Il progresso del monitoraggio della qualità dell'aria interna: approfondimenti scientifici, innovazioni tecnologiche e prospettive post-COVID

Il progresso del monitoraggio della qualità dell’aria interna: approfondimenti scientifici, innovazioni tecnologiche e prospettive post-COVID

Contesto scientifico

Nell’attuale contesto storico, in particolare nell’era post-COVID, la qualità dell’aria interna (IAQ) ha suscitato un’attenzione significativa in diversi ambiti, tra cui la consapevolezza del pubblico, la comunità scientifica e la sfera legislativa e politica.

L’IAQ comprende sia i parametri chimico-fisici sia la potenziale presenza di agenti patogeni, tra cui virus, batteri e funghi/muffe.

Da un punto di vista chimico-fisico, i parametri chiave tipicamente considerati sono la temperatura (°C), l’umidità relativa (RH%) e il particolato atmosferico (PM), come PM10, PM2,5 e PM1. Tra questi, la concentrazione di anidride carbonica (CO₂) è particolarmente critica, in quanto serve come indicatore dell’occupazione umana in spazi chiusi come edifici, uffici e scuole. Livelli elevati di CO₂, normalmente superiori a 1500 ppm (parti per milione), sono stati associati a effetti fisiologici, tra cui riduzione delle funzioni cognitive, difficoltà di apprendimento e maggiore affaticamento.

Per affrontare le problematiche legate alla IAQ, attualmente si stanno compiendo notevoli sforzi per sviluppare sistemi di monitoraggio ambientale e microbiologico “pronti all’uso” che siano accessibili, affidabili, riproducibili e sensibili. Questi sistemi mirano a facilitare la gestione di routine della IAQ, consentendo al contempo risposte efficaci in situazioni di emergenza.

Il ruolo di TCR Tecora e InPharmaTEC

TCR TECORA Srl è impegnata da diversi anni nel monitoraggio dei parametri ambientali. L’azienda fornisce soluzioni per applicazioni industriali e soprattutto la possibilità di realizzare sistemi personalizzati (tcr-tecora.com) per uso residenziale e personale.

InPharmaTEC, una divisione di TCR Tecora, è specializzata nella fornitura di apparecchiature avanzate sviluppate specificamente per i settori di laboratorio e medico/respiratorio.

Pubblicazione scientifica

Nel campo del monitoraggio dei parametri ambientali in condizioni altamente rilevanti, nel 2016 InPharmaTEC ha collaborato con diversi istituti di ricerca internazionali. Tra questi, il Centro de Ciências e Tecnologias Nucleares dell’Università di Lisbona (Facoltà di Scienze Applicate, Dipartimento di Radiazioni), la Delft University of Technology (Paesi Bassi) e il Laboratorio di Ricerca Ambientale, Istituto di Scienza e Tecnologia Nucleare e Radiologica (Grecia) e molte altre istituzioni pubbliche e private.

Questa collaborazione ha portato alla pubblicazione con revisione paritaria del titolo “Source Apportionment of Indoor PM10 in an Elderly Care Center” sulla rivista Environmental Science and Pollution Research (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26758302/). Lo studio ha fornito preziose indicazioni sulle sfide della IAQ nelle strutture di assistenza residenziale (RCF).

Risultati

Lo studio ha analizzato la composizione del PM e identificato le fonti che contribuiscono all’esposizione degli anziani. Sono state condotte due campagne di campionamento separate di due settimane, una all’inizio dell’autunno e l’altra in inverno. I campioni di PM10 sono stati raccolti utilizzando due campionatori InPharmaTEC, posizionati sia all’interno dell’area abitativa dell’RCF sia nel corrispondente ambiente esterno.

L’analisi chimica dei campioni di PM è stata eseguita utilizzando:

  • Analisi di attivazione neutronica (NAA) per la caratterizzazione elementare.
  • Cromatografia ionica per la rilevazione degli ioni solubili in acqua.
  • Analisi termo-ottica per il contenuto di carbonio organico ed elementare.

Le analisi statistiche non hanno rivelato differenze stagionali o ambientali significative nelle concentrazioni di PM10. La massa totale di PM10 rappresentava il 57% e il 53% della massa gravimetrica misurata durante le campagne di campionamento a caldo e a freddo, rispettivamente. Le concentrazioni di PM10 all’aperto erano significativamente più alte durante il giorno rispetto alla notte (p < 0,05), in particolare per Ca²⁺, Fe, Sb e Zn.

L’analisi della ripartizione delle fonti mediante l’analisi delle componenti principali (PCA) ha evidenziato l’influenza delle vicine autostrade e di un aeroporto (situato entro 500 m dall’RCF) sulla qualità dell’aria interna ed esterna.

Conclusioni

Lo studio sottolinea l’importanza cruciale di implementare metodi di campionamento ambientale affidabili e fattibili. Un campionamento accurato e coerente è essenziale per stabilire correlazioni tra gli inquinanti dell’aria interna, come il PM, e i loro effetti fisiologici e sulla salute.

Prospettive future

Per passare da un approccio reattivo a uno preventivo, sarebbe molto utile lo sviluppo di campionatori ambientali portatili. Questi dispositivi dovrebbero consentire il monitoraggio in tempo reale dei principali parametri ambientali e la loro associazione con le risposte fisiologiche. Questi progressi potrebbero migliorare significativamente la salute e la sicurezza pubblica, consentendo un intervento precoce e una migliore gestione della qualità dell’aria.

Uno di questi dispositivi è RespirAir, caratterizzato da un’interfaccia user-friendly, connettività con smartphone, facilità d’uso e capacità di monitorare non solo la qualità dell’aria ma anche parametri vitali per la salute.

RespirAir Ambient Inpharmatec
RespirAir by InPharmaTEC
RespirAir Inpharmatec

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Elena Zhukova

Elena Zhukova

Direttore generale

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