare qualsiasi strumento di misura, è importante capire quanto sia accurato. Infatti, se un monitor di qualità dell’aria produce risultati errati, sfortunatamente i consumatori non hanno molti modi per verificare i dati. Tuttavia, non tutte le particelle sono uguali: le spore della muffa hanno una dimensione media di circa 10 -30 μm, mentre le polveri di carbone variano da 1 a 100 μm.

Dylos Pro è calibrato per rilevare particelle con una dimensione minima di 0,5 μm. In questo intervallo, è in grado di rilevare particelle come amianto, muffa, peli di animali domestici, polvere, fumo di tabacco, polline e molto altro. Ciò grazie a un sensore laser, una tecnologia è di natura ottica.

Un raggio laser viene emesso verso un sensore, che rileva tutte le ostruzioni dovute alle particelle. Poiché i laser sono estremamente precisi, Dylos è in grado di determinare sia la dimensione che la quantità delle particelle che passano tra il laser e il sensore. Affinché il sistema funzioni, è essenziale che vi sia un movimento d’aria significativo, ottenuto grazie a una piccola ventola.

Secondo il Dylos, le gamme di qualità dell’aria indoor sono le seguenti (ricordiamo che il particolato fine è un inquinante “a soglia zero”, cioè non esiste un livello al di sotto del quale si è “al sicuro”):

Ovviamente, le stagioni e le condizioni atmosferiche possono avere un enorme impatto quotidiano. Nel centro di una grande città, spesso si vedono letture inferiori a 100 usando un purificatore d’aria. Ma se aprite alcune finestre per far passare una brezza attraverso la casa questi numeri possono arrivare fino a quasi 900. Spazzare il pavimento può far balzare per breve tempo le letture a quasi 3500.

Anidride carbonica (CO2)

È possibile, soprattutto con un certo numero di persone all’interno di un piccolo spazio, che le concentrazioni di anidride carbonica (CO2) aumentino rapidamente oltre i limiti ragionevoli. Ciò accade spesso in luoghi come uffici, sale conferenze, palestre e sale giochi per bambini. Livelli eccessivi di CO2 possono essere causa di affaticamento, sonnolenza, debolezza e riduzione dell’attenzione.

Questo problema può verificarsi anche all’interno della tua casa. Per esempio nella tua camera da letto, dove le finestre e le porte sono spesso chiuse, il livello di anidride carbonica può salire molto rapidamente. A questo proposito ci si può svegliare stanchi, con mal di testa e di cattivo umore, e descriverlo come mancanza cronica di sonno. Per capire la vera causa del problema, è necessario misurare la concentrazione di anidride carbonica nell’aria prima di andare a letto e al mattino quando ci si sveglia.

Ma come funzionano i dispositivi domestici di misurazione dell’anidride carbonica? Un sensore a infrarossi ad alta frequenza (o sensore NDIR di CO2) misura la quantità di luce che passa attraverso un filtro speciale. Esso guarda direttamente la luce non assorbita dalle molecole di CO2. Confrontando la quantità di luce che passa oltre il filtro, il dispositivo calcola la differenza tra la luce emessa e quella assorbita e fornisce come risultato un numero preciso per la quantità di CO2 presente nell’aria.

Come funziona un sensore per la misurazione della CO2 indoor.

Si tratta dunque di una tecnologia semplice ed affidabile. Non a caso i monitor indoor dedicati per la CO2 hanno un basso costo rispetto ad altri, non superando di solito il centinaio di euro anche nel caso di ottimi modelli. Alcuni, poi, sono addirittura integrati con il termostato che gestisce il sistema di climatizzazione e/o di ventilazione e possono far partire il ricambio dell’aria quando le concentrazioni di CO2 raggiungono livelli critici e, viceversa, arrestarlo quando l’aria è tornata a livelli di CO2 normali.

In conclusione, la CO2 – e quindi anche la sua misurazione con un monitor – è importante se ci sono molte persone in un piccolo spazio, poiché ciò può dare un’indicazione di quanto sia ridotto il ricambio d’aria. Se si hanno fonti di inquinamento dell’aria da COV, come nuovi mobili o esalazioni da prodotti vari, alti livelli di CO2 possono significare che pure questi inquinanti indoor si stanno accumulando, e dunque è giunto il momento di aprire la finestra o di far partire l’impianto di ventilazione meccanica.

Gli effetti dell’anidride carbonica sulla salute umana sono stati osservati a livelli molto elevati (> 7000 ppm) di CO2, ma nelle linee guida sull’esposizione per la qualità dell’aria indoor residenziale, le autorità sanitarie di un Paese molto attento a questi aspetti come il Canada hanno fissato un limite di esposizione di 3500 ppm per proteggersi da effetti indesiderabili sulla salute in caso di esposizioni prolungate. I limiti in ambiente lavorativo, invece, sono ovunque molto più alti.

I possibili effetti sulla salute a vari livelli di anidride carbonica indoor.

 

Riferimenti bibliografici

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