, Altre quattro grandi città indiane avranno presto le proprie linee metropolitane, ha annunciato il governo del paese. Dall'altra parte dell'Himalaya, Shanghai sta costruendo la sua 14a linea della metropolitana, l'apertura è prevista per il 2020, aggiungendo 38,5 km e 32 stazioni alla più grande rete metropolitana del mondo. E i newyorkesi possono finalmente godersi la linea della metropolitana della Second Avenue dopo aver aspettato per quasi 100 anni che arrivasse.

Solo in Europa, i pendolari in più di 60 città utilizzano le metropolitane ferroviarie. A livello internazionale, più di 120 milioni di persone si spostano da loro ogni giorno. Contiamo circa 4,8 milioni di motociclisti al giorno a Londra, 5,3 milioni a Parigi, 6,8 milioni a Tokyo, 9,7 milioni a Mosca e 10 milioni a Pechino.

Le metropolitane sono vitali per il pendolarismo nelle città affollate, qualcosa che diventerà sempre più importante nel tempo – secondo un rapporto 2014 delle Nazioni Unite, metà della popolazione mondiale è ora urbana. Possono anche svolgere un ruolo nella riduzione dell'inquinamento dell'aria esterna nelle grandi metropoli, contribuendo a ridurre l'uso dei veicoli a motore.

Grandi quantità di particelle traspiranti (particolato, o PM) e biossido di azoto (NO ₂ ), prodotto in parte dalle emissioni industriali e dal traffico stradale, sono responsabili dell'accorciamento della durata della vita degli abitanti delle città. I sistemi di trasporto pubblico come le metropolitane sono quindi sembrati una soluzione per ridurre l'inquinamento atmosferico nell'ambiente urbano.

Ma com'è l'aria che respiriamo sottoterra, sui binari e all'interno dei treni?

Qualità dell'aria mista

Nell'ultima decade, diversi studi pionieristici hanno monitorato la qualità dell'aria della metropolitana in una serie di città in Europa, Asia e Americhe. Il database è incompleto, ma sta crescendo ed è già prezioso.

Per esempio, confrontare la qualità dell'aria in metropolitana, autobus, tram e viaggi a piedi dalla stessa origine alla stessa destinazione a Barcellona, ha rivelato che l'aria della metropolitana ha livelli di inquinamento più elevati rispetto ai tram o alle passeggiate per strada, ma leggermente inferiori a quelli degli autobus. Valori inferiori simili per gli ambienti della metropolitana rispetto ad altri modi di trasporto pubblico sono stati dimostrati da studi a Hong Kong, Città del Messico, Istanbul e Santiago del Cile.

Di ruote e freni

Tali differenze sono state attribuite a diversi materiali delle ruote e meccanismi di frenatura, nonché alle variazioni dei sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria, ma può anche riguardare differenze nei protocolli delle campagne di misurazione e nella scelta dei siti di campionamento.

I fattori chiave che influenzano l'inquinamento atmosferico della metropolitana includeranno la profondità della stazione, data di costruzione, tipo di ventilazione (naturale/condizionata), tipi di freni (pastiglie freno elettromagnetiche o convenzionali) e ruote (gomma o acciaio) utilizzati sui treni, frequenza dei treni e, più recentemente, la presenza o meno di sistemi di banchine-porta-schermo.

In particolare, gran parte del particolato della metropolitana proviene da parti in movimento del treno come ruote e pastiglie dei freni, oltre che dalle rotaie in acciaio e dai materiali di alimentazione, rendendo le particelle prevalentemente ferrose.

Ad oggi, non esiste una chiara indicazione epidemiologica di effetti anormali sulla salute dei lavoratori sotterranei e dei pendolari. I lavoratori della metropolitana di New York sono stati esposti a tale aria senza effetti significativi osservati sulla loro salute, e non è stato riscontrato alcun aumento del rischio di cancro ai polmoni tra i conducenti dei treni della metropolitana di Stoccolma.

Ma una nota di cautela è colpita dalle osservazioni degli studiosi che hanno riscontrato che i dipendenti che lavorano sulle piattaforme della metropolitana di Stoccolma, dove le concentrazioni di PM erano maggiori, tendevano ad avere livelli più elevati di indicatori di rischio per le malattie cardiovascolari rispetto ai venditori di biglietti e ai macchinisti.

Le particelle prevalentemente ferrose sono mescolate con particelle provenienti da una serie di altre fonti, compresa la massicciata di roccia della pista, aerosol biologici (come batteri e virus), e aria dall'esterno, e guidato attraverso il sistema di tunnel su correnti d'aria turbolente generate dai treni stessi e dai sistemi di ventilazione.

Piattaforme a confronto

Il più ampio programma di misurazioni sulle piattaforme della metropolitana fino ad oggi è stato effettuato nel sistema della metropolitana di Barcellona, dove sono state studiate 30 stazioni con design diversi nell'ambito del progetto IMPROVE LIFE con il supporto aggiuntivo del Fondo di ricerca AXA.

Rivela variazioni sostanziali nelle concentrazioni di particelle-materia. Le stazioni con un solo tunnel con un binario separato dalla banchina da sistemi di barriere di vetro hanno mostrato in media la metà della concentrazione di tali particelle rispetto alle stazioni convenzionali, che non hanno barriere tra la piattaforma e i binari. È stato dimostrato che l'uso dell'aria condizionata produce concentrazioni di particelle più basse all'interno dei vagoni.

Nei treni dove è possibile aprire i finestrini, come ad Atene, si può dimostrare in generale che le concentrazioni aumentano all'interno del treno durante il passaggio in galleria e più specificamente quando il treno entra in galleria ad alta velocità.

Stazioni di monitoraggio

Sebbene non esistano controlli legali sulla qualità dell'aria nell'ambiente della metropolitana, la ricerca dovrebbe orientarsi verso metodi realistici di mitigazione dell'inquinamento da particelle. La nostra esperienza nel sistema della metropolitana di Barcellona, con la sua vasta gamma di diversi design di stazioni e sistemi di ventilazione operativi, è che ogni piattaforma ha il suo microambiente atmosferico specifico.

Per progettare soluzioni, sarà necessario tenere conto delle condizioni locali di ciascuna stazione. Solo allora i ricercatori possono valutare le influenze dell'inquinamento generato dalle parti in movimento del treno.

Tale ricerca è ancora in crescita e aumenterà poiché le società che gestiscono la metropolitana sono ora più consapevoli di come un'aria più pulita porti direttamente a una migliore salute per i pendolari delle città.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.