La ricerca di un'aria più pulita | Envirotech

L'esperto di strumentazione Thermo Fisher Scientific riassume il problema e la sua storia, discutendo dell'ultima generazione di sistemi di misurazione e del loro potenziale impatto.

La rivoluzione industriale, nonostante i suoi numerosi vantaggi, ha suonato come una campana a morto per la qualità dell’aria, aumentando di 50 volte i livelli di smog generato dal carbone in molte grandi città. A distanza di secoli, le fonti di inquinamento atmosferico stanno diventando sempre più numerose e di vasta portata.

Diversi composti vengono emessi da qualsiasi cosa, dai veicoli a motore alle centrali elettriche, e includono sia gas serra che inquinanti climatici di breve durata – noti per alimentare il riscaldamento globale – così come una serie di composti organici volatili che possono portare a fenomeni di breve e lunga durata. problemi di salute a lungo termine negli esseri umani.

Nel tentativo di combattere questi effetti, sempre più nazioni hanno introdotto leggi volte a ridurre significativamente i livelli di inquinamento, insieme a programmi di monitoraggio per confermare l’efficacia di queste misure. Questo articolo esamina gli ostacoli che devono affrontare la ricerca di un’aria più pulita e discute gli effetti che la regolamentazione, o la sua mancanza, sta avendo sulla qualità dell’aria in tutto il mondo.

L’impatto della cattiva qualità dell’aria
È noto che il rilascio di gas serra nell’atmosfera contribuisce al cambiamento climatico, con l’anidride carbonica e il metano che sono oggetto di molte strategie di mitigazione globali e nazionali che mirano a spezzare il circolo vizioso del riscaldamento globale. Tuttavia, questi gas non sono le uniche emissioni che dovrebbero essere motivo di preoccupazione. I gas nocivi, il particolato aerodisperso e i composti organici volatili (COV) stanno avendo un effetto disastroso sulla salute umana e sono associati a una serie di malattie – tra cui ictus, malattie respiratorie croniche, cancro ai polmoni e attacchi di cuore – e morti premature.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) stima che il peso delle malattie attribuibili all’inquinamento atmosferico sia ora alla pari con altri importanti rischi per la salute globale – come la dieta non sana e il fumo di tabacco – ed è riconosciuto come la più grande minaccia ambientale per la salute umana , causando ogni anno milioni di morti e la perdita di anni di vita sana.² Di reale preoccupazione è la stima secondo cui il 99% della popolazione mondiale respira aria che supera i limiti di qualità dell’aria pubblicati.³ Le città dei paesi in via di sviluppo sono spesso le più colpite, a causa della combinazione di norme minime sull’inquinamento, fonti di emissioni concentrate ed edifici fitti che impediscono la dispersione dello smog. Ad esempio, la città indiana di Delhi ha una delle peggiori qualità dell’aria al mondo. Lì, i residenti sono esposti a livelli elevati di inquinamento – stimati equivalenti a fumare più di due pacchetti di sigarette al giorno – che stanno causando gravi danni ai polmoni in circa il 40% della popolazione giovanile della città.⁴

Ma non è solo il mondo in via di sviluppo ad essere colpito; L’Agenzia europea per l’ambiente (AEA) riconosce l’inquinamento atmosferico come una delle principali cause di morti premature e malattie e come il più grande rischio per la salute ambientale in Europa.⁵ Evidenzia che la maggior parte degli europei, soprattutto nelle città, vive in aree in cui l’inquinamento atmosferico può raggiungere livelli elevati, dove il particolato fine causa i problemi sanitari più significativi. Le stime dell’EEA del 2019 hanno attribuito circa 307,000 morti premature al particolato fine nei 27 Stati membri dell’UE, con ulteriori 40,400 legate al biossido di azoto e 16,800 all’ozono troposferico. Il monitoraggio dell’AEA ha rilevato che, in generale, le regioni caratterizzate da un PIL pro capite più basso – solitamente nell’Europa orientale e sudorientale – presentavano livelli più elevati di particolato fine, in gran parte dovuti alla combustione di combustibili solidi di bassa qualità in forni a bassa efficienza per riscaldamento domestico, che si traduce in un numero maggiore di morti premature.

L’inquinamento atmosferico non causa solo problemi sanitari, ma rappresenta anche un notevole onere sociale ed economico. I giorni di lavoro persi a causa di malattie, la riduzione della vita lavorativa a causa di morte prematura, la perdita di guadagni e l’aumento della spesa sanitaria riducono la produttività e inibiscono la crescita economica. Inoltre, le aree ad alto inquinamento atmosferico – che sono anche tipicamente meno ricche – sono destinazioni molto meno attraenti per i lavoratori di talento, inibendo ulteriormente la loro competitività e contribuendo al loro declino dello status sociale ed economico. Un rapporto del 2022 della Banca Mondiale ha stimato che il costo sanitario globale della mortalità e della morbilità causate dall’esposizione all’inquinamento atmosferico da particolato fine nel 2019 è stato di 8.1 trilioni di dollari, equivalenti al 6.1% del prodotto interno lordo globale.⁶

Regolamenti globali
Le sfide diffuse presentate dalla scarsa qualità dell’aria richiedono un’azione globale. Fortunatamente, la consapevolezza dei pericoli è in costante aumento. Per guidare i paesi nella lotta a questo problema, l’Assemblea per l’ambiente delle Nazioni Unite (ONU) ha adottato con successo la risoluzione “Prevenire e ridurre l’inquinamento atmosferico per migliorare la qualità dell’aria a livello globale”, che richiede la valutazione regolare dei progressi degli Stati membri nell’attuazione di azioni chiave progettate per ridurre in modo significativo migliorare la qualità dell’aria.⁷ Anche l'Assemblea generale delle Nazioni Unite ha iniziato a compiere passi significativi, con la firma da parte degli Stati membri di risoluzioni che contengono sottosezioni sulla protezione dell'ambiente e sulla qualità dell'aria, come "Il futuro che vogliamo"⁸ e "Trasformare il nostro mondo: agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile".⁹ Questi impegni internazionali, insieme a iniziative di sensibilizzazione, come "La giornata internazionale dell'aria pulita per i cieli blu"¹⁰ – sottolineare l'impegno delle Nazioni Unite a ridurre sostanzialmente il numero di malattie e decessi causati dall'inquinamento dell'aria, dell'acqua e del suolo entro il 2030, prestando particolare attenzione alla qualità dell'aria nei centri urbani e alla gestione dei rifiuti.

Affrontare la sfida a livello locale
Nonostante le risoluzioni globali e il riconoscimento del problema, la prima valutazione in assoluto delle leggi e dei regolamenti sulla qualità dell’aria da parte del Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente (UNEP) nel 2021 ha rilevato che un terzo dei paesi del mondo non dispone di standard di qualità dell’aria esterna obbligatori per legge e , laddove esistono, gli standard variano ampiamente e spesso non si allineano con le linee guida dell’OMS.¹¹ Inoltre, almeno il 31% dei paesi che hanno il potere di introdurre tali standard di qualità dell’aria ambiente non li hanno ancora adottati. È riconosciuto dalle Nazioni Unite e dall’OMS che il monitoraggio ambientale è fondamentale per una buona governance della qualità dell’aria – per monitorare accuratamente i cambiamenti nelle emissioni e per valutare l’impatto delle strategie di mitigazione a livello nazionale laddove esistono – ma non è legalmente richiesto in almeno 37 paesi. percentuale dei paesi, quindi c’è ancora molto lavoro da fare.

Percentuale di paesi con obblighi legali per monitorare la qualità dell'aria. Fonte: La prima valutazione globale della legislazione sulla qualità dell’aria, UNEP.¹¹

Soluzioni di monitoraggio
Il miglioramento del monitoraggio della qualità dell’aria può essere supportato da innovazioni tecnologiche che lo rendano più conveniente e più facile da usare. Esistono molte tecnologie all’avanguardia che consentono il monitoraggio in tempo reale degli inquinanti più comuni e pericolosi. Gli analizzatori elettrochimici sono perfettamente adatti alla misurazione di gas nocivi – come biossido di azoto, monossido di carbonio e ozono – e sono sufficientemente sensibili da rilevare anche concentrazioni minime di questi inquinanti nocivi. Per determinare la concentrazione di particelle nell'aria, i contatori ottici sono solitamente la soluzione ideale e funzionano misurando la quantità di dispersione causata dalle singole particelle mentre attraversano un raggio di luce. Infine, per le misurazioni dei COV vengono generalmente utilizzati rilevatori di fotoionizzazione, che utilizzano una lampada a raggi ultravioletti per identificare le impronte di ionizzazione uniche dei composti organici più comuni. I rilevatori portatili che combinano più tecniche di misurazione in un'unità portatile consentono il rilevamento di praticamente tutti i composti organici e inorganici con un unico dispositivo che può essere impiegato in un'ampia gamma di applicazioni, dalle misurazioni dell'inquinamento del traffico al monitoraggio delle emissioni delle recinzioni degli impianti di trattamento del gas naturale, alla produzione dell'aria monitoraggio della qualità più rapido e semplice a livello locale.

Le tecnologie discusse finora si adattano perfettamente alle misurazioni localizzate e possono determinare con precisione l’inquinamento atmosferico a livello del suolo. A complemento di ciò, le osservazioni spaziali degli inquinanti troposferici – come quelle effettuate dallo strumento satellitare Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution (TEMPO) – possono fornire un’indicazione dei livelli di inquinamento atmosferico su scala nazionale, nonché monitorare le sostanze chimiche dannose che vengono trasportati attraverso i confini internazionali dai modelli meteorologici globali.¹²

I prossimi passi verso un futuro più pulito
L’inquinamento atmosferico non è un problema statico che riguarda i singoli paesi e la sua natura transfrontaliera richiede una risposta globale collettiva. Le strategie mitigative già in atto, sostenute sia dalle Nazioni Unite che dai governi di tutto il mondo, devono essere migliorate e ampliate nella ricerca di un’aria più pulita. Programmi di monitoraggio rigorosi che utilizzano le tecnologie più recenti sono essenziali per valutare l’impatto di queste misure. Le misurazioni localizzate, abbinate alle osservazioni troposferiche dallo spazio, genereranno i dati necessari per stabilire se la comunità globale sta facendo abbastanza per ridurre al minimo le emissioni tossiche, riducendo così gli oneri sanitari, economici e sociali derivanti dalla scarsa qualità dell’aria e, soprattutto, prevenendo milioni di di morti premature all’anno.

Riferimenti

1. Nota sull'azione contro l'inquinamento – Dati che devi conoscere. Programma ambientale delle Nazioni Unite. https://www.unep.org/interactive/air-pollution-note/. Accesso 03.03.23
2. Linee guida globali dell'OMS sulla qualità dell'aria: particolato (‎PM2.5 e PM10), ozono, biossido di azoto, biossido di zolfo e monossido di carbonio. Organizzazione mondiale della sanità. ISBN 978-92-4-003422-8
3. Miliardi di persone respirano ancora aria malsana: nuovi dati dell’OMS. Organizzazione mondiale della sanità. https://www.who.int/news/item/04-04-2022-billions-of-people-still-breathe-unhealthy-air-new-who-data. Accesso 03.03.23
4. L’inquinamento atmosferico di Delhi sta innescando una crisi sanitaria. Notizie della BBC. https://www.bbc.co.uk/news/world-asia-india-41925067. Accesso 03.03.23
5. Inquinamento atmosferico: come influisce sulla nostra salute. Agenzia europea per l'ambiente. https://www.eea.europa.eu/themes/air/health-impacts-of-air-pollution. Accesso 03.03.23
6. Il costo sanitario globale dell’inquinamento atmosferico da PM2.5: un motivo per agire oltre il 2021. Focus sullo sviluppo internazionale. Banca Mondiale. doi:10.1596/978-1-4648-1816-5. Licenza: Creative Commons Attribuzione CC BY 3.0 IGO
7. Azioni sull'aggiornamento del rapporto sulla qualità dell'aria. Nazioni Unite. https://www.unep.org/explore-topics/air/what-we-do/taking-stock-global-efforts/actions-air-quality-report-update. Accesso 03.03.23
8. Il futuro che vogliamo – documento finale. Nazioni Unite. https://sustainabledevelopment.un.org/futurewewant.html. Accesso 03.03.23
9. Trasformare il nostro mondo: l’agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile. Nazioni Unite. https://sdgs.un.org/2030agenda. Accesso 03.03.23
10. Giornata internazionale dell'aria pulita per i cieli azzurri. Nazioni Unite. https://www.un.org/en/observances/clean-air-day. Accesso 18.01.23
11. Regolazione della qualità dell'aria: la prima valutazione globale della legislazione sull'inquinamento atmosferico. Programma ambientale delle Nazioni Unite. ISBN 978-92-807-3872-8
12. TEMPO: una nuova era di monitoraggio della qualità dell'aria dallo spazio. Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti. https://www.epa.gov/sciencematters/tempo-new-era-air-quality-monitoring-space. Accesso 03.03.23

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• Fonte: https://envirotecmagazine.com/2023/05/26/the-quest-for-cleaner-air/