Un recente sforzo guidato da Randall Martin, il Distinguished Professor di Raymond R. Tucker presso la McKelvey School of Engineering della Washington University di St. Louis, ha analizzato il particolato ambientale globale (PM) per comprendere due dei suoi componenti chiave, la polvere minerale e l'oligoelemento ossidi. Gli oligoelementi, come il piombo e l’arsenico, hanno associazioni ben documentate con esiti avversi per la salute. Sebbene la polvere provenga sia da fonti naturali come i deserti che da attività umane come l'edilizia e l'agricoltura, gli oligoelementi vengono emessi prevalentemente da attività umane come la combustione di combustibili fossili e i processi industriali.

Il team di Martin, tra cui Jay Turner, James McKelvey Professor of Engineering Education presso WashU, e Xuan Liu, uno studente laureato che lavora con Martin e Turner presso il Dipartimento di ingegneria energetica, ambientale e chimica, ha esaminato i dati raccolti dal Surface PARTIculate mAtter Network ( SPARTAN), l'unica rete di monitoraggio globale che misura la composizione elementare del PM.

Il loro lavoro, pubblicato su ACS ES&T Air , ha prodotto un prezioso set di dati e una metodologia per identificare le regioni con elevati oligoelementi. I risultati hanno inoltre evidenziato regioni preoccupanti in Bangladesh, India e Vietnam, che potrebbero trarre vantaggio da interventi volti a ridurre le emissioni di oligoelementi derivanti dalle attività umane.

"Dati affidabili sulla composizione elementare del particolato ambientale sono fondamentali per comprendere i rischi per la salute associati all'esposizione agli oligoelementi presenti nell'aria", ha affermato Liu, il primo autore dell'articolo. "Il nostro lavoro evidenzia i significativi rischi per la salute causati da livelli elevati di oligoelementi presenti nell'aria, in particolare l'arsenico, nel sud e nel sud-est asiatico."

"Questo lavoro attira l'attenzione sulla necessità di un monitoraggio costante e costante della composizione elementare del particolato fine nelle aree urbane di tutto il mondo", ha aggiunto Martin. "L'identificazione di potenziali fonti di emissione di questi elementi consentirà interventi mirati per mitigare l'esposizione e salvaguardare la salute pubblica."

Sebbene Martin e i suoi collaboratori abbiano scoperto in studi precedenti che l’inquinamento atmosferico globale da particolato fine è diminuito tra il 1998 e il 2019 e che strategie come la sostituzione delle fonti di carburante tradizionali con fonti di energia sostenibili potrebbero ridurre ulteriormente l’inquinamento da PM, la loro analisi SPARTAN evidenzia le preoccupazioni attuali relative all’esposizione di oligoelementi attraverso l'inalazione di PM. Il team ha identificato il riciclaggio informale delle batterie al piombo, il riciclaggio dei rifiuti elettronici e le fornaci per mattoni alimentate a carbone come potenziali fattori che contribuiscono alle elevate concentrazioni di oligoelementi, in particolare a Dacca, in Bangladesh.

Più in generale, il team ha osservato che le concentrazioni di oligoelementi sono particolarmente elevate nei paesi a basso e medio reddito a causa dell’urbanizzazione e dell’industrializzazione non regolamentate. Tuttavia, le reti di monitoraggio del PM in queste aree sono, nella migliore delle ipotesi, discontinue, ostacolando la comprensione da parte dei ricercatori dei livelli di polvere e oligoelementi e delle loro fonti di emissione. Sono necessari metodi di campionamento uniformi e analisi affidabili per consentire confronti in tutto il mondo.

"La nostra crescente raccolta di campioni porterà a stime migliori delle concentrazioni di polvere e oligoelementi, che ci consentiranno di eseguire una valutazione più accurata del rischio per la salute e un'indagine approfondita sulle fonti di emissione", ha affermato Liu. "Alcuni siti SPARTAN sono stati selezionati o istituiti come parte della missione satellitare Multi-Angle Imager for Aerosols (MAIA) dedicata allo studio degli impatti sulla salute di vari tipi di particelle sospese nell'aria. Questa collaborazione produrrà un ampio set di dati con una maggiore frequenza di campionamento, aiutando identificheremo le fonti di inquinamento in modo più efficace in futuro."