Particolato atmosferico: uno studio di Arpa Piemonte rivela che la tossicità dipende soprattutto dalla composizione chimica

La pericolosità del particolato atmosferico (PM) non dipende esclusivamente dalla quantità presente nell’aria, ma soprattutto dalla sua composizione chimica. È questa una delle principali indicazioni emerse da una ricerca avviata da Arpa Piemonte in collaborazione con l’Università degli Studi di Torino – Dipartimento di Scienze della Sanità Pubblica e Pediatriche.

Lo studio, recentemente pubblicato sulla rivista scientifica internazionale Environmental Research con il titolo “Integrating effect-based monitoring tools into PM10 assessment: insights from an air quality network in the Po Valley (Northern Italy), a major European air pollution hotspot”, analizza in modo approfondito le caratteristiche di tossicità del PM10 nella regione piemontese.

Il particolato e i suoi effetti sull’organismo

Il particolato atmosferico rappresenta uno dei principali fattori di rischio per la salute nelle aree urbane e industrializzate. Le particelle più fini possono penetrare in profondità nel sistema respiratorio e, nei casi più estremi, raggiungere il sistema cardiovascolare, contribuendo allo sviluppo di patologie croniche.

La tossicità del PM non è determinata soltanto dalle dimensioni delle particelle, ma dalla miscela di sostanze chimiche che le compongono. Queste variano in funzione delle fonti di emissione, come traffico veicolare, combustione di biomasse o attività industriali.

Metodologia e contesto della ricerca

Il progetto, avviato nel 2023, prosegue un percorso scientifico iniziato da Arpa Piemonte nel 2022, quando erano state analizzate le cause delle elevate concentrazioni di inquinanti nel Nord Italia e la necessità di introdurre nuovi indicatori per la valutazione della qualità dell’aria.

Lo studio ha integrato diversi strumenti di analisi:

• caratterizzazione chimica del PM10 e individuazione delle fonti di emissione (Source Apportionment);

• test biologici specifici sugli estratti organici del particolato per valutare mutagenicità, danno al DNA, citotossicità e stress ossidativo.

Le analisi sono state condotte su campioni di particolato raccolti in due contesti differenti: l’area urbana di Torino e l’area agricola di Cavallermaggiore, in provincia di Cuneo.

I risultati principali

Dai dati emerge che la tossicità del particolato varia sensibilmente in base alla stagione e al luogo di rilevazione. In particolare, il PM invernale risulta potenzialmente più tossico rispetto a quello estivo.

L’analisi statistica ha evidenziato che, a parità di concentrazione nell’aria, particelle con composizione chimica diversa possono generare effetti biologici differenti.

Gli effetti tossici più significativi risultano associati a composti derivanti da processi di combustione, tra cui:

• idrocarburi policiclici aromatici (IPA);

• levoglucosano, indicatore tipico della combustione di biomasse.

Lo studio ha inoltre evidenziato una maggiore tossicità del carbonio elementare (EC), noto anche come black carbon, prodotto dalla combustione incompleta di combustibili fossili e biomassa, rispetto al carbonio organico (OC).

Al contrario, non sono state osservate correlazioni significative tra gli effetti tossici analizzati e alcune componenti inorganiche secondarie tipiche del particolato invernale della Pianura Padana, come nitrato e solfato di ammonio, né con elementi di origine crostale quali alluminio, silicio e calcio.

Oltre la sola concentrazione di PM10

Una delle conclusioni più rilevanti dello studio riguarda l’attuale sistema di valutazione della qualità dell’aria. Oggi, infatti, lo standard principale utilizzato per monitorare l’inquinamento atmosferico è la concentrazione di PM10 espressa in microgrammi per metro cubo.

Secondo i ricercatori, questo parametro da solo non è sufficiente a descrivere completamente i rischi per la salute.

La ricerca suggerisce che integrare l’analisi delle concentrazioni con lo studio della composizione chimica e della tossicità del particolato potrebbe migliorare la definizione delle politiche ambientali e delle strategie di riduzione delle emissioni.

Le prospettive della ricerca

Il progetto proseguirà con ulteriori approfondimenti, ma già in questa fase emerge un’indicazione significativa: comprendere in modo più dettagliato origine, composizione e tossicità del particolato può contribuire a definire standard di qualità dell’aria più efficaci e politiche ambientali più mirate alla tutela della salute pubblica.

Un approccio che si inserisce nel quadro delle più recenti direttive europee sulla qualità dell’aria, orientate a rafforzare le strategie di contrasto all’inquinamento atmosferico nelle aree più esposte, tra cui la Valle del Po, considerata uno dei principali hotspot europei.