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#cheariatira: il ‘botto’ finale

Siamo alla fine del 2021 e questa volta l’allarme lo lanciamo in anticipo: i botti di fine anno, oltre a spaventare in maniera innaturale i nostri amici animali, inquinano. In particolare, fanno impennare i livelli di polveri sottili nell’atmosfera, che, grazie anche alle sfavorevoli condizioni meteo di questi giorni, rimane irrespirabile e pericolosa per ore.

Pubblichiamo qui sotto il grafico che mostra i valori registrati prima e dopo la mezzanotte del 31 dicembre, che mostrano l’andamento della media oraria di PM2.5 e PM10, misurata in tempo reale dal nostro strumento a Cernusco sul Naviglio.

Il nostro strumento di misura di Polveri Sottili PMS5003

Purtroppo sul sito del comune non c’è traccia di eventuali ordinanze che vietino botti e petardi allo scoccare della mezzanotte del 31 dicembre: peccato, un’occasione persa dalla nostra Amministrazione per “pre-occuparsi” della qualità dell’aria che respiriamo. Molti altri comuni l’hanno fatto, in primis il comune di Milano che, nella pagina delle notizie, scrive:

Questo provvedimento, normato dal ‘Regolamento dell’aria‘ approvato dal Consiglio comunale, non vuole essere un banale divieto ai botti, ma vuole sensibilizzare la cittadinanza sui temi della sicurezza e della tutela della salute delle persone, degli animali e dell’ambiente“.
Così l’assessora all’Ambiente e Verde Elena Grandi, che prosegue:
L’esplosione di fuochi d’artificio e botti è particolarmente dannoso e rilascia diverse sostanze nocive in quantità massicce come potassio, stronzio, bario, magnesio, alluminio, zolfo, titanio, manganese, rame, cromo e piombo. Oltre al meteo e alle misure antismog strutturali o temporanee, anche i comportamenti individuali concorrono al miglioramento della qualità dell’aria cittadina

Evidentemente l’Amministrazione di Cernusco non ha sufficientemente a cuore la salute dei suoi cittadini, oppure le dichiarazioni di “interesse pubblico” si utilizzano solo quando “interessa davvero”.

#Cheariatira: facciamo il punto

Figura 1 – PM2.5 del 9 Marzo 2021 (media oraria)

Dopo alcuni mesi di osservazioni delle misure raccolte dalle nostre centraline, cominciamo ad avere un’idea di quali fattori influenzino maggiormente il livello di inquinamento dell’atmosfera in cui siamo immersi.
Diciamo subito che ci siamo abituati ad un unico valore giornaliero come misura del livello di polveri sottili, quello comunicato da ARPA per ogni comune lombardo.
In realtà, quel numero non è altro che il valore medio, nelle 24 ore, di inquinamento per ciascun parametro osservato. Ma se misuriamo quel valore su di un intervallo temporale più piccolo, ad esempio un’ora o un quarto d’ora, potremmo vedere che l’andamento è molto variabile, in funzione di molti fattori che ne influenzano l’entità.
Nell’immagine qui sopra (Figura 1) – ad esempio – si vede la concentrazione di PM2.5 tra l’otto ed il nove marzo: ogni valore rappresenta la media dei valori nell’ora precedente (media mobile oraria). ARPA, invece, alla fine di ogni giornata, fornisce un unico valore numerico (Figura 2), cioè il valore medio di questo andamento altalenante, che però non è in grado di farci vedere la variabilità nelle varie ore del giorno.

Figura 2 – Le misure di PM2.5 comunicate da ARPA per i giorni indicati


La prima osservazione da fare, guardando le misure di questi mesi invernali, è che l’andamento giornaliero è più o meno sempre fatto in questo modo: c’è un massimo notturno, vicino o poco dopo la mezzanotte, una successiva discesa che dura circa 12 – 14 ore fino al pomeriggio, una risalita un po’ più veloce che dura 8 – 10 ore nel corso della sera per tornare al massimo notturno.

Qual è il motivo di queste variazioni? Non lo sappiamo, naturalmente, anche se pensiamo di poter escludere alcune ragioni e di poterne ipotizzarne altre.
Innanzi tutto, non sembra esserci grande correlazione con le variazioni di temperatura e umidità. In Figura 3 si vedono gli andamenti istantanei sincronizzati nel tempo di PM2.5, PM10 (in alto) e temperatura e umidità relativa (in basso).

Figura 3 – Misure di PM2.5, PM10, Temperatura e Umidità relativa per la stessa giornata (8-9 marzo)

Come si vede, non c’è contemporaneità nelle inversioni di tendenza, quindi pensiamo di poter escludere, almeno in prima istanza, l’influenza di temperatura e umidità sulle misure di PM fatte dallo strumento.
Di conseguenza, dobbiamo supporre che le variazioni mostrate sono effettive, pur dipendendo da vari fattori, e che le misure non vengono falsate da condizioni esterne quali umidità o temperatura ambiente. E quindi?

Come vedremo più in dettaglio tra poco, le misure di concentrazione delle polveri sottili dipendono molto dalle condizioni atmosferiche, o meglio, dal movimento dell’aria: più forte è la velocità del vento, più scendono gli inquinanti. L’ipotesi che ci sembra più ragionevole, quindi, è che, in assenza di vento significativo, i piccoli moti atmosferici attivati dalla radiazione solare diurna, comportano un ricambio d’aria soprattutto nei bassi strati, a contatto con il suolo, spingendo in alto l’aria “sporca” e portando verso il basso aria pulita. Al calar del sole ed al diminuire della mobilità dell’aria avvicinandosi la sera, viene meno questo ricambio e di conseguenza aumentano le concentrazioni di PM generate dall’attività antropica (soprattutto traffico e riscaldamento) che raggiunge quindi il suo massimo all’inizio della notte, per poi scendere lentamente nelle ore successive e più velocemente al riprendere dei piccoli moti ascensionali diurni appena descritti.
Questa è la nostra ipotesi più fondata, ma se ci fossero altre idee, saremmo lieti di prenderle in considerazione e confrontarci.
Come abbiamo accennato sopra, una seconda osservazione viene dalla presenza o meno del vento: come è facile intuire, più forte è il vento, più gli inquinanti vengono dispersi e quindi si abbassano. Giornate ventose o perturbate, sono generalmente giornate di aria pulita e appena ritorna la calma, l’inquinamento riprende a salire.
Un aspetto interessante, che siamo riusciti a cogliere con le nostre misure, è che a volte si verificano delle micro-irruzioni di aria pulita portata da correnti discensionali, che durano poco, ma riescono in pochi minuti ad azzerare gli inquinanti. Siamo riusciti a “catturarne” alcune, durante il mese di gennaio.
La più evidente si è verificata il 24 gennaio e di questa mostriamo qui le misure raccolte quel giorno (Figura 4).

Figura 4 – PM2.5, PM10, Temperatura e Umidità relativa del 24 gennaio 2021

Attorno alle ore 15, il livello degli inquinanti, che era appena superiore a 50 µg/m3, ha subito una repentina diminuzione, arrivando a zero per un paio d’ore, risalendo poi nel corso della sera ai valori precedenti. Ma cosa è successo?
Una possibile spiegazione può venire dall’osservazione delle variabili meteorologiche i cui valori sono stati misurati dalla centralina del Centro Meteo Lombardo di Vimodrone (la più vicina a noi, ma altre nella zona hanno riportato lo stesso andamento). In Figura 5, si vede come proprio attorno alle 15 ci sia stato un impulso di vento, passato da 0 a 12 km/h per pochissimi minuti, provenendo da nord e portando ad un abbassamento dell’umidita relativa da 90 a 20%.
Si è trattato quindi di un improvviso ricambio d’aria, della durata di qualche decina di minuti, che ha completamente ripulito gli strati bassi dell’atmosfera. Il tutto poi è tornato lentamente ai valori precedenti per tutti i parametri considerati.
Per il giorno 24 gennaio, ARPA ha comunicato un unico valore di PM10 = 19 µg/m3, che naturalmente non dice niente di quello che è successo in realtà in quella giornata.

Figura 5 – Misurazioni meteo a Vimodrone – 24 gennaio 2021

Da queste semplici considerazioni crediamo appaia evidente l’importanza di raccogliere informazioni ambientali puntuali, legate a territori circoscritti e con adeguata scala temporale, per monitorare i fenomeni locali e limitati nel tempo, anche attraverso reti di misura semplici ed economiche, purché affidabili.

Aggiungiamo in ultimo che nei giorni scorsi siamo stati contattati da alcuni cittadini, anche residenti in comuni diversi dal nostro, che ci chiedevano informazioni e istruzioni per posizionare dei nuovi sensori a basso costo nel loro territorio. Crediamo sia questo il risultato più importante della nostra campagna di misure: far capire l’importanza di una raccolta dati capillare e indipendente, per far crescere l’attenzione sui temi ambientali e per contribuire alla conoscenza ed alla diffusione di esperienze, ingredienti indispensabili per diventare cittadinanza attiva e matura, attenta all’ambiente ed ai beni comuni.

#cheariatira: la prima centralina

La centralina di rilevamento PM10 / PM2.5 di “Che aria tira” installata a Cernusco

Tra le iniziative che la nostra associazione intraprende per il monitoraggio della qualità dell’aria nel nostro Comune, nel mese di Dicembre 2020, è stata acquisita una centralina per la misura delle polveri sottili PM10 e PM2.5 realizzata e venduta dal “Comitato Mamme NO Inceneritore onlus”  nell’ambito del progetto “Che Aria Tira”.

Questo progetto ha portato alla realizzazione di una rete di centraline sparse per l’Italia i cui dati sono accentrati e resi pubblici sullo stesso sito.

La centralina acquisita da Bene Comune Cernusco è in fase di test sul balcone di casa un nostro socio di Cernusco (vedi foto sopra) in attesa di una collocazione definitiva.

 I dati raccolti sono visibili al link seguente:

Dettaglio dati raccolti dalla nostra centralina

La centralina è costruita usando un sensore ottico di polveri e un microcontrollore Raspberry Pi, inseriti in una scatola stagna – vedi figura seguente.

Le apparecchiature all’interno della centralina

I componenti della centralina sono facilmente reperibili sui siti di vendita on-line di materiale elettronico a costi bassi e fanno parte di quel mondo dell’eletronica “open source” che permette a molti cittadini appassionati  di costruire, di propria iniziativa, strumenti  di monitoraggio dell’ambiente e tanto altro.  Anche i software necessari a far funzionare i microcontrollori come Rasperry Pi, il famoso Arduino e altri, sono resi disponibili a tutti gratuitamente.
Questo fenomeno ha aperto molte strade di partecipazione dei cittadini al controllo dell’ambiente, detto anche Monitoraggio Civico, che completano quanto già fatto, spesso parzialmente, dalle autorità competenti.

La partecipazione attiva dei cittadini a queste tematiche, fino a poco tempo fa riservate a specialisti, è visto da più parti come fenomeno positivo, sia per una crescita culturale dell’individuo, sia per una maggiore consapevolezza nel giudicare i processi decisionali di politica ambientale e nel verificarne gli effetti.

Veniamo ora al funzionamento della centralina, in particolare del sensore di polvere.
Il metodo è quello ottico: l’aria esterna viene aspirata da una piccola ventola dentro una camera oscura dove un laser a radiazione infrarossa illumina le particelle di polvere presenti.  Un sensore di luce, posto ad un certo angolo rispetto al laser, rileva la piccola quantità di radiazione diffusa dalle particelle.
Un fenomeno analogo lo possiamo notare in una stanza buia quando entra un raggio di sole da una feritoia nella tapparella, il luccichio che vediamo è prodotto dalle particelle di polvere sospese nell’aria che altrimenti non riusciremmo a vedere ad occhio nudo.

Il sensore di luce nella centralina emette dei segnali elettrici che vengono contati e misurati dal microcontrollore, il quale provvede a calcolare la concentrazione di particelle nell’aria campionata.
Due sono le misure compiute dal nostro sensore: la concentrazione di particelle con diametro inferiore a 10 micron (chiamate PM10) e inferiore a 2,5 micron (PM2.5). Le misure sono espresse in microgrammi per metro cubo (µg/m3).  Queste sono infatti le due categorie di particelle più pericolose per i nostri polmoni.

Le ARPA, Agenzie Regionali per l’Ambiente, misurano queste stesse particelle in reti di stazioni fisse con metodi diversi dalla nostra centralina, più accurati, ma molto più costosi e ingombranti. Questi vincoli consentono l’installazione solo di poche centraline sul territorio regionale, inoltre i dati di questa rete sono disponibili come  medie ogni 24 ore.

Il vantaggio delle centraline come la nostra è quello di permettere una maggiore diffusione sul territorio, dato il basso costo e la facilità d’installazione, e misure più fitte nel tempo; ad esempio la nostra centralina compie una misura al minuto, in modo da poter avere l’andamento degli inquinanti, ad esempio, nell’arco di tempo di una giornata. 

L’affidabilità di queste misure è determinata da un processo di calibrazione ottenuto in laboratorio confrontando i dati forniti dal sensore con quelli di strumenti campione molto precisi.

Sulla base delle concentrazioni misurate di PM10 e PM2,5 si possono fare confronti con i valori limite consigliati dall’Unione Europea, al  di sopra dei quali potremmo avere dei danni alla nostra salute.

Per altre informazioni sulle polveri sottili come ad esempio la loro provenienza, consigliamo di consultare il sito:

https://www.arpalombardia.it/Pages/Aria/Inquinanti/PM10-PM2,5.aspx?firstlevel=Inquinanti

L’intenzione di Bene Comune Cernusco è quella di collocare la centralina in un posto significativo per determinare la qualità dell’aria che respiriamo a Cernusco, ad esempio nei pressi di una scuola.  I dati forniti saranno resi subito disponibili a tutti su Internet, assieme a considerazioni sugli stessi.

Nel grafico qui sotto, si può vedere un esempio di come sono presentati su Internet i dati di PM10 misurati dalla nostra centralina.

Grafico del PM10 – Media ogni 5 minuti

Inoltre, si possono vedere su una mappa navigabile, tutti i dettagli sugli inquinanti misurati dalla rete di centraline, uguali alla nostra, installate finora in varie parti d’Italia, sempre nell’ambito del progetto “Che aria tira”. A questo link si possono vedere, oltre alla nostra, le altre centraline installate in Lombardia.

Stiamo raccogliendo, in una pagina dedicata del nostro sito, tutte le informazioni sull’argomento “Misura delle polveri sottili con sensori ‘low cost’ e possibilità di autocostruzione di centraline dedicate“. Tornate a trovarci per gli aggiornamenti.

#cheariatira: la passione per i botti continua

Eccoci all’inizio di un nuovo anno, che tutti ci auguriamo porti finalmente un po’ di normalità e ci consenta di tornare ad incontrarci, darci la mano, abbracciarci.

Un nuovo anno porta inevitabilmente nuovi propositi, nuove speranze e nuovi impegni.
Tra i molti che noi di Bene Comune Cernusco vorremmo vedere realizzati – di cui trovate ampia illustrazione nei post presenti in questo blog – uno ci preme nuovamente ribadire proprio oggi, 1° Gennaio: possiamo finalmente fare qualcosa per migliorare la qualità dell’aria che respiriamo?

Lo vogliamo sottolineare proprio oggi, primo giorno dell’anno, perchè vediamo nuovamente (come scrivemmo esattamente un anno fa) gli effetti della inutile e dannosa passione per i botti di mezzanotte.

Stiamo lavorando per una nostra centralina – ne parleremo dettagliatamente nei prossimi giorni – di rilevamento delle polveri sottili, le famigerate PM2.5 e PM10, e abbiamo già un sensore attivo da alcuni giorni in via sperimentale. Ecco cosa è successo la notte scorsa alle concentrazioni di polveri sottili a Cernusco:

Media mobile oraria della concentrazione di PM 2.5
Media mobile oraria della concentrazione di PM 10

Come si può chiaramente vedere, proprio a partire dalla mezzanotte, la concentrazione sia del PM10 che del più pericoloso PM2.5 è più che triplicata in pochi minuti. E’ vero che l’effetto non è durato molto, dopo qualche ora l’aria fumosa generata dagli scoppi di ogni sorta di petardo si era dileguata, ma le polveri generate si sono semplicemente disperse maggiormente nell’atmosfera, non sono scomparse.

Già l’anno scorso e l’anno precedente avevamo lanciato un appello per evitare di aggravare le precarie condizioni dell’aria che respiriamo con questa dannosa usanza di sparare botti e petardi in quantità industriale. Nemmeno il lockdown e la zona rossa imposta dalla pandemia sono servite a migliorare la situazione.

Noi continuiamo a segnalare i danni prodotti all’ambiente da questa abitudine dannosa e continuiamo anche a sperare che un po’ alla volta si capisca che ogni danno inferto al pianeta, piccolo o grande, in qualunque modo, prima o poi ci si ritorce contro e ci costringe a rimedi sempre più costosi, drastici e sempre meno efficaci.

L’appuntamento è per l’anno prossimo: sarà la volta buona?

#Cheariatiraacernusco: #sapevatelo

Prima di tutto, un augurio a tutti i nostri lettori per un felice Anno 2019, speriamo pieno di serenità, consapevolezza e partecipazione, per continuare a difendere i Beni Comuni.

Detto questo, a poche ore dalla notte di San Silvestro, volevamo mostrarvi quanto, anche i comportamenti apparentemente più innocuoi e banali, possono avere un impatto significativo e pesante sull’ambiente.
Controllando il nostro strumento rilevatore di polveri sottili, ci siamo imbattuti nei dati che pubblichiamo qui sotto:

Concentrazione di PM2.5 - 01/01/2019

Concentrazione di PM2.5 – 01/01/2019

Concentrazione di PM10 - 01/01/2019

Concentrazione di PM10 – 01/01/2019

Ci siamo subito chiesti il perchè di questi picchi di concentrazione di polveri, sia per le PM2.5 (in alto), sia per le PM10 (in basso).
Noi non abbiamo trovato spiegazione diversa dal fumo generato dai botti di fine anno, che evidentemente aveva invaso gli stati bassi dell’atmosfera (il cosiddetto PBL – Planetary Boundary Layer). L’attività “esplosiva” aveva molto probabilmente già fatto sentire i suoi effetti anche nelle ore precedenti, ma la concentrazione massima si è avuta dopo la mezzanotte, naturalmente. Lo spostamento ed il rimescolamento dell’aria nei bassi strati ha prodotto il massimo attorno alle 2 della notte, poi ridisceso a valori “consueti” nelle ore successive, comunque molto alti, come in tutto il periodo. Nella figura qui sotto una foto che mostra lo strato inquinante, di colore rossastro, in cui stiamo respirando in questi giorni (foto del 30 dicembre, ore 14)

Lo strato di inquinamento che avvolge Cernusco (30 dicembre 2018)

Lo strato di inquinamento che avvolge Cernusco (30 dicembre 2018)

Certo, l’effetto dei botti di mezzanotte dura per poco tempo, poi la circolazione dell’aria lo trasporta e lo disperde. Ma di sicuro non è un effetto trascurabile, vista anche la concomitanza di condizioni atmosferiche avverse, per quanto riguarda il ristagno degli inquinanti. Come si vede infatti dalla figura in alto, la concentrazione media di PM10 per il primo giorno dell’anno, è stata di 97 microgrammi per metro cubo (limite di legge: 50).

Perciò, non possiamo astenerci dal rivolgere un appello alla coscienza ambientale di tutti ed anche alla auspicabile capacità di indirizzare i comportamenti dei nostri concittadini più giovani e vulnerabili – i nostri figli – verso un indispensabile e responsabile rispetto dell’ambiente.

Ce la faremo? Che il 2019 ci porti un po’ di saggezza in più