Qualità dell'aria indoor: il comportamento di CO2 e PM2.5. Ecco cosa accade
La qualità dell'aria in ambienti chiusi è spesso sottovalutata o tenuta scarsamente in considerazione. Attraverso un breve esperimento abbiamo osservato gli andamenti di CO2 e PM2.5 in due differenti condizioni di partenza.
La stagione invernale è spesso sotto i riflettori per quanto riguarda l'inquinamento atmosferico. Durante i periodi di alta pressione, peraltro tipici del trimestre dicembre-gennaio-febbraio, è fisiologico osservare un aumento delle concentrazioni di polveri sottili nelle aree con scarsa ventilazione e di conseguenza scarso rimescolamento atmosferico verticale. In Italia è la Valpadana che, per sua natura, ospita tutte le condizioni favorevoli a livelli di inquinamento spesso ben oltre le soglie limite, con qualità dell'aria modesta o pessima.
A fronte di uno scenario ormai risaputo per quanto concerne l'ambiente esterno, si parla invece poco della qualità dell'aria in ambienti interni. Seppur con dinamiche e fonti di emissione giocoforza differenti rispetto all'esterno, anche l'indoor riveste una grande importanza per la salute. Basti pensare che la maggior parte del nostro tempo, ad eccezione forse dell'estate, lo trascorriamo proprio in ambienti chiusi (casa, scuole, uffici, ecc), ad eccezione di coloro che svolgono lavori all'aperto.
Nell'ambiente interno l'indicatore principale della qualità dell'aria è rappresentato dalla CO2. L'anidride carbonica tende fisiologicamente a salire di concentrazione (misurata in ppm, parti per milione) laddove si è in presenza di una stanza senza un adeguato ricambio d'aria. Tali concentrazioni subiscono gli aumenti più repentini e raggiungono i valori assoluti più elevati in modo direttamente proporzionale alla quantità di persone presenti nell'ambiente. La CO2 è infatti naturalmente prodotta dalla respirazione umana, in concomitanza al consumo di ossigeno.
L'eccessivo rialzo delle concentrazioni di anidride carbonica tendono ad abbassare il livello della qualità dell'aria, richiedendo l'apertura delle finestre per ristabilire i valori standard raccomandati, i quali si posizionano intorno ai 600-800 ppm. Il tutto tenendo in considerazione la concentrazione minima raggiungibile, che corrisponde ai valori di CO2 atmosferica (circa 400 ppm). Valori al di sopra dei 1000-1500 ppm indicano già una qualità dell'aria modesta, per poi diventare scarsa quando si raggiungono i 2000-3000 ppm di CO2. E' dimostrato scientificamente che l'esposizione ad elevati valori di CO2 per tempi prolungati determina effetti negativi soprattutto a livello cognitivo (ma non solo), con calo della concentrazione, confusione e - nei casi più eclatanti - anche sintomi fisici come mal di testa e nausea.
L'aria malsana in un ambiente chiuso la si può percepire anche 'a naso', ed è il tipico caso di quando si entra in una stanza e ci si accorge subito che "l'aria è pesante", portandoci naturalmente ad aprire le finestre per fare un bel ricambio d'aria. In ultimo, c'è da tener presente che un minor ricambio d'aria determina maggiori probabilità di accumulo (e quindi diffusione) di virus. Anche in questo caso è stato scientificamente dimostrato che uno dei rimedi più validi - ma allo stesso tempo sottovalutati - per ridurre drasticamente il contagio da virus all'interno di ambienti indoor siano proprio frequenti (e brevi) ricambi d'aria.
Attraverso l'utilizzo di uno strumento di rilevazione sia di CO2 sia di PM2.5, siamo andati ad osservare il comportamento delle loro relative concentrazioni all'interno di un tipico ambiente casalingo, di circa 70 mq e con 2 persone al suo interno. Luogo: provincia di Bergamo, in pianura.
Nel caso specifico, vi faremo notare come cambiano le concentrazioni anche in relazione alle condizioni dell'ambiente esterno (atmosfera molto inquinata o poco inquinata).
Giorno: 2 dicembre 2023. Giornata con atmosfera esterna caratterizzata da elevata qualità dell'aria, con bassissimi livelli di PM2.5 e PM10. L'apertura delle finestre avviene poco prima delle ore 16. Ecco i due andamenti che abbiamo registrato.
La CO2 giocoforza va a calare repentinamente, partendo da valori oltre i 1000 ppm e portandosi sui valori minimi raggiungibili, attorno ai 400 ppm. Si registra lo stesso andamento anche per il PM2.5, che all'interno partiva da concentrazioni prossime ai 40 microgrammi/m3 per portarsi rapidamente su valori prossimi a zero.
Passiamo ora alla seconda casistica. Giorno 22 novembre 2023. Giornata con atmosfera esterna caratterizzata da una qualità dell'aria molto scarsa a causa degli elevati livelli di particolato atmosferico. Si trattava infatti di una giornata con atmosfera stabile, scarso rimescolamento verticale e di conseguenza un accumulo progressivo di inquinanti. Poco dopo le h16 avviene l'apertura delle finestre per il ricambio d'aria.
Si nota come la concentrazione di CO2, così come nel caso precedente, scende rapidamente dai 1200 ppm fin verso i 500-600 ppm. Ma in questo caso abbiamo il rovescio della medaglia, rappresentato proprio dall'aria esterna particolarmente inquinata. Si registra infatti un contemporaneo e netto aumento delle concentrazioni interne di PM2.5, che dall'ambiente esterno si diffonde in quello interno, laddove - in partenza - si registravano livelli decisamente più bassi. Si passa da valori prossimi a 0 a valori attorno ai 40 microgrammi/m3.
Questo confronto aiuta ad avere un quadro più completo riguardo il concetto di 'qualità dell'aria', tenendo conto della comunicazione che si ha tra ambienti chiusi e ambiente esterno. Se da un lato è assolutamente necessario, dal punto di vista della sola CO2, mantenere un adeguato ricambio d'aria negli ambienti chiusi (scuole, uffici, abitazioni), è altresì importante tenere conto di 'cosa c'è fuori'. La CO2 esterna è sempre stabile a 400-420 ppm, ma la qualità dell'aria esterna viene compromessa principalmente dalle polveri sottili le quali possono paradossalmente contribuire ad un peggioramento della qualità dell'aria indoor quando si effettua l'apertura di porte e finestre di un ambiente chiuso.
La scelta migliore? Innanzitutto ricordarsi di quanto sia sottovalutata la qualità dell'aria indoor, perchè bastano poche ore in un ufficio di modeste dimensioni (composto da 5-6 persone) per far incrementare rapidamente le concentrazioni di CO2 rendendo l'aria malsana. Frequenti e brevi ricambi d'aria sono un toccasana. D'altro canto, per avere la miglior qualità dell'aria in ambienti chiusi, è necessario che l'atmosfera esterna sia pulita. E questo accade raramente in Valpadana durante i periodi di alta pressione invernale, come quello che ci apprestiamo a vivere da quì alla fine del mese di gennaio. Il momento propizio è appena dopo una piovuta (le precipitazioni vanno ad 'abbattere' le polveri sottili in modo drastico) oppure in presenza di vivace ventilazione.