Uno studio internazionale guidato dagli scienziati del Paul Scherrer Institute PSI ha utilizzato un nuovo metodo per identificare le diverse fonti di polveri sottili responsabili dello smog di Pechino.
Secondo diversi studi, l’inquinamento atmosferico è responsabile di diversi milioni di morti ogni anno nel mondo. Se si vogliono adottare misure per proteggere l’aria, è importante sapere da dove provengono questi inquinanti. Tuttavia, individuare le fonti esatte di questi inquinanti rimane una sfida. Questo ostacolo è stato ora superato da un team di ricerca internazionale guidato da Kaspar Dällenbach, scienziato ambientale, in collaborazione con l’Università di Tecnologia Chimica di Pechino e l’Università di Helsinki. Gli scienziati hanno utilizzato un nuovo metodo per studiare lo smog sopra Pechino. Hanno scoperto che gli inquinanti che formano lo smog sulla città provengono da fonti e regioni diverse in estate e in inverno. Per farlo, hanno utilizzato un nuovo spettrometro di massa per aerosol che si presta all’uso mobile. "Questo nuovo approccio ci permette di analizzare lo smog a livello molecolare e quindi di comprenderne le fonti e la formazione con un dettaglio senza precedenti", spiega Kaspar Dällenbach. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista specializzata Nature Geoscience.
Pericoloso per la salute umana
La salute umana è a rischio quando un’alta concentrazione di inquinanti colpisce una popolazione numerosa, come nel caso della mega-agglomerazione della Cina orientale, che si estende per un raggio di circa 600 chilometri intorno a Pechino. A causa dell’elevato numero di persone colpite, Kaspar Dällenbach ritiene particolarmente importante studiare più da vicino il famigerato smog della capitale cinese, in modo da ampliare la base di dati per lo sviluppo di misure volte a migliorare la qualità dell’aria. Infatti, anche se la regione ha ridotto le emissioni di inquinanti come il biossido di zolfo dalla combustione del carbone, gran parte della popolazione del Paese è ancora esposta a una cattiva qualità dell’aria. Tuttavia, è estremamente difficile determinare l’origine degli inquinanti, poiché la loro composizione cambia continuamente mentre viaggiano nell’atmosfera attraverso reazioni chimiche. Il segnale che raggiunge una stazione di misurazione è confuso e le molecole originali, e quindi le fonti di inquinamento, sono ora difficili da determinare.
Da dove provengono gli inquinanti?
Per determinare la provenienza degli inquinanti, i ricercatori hanno raccolto dati dall’aria ambiente sul tetto dell’Università di Tecnologia Chimica di Pechino e hanno confrontato le fonti in inverno e in estate nell’ambito di un progetto finanziato dalla Fondazione Nazionale Svizzera per la Scienza. Per farlo, hanno utilizzato un innovativo spettrometro in grado di analizzare in tempo reale la composizione molecolare delle polveri sottili presenti nell’aria esterna. Grazie a queste informazioni molecolari, è possibile identificare le fonti di inquinamento. Gli scienziati distinguono tra polveri sottili primarie, cioè particelle solide e liquide in sospensione che sono state emesse, e aerosol secondari, cioè particelle in sospensione che sono state generate all’interno dell’atmosfera stessa. Gli aerosol secondari svolgono un ruolo particolarmente importante a Pechino.
Differenze tra estate e inverno
Kaspar Dällenbach e i suoi colleghi hanno scoperto che le fonti delle polveri sottili possono essere situate ben oltre la capitale e che le emissioni di polveri sottili in estate e in inverno sono causate da fonti chimicamente e geograficamente diverse. In inverno, le polveri sottili organiche secondarie provengono dalla combustione di legna e carbone e hanno origine principalmente nella regione di Pechino-Tianjin-Hebei. D’altra parte, in estate, quando i flussi d’aria provengono da sud, predominano le emissioni urbane: dal traffico e dall’industria, ad esempio, probabilmente provengono dalla cintura Xi’an-Shanghai-Pechino.
"Il nostro lavoro dimostra che, sebbene ci stiamo concentrando sull’inquinamento all’interno di Pechino, lo smog è un fenomeno regionale e su larga scala, in cui le polveri sottili provenienti da diverse fonti vengono trasportate per centinaia di chilometri", osserva Kaspar Dällenbach. Il ricercatore ritiene che per ridurre l’inquinamento atmosferico siano necessarie misure coordinate su larga scala in tutto il mega-agglomerato intorno a Pechino. Grazie ai metodi sviluppati, Kaspar Dällenbach e il suo gruppo di ricerca stanno lavorando anche per comprendere meglio lo smog in Europa, ma anche in alcuni agglomerati urbani del Sud globale che sono ancora poco rappresentati.
