Proprio quando pensavi di poter andare in casa per essere al sicuro dall'inquinamento atmosferico che affligge la Valle del Lago Salato, una nuova ricerca mostra che gli eventi di inquinamento atmosferico elevati, come i cattivi dei film dell'orrore, si fanno strada negli spazi interni. La ricerca, condotto in collaborazione con la Divisione Utah per la costruzione e la gestione delle strutture, è pubblicato in Scienza dell'ambiente totale .

In uno studio a lungo termine in un edificio della zona di Salt Lake, i ricercatori hanno scoperto che la quantità di inquinamento atmosferico che arriva all'interno dipende dal tipo di inquinamento esterno. Incendi boschivi, i fuochi d'artificio e l'inversione dell'orario invernale influiscono tutti sull'aria interna in misura diversa, dice Daniel Mendoza, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze dell'Atmosfera e visiting assistant professor presso il Dipartimento di Urbanistica e Urbanistica. Lo studio è unico, Mendoza dice, combinando un progetto di monitoraggio della qualità dell'aria interna a lungo termine con misurazioni esterne abbinate e strumenti di ricerca.

"Sappiamo tutti delle inversioni, Mendoza dice. "Sappiamo tutti quanto siano grandi gli incendi. Ma sappiamo davvero cosa succede quando siamo dentro?"

Il set up

Mendoza, che ricopre anche incarichi come assistente professore a contratto nella Divisione di pneumologia presso la Scuola di Medicina e come scienziato senior presso l'Istituto NEXUS, e i suoi colleghi hanno installato le loro apparecchiature di monitoraggio dell'aria presso gli Unified State Laboratories di Taylorsville, Utah. Hanno posizionato tre sensori per misurare le concentrazioni di particolato nell'aria:uno sul tetto per misurare l'aria esterna, uno nella sala di trattamento dell'aria, da dove entra l'aria esterna, e uno in un ufficio. L'edificio utilizza un sistema di filtrazione dell'aria esterna al 100%; questo non è tipico per la maggior parte degli edifici commerciali, che di solito utilizzano una certa quantità di aria di ricircolo.

I sensori sono rimasti in posizione da aprile 2018 a maggio 2019, poco più di un anno. Nella Valle del Lago Salato, gli eventi di un anno sulla qualità dell'aria includono festività piene di fuochi d'artificio il Giorno dell'Indipendenza e il Giorno dei pionieri (24 luglio), il fumo degli incendi in tutto l'Occidente che si deposita nella valle a conca e le inversioni invernali in cui le emissioni dell'intera valle sono intrappolate in una pozza di aria fredda.

Nonostante tutto, i sensori della squadra tenevano d'occhio. Tra gli eventi attesi, però, uno spettacolo pirotecnico privato ha avuto luogo il 17 agosto 2018, entro cinque miglia dall'edificio dello studio, fornendo un'opportunità di ricerca inaspettata. Più su quello più tardi.

inversioni

Durante un evento di inversione invernale a dicembre, poiché l'indice di qualità dell'aria all'aperto ha raggiunto livelli arancioni e rossi, la qualità dell'aria interna ha raggiunto i livelli gialli e vi è rimasta fino a quando l'inversione non si è annullata. In tutto, i livelli di inquinamento all'interno erano circa il 30% di quelli all'esterno.

Non è sorprendente, dice Mendoza. Durante le inversioni, solo il 20% circa dell'inquinamento atmosferico è quello che viene chiamato inquinamento primario, il particolato che proviene direttamente dai gas di scarico della combustione. Il resto è secondario, formato quando i gas subiscono reazioni chimiche in condizioni meteorologiche specifiche e si combinano per formare particelle solide. Non appena l'aria entra in casa, quelle condizioni meteorologiche cambiano.

"Questo cambia l'ambiente chimico di queste particelle e in realtà si dissociano, " Dice Mendoza. "È quello che sospettiamo stia accadendo quando queste particelle entrano nell'edificio ed è per questo che non le osserviamo".

Incendi boschivi

A fine agosto 2018 quando tre incendi attivi stavano bruciando in California, l'inquinamento dell'aria interna è salito a circa il 78% dei livelli di inquinamento esterno.

"Per quasi 48 ore, " hanno scritto i ricercatori, "La qualità dell'aria interna ha raggiunto livelli considerati problematici per le popolazioni con problemi di salute e ha quasi raggiunto livelli considerati non sicuri per tutte le popolazioni".

È importante notare, anche se, che grazie al sistema di trattamento dell'aria dell'edificio, l'aria è ancora più sicura all'interno che all'esterno.

Il motivo della maggiore infiltrazione di particolato, Mendoza dice, è che le particelle di fumo sono stabili e non si decompongono in diverse condizioni di temperatura e umidità.

"Vediamo quelle particelle viaggiare dritte attraverso il sistema, "Mendoza dice, "perché non esiste una filtrazione specifica che blocchi queste particelle. Le particelle di fumo possono anche essere di dimensioni più piccole; ecco perché sono così pericolose per noi".

Fuochi d'artificio

Lo Utah ha due principali festività pirotecniche:il 4 luglio e il 24 luglio (giorno dei pionieri). Ma i ricercatori sono riusciti a catturare un segnale da un evento privato di fuochi d'artificio poche settimane prima dell'evento di fumo di un incendio boschivo, offrendo l'opportunità di vedere come spettacoli di fuochi d'artificio, sia grandi che piccoli, influenzato la qualità dell'aria interna.

Il fumo dei fuochi d'artificio è a metà tra l'inquinamento da inversione e gli incendi boschivi. Contiene particelle di fumo primarie e gas che possono combinarsi per produrre particolato secondario, che può provenire dalle sostanze chimiche utilizzate per produrre i colori brillanti dei fuochi d'artificio.

La notte del 4 luglio, 2018, la qualità dell'aria è notevolmente peggiorata una volta che gli spettacoli pirotecnici sono iniziati e sono rimasti nella fascia rossa, con punte nella gamma viola "molto malsana", per circa tre ore. La qualità dell'aria interna ha raggiunto livelli arancioni, registrando circa il 30% dell'inquinamento dell'aria esterna.

"Solo dopo le 8 del mattino del 5 luglio la qualità dell'aria interna è tornata ai livelli precedenti ai fuochi d'artificio, " scrivono i ricercatori.

Lo spettacolo pirotecnico privato del 17 agosto è durato solo 30 minuti, e sebbene lo scopo fosse molto più piccolo, il fumo era ancora sufficiente per aumentare l'indice di qualità dell'aria interna ad arancione per diversi minuti.

"Anche un 'piccolo' spettacolo pirotecnico ha avuto un notevole impatto sulla qualità dell'aria interna, " Dice Mendoza. Questo è importante per le persone con problemi respiratori che possono vedere su larga scala, eventi di scarsa qualità dell'aria come le inversioni e le vacanze di fuochi d'artificio in arrivo, ma chi potrebbe trovare fuochi d'artificio privati ​​mostra una spiacevole sorpresa.

L'edificio commerciale che i ricercatori hanno studiato è un ambiente in qualche modo controllato. Conoscere la qualità dell'aria interna nelle case sarà una sfida più grande. "Ci sono bambini che entrano con il fango o con i piedi sporchi, hai l'aspirapolvere e la cottura. Quindi questo sarà il nostro prossimo passo." Poiché molte persone trascorrono più tempo a casa a causa della pandemia di COVID-19, si spera che la ricerca aiuti a capire quali azioni possono intraprendere le persone per migliorare la qualità dell'aria interna.

"Ci sono molte opportunità per ridurre gli inquinanti che raggiungono gli occupanti degli edifici, sia commerciali che residenziali, "dice Sarah Boll, vicedirettore della Divisione Utah per la costruzione e la gestione delle strutture. "Per me, questa è la parte importante di questo lavoro:con più ricerche si può indicare la strada per proteggere le persone all'interno".