Il traffico non incide in modo sostanziale sull’inquinamento cittadino

In questi giorni drammatici ci troviamo sommersi e a volte sopraffatti dall’informazione. Notizie di ogni tipo ci piovono addosso, dai dati statistici sull’epidemia, a potenziali cure mirabolanti testate in altri paesi, all’origine della pandemia. 

Un argomento su cui si sente dire tutto e il contrario di tutto è la qualità dell’aria, argomento che mi è molto caro in quanto ho svolto un dottorato sulla quantificazione delle sorgenti di particolato atmosferico. Proprio perché mi è caro, mi rammarico che questo tema sia monopolizzato e trattato da media e politici con un livello di comprensione talmente basso che porta spesso all’adozione di misure tanto inutili, quanto costose e disagevoli, ma che sono prese solo per soddisfare una parte dell’elettorato, o per dimostrare che si sta facendo qualcosa.

Questo periodo di crisi porta con sé molte opportunità come ad esempio l’adozione del telelavoro. Tra queste opportunità, abbiamo (ahimè) l’occasione più unica che rara di osservare gli effetti di un blocco del traffico prolungato sulla qualità dell’aria. I blocchi del traffico, per chi come me viene dalla bassa (Lodi), hanno riempito di disagi molte domeniche invernali. A Lodi si pianificavano i blocchi del traffico con mesi di anticipo. Poi arrivava la domenica in questione, e pioveva o tirava vento, e dunque la qualità dell’aria era ottima. Ci sentivamo dire il giorno dopo che il blocco del traffico aveva funzionato, e che quindi doveva essere riproposto più spesso, ma la realtà era diversa.

Finalmente questo blocco prolungato del traffico ha svelato la verità: in termini di particolato, bloccare le auto, serve a poco. In realtà per gli addetti ai lavori questa non è una sorpresa.

Sono state svolte in passato delle analisi del carbonio 14 (proprio l’analisi che viene svolta sulla Sindone), per capire quanto fosse vecchio il carbonio particolato. ¹ Zotter, P., Ciobanu, V. G., Zhang, Y. L., El-Haddad, I., Macchia, M., Daellenbach, K. R., Salazar, G. A., Huang, R.-J., Wacker, L., Hueglin, C., Piazzalunga, A., Fermo, P., Schwikowski, M., Baltensperger, U., Szidat, S., and Prévôt, A. S. H.: Radiocarbon analysis of elemental and organic carbon in Switzerland during winter-smog episodes from 2008 to 2012 – Part 1: Source apportionment and spatial variability, Atmos. Chem. Phys., 14, 13551–13570, 2014.² Huang, R.-J., Zhang, Y., Bozzetti, C., Ho, K.-F., Cao, J., Han, Y., Daellenbach, K. R., Slowik, J. G., Platt, S. M., Canonaco, F., Zotter, P., Wolf, R., Pieber, S. M., Bruns, E. A., Crippa, M., Ciarelli, G., Piazzalunga, A., Schwikowski, M., Abbaszade, G., Schnelle-Kreis, J., Zimmermann, R., An, Z., Szidat, S., Baltensperger, U., Haddad, I. E., and Prévôt, A. S. H.: High secondary aerosol contribution to particulate pollution during haze events in China, Nature, 514, 218-222, 2014 ³Ulevicius, V., Byčenkienė, S., Bozzetti, C., Vlachou, A., Plauškaitė, K., Mordas, G., Dudoitis, V., Abbaszade, G., Remeikis, V., Garbaras, A., Masalaite, A., Blees, J., Fröhlich, R., Daellenbach, K. R., Canonaco, F., Slowik, J. G., Dommen, J., Zimmermann, R., Schnelle-Kreis, J., Salazar, G. A., Agrios, K., Szidat, S., El Haddad, I., and Prévôt, A. S. H.: Fossil and non-fossil source contributions to atmospheric carbonaceous aerosols during extreme spring grassland fires in Eastern Europe. Atmos. Chem. Phys., 16, 5513-5529, 2016.⁴Vlachou, A., Daellenbach, K. R., Bozzetti, C., Chazeau, B., Salazar, G. A., Szidat, S., Jaffrezo, J.-L., Hueglin, C., Baltensperger, U., Haddad, I. E., and Prévôt, A. S. H.: Advanced source apportionment of carbonaceous aerosols by coupling offline AMS and radiocarbon size-segregated measurements over a nearly 2-year period, Atmos. Chem. Phys., 18, 6187–6206, https://doi.org/10.5194/acp-18-6187-2018, 2018.
Sorpresa: non era vecchio e quindi non era fossile. O meglio, la frazione fossile era minoritaria: 10-30%. Le nostre auto funzionano a benzina/diesel/gpl/metano: tutti combustibili fossili.
Ciò ha dimostrato che il particolato atmosferico non era tanto legato ai combustibili fossili, quanto a fonti non-fossili. Tutto ciò è ampiamente risaputo in ambito scientifico, ⁵Jimenez, J. L., Canagaratna, M. R., Donahue, N. M., Prévôt, A. S. H., Zhang, Q., Kroll, J. H., DeCarlo, P. F., Allan, J. D., Coe, H., Ng, N. L., Aiken, A. C., Docherty, K. S., Ulbrich, I. M., Grieshop, A. P., Robinson, A. L., Duplissy, J., Smith, J. D., Wilson, K. R., Lanz, V. A., Hueglin, C., Sun, Y. L., Tian, J., Laaksonen, A., Raatikainen, T., Rautiainen, J., Vaattovaara, P., Ehn, M., Kulmala, M., Tomlinson, J. M., Collins, D. R., Cubison, M. J., Dunlea, E. J., Huffman, J. A., Onasch, T. B., Alfarra, M. R., Williams, P. I., Bower, K., Kondo, Y., Schneider, J., Drewnick, F., Borrmann, S., Weimer, S., Demerjian, K., Salcedo, D., Cottrell, L., Griffin, R., Takami, A., Miyoshi, T., Hatakeyama, S., Shimono, A., Sun, J. Y., Zhang, Y. M., Dzepina, K., Kimmel, J. R., Sueper, D., Jayne, J. T., Herndon, S. C., Trimborn, A. M., Williams, L. R., Wood, E. C., Middlebrook, A. M., Kolb, C. E., Baltensperger, U., and Worsnop, D. R.: Evolution of organic aerosols in the atmosphere, Science, 326, 1525–1529, 2009. ma chissà com’è, quest’informazione non trapela mai.

Pensiamo a quante limitazioni sono state imposte alla nostra mobilità in nome del miglioramento della qualità dell’aria, a partire dall’istituzione dell’area B e C, e dei blocchi del traffico. La verità è che non siamo più negli anni ’70-’80 quando non c’erano praticamente controlli, né standard di emissioni per i veicoli a motore. Ormai questi standard sono così elevati da aver ridotto le emissioni da traffico a non essere più la fonte principale di inquinamento.
Anzi, ormai le emissioni dei veicoli di ultima generazione⁶Amato, F.: Non-Exhaust Emissions: An Urban Air Quality Problem for Public Health, Elsevier, 2018⁷Timmers, V. R. J. H:., and Achten, P. A. J.: Non-exhaust PM emissions from electric vehicles, Atmos. Environ., 134, 10-17, 2016. sono paragonabili, se non inferiori alla risospensione delle polveri depositate sulle strade dovuta al moto del veicolo stesso e all’usura dei freni. In questo senso un’automobile elettrica e un tram non inquinano meno di un’auto diesel o benzina di ultima generazione. Perfino le metropolitane risollevano grandi quantità di polveri sottili, semplicemente a causa del loro moto e dei sistemi frenanti. Alcuni studi riportano concentrazioni di particolato nelle stazioni delle metropolitane fino a 7 volte più alte che all’esterno. Se invece del blocco totale del traffico o delle targhe alterne si fermassero solo i motori più vecchi e inquinati (Euro 3 o inferiori), ma soprattutto si pulissero più frequentemente le strade si otterrebbero risultati paragonabili con meno disagi per tutti.

Molti di voi avranno visto quei grafici e quelle animazioni sui social network che mostrano come la qualità dell’aria sia migliorata a causa delle restrizioni dovute all’epidemia di coronavirus. Queste animazioni non tengono conto di un fattore: ogni anno la concentrazione di inquinanti aumenta d’inverno e diminuisce d’estate.⁸Smith, J. D., Barratt, B . M., Fuller, G. W., Kelly, F. J., Loxham, M., Nicolosi, E., Priestman, M., Tremper, A. H, and Green, D. C.: PM_2.5 on the London Underground, Environment international, 134, 105188, 2020.⁹Bozzetti, C., Sosedova, Y., Xiao, M., Daellenbach, K. R., Ulevicius, V., Dudoitis, V., Mordas, G., Byčenkienė, S., Plauškaitė, K., Vlachou, A., Golly, B., Chazeau, B., Besombes, J.-L., Baltensperger, U., Jaffrezo, J.-L., Slowik, J. G., El Haddad, I., and Prévôt, A. S. H.: Argon offline-AMS source apportionment of organic aerosol over yearly cycles for an urban, rural and marine site in Northern Europe, Atmos. Chem. Phys. 17, 117–141, 2017.
D’estate a causa delle alte temperature si rompono gli strati di inversione termica che d’inverno bloccano gli inquinanti al suolo, quindi d’estate gli inquinanti si disperdono in atmosfera, e questo determina un calo notevole della loro concentrazione. In questo senso, è normale che a fine marzo la concentrazione di inquinanti sia minore che a gennaio, e a luglio sarà ancora minore rispetto a marzo, Coronavirus o meno.
Questo fenomeno non ha impedito di superare per parecchi giorni i valori di legge di particolato anche durante il blocco del traffico dovuto al Coronavirus, ovviamente nei giorni in cui si riformavano le inversioni termiche tipiche dell’inverno.

Un discorso diverso va fatto per i NO_X o ossidi di azoto. Gli ossidi di azoto sono gas tossici e sono emessi principalmente dai motori diesel¹⁰Explaining road transport emissions – A non-technical guide. European environment agency. Copenaghen, 2016. (non quelli con Ad-Blue). In questo caso effettivamente il traffico ha un ruolo più importante e si è osservata una diminuzione della concentrazione. Questa diminuzione però non è solo dovuta al blocco del traffico, ma come per il particolato è dovuta anche ad aspetti stagionali, meteorologici  e tendenziali, dove per tendenziali si intende la costante diminuzione dei valori di NO_X osservata negli ultimi anni e associata all’ammodernamento della flotta di autoveicoli.

La quantificazione dell’effetto del blocco del traffico sui NOx al netto degli altri fattori è quindi soggetta a grande incertezza. A titolo esemplificativo, i dati preliminari della stazione di Milano viale Marche mostrano un valore medio di NO₂ a Marzo 2020 di 50 μg/m³, a fronte di un valore medio a Marzo 2019 di 58 μg/m³ . Due valori bassi per la stazione, anche se entrambi eccedenti il valore massimo annuo di 40 μg/m³. Considerando che il dato di Marzo 2020 è influenzato da 2-3 settimane di blocco del traffico, il calo sembra esiguo.

In ogni caso, mentre il particolato fine può rimanere in atmosfera per giorni/settimane, i NO_X ci rimane solo per qualche ora.¹¹Liu, F., Beirle, S., Zhang, Q., Dörner, S., He, K., and Wagner, T.: NOx lifetimes and emissions of cities and power plants in polluted background estimated by satellite observations, Atmos. Chem. Phys., 16, 5283–5298, https://doi.org/10.5194/acp-16-5283-2016, 2016.¹²What is particulate matter?  https://webcms.pima.gov/UserFiles/Servers/Server_6/File/Government/Environmental%20Quality/Air/Air%20Monitoring/AWhatisParticulateMatter1.pdf Questo per dire che il blocco del traffico ha avuto qualche effetto benefico sulle concentrazioni dei NO_X, ma il particolato, che non è principalmente emesso dal traffico (e rimane  per giorni in atmosfera) non è calato e in alcuni casi è pure aumentato. Il blocco del traffico si rivela dunque un’arma spuntata e poco efficace contro l’inquinamento. Se nei prossimi giorni vedrete dei grafici mostrare un calo sensibile del particolato sarà dovuto alla pioggia, o al vento, o al calore, ma di sicuro non al blocco del traffico.

Altre notizie in questi giorni riportavano come il Coronavirus si diffondesse attraverso il particolato atmosferico. Va premesso che questo studio non è stato pubblicato su una rivista soggetta a revisione da parte della comunità scientifica. La “correlazione” che questi scienziati osservano non tiene in conto che questo virus si è diffuso nelle zone più inquinate, ma che sono anche le più industrializzate, e quindi più a rischio di contatto con possibili portatori di virus dall’estero che vengono in Lombardia per lavoro. Tuttavia è ben risaputo che il particolato atmosferico ha un effetto irritante sulle vie respiratorie. In questo senso, un virus che attacca le vie respiratorie può risultare più pericoloso su una popolazione esposta a lungo ad alte concentrazioni di particolato, così come sui fumatori. Teniamo anche conto che altri coronavirus sono sensibili alla radiazione ultravioletta,¹³Darnell, M. E. R., Subbarao, K., Feinstone, S. M., and Taylor, D. R.: Inactivation of the coronavirus that induces severe acute respiratory syndrome, SARS-CoV, Journal of Virological Methods, 121, 85-91, 2004. sembra dunque improbabile che il Covid-19 possa trasmettersi efficientemente rimanendo sospeso in atmosfera per ore sul particolato. In via definitiva anche questa notizia, che il virus si trasmetta attraverso il particolato atmosferico sembra poco fondata, ed è stata anche smentita dall’Associazione Italiana di Aerosol,¹⁴Italian Aerosol Society: http://www.iasaerosol.it/attachments/article/96/Nota_Informativa_IAS.pdf oltre che da un puntuale articolo di muoverMi.

Per concludere: dato che il traffico non è la fonte principale di particolato, e che il carbonio particolato non è di origine fossile, quali sono le sorgenti più importanti di particolato?

La risposta sono i riscaldamenti, ma non quelli a metano, bensì le stufe a legna e a pellets, che inquinano come decine di veicoli. Anche i vecchi riscaldamenti diesel sono verosimilmente responsabili. Ed infine, ma in frazione minoritaria, anche il traffico, ma soprattutto i motori più vecchi (Euro 3 e inferiori) e quelli meno efficienti, come quelli degli scooter a due tempi (ormai in via di estinzione), ma ciò non giustifica né i blocchi indiscriminati del traffico, né i costi diretti e indiretti sostenuti da giunta e cittadinanza per allestire misure permanenti come Area B. Prima o poi il sindaco Sala dovrà prenderne atto.

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Bibliografia

¹Zotter, P., Ciobanu, V. G., Zhang, Y. L., El-Haddad, I., Macchia, M., Daellenbach, K. R., Salazar, G. A., Huang, R.-J., Wacker, L., Hueglin, C., Piazzalunga, A., Fermo, P., Schwikowski, M., Baltensperger, U., Szidat, S., and Prévôt, A. S. H.: Radiocarbon analysis of elemental and organic carbon in Switzerland during winter-smog episodes from 2008 to 2012 – Part 1: Source apportionment and spatial variability, Atmos. Chem. Phys., 14, 13551–13570, 2014. ²Huang, R.-J., Zhang, Y., Bozzetti, C., Ho, K.-F., Cao, J., Han, Y., Daellenbach, K. R., Slowik, J. G., Platt, S. M., Canonaco, F., Zotter, P., Wolf, R., Pieber, S. M., Bruns, E. A., Crippa, M., Ciarelli, G., Piazzalunga, A., Schwikowski, M., Abbaszade, G., Schnelle-Kreis, J., Zimmermann, R., An, Z., Szidat, S., Baltensperger, U., Haddad, I. E., and Prévôt, A. S. H.: High secondary aerosol contribution to particulate pollution during haze events in China, Nature, 514, 218-222, 2014 ³Ulevicius, V., Byčenkienė, S., Bozzetti, C., Vlachou, A., Plauškaitė, K., Mordas, G., Dudoitis, V., Abbaszade, G., Remeikis, V., Garbaras, A., Masalaite, A., Blees, J., Fröhlich, R., Daellenbach, K. R., Canonaco, F., Slowik, J. G., Dommen, J., Zimmermann, R., Schnelle-Kreis, J., Salazar, G. A., Agrios, K., Szidat, S., El Haddad, I., and Prévôt, A. S. H.: Fossil and non-fossil source contributions to atmospheric carbonaceous aerosols during extreme spring grassland fires in Eastern Europe. Atmos. Chem. Phys., 16, 5513-5529, 2016. ⁴Vlachou, A., Daellenbach, K. R., Bozzetti, C., Chazeau, B., Salazar, G. A., Szidat, S., Jaffrezo, J.-L., Hueglin, C., Baltensperger, U., Haddad, I. E., and Prévôt, A. S. H.: Advanced source apportionment of carbonaceous aerosols by coupling offline AMS and radiocarbon size-segregated measurements over a nearly 2-year period, Atmos. Chem. Phys., 18, 6187–6206, https://doi.org/10.5194/acp-18-6187-2018, 2018. ⁵Jimenez, J. L., Canagaratna, M. R., Donahue, N. M., Prévôt, A. S. H., Zhang, Q., Kroll, J. H., DeCarlo, P. F., Allan, J. D., Coe, H., Ng, N. L., Aiken, A. C., Docherty, K. S., Ulbrich, I. M., Grieshop, A. P., Robinson, A. L., Duplissy, J., Smith, J. D., Wilson, K. R., Lanz, V. A., Hueglin, C., Sun, Y. L., Tian, J., Laaksonen, A., Raatikainen, T., Rautiainen, J., Vaattovaara, P., Ehn, M., Kulmala, M., Tomlinson, J. M., Collins, D. R., Cubison, M. J., Dunlea, E. J., Huffman, J. A., Onasch, T. B., Alfarra, M. R., Williams, P. I., Bower, K., Kondo, Y., Schneider, J., Drewnick, F., Borrmann, S., Weimer, S., Demerjian, K., Salcedo, D., Cottrell, L., Griffin, R., Takami, A., Miyoshi, T., Hatakeyama, S., Shimono, A., Sun, J. Y., Zhang, Y. M., Dzepina, K., Kimmel, J. R., Sueper, D., Jayne, J. T., Herndon, S. C., Trimborn, A. M., Williams, L. R., Wood, E. C., Middlebrook, A. M., Kolb, C. E., Baltensperger, U., and Worsnop, D. R.: Evolution of organic aerosols in the atmosphere, Science, 326, 1525–1529, 2009. ⁶Amato, F.: Non-Exhaust Emissions: An Urban Air Quality Problem for Public Health, Elsevier, 2018 ⁷Timmers, V. R. J. H:., and Achten, P. A. J.: Non-exhaust PM emissions from electric vehicles, Atmos. Environ., 134, 10-17, 2016. ⁸Smith, J. D., Barratt, B . M., Fuller, G. W., Kelly, F. J., Loxham, M., Nicolosi, E., Priestman, M., Tremper, A. H, and Green, D. C.: PM_2.5 on the London Underground, Environment international, 134, 105188, 2020. ⁹Bozzetti, C., Sosedova, Y., Xiao, M., Daellenbach, K. R., Ulevicius, V., Dudoitis, V., Mordas, G., Byčenkienė, S., Plauškaitė, K., Vlachou, A., Golly, B., Chazeau, B., Besombes, J.-L., Baltensperger, U., Jaffrezo, J.-L., Slowik, J. G., El Haddad, I., and Prévôt, A. S. H.: Argon offline-AMS source apportionment of organic aerosol over yearly cycles for an urban, rural and marine site in Northern Europe, Atmos. Chem. Phys. 17, 117–141, 2017. ¹⁰Explaining road transport emissions – A non-technical guide. European environment agency. Copenaghen, 2016. ¹¹Liu, F., Beirle, S., Zhang, Q., Dörner, S., He, K., and Wagner, T.: NOx lifetimes and emissions of cities and power plants in polluted background estimated by satellite observations, Atmos. Chem. Phys., 16, 5283–5298, https://doi.org/10.5194/acp-16-5283-2016, 2016. ¹²What is particulate matter? 
https://webcms.pima.gov/UserFiles/Servers/Server_6/File/Government/Environmental%20Quality/Air/Air%20Monitoring/AWhatisParticulateMatter1.pdf ¹³Darnell, M. E. R., Subbarao, K., Feinstone, S. M., and Taylor, D. R.: Inactivation of the coronavirus that induces severe acute respiratory syndrome, SARS-CoV, Journal of Virological Methods, 121, 85-91, 2004. ¹⁴Italian Aerosol Society: http://www.iasaerosol.it/attachments/article/96/Nota_Informativa_IAS.pdf