Misurare le particelle in prossimità di un marciapiede 

Katja e Claus continuano la loro conversazione.

"Dunque?" Chiede Katja con un pò di impazienza. "Pensi che Conny viva in un ambiente poco salutare?"
 

Claus esita, poi risponde cautamente: "Non penso che abiti in un ambiente particolarmente dannoso per la sua salute. Oggigiorno i gas di scarico in città sono meno pericolosi che in passato. Molte gravi malattie che erano mortali 100 anni fa non esistono quasi più. Le ciminiere hanno filtri e le macchine i catalizzatori.

Oggi ci interessiamo di più dei rischi minori a cui siamo continuamente esposti. Questi includono le polveri sottili e la fuliggine che esce dai tubi di scappamento delle auto, in particolare dai veicoli diesel senza filtri anti particolato. Ma anche i pneumatici si logorano ed emettono particelle di piccole dimensioni. Una volta che queste si disperdono nell'aria, noi le inaliamo. Ma a questo proposito non dovremmo mai dimenticare che, per esempio, è molto più dannoso fumare sigarette."

2. Immagine sulla sinistra: come appaiono le particelle emesse da un motore diesel ingrandite da un microscopio elettronico.

Katja sussulta. "Non fumerei mai ... Ma come possiamo sapere quante sono le particelle pericolose che sono nell'aria?"
 
"E' possibile misurarle, ma questo viene fatto solo in alcuni luoghi.

Alcuni miei colleghi hanno studiato questi aspetti a Manchester nel nord dell'Inghilterra. Lì hanno installato una piattaforma, che si poteva regolare in altezza, per eseguire delle misure in prossimità di una strada. In questo modo hanno potuto osservare quante particelle ci sono a livello del suolo e quante sono ancora presenti all'altezza del terzo piano di una casa."

"Il che significa dove abita Conny ..."  aggiunge Katja.
 

“Esattamente! Qui si vede come sono stati installati gli strumenti di fronte al municipio in una strada trafficata. La piattaforma si può muovere in alto e in basso.

E questo è quello che si vede se guardi la strada dall'alto"
 

5.  Vista di una strada di Manchester.

"E qual'è stato il risultato di questi studi?" chiede Katja.

"Ti mostrerò due serie di risultati che riguardano le particelle ultrafini. Queste sono le particelle atmosferiche più fini che gli scienziati sono in grado di misurare. Sono molto più piccole di un centesimo di millimetro, e molto più piccole dello spessore di un capello.
 

Nel grafico, la dimensione delle particelle sottili aumenta da sinistra (10 nm) a destra (100 nm). La maggior parte delle particelle ha una dimensione compresa tra i 20 e 30 nm. Questa è indicata dal massimo della curva. La curva nero scuro è stata misurata a 4 m dal suolo, la linea grigia con i rettangoli a 17 m  dal suolo. Vediamo che ci sono più particelle all'altezza di 4 m, ma che una buona parte è ancora presente a 17 m."
 

Katja sospira. Non è facile capire questi risultati. "Ma se le particelle sono così piccole, sono davvero pericolose?" 

Claus annuisce: "Le più piccole di solito sono più pericolose di quelle più grandi, perchè le particelle grandi rimangono intrappolate nella gola e vengono espulse quando tossiamo o respiriamo. Le particelle ultrafini invece arrivano direttamente in profondità nei polmoni o entrano persino nel circolo sanguigno. Sono in corso molte ricerche sulle conseguenze di tutto ciò."
 

"Le particelle si diffondono sempre allo stesso modo in una strada?"
 
"A Manchester sono stati fatti anche alcuni esperimenti su questi aspetti. Il modo può combiare a seconda della direzione del vento. Perciò, gli scienziati hanno fatto uno schizzo della strada. Le particelle si diffondono in un modo diverso quando il vento segue la direzione della strada rispetto a quando soffia lateralmente."

Katja corruga le sopracciglia - "Uff, è complicato."

"Si" concorda Claus, "ma ciò nonostante possiamo imparare molto da questi esperimenti."
 

"Hmmm - e le particelle provenienti dall'Africa di cui abbiamo parlato ... non finiscono anche queste nelle strade?"

"Certamente. Nelle strade di solito abbiamo direzioni del vento prevalenti, come in un canyon  attraversato dal vento. Ma ci sono anche particelle che arrivano in città da molto lontano. Questo dipende soprattutto da quali sono le principlai direzioni del vento a scala regionale."

"Capisco. Ma è un pò confusionario. E se in città circolano auto pulite con i catalizzatori e fuori dalla città c'è una grossa industria chimica che rilascia particelle molto più tossiche, come possiamo scoprirlo? O per esempio in Spagna ... se ci sono molte particelle nelle strade, ma la maggiorparte proviene da una tempesta di sabbia nel Sahara o dall'incendio di una foresta. come possiamo saperlo?"
 

“Questo è il punto! Questo è il vero problema anche per i politici che emettono le leggi per ridurre le emissioni di particelle. E' ancora difficile per noi stimare quali siano i pericoli per la salute derivanti dalle particelle. Infatti queste possono essere costituite da molti composti diversi. Oggigiorno in molte città ci sono stazioni di misura per il controllo della qualità dell'aria. Tuttavia, queste rilevano solo le particelle di una certa dimensione. Generalmente le particelle più piccole sono più pericolose di quelle più grandi, ma non si sa ancora bene quanto possa contare la composizione chimica delle particelle.
 
"Anche in Europa ci sono alcuni istituti che misurano le proprietà fisiche e chimiche e l'esatta distribuzione della particelle presenti nell'aria. Questi cooperano in una rete chiamata EUSAAR."  ( European Supersites for Atmospheric Aerosol Research www.eusaar.net ).
 

"Questo tipo di ricerche sono sfortunatamente troppo complicate per essere realizzate in ogni città. Perciò dobbiamo supporre che nelle strade trafficate gli inquinanti siano soprattutto dovuti al traffico. Per la maggior parte delle volte questa supposizione è ragionevole. Ed emaniamo delle leggi per limitare il numero di particelle fini in questi luoghi."