I residenti delle grandi città tedesche hanno soprattutto nelle proprie mani quanto siano alte le concentrazioni di polveri ultrafini nelle loro case. Il livello di inquinamento domestico dipende solo in parte dalla qualità dell'aria esterna. Però, dipende molto anche dalle attività all'interno della casa, come attività di cucina o riscaldamento di combustibile solido. Questo studio è stato condotto dall'Istituto Leibniz per la ricerca sulla troposferica (TROPOS) commissionato dall'Agenzia federale per l'ambiente (UBA). A tal fine, Le particelle di aerosol fini e ultrafini sono state misurate all'interno e all'esterno per circa due settimane in ciascuno dei 40 appartamenti a Lipsia e Berlino durante le diverse stagioni dell'anno.

Lo studio è stato pubblicato in inglese sulla rivista Ricerca sugli aerosol e sulla qualità dell'aria . È il primo studio a lungo termine sulle particelle di aerosol nella gamma di dimensioni da 10 nano- a 10 micrometri condotto in modo così dettagliato in molti appartamenti in Germania per un periodo di tempo così lungo.

Le particelle di aerosol fini e ultrafini sono importanti per la salute pubblica, a causa dei legami con le malattie respiratorie e cardiovascolari. Quante particelle rimangono nel corpo dipende, tra l'altro, sulla dimensione delle particelle. Tra le fonti più importanti di particelle ultrafini, che sono inferiori a 100 nanometri e possono quindi penetrare in profondità nel corpo, sono motori a combustione nel traffico stradale e aereo, piccoli impianti di combustione, centrali elettriche o addirittura incendi boschivi. Per questa ragione, molti paesi industrializzati hanno ora in atto misure estese per ridurre il particolato nell'aria esterna. Secondo le stime, però, le persone nei cosiddetti paesi sviluppati trascorrono più di due terzi della loro vita all'interno di edifici e la maggior parte del tempo nelle proprie case. A casa, sono esposti a una miscela di inquinanti che provengono da fonti interne come attività di cucina o riscaldamento, ma anche dall'aria esterna.

Per scoprire a quale tipo di particelle fini e ultrafini sono esposte le persone nelle proprie case, TROPOS è stato incaricato dall'Agenzia federale per l'ambiente di indagare sull'inquinamento indoor in 40 case o appartamenti non fumatori a Lipsia e Berlino tra il 2016 e il 2019. Parallelamente alle misurazioni interne, misurazioni identiche sono state prese sia sul balcone, in terrazza o in giardino. Per poter valutare gli effetti del traffico stradale, circa la metà degli appartamenti si trovava entro 150 metri da strade trafficate. Ulteriori appartamenti sono stati selezionati nel contesto urbano e nei quartieri periferici per mappare i diversi livelli di qualità dell'aria esterna. Per il progetto di ricerca, il team TROPOS ha sviluppato strumenti di misurazione speciali per determinare le distribuzioni delle dimensioni del numero di particelle ad alta risoluzione all'interno e all'esterno degli edifici. Nel corso di due anni, ciascuno dei 40 appartamenti è stato visitato due volte con un periodo di misurazione di una settimana nelle diverse stagioni.

Poiché si presumeva che le attività dei residenti avessero una grande influenza sulla qualità dell'aria nell'appartamento, è stato chiesto loro di tenere un diario digitale in cui attività come la messa in onda, cucinando, sono state notate candele accese o aspirapolvere. Un totale di circa 10, Sono state registrate 000 ore di misurazione in estate e in inverno. Questo è stato importante per la valutazione, poiché gli appartamenti sono attivamente ventilati a vari gradi a seconda della temperatura esterna.

Le misurazioni hanno mostrato che il 90% del numero di particelle nelle case o negli appartamenti era ultrafine e quindi inferiore a 100 nanometri. Sorprendentemente, si potrebbero trarre conclusioni chiare sulle attività indoor. Oltre alle candele accese, durante la cottura sono state rilasciate anche notevoli quantità di particelle ultrafini, cottura al forno, e brindare. Le particelle potrebbero essere misurate anche in stanze al di fuori della cucina.

In termini di tempo, il numero di particelle ultrafini è stato più basso durante la notte ma ha raggiunto il picco la sera e la mattina. Soprattutto in inverno, quando c'è una ventilazione meno attiva, è stato mostrato un profilo giornaliero molto chiaro:"La concentrazione del numero di particelle nelle stanze interne mostra forti picchi alle 8:00, 12:00 e 19:00, che sono gli orari tipici della colazione, pranzo e cena, " spiega Jiangyue Zhao di TROPOS, che ha valutato i dati nell'ambito della sua tesi di dottorato.

In estate, i picchi di particelle ultrafini erano meno pronunciati, a causa o più ventilazione attiva a causa di finestre aperte. Mentre le maggiori quantità di particelle sono state osservate in estate e in inverno la sera intorno alle 20:00, il picco mattutino è passato dalle 8 circa in estate alle 9 circa in inverno, che potrebbe essere correlato al fatto che le persone diventano attive più tardi nel corso della giornata a causa dell'alba successiva in inverno.

Il Prof. Alfred Wiedensohler di TROPOS ha riassunto i risultati:"I circa 500 giorni di misurazione ci hanno permesso di ottenere un modello rappresentativo di variazione giornaliera e stagionale dell'esposizione di particelle fini e ultrafini nelle case e di analizzare le corrispondenti relazioni tra inquinamento interno ed esterno. Concentrazioni di le particelle ultrafini sono state associate alle attività dei residenti e hanno mostrato concentrazioni significativamente più elevate e una maggiore variabilità rispetto a quelle che si formano all'aperto".

Dal punto di vista scientifico, l'esposizione alle particelle ultrafini nelle case tedesche non può essere descritta da misurazioni all'aperto. Uno dei motivi è che gli appartamenti sono generalmente ben isolati da moderne finestre a risparmio energetico e il ricambio d'aria viene effettuato solo brevemente mediante ventilazione manuale. Generalmente, attualmente manca ancora una solida relazione dose-effetto per il particolato ultrafine sia all'interno che all'esterno. Di conseguenza, la comunità scientifica sarà chiamata a condurre nei prossimi anni studi mirati per indagare gli effetti sulla salute del particolato ultrafine indoor.