Giorno dopo giorno la città si sfarina. Parte di quel miliardo di tonnellate di sabbia che ogni anno dal Sahara si sposta sulla scia di venti e cicloni verso l’America e l’Europa, passa come una levigatrice sugli intonaci, i marmi, le pietre.

Le raffiche di vento alzano nuvole di polvere dai campi e trasportano le ceneri di vulcani lontani, gli acquazzoni sfibrano le tettoie in eternit dei capannoni suburbani, mentre gli impianti industriali, gli inceneritori, le automobili pompano in atmosfera zolfo, carbonio, idrocarburi, piombo, bromo e vanadio.

La città vive nella polvere, la mette al tappeto con la pioggia e la risolleva con le brezze nelle giornate asciutte. La respira, e su di essa si accapiglia in dispute senza fine.

Con i primi caldi di luglio, la contesa sul particolato - per usare il gergo degli addetti ai lavori - ha ripreso quota negli Stati Uniti, dove l’Environmental Protection Agency (EPA) sta cercando di stabilire nuovi valori massimi di concentrazione per questa forma d’inquinamento, giudicata responsabile della recrudescenza di malattie respiratorie e cardiocircolatorie. Da quando - più o meno negli ultimi cinque anni - gli studi epidemiologici hanno mostrato che all’aumentare della quantità di polvere nell’aria salivano le visite per asma e bronchiti, nonché la mortalità giornaliera negli ospedali, nella sanità pubblica d’oltreoceano ha preso il via un dibattito acceso su polvere e salute. Due schiere si fronteggiano: da una parte i protezionisti a oltranza, tra cui le associazioni ecologiste, l’EPA e l’American Lung Association; dall’altra una compagine, altrettanto se non più potente, che raggruppa le lobby industriali, buona parte dei repubblicani e dell’establishment accademico.

L’oggetto del contendere si chiama PM 2.5, una sigla che sta a significare tutte quelle particelle sospese in atmosfera con un diametro uguale o inferiore a 2,5 micron (milionesimo di metro). Sono queste le polveri che più interessano le autorità sanitarie, poiché, oltre a essere inalate, possono raggiungere gli alveoli, provocando disturbi respiratori ma anche circolatori: secondo una recente ricerca apparsa sulla rivista Lancet, infatti, la presenza di microparticolato acido nei bronchi modifica gli scambi gassosi del sangue e ne aumenta pericolosamente la coagulabilità.

Piccola troppo piccola

Ora, l’EPA sta affilando la armi per stabilire, per la prima volta, un valore massimo di concentrazione per il PM 2.5, finora non considerato dalle leggi anche per la grande difficoltà di misurazione. Ed è proprio facendo leva su queste difficoltà che i conservatori frenano sull’ipotesi di indicare nuovi limiti alle emissioni. Attualmente i regolamenti ambientali di tutto il mondo - Italia compresa - dettano valori di concentrazione per il PM 10 (particelle di diametro inferiore a 10 micron), ma non per la frazione più piccola.

Prima di fare nuove leggi servono nuovi studi, e soprattutto nuove conferme della pericolosità del particolato più fine. Il gruppo guidato dal celebre ecologo John Odum, del Caltech di Pasadena, sta studiando, per esempio, come i vapori che si sprigionano dalle benzine e dalle vernici si trasformino in micropolvere reagendo con gli ossidi di azoto presenti in atmosfera e sotto l’azione del sole. La ricerca, di cui Science ha riferito nel primo numero di aprile, potrà orientare le autorità statunitensi nella scelta di carburanti formulati in modo da minimizzare questo effetto. In Francia, invece, la società Elf sta mettendo in commercio un gasolio che contiene in emulsione un 10 per cento d’acqua, con una riduzione di emissione di particolato pari al 20 per cento.

Anche in Italia la polvere atmosferica ha i suoi cultori appassionati. La Sezione di microscopia elettronica del PMIP di Milano, diretta da Vorne Gianelle, è uno dei centri più qualificati nello studio e classificazione del particolato. Oltre alle stazioni di rilevamento automatico sparse per Milano, che da circa 20 anni misurano quotidianamente le polveri totali e gli altri inquinanti, il centro può contare su una speciale macchina installata vicino al Cimitero monumentale. Qui è in funzione una pompa che aspira 16 litri d’aria al minuto; all’estremità del dispositivo, controllato da una stazione elettronica, c’è un filtro di policarbonato con pori da 0,45 micron. Dopo 24 ore di attività, il filtro viene rimosso e portato in laboratorio per essere analizzato da un microscopio elettronico a scansione che investe il reperto con un fascio di raggi X.

In risposta, le polveri intrappolate rimandano una radiazione per fluorescenza la cui energia dipende dalla concentrazione di atomi presenti sul filtro. In questo modo il microscopio può dare informazioni non solo sulle dimensioni delle particelle catturate, ma anche sulla loro forma e la loro composizione chimico-fisica.

La forma. E’ lei la regina. Le fotografie della Sezione di microscopia di Milano sono molto più eloquenti di qualsiasi grafico o tabella, legge o valore soglia. Lo si confessi: in ecologia i numeri non dicono quasi niente. La chiave di tutto, si direbbe la sostanza profonda, sta nelle fattezze, nella superficie delle cose. "Dall’analisi della forma delle particelle possiamo indovinare la loro origine e anche la loro pericolosità" spiega Gianelle. "Se una particella non è molto piccola (cioè è superiore a 10 micron) e ha i bordi acuminati e irregolari, quasi sicuramente si tratta di un frammento contenente calcio, frutto dell’erosione meccanica di una superficie in pietra. Dunque sia per la dimensione che non la rende respirabile, sia spesso per la composizione chimica, queste particelle non sono pericolose per la salute. Diverso è il caso di particelle molto piccole, dell’ordine di alcuni micron, e spesso dalle forme molto regolari e arrotondate: queste sono prodotte per combustione e sono conformate in modo da aggregare elementi chimici anche molto pericolosi".

Lo zoo delle polveri

Se in una particella si trova piombo e bromo la sua origine non può essere che la marmitta di un’automobile che usa benzina super. Se invece il piombo si accompagna al cloro è più facile che provenga da un inceneritore. I composti a base di carbonio possono avere un’origine sia naturale, le piante per esempio, sia artificiale, la combustione. Anche le particelle nel cui spettro è presente lo zolfo possono provenire dai vulcani o da una centrale a olio combustibile.

Ma nello zoo delle polveri di Vorne Gianelle è bello anche andare a cercare le rarità: ecco una particella simile a molte altre, con i bordi un po’ slabbrati e la superficie piatta. Di sicuro è un metallo; potrebbe essere un frammento di ruggine staccatosi da una bicicletta o da un cancello e che si libra da settimane nei cieli meneghini. E invece no: lo spettro a raggi X dice che è oro. Oro? "Non ho idea da dove venga" confessa Gianelle. "D’altronde la varietà di forme e composizioni è tale che è molto difficile averne una conoscenza completa. Si pensi solo ai pollini delle piante. Sono centinaia di specie diverse per riconoscere le quali servirebbe un botanico o un allergologo".

Tra le immagini che scorrono sullo schermo del computer, colpisce la forma di una sfera dotata di protuberanze, simile a un riccio, o se si vuole al virus dell’HIV. Un’altra macromolecola grande un niente è invece chiamata cenosfera, ricca di zolfo e sicuramente proveniente da uno scarico diesel. Quei forellini che si aprono sulla sua superficie sembrano fatti apposta per intrappolare altre particelle cammin facendo.

Amianto bello e mortale

Inconfondibile è invece la sagoma allungata di una fibra d’amianto, di cui esistono quattro specie principali: la più comune e anche la meno pericolosa è il crisotilo, che geologicamente proviene da una modificazione della serpentina, una roccia verde nella quale capita di imbattersi soprattutto nelle Alpi piemontesi. Questa fibra viene comunemente impiegata per rendere più solido il cemento-amianto, il cosiddetto eternit. Osservando la sua struttura allungata, arricciata e cilindrica, si nota come questa sia composta da più strati alternati di silicio e ossigeno e silicio e magnesio, i quali tendono ad avvolgersi l’uno sull’altro come fogli da disegno arrotolati in un tubo.

Dalle rocce anfibolitiche derivano invece la tremolite, l’amosite e il crocidolite (il più cancerogeno), caratterizzati da atomi di ossigeno e silicio legati in geometrie particolari con magnesio, ferro, sodio o anche altri elementi. Lavorati dal vento e flagellati dalla pioggia queste fibre d’amianto si staccano dall’eternit e dagli altri composti che li contengono come elementi rinforzanti e si sfogliano in tanti microscopici frammenti a forma d’ago, spesso di dimensioni minori di 5 micron. Tra le polveri, forse le fibre d’amianto sono le più belle. e mortali.

Luca Carra

© 1997 Tempo Medico (n. 572 del 22 ottobre 1997)

Il Centro di microscopia elettronica della Provincia di Milano ha gentilmente concesso queste immagini di polveri a Tempo Medico. Ecco le più rappresentative dell’inquinamento dell’aria di una grande città

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