Cosa vuol dire “qualità dell’aria” – Cos’è, cosa non è, cosa ci fa male e come siamo messi in Italia

Filippo Guiducci/ Ottobre 31, 2022/ Clima, Home/ 0 comments

qualità dell'aria

CHE COS’E’ LA QUALITA’ DELL’ARIA?

Definire ad intuito cos’è la “qualità dell’aria” è molto semplice: è la misura dello “smog”, cioè della quantità di molecole dannose contenute nell’aria che respiriamo. Più precisamente, come definito dalle leggi europee che la regolano, la qualità dell’aria è la concentrazione di sostanze che sono dannose per la nostra salute se respirate in quantità eccessiva. Meno queste sostanze sono presenti, più l’aria è considerata salutare e pulita.


C’ENTRA LA CO2?

Le principali sostanze dannose individuate a livello europeo sono cinque, ognuna con una sua origine e una sua concentrazione pericolosa per l’essere umano, ma l’anidride carbonica, ovvero la famosa CO2, non è tra queste.

La CO2 non è considerata un principale inquinante dell’aria perché non è direttamente collegata con difficoltà respiratorie. Un ambiente chiuso ben areato può arrivare senza problemi per un essere umano a misurare 1000 ppm (Parti Per Milione) di CO2, ovvero 1000 molecole di CO2 in un campione di un milione di molecole a caso di quelle che compongono l’aria. Per avvertire i primi effetti negativi come nausea e giramenti di testa servono diverse migliaia di ppm, e l’attuale concentrazione media all’aperto è di poco più di 400 ppm, quindi inferiore ad ogni soglia direttamente pericolosa.


E ALLORA TUTTO QUESTO PROBLEMA CON LA CO2 NON ESISTE?

Esiste eccome. Le dosi con cui veniamo direttamente a contatto non sono pericolose (la troviamo pure nelle bevande gassate), ma la sua quantità nell’aria ha un effetto indiretto molto importante per noi esseri umani: l’effetto serra, ovvero la capacità dell’atmosfera di trattenere calore e non disperderlo nello spazio. Ci siamo ormai abituati a vivere in un intervallo di temperatura garantitoci da questo effetto serra, ma l’attuale concentrazione di CO2 lo sta rafforzando e sta modificando l’intervallo di temperatura in cui viviamo. Questo cambio ha un impatto a cascata su tantissime cose: masse d’aria che si spostano in maniera differente, frequenza delle piogge e degli eventi atmosferici estremi, presenza o assenza di specie animali, vita o morte delle colture, resistenza dei materiali di costruzione.

Anche il metano (CH4) ha un impatto simile a quello della CO2, più breve ma più intenso. Quando parliamo di inquinamento quindi, è sempre meglio capire se si parla di qualità dell’aria, di effetto serra o di entrambi i fenomeni.

 

TORNIAMO ALLA QUALITA’ DELL’ARIA: COME LA SI CONTROLLA?

Prima di tutto va stabilito quali sono le sostanze dannose da controllare, chiarendo anche come vadano definite. Poi deve essere deciso come vengono misurate, ogni quanto, e soprattutto quali siano i livelli entro i quali stare per considerare “pulita” l’aria che respiriamo.

 

CHI DECIDE QUESTE COSE?

Come per moltissimi altri campi, la questione della qualità dell’aria è regolata da una legge italiana, votata per recepire le direttive europee che l’Italia ha discusso, deciso e aggiornato nel tempo assieme a tutti gli stati membri dell’Unione Europea.

In parallelo, a livello mondiale anche l’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità, WHO in inglese) ha studiato il tema e stabilito delle linee guida per soglie della qualità dell’aria da considerare pericolose. Tali studi sono stati sottoscritti da molti centri di ricerca sparsi per il mondo, ed hanno quindi grande influenza su tutte le legislazioni internazionali, compresa l’Unione Europea. C’è infatti in corso un tentativo di modifica da parte della Commissione Europea delle attuali regole per allinearle all’ultimo aggiornamento fatto dall’OMS nel 2021, ma non è ancora stato trovato un accordo.

 

DA QUANDO ESISTONO LE REGOLAMENTAZIONI?

Le prime leggi a tutela della qualità dell’aria sono state attuate a livello europeo negli anni Ottanta, riferendosi quasi sempre a casi particolari come specifiche sostanze (ad esempio la limitazione di sostanze che riducevano lo strato di ozono) o specifici settori (lunghi viaggi commerciali o attività industriali).

Nel 2001 fu realizzata una direttiva che poneva un tetto massimo annuo generale per la misurazione di alcune sostanze nell’aria, mentre nel 2008 è stata realizzata la normativa per come la conosciamo oggi, recepita in Italia nel 2010. Il tema è quindi molto recente.

 

QUALI SONO LE SOSTANZE DANNOSE?

Le principali sostanze dannose nell’aria sono: ossidi di azoto (NOx), anidride solforosa (SO2), ammoniaca (NH3), composti organici volatili escluso il metano (NMVOC), monossido di carbonio (CO), ozono (O3) e particolato (PM2.5 e PM10).

 

DA DOVE PROVENGONO?

Ognuna ha una sua provenienza, ma in generale i principali fattori che le creano sono il traffico cittadino (principalmente da veicoli a combustione interna e in misura minore da veicoli elettrici), i riscaldamenti casalinghi, i prodotti agricoli e le attività industriali. Potenzialmente ogni combustione genera alcune di queste sostanze nocive. Inoltre, la loro presenza favorisce la creazione di altre sostanze indicate sempre nell’elenco (ad esempio, la presenza di biossidi di azoto favorisce la creazione di particolato). 

 

PERCHE’ QUESTE SOSTANZE SONO DANNOSE?

E’ importante sottolineare un concetto: come quasi ogni cosa, dal cibo allo sport, il problema non è la sostanza in sé ma la dose a cui ogni persona è esposta. Quindi il problema riguarda una eccessiva esposizione, ed è per questo che le regole impongono delle soglie e non dei divieti totali.

Un’esposizione oltre i limiti a queste sostanze intacca principalmente, in un modo o nell’altro, il nostro apparato respiratorio. Alcune ostruiscono le vie respiratorie, altre causano irritazione, altre ancora riducono l’ossigenazione del sangue. Inoltre, molte di esse causano effetti secondari (cioè derivati dalla loro presenza in quantità eccessiva) che possono essere altrettanto pericolosi.

 

QUALI SONO I LIMITI IMPOSTI?

Ci sono tipi di limiti diversi a seconda delle sostanze, ma tendenzialmente ci sono una soglia di concentrazione della sostanza dannosa e un valore massimo di volte in cui quella soglia può essere superata. I limiti che vengono generalmente controllati sono il valore medio annuo di concentrazione di una certa sostanza e il numero di giorni in cui un prestabilito valore orario o giornaliero viene superato. Soglie stabilite in questa maniera permettono di controllare sia l’andamento giornaliero, con l’eventuale concentrazione dei superamenti in un preciso periodo, sia l’andamento annuale.

 

CHE COSA SONO GLI OSSIDI DI AZOTO (NOx)?

Sono gas che si formano dalla reazione chimica di azoto e ossigeno. C’è una x in fondo alla formula del composto chimico perché i prodotti sono vari, ma i principali sono l’ossido (NO) e il biossido (NO2) di azoto. A temperatura ambiente non reagiscono tra loro: l’aria che respiriamo è composta dal 78% di azoto e dal 21% di ossigeno, loro stanno separati e noi viviamo benissimo; il problema è alle alte temperature, come nelle combustioni (veicoli a combustione interna, caldaie, fino agli accendini): lì ci sono le condizioni per farli unire, creare le sostanze dette sopra e farci del male. La sua concentrazione dipende fortemente dal traffico, sia auto che camion: l’incidenza di questa componente varia dal 30 a più del 60% sul totale, che comprende anche riscaldamento, produzione di energia e attività industriale. Il contributo principale è riconducibile ai veicoli diesel.

L’European Environment Agency (agenzia europea per l’ambiente) ha stimato che nel 2021 più di cinquantamila persone sono prematuramente morte nell’UE a causa di eccessiva concentrazione di ossidi di azoto nell’aria.

I danni principali derivanti dall’eccessiva esposizione agli ossidi di azoto sono irritazione degli occhi e della gola, oltre al danneggiamento dell’apparato respiratorio.

 

QUALI SONO I LIMITI E COME SIAMO MESSI IN ITALIA?

Ogni singola utenza, dalle caldaie ai veicoli a combustione interna (cioè a benzina, diesel, GPL e metano), ha dei vincoli da rispettare per quanto riguarda l’emissione di NOx. Va però tenuto conto che anche una grande concentrazione di utenze conformi può comunque far superare i limiti considerati sicuri da Unione Europea e Organizzazione Mondiale della Sanità.

I limiti attualmente validi sono di 40 microgrammi su metro cubo (μm/m3) di valore medio annuo e di 18 volte in un anno in cui il valore orario di 200 microgrammi su metro cubo viene superato.

In generale in Italia siamo messi benino rispetto ai limiti di legge, con l’eccezione delle grandi città; siamo invece messi meno bene rispetto ai nuovi limiti dell’OMS. Nel 2022 tutte le stazioni di rilevazione italiane erano sotto al limite di volte in cui il valore ammissibile giornaliero può essere superato per legge, ma per l’NO2 alcune maggiori città (Roma, Milano, Torino, Napoli e Palermo tra le altre) hanno superato la soglia media annuale. E’ anche importante notare che invece, tenendo conto delle indicazioni dell’OMS, la situazione peggiora: nel 2019 erano più di 50 i comuni italiani con valori medi annuali che superavano la soglia considerata quotidianamente pericolosa dall’OMS, e nel 2022 i nuovi limiti annuali sarebbero superati nel 42.5% delle stazioni di rilevazione.

Siamo comunque in un andamento di miglioramento rispetto agli anni passati, perché dal 1990 al 2019 l’emissione di NOx è calata notevolmente (-71%) grazie alle nuove tecnologie.

 

CHE COS’E’ L’ANIDRIDE SOLFOROSA (SO2)?

E’ una sostanza generata dalla combustione di elementi che contengono zolfo come impurità, ovvero fonti fossili (carbone e petrolio) e suoi derivati come il gasolio (ma non benzina o metano). Le principali fonti di emissione sono quindi la produzione di energia, i processi manifatturieri e i veicoli a combustione interna, anche se questa componente è ormai molto più bassa che in passato.

E’ pericoloso sia perché è irritante per occhi e apparato respiratorio, sia perché per processi chimici può diventare anidride solforosa, causa primaria delle piogge acide, o può reagire con l’acqua e diventare acido solforico.

 

QUALI SONO I LIMITI E COME SIAMO MESSI IN ITALIA?

I limiti sono di 350 microgrammi su metro cubo come valore orario da non superare più di 24 volte all’anno e di 125 microgrammi su metro cubo come valore giornaliero da non superare più di 3 volte l’anno.

Rispetto ai limiti di legge siamo messi abbastanza bene. Dal 1990 al 2018 c’è stato un decremento del 94% (qui a pag 130), e al momento la stragrande maggioranza delle stazioni italiane segnala di rientrare nei limiti sia di legge che consigliati dall’OMS.

 

CHE COS’E’ L’AMMONIACA (NH3)?

E’ una sostanza utilizzata e dispersa nell’ambiente quasi esclusivamente dal settore agricolo e di allevamento animale. L’ammoniaca si genera in parte come conseguenza dell’utilizzo di fertilizzanti a base di azoto (la N della formula chimica dell’ammoniaca viene da lì), ma principalmente avviene per la gestione degli allevamenti animali e dei suoi reflui (escrezioni degli animali), specie quelli intensivi data l’enorme mole di bestiame contenuta in poco spazio.

E’ pericolosa sia perché irritante per la pelle, gli occhi e l’apparato respiratorio, che per le reazioni chimiche che genera una volta presente nell’aria: è infatti una delle principali cause di creazione di particolato, tanto da far posizionare nel 2018 il settore agricolo come secondo (qui a pag 9) nei settori responsabili della generazione di particolato in Italia. Inoltre favorisce un processo sia di acidificazione dell’ambiente, ovvero di modifica dell’equilibrio chimico a sfavore della condizione precedente, che di eutrofizzazione, cioè di troppa alimentazione per gli organismi vegetali.

 

QUALI SONO I LIMITI E COME SIAMO MESSI IN ITALIA?

A differenza degli altri inquinanti menzionati fino ad ora, ci si sta rendendo conto da poco dell’impatto nocivo della sua eccessiva concentrazione nell’aria e delle sue origini, specie perché buona parte del suo impatto è, come detto, legato alla creazione di un altro agente inquinante, e quindi non direttamente misurabile. Non esistono veri e propri livelli condivisi di dannosità per l’essere umano, ma la Commissione Europea ha stabilito nel 2016 degli obiettivi di riduzione al 2020 e al 2030 rispetto ai valori del 2005 (valori riferiti alla totale emissione di ammoniaca in atmosfera nel 2005 e calcolati tramite stime concordate coi vari enti). Per l’Italia quegli obiettivi sono rispettivamente del 5% e del 16%, con il primo che è stato rispettato: la riduzione è stata infatti dell’11%. Rispetto ai limiti di legge siamo quindi messi bene.

A livello europeo, il calo di emissioni dal 2000 al 2018 è relativamente basso, intorno al 10%.

 

CHE COS’E’ L’OZONO (O3)?

L’ozono (O3) sembra controintuitivo considerarlo un inquinante, visto che per anni si è parlato di come la sua presenza fosse necessaria per schermare i raggi ultravioletti (il famoso “buco nell’ozono”). La differenza sta nell’altezza al quale lo troviamo: quello “utile” è più in alto, dove noi umani non possiamo respirarlo, ma più in basso, a diretto contatto con noi, è nocivo per la salute umana intaccando l’apparato respiratorio. Questo ozono più “terra terra”è un inquinante totalmente secondario, cioè proviene da reazioni chimiche principalmente tra ossigeno, ossidi di azoto (gli NOx visti prima) e idrocarburi (semplificando, prodotte dall’uso di petrolio e suoi derivati, come i NMVOC che si vedranno dopo).

L’European Environment Agency (agenzia europea per l’ambiente) ha stimato che nel 2021 circa ventimila persone sono prematuramente morte nell’UE a causa di sovraesposizione ad ozono sul breve termine, e che nel 2020 la maggior parte delle aree forestali e il 6% delle aree agricole sono state esposte a livelli troppo alti di ozono, ad esempio causando danni alle colture di grano per 1,6 miliardi di euro in Europa.

 

QUALI SONO I LIMITI E COME SIAMO MESSI IN ITALIA?

Il limite da rispettare è complesso da spiegare e calcolare, ma basta sapere che è uno degli inquinanti che troviamo maggiormente nell’aria italiana.

Rispetto ai limiti di legge siamo messi male. Nel 2022 l’88% circa delle stazioni dedicate ha rilevato superamenti della soglia giornaliera definita per legge. In più, il 57% l’ha superata per più di 25 giorni all’anno, e la quasi totalità di tali stazioni si trova nel Nord Italia. Non sembrano esserci piani chiari per la riduzione dell’ozono, anche perché essendo un inquinante secondario non è facile limitarne la formazione.

L’andamento negli anni non mostra una chiara tendenza in crescita o in discesa dei livelli di ozono che respiriamo, ma una cosa parzialmente positiva è che nel tempo si sono registrati meno picchi giornalieri.

 

CHE COSA SONO IL MONOSSIDO DI CARBONIO (CO) E  I NMVOC?

Il monossido di carbonio (CO) deriva dalla inefficiente combustione di fonti fossili, quindi principalmente trasporti e riscaldamenti civili (infatti è spesso causa di incidenti domestici). 

Assunto in dosi eccessive impedisce all’ossigeno di circolare nel nostro corpo, e risulta quindi letale. Inoltre è incolore, inodore e insapore, quindi il rischio di una sovraesposizione è alto specialmente in luoghi chiusi. 

I NMVOC rappresentano l’insieme dei composti organici volatili, escluso il metano. “Organici” significa che contengono carbonio, e comprendono varie sostanze come benzene, propano, butano e altri, derivanti da prodotti usati soprattutto in ambiti residenziali, manifatturieri e agricoli. Come l’ammoniaca, la loro emissione è pericolosa più che altro perché favorisce la generazione di inquinanti secondari (non emessi direttamente, ma creati da reazioni dei primari), come parte del particolato e l’ozono.

 

QUALI SONO I LIMITI E COME SIAMO MESSI IN ITALIA?

Il valore limite di legge per la concentrazione di monossido di carbonio è di 10 milligrammi su metro cubo calcolato come valore medio su 8 ore.

Rispetto ai limiti di legge siamo messi bene, anche se in futuro potrebbe essere necessario fare di più. Nel 2019 la quasi totalità delle stazioni dedicati su tutto il territorio italiano non ha rilevato superamenti della soglia giornaliera media stabilita per legge, ma uno studio pubblicato a metà del 2021, considerato il più esteso mai fatto sul collegamento “emissioni CO – mortalità”, suggerisce che valori anche inferiori a quelli attualmente ammessi siano dannosi per l’essere umano, suggerendo implicitamente una revisione delle soglie di pericolo.

Non ci sono valori limite generali designati per i NMVOC nell’aria, ma ci sono normative che definiscono il loro massimo contenuto all’interno dei prodotti venduti.

 

CHE COS’E’ IL PARTICOLATO?

E’ il dato più significativo quando si parla di qualità dell’aria. Il particolato racchiude tutte le particelle sotto una certa larghezza massima, ovvero le famose “polveri sottili”. Si distinguono due tipi di particolato: il PM10 e il PM2.5. La sigla PM sta per “Particulate Matter”, e il numero a fianco definisce la dimensione massima delle particelle conteggiate in quella sigla. Il PM10 è tutto ciò che è sotto i 10 micrometri (scritti “μm”, 1000μm = 1mm), il PM2.5 tutto ciò che è sotto i 2.5μm. Per scala, un capello umano è largo tra 50 e 70μm, quindi si parla di particelle praticamente invisibili all’occhio umano. Esempi di particolato sono polveri di ogni genere, polline, sostanze incombuste da caldaie, scarichi delle auto, processi industriali, oltre a reazioni secondarie delle altre quattro sostanze. La quantità di PM10 contiene la quantità di PM2.5, perché questi ultimi sono minori sia di 2.5μm che di 10μm, ma si distinguono perché sono i PM2.5 quelli che causano i danni maggiori agli umani, potendo andare più a fondo nei polmoni e più in giro nel corpo.

Nel 2019 il 97% della popolazione urbana in Unione Europea è stata esposta a livelli troppo alti di PM2.5. L’European Environment Agency (agenzia europea per l’ambiente) ha stimato che nel 2021 più di duecentocinquantamila persone sono prematuramente morte nell’UE a causa di malattie respiratorie e cardiovascolari derivanti dall’eccessiva concentrazione di PM2.5 nell’aria. Per comparazione, i decessi per incidenti stradali in UE nello stesso anno sono stati poco più di ventimila.

 

QUALI SONO I LIMITI E COME SIAMO MESSI IN ITALIA?

Per la misurazione della loro concentrazione esistono due diversi livelli di controllo: quello della legge italiana e quello dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, più stringente e alla quale la legge europea, e poi italiana, tenderanno ad adeguarsi.

I valori limite per legge per il PM10 sono di 40 microgrammi su metro cubo come media annua e di 50 microgrammi su metro cubo come media giornaliera da non superare più di 35 volte in un anno; per il PM2.5 c’è solo il valore limite per legge di 25 microgrammi su metro cubo come media annua.

Rispetto ai limiti di legge siamo messi abbastanza bene in media, ma con dei picchi negativi in Nord Italia e nelle grandi città. La situazione peggiora considerando i limiti più stringenti dell’OMS.

Per il PM10, nel 2022 quasi tutte le stazioni di rilevazione hanno registrato valori medi annuali entro i limiti di legge. Invece, per i giorni di superamento del valore medio giornaliero, il limite di legge è stato superato nel 20% dei casi, principalmente in Nord Italia.

Per il PM2.5, nel 2022 quasi tutte le stazioni di rilevazione hanno registrato valori medi annuali entro i limiti di legge. Bisogna però notare che molto spesso un valore molto alto di PM10 (sia giornaliero che annuale) significa un valore alto anche di PM2.5, quindi per i valori giornalieri ci si può riferire ai valori misurati di PM10 per avere un’idea della tendenza.

Se si controllano anche i limiti consigliati dall’Organizzazione Mondiale della Sanità, per avere un’idea di come siamo messi non solo rispetto alla legge italiana ma anche rispetto agli studi della principale organizzazione internazionale sul tema, si vede che nel 2019 il 75% delle stazioni aveva superato il limite raccomandato per il PM10. Nel 2021, tutte le prime 9 città italiane hanno superato i limiti consigliati dall’OMS.

Come andamento nel tempo, è importante notare che dal 1990 al 2019 la concentrazione di PM10 è molto diminuita in Italia, scendendo del 66% grazie alle stringenti normative applicate. Nonostante questo, tutt’oggi i valori di legge vengono continuamente superati in una quantità non trascurabile di stazioni.

 

SI POSSONO CONTROLLARE I VALORI GIORNALIERI DI QUALITA’ DELL’ARIA?

Sì, si può, e senza doversi ricordare a memoria i valori limite per legge. Quasi tutti i principali siti e app riguardanti il meteo riportano il valore giornaliero delle principali sostanze menzionate sopra, soprattutto quelli di particolato e biossidi di azoto, e solitamente rendono disponibile una legenda per chiarire se i valori giornalieri sono sani o sono al di sopra dei valori limite consentiti. Altri punti di controllo sono tramite Google Maps, nel quale è presente un livello che stima la qualità dell’aria, e attraverso le Agenzie Regionali di Protezione dell’Ambiente (ARPA): basta digitare su qualsiasi motore di ricerca online l’acronimo ARPA seguito dalla propria regione per trovare il sito dedicato alla propria regione, e da lì esplorare per cercare i valori interessati.

 

SONO DISPONIBILI DATI PER IL 2023?

C’è uno studio di Legambiente che valuta i valori delle principali sostanze nelle maggiori città italiane. In sostanza, non è cambiato molto rispetto agli ultimi anni.

 

COSA SUCCEDE SE UN CITTADINO, UN’AZIENDA O UNA CITTA’ NON RISPETTA I LIMITI STABILITI PER LEGGE?

Mentre è facile capire che cittadini o aziende verranno multati se violano istruzioni atte a migliorare la qualità dell’aria (ad esempio la violazione di un divieto di circolazione o di emissione di fumi particolari), è meno facile capire quali siano le sanzioni se una città supera ad esempio i limiti annuali di PM10.

All’articolo 9 della stessa legge che stabilisce i valori limite, si decreta che in caso di superamento dei valori stabiliti l’unica conseguenza sia l’obbligo di creazione di un piano che contenga le misure per far rientrare i valori nei limiti di legge. Non sono quindi previste sanzioni o altro tipo di conseguenze.

Esistono però delle procedure legali, chiuse o attualmente in corso, che sono conseguenza dei superamenti dei valori limite. La Corte di Giustizia europea ad esempio ha condannato  l’Italia nel 2022 per sistematico superamento dei valori di biossido di azoto in varie città negli anni precedenti, sostenendo quindi che al superamento dei valori limite non fosse seguita la creazione di un piano di rientro soddisfacente. Questa condanna non ha comportato multe pecuniarie per l’Italia, ma ha decretato che l’Italia ha violato una direttiva europea.

Un altro esempio è il processo che si terrà per giudicare la colpevolezza o meno di diversi ex membri del Comune di Torino e della Regione Piemonte, in ufficio tra il 2015 e il 2019, con l’accusa di non aver preso misure adeguate per rientrare nei valori limite di qualità dell’aria.

 

Commento non richiesto: da quello che avete letto, sembra che non si possa più far nulla. Sia nel senso che ci vengono imposti troppi limiti e sta diventando impossibile vivere, sia che ormai sia tutto perduto e non abbia senso cambiare. Nessuna delle due cose è vera. Il punto è che viviamo nel mondo migliore e più complesso di sempre, e da troppo tempo stiamo dando questo assunto per scontato. Non è mai successo che una cosa bella durasse per tanto tempo senza manutenzione e senza sacrifici: lo stesso vale per la nostra società. Basta rimboccarsi le maniche e renderci conto che, per vivere sostenibilmente, serve anche sapere quali sono le conseguenze di questa complessità che ci fa vivere così bene.

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