Uno studio ha individuato le fonti dello smog della capitale cinese e scoperto che l’inquinamento che soffoca la città arriva da molto lontano

Uno studio internazionale guidato dai ricercatori del Paul Scherrer Institute (PSI) è riuscito ad indagare con un dettaglio mai visto prima la composizione dell’aria di Pechino, individuando le varie fonti inquinanti che danno vita allo smog che avvolge la metropoli cinese.

Utilizzando un nuovo metodo che permette di analizzare il particolato a livello molecolare, i ricercatori hanno scoperto che la composizione dell’inquinamento atmosferico di Pechino cambia su base stagionale, e anche che gli inquinanti provengono da molto lontano.

Come si legge nello studio, lo smog che soffoca Pechino va ben oltre le emissioni locali. E questa è un’informazione molto preziosa, che ci avvicina alla possibilità di individuare delle strategie di mitigazione dell’inquinamento atmosferico efficaci e realmente in grado di tutelare la salute dei cittadini.

Smog a Pechino: individuare le fonti di inquinamento

Le tempeste di sabbia e smog che hanno colpito più volte Pechino, con le immagini potenti e spaventose che le hanno accompagnate, sono un fenomeno sempre meno frequente. Negli ultimi decenni, in Cina, le emissioni antropiche sono state drasticamente ridotte grazie all’attuazione di rigorose politiche di controllo, che hanno portato a una significativa diminuzione della concentrazione di anidride solforosa, da cui originano moltissimi dei composti inquinanti che si formano nell’atmosfera.

Un’ampia porzione della popolazione del Paese, però, è ancora esposta a una cattiva qualità dell’aria. Il problema, spiegano gli scienziati, è che è estremamente difficile determinare l’origine delle sostanze nocive, poiché la loro composizione cambia continuamente attraverso le reazioni chimiche che si susseguono nel loro lungo viaggio attraverso l’atmosfera. Ciò significa che il segnale che può essere misurato risulta inevitabilmente confuso, rendendo difficile determinare la natura delle molecole originali e quindi la fonte dell’inquinamento.

Il disordinato flusso di inquinanti in sospensione che si origina tramite reazione chimica nell’atmosfera è noto come aerosol secondario, ed è uno dei principali problemi di Pechino, non soltanto perché è la fonte principale della foschia che avvolge la città, ma anche perché è risultato essere particolarmente dannoso per la salute umana.

Perché analizzare l’origine dello smog nella metropoli?

Diversi studi hanno stimato che l’inquinamento atmosferico è responsabile di diversi milioni di morti ogni anno in tutto il mondo. Per adottare misure adeguate a mantenere l’aria pulita, però, è fondamentale individuare le fonti esatte degli inquinanti, cosa che si è sempre rivelata particolarmente difficile.

Il team internazionale guidato da Kaspar Dällenbach, in collaborazione con l’Università di Tecnologia Chimica di Pechino e l’Università di Helsinki, però, sembra essere riuscito a superare questo ostacolo. Utilizzando un nuovo spettrometro di massa mobile per aerosol, i ricercatori hanno analizzato lo smog di Pechino in maniera estremamente dettagliata: “Con questo nuovo approccio possiamo analizzare lo smog a livello molecolare”, spiega Dällenbach, “cosa che ci permette di comprendere le sue fonti e i suoi processi con un dettaglio senza precedenti”.

I risultati dello studio, pubblicato sulla rivista “Nature Geoscience”, si concentrano sugli aerosol secondari, cioè quelli che si formano nell’atmosfera successivamente alle emissioni, che costituiscono un’ampia frazione del particolato fine (di dimensioni inferiori a 2,5 µm, PM2.5) di Pechino.

In particolare, la ricerca analizza la composizione dell’aerosol secondario organico: il rischio per la salute, infatti, potrebbe non essere determinato da ammonio, nitrato e solfato, ma piuttosto dai composti organici che si formano nell’aria. Di conseguenza, si legge nello studio, “la recente riduzione della sezione inorganica del particolato, soprattutto del solfato, potrebbe non portare ai benefici attesi per la salute”.

Pechino: l’inquinamento cambia con le stagioni

Analizzare la sezione organica degli aerosol secondari non è semplice: come si legge nello studio, “il SOA (secondary organic aerosol) è prodotto dalla complessa elaborazione di più composti organici gassosi (ad esempio, aromatici e biogenici)”.

“Un cocktail di precursori, unito all’invecchiamento atmosferico, produce SOA con un’impronta chimica simile, indipendentemente dalla fonte di emissione originale, e ciò ostacola l’identificazione delle fonti di emissione”.

Per individuare le fonti dell’inquinamento, i ricercatori hanno misurato la composizione dell’aria sul tetto dell’Università di Tecnologia Chimica di Pechino in un progetto finanziato dal Fondo Nazionale Svizzero per la Scienza e hanno confrontato le fonti di smog durante i mesi estivi e invernali.

Kaspar Dällenbach e i suoi colleghi hanno scoperto che le fonti di particolato si estendono ben oltre la capitale e che queste fonti differiscono in termini chimici e geografici tra i mesi estivi e quelli invernali.

In inverno, gli aerosol organici secondari sono causati dalla combustione di legno e carbone e provengono principalmente dalla regione di Pechino-Tianjin-Hebei e dalle aree rurali montuose a ovest di Pechino. In estate, invece, l’aria affluisce da sud e l’inquinamento è dominato dalle emissioni urbane, ad esempio dal traffico e dall’industria, probabilmente provenienti dalla cintura Xi’an-Shanghai-Pechino.

“Il nostro lavoro dimostra che, sebbene ci stiamo concentrando sull’inquinamento all’interno di Pechino, lo smog è un fenomeno regionale su larga scala in cui gli aerosol provenienti da fonti diverse vengono trasportati per centinaia di chilometri“, conclude Dällenbach. Una strategia di mitigazione efficace, quindi, non può che essere guidata da un approccio regionale, che non si fermi ai confini amministrativi di province e città. In Cina come nel resto del mondo.

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