Che cos'è il PM1?

Il particolato (PM) di dimensioni inferiori a 1 micron è chiamato PM1 (talvolta PM1.0). Il PM1 è considerato particolarmente pericoloso a causa delle sue dimensioni estremamente ridotte.

Più piccolo è il diametro di una particella, più danni può causare. Le minuscole particelle trasportate dall'aria come il PM1 sono abbastanza piccole da penetrare nel tessuto polmonare e penetrare nel flusso sanguigno. Il PM1 può quindi circolare nell'organismo e causare effetti sistemici sulla salute.

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Nonostante il diametro più piccolo, la tipica particella PM1 ha una superficie fisica maggiore rispetto ad altre particelle fini come PM2,5. Questo fa sì che il PM1 abbia una maggiore probabilità di trasportare metalli pesanti, prodotti chimici e composti organici volatili (VOC) sulla sua superficie e causare danni ancora maggiori se inalato.

A differenza del PM2,5, il PM1 non è regolamentato e la tecnologia di monitoraggio del PM1 è limitata. Sono ancora in corso ricerche per comprendere meglio i danni specifici che il PM1 provoca rispetto ad altri inquinanti particellari come il PM2,5 e il PM1. le particelle ultrafini (UFP).

Quali sono le fonti del PM1?

Come il PM2,5 e le UFP, la maggior parte dell'inquinamento da PM1 deriva dalla combustione di combustibili e dall'attività industriale.

Alcune fonti di PM1 sono di origine naturale, come i frammenti di minerali e gli aerosol provenienti dalla nebbia marina.¹ Ma la maggior parte del PM1 aerodisperso proviene dalle attività umane, come ad esempio:

• emissioni da fabbriche e altre attività industriali
• scarico dei veicoli
• particelle di pneumatici provenienti dall'uso di veicoli
• fumo da incendi boschivi o in ambienti chiusi combustione di legna

Poiché l'attività umana costituisce la maggior parte delle fonti di PM1, le aree urbane densamente popolate, soprattutto quelle con strade trafficate o impianti industriali, sono particolarmente soggette all'inquinamento da PM1 e ad altri tipi di inquinamento da particelle.

Uno studio del 2019 pubblicato su Atmosphere ha analizzato il particolato presente nell'aria intorno a quattro scuole materne e otto impianti industriali di Polonia. I ricercatori hanno riscontrato una stretta correlazione tra PM1 e PM2,5, suggerendo che quasi il 75% delle particelle PM2,5 presenti nell'ambiente rientra nella gamma di dimensioni PM1 inferiori a 1 micron.²

Lo studio ha anche rilevato che agenti cancerogeni presenti nell'aria, come il cadmio, il cromo e il nichel, sono stati comunemente riscontrati nelle particelle PM1 in prossimità delle aree urbane e degli impianti industriali. Le concentrazioni di questi agenti cancerogeni variavano da 10 nanogrammi per metro cubo (ng/m3) a 800 ng/m3 in campioni di PM1 ambientale nel raggio di un chilometro dagli impianti industriali.

Uno studio sul PM1 in Delhi, India da ottobre a novembre 2020 illustra bene anche questa prevalenza nelle aree urbane, trovando concentrazioni medie di PM1 da 200-300 microgrammi per metro cubo (µg/m³) durante tutto lo studio.³

Come influisce il PM1 sulla nostra salute?

A causa della sua associazione con il PM2,5, è noto che il PM1 ha effetti simili sulla salute dei polmoni e del cuore. Ricerche emergenti hanno anche scoperto che le dimensioni del PM1 e la sua capacità di trasportare sostanze chimiche tossiche sulla sua superficie aumentano la gamma delle sue possibili conseguenze sulla salute.

Uno studio del 2020 pubblicato su Scientific Reports ha rilevato livelli di tracce delle seguenti sostanze chimiche e metalli pesanti nelle particelle PM1 misurate vicino alla città di Harbin, in Cina, una città che dipende in larga misura dal carbone per il riscaldamento durante le stagioni fredde:⁴

• solfati
• nitrati
• ammonio
• zinco
• piombo
• cromo
• nichel
• cadmio
• cobalto

Tutti questi elementi e composti, in particolare i metalli pesanti come il piombo e il cadmio, hanno effetti documentati sulla salute a lungo termine, come malattie cardiache e cancro.⁵

Alcuni studi hanno anche rilevato che l'esposizione al PM1 ha effetti simili a quelli del PM2,5 e delle particelle ultrafini (UFP) su cuore e polmoni.

Uno studio del 2017 pubblicato su The Lancet Planetary Health sugli effetti del PM1 sulla salute ha esaminato le visite al pronto soccorso di 28 ospedali in 26 città cinesi in correlazione con i dati di monitoraggio del PM1 e del PM2,5.⁶

Con concentrazioni medie di PM1 in tutte le 26 città misurate dai ricercatori a 42,5 µg/m³i dati dello studio hanno suggerito che le visite al pronto soccorso aumentavano significativamente per ogni aumento del PM1 di 10 μg/m³con effetti che durano fino a 2 giorni dopo il picco iniziale delle concentrazioni di PM1.

Uno studio simile del 2020, che ha misurato i livelli di PM1 in 65 città cinesi, ha rilevato che ogni aumento di PM1 di 10 μg/m³ aumenta il rischio di malattie cardiache dello 0,29%.⁷ Con livelli medi di PM1 di 27 μg/m3 nelle 65 città, lo studio ha rilevato che questo effetto era molto più grave per il PM1 che per il PM2,5 o il PM10.

Un altro studio del 2020, pubblicato sulla rivista Hypertension, ha esaminato un possibile legame tra il PM1 e l'alta pressione sanguigna, studiando quasi 10.000 bambini cinesi di età compresa tra i 5 e i 17 anni nel 2012 e 2013.⁸ Quasi il 50% dei bambini era regolarmente esposto al fumo di tabacco e almeno il 10% viveva in case che utilizzavano il carbone per il riscaldamento interno.

I ricercatori hanno concluso che ogni aumento di PM1 di 10 μg/m3 aumenta il rischio di pressione alta nei bambini del 61%, soprattutto nei bambini di età inferiore agli 11 anni e nei bambini sovrappeso o obesi.

Il PM1 può essere misurato dai monitor della qualità dell'aria?

La tecnologia di monitoraggio del PM1 è limitata. La maggior parte dei monitor della qualità dell'aria che misurano il PM sono in grado di monitorare solo il PM2,5 e il PM1. PM10. Questa mancanza di tecnologia di monitoraggio del PM1 è dovuta in parte alle sue piccole dimensioni, ma anche al suo movimento nell'aria.

Alcune delle particelle più piccole di PM1 sperimentano il moto browniano, un movimento irregolare nell'aria dovuto a collisioni con altre molecole sospese nell'aria.⁹ Ciò significa che il PM1 si comporta più come un gas che come una particella solida, e i gas richiedono tecniche di monitoraggio molto diverse dalle particelle per una misurazione accurata.

Monitor della qualità dell'aria della serie AirVisual includono sensori di PM a diffusione laser che misurano in tempo reale il particolato nell'aria ambiente da 0,3 a 10 micron. Sono comprese le misure di PM1, PM2,5 e PM10.

I sensori da esterno sono ideali per l'uso in prossimità delle principali fonti di PM1 in ambienti urbani densi, come in prossimità di fabbriche o di strade trafficate con un elevato volume di traffico veicolare.

Suggerimenti per ridurre il PM1

Ecco alcuni suggerimenti per ridurre le emissioni di PM1 da alcune delle fonti più comuni:

• Andare in giro a piedi, in bicicletta, in autobus o in treno, o utilizzando i servizi di ridesharing. per ridurre la dipendenza dai veicoli personali.
• Sostituire le auto a gas con veicoli elettrici o a idrogeno. per contribuire a ridurre o eliminare le emissioni personali di carbonio.
• Sostituire i veicoli o i macchinari alimentati a diesel con altri che utilizzano un'alimentazione più efficiente, come il gas naturale o l'elettricità.
• Equipaggiare i sistemi energetici domestici con l'energia solare per ridurre l'utilizzo nella rete energetica di centrali elettriche alimentate a carbone o ad altri combustibili sporchi.
• Ridurre la dipendenza da fonti di combustione internecome i caminetti, candele profumate, forni e stufe. Assicuratevi di ventilare adeguatamente se decidete di utilizzare queste fonti.
• Limitare o smettere di fumare sigarettevapes, o sigari.

Il takeaway

Il PM1 misura le particelle inquinanti di dimensioni inferiori a 1 micron. Come altre particelle sottili, può causare danni al cuore, ai polmoni e ad altri organi del corpo, ma trasporta anche agenti cancerogeni tossici sulla sua superficie che possono causare ulteriori danni, tra cui l'aumento del rischio di cancro.

A causa delle sue piccole dimensioni, il PM1 si comporta nell'aria in modo diverso da altre particelle e può essere difficile da monitorare. I sensori PM1 ad alta precisione possono aiutare a chiarire il rapporto tra il PM1 e gli altri inquinanti presenti nell'aria e a misurare l'effetto della filtrazione dell'aria su questo specifico inquinante.