L’usura degli pneumatici aeroportuali risulta essere una delle principali fonti di inquinanti atmosferici nascosti

L’usura degli pneumatici aeroportuali risulta essere una delle principali fonti di inquinanti atmosferici nascosti

Nuove misurazioni presso l’aeroporto della città di Milano mostrano come le operazioni aeroportuali quotidiane, non solo i gas di scarico degli aerei, stiano rilasciando silenziosamente sostanze chimiche industriali nell’aria che respiriamo, cambiando la comprensione dell’inquinamento atmosferico.

Studio: Rintracciare la fonte: primo rilevamento di benzotiazoli nell'aerosol aeroportuale all'aperto. Credito fotografico: Jaromir Chalabala/Shutterstock.com

Il particolato (PM) con un diametro di 10 micrometri (PM10) nell'atmosfera è un trasportatore significativo di benzotiazoli (BTH) e contribuisce all'inquinamento atmosferico. Tali collegamenti sono stati esaminati nel contesto dell'attività aeroportuale in un recente studio pubblicato sulla rivistaChimica ambientale ed ecotossicologia.

L’usura dei pneumatici degli aerei è una fonte di inquinamento sopravvalutata

Il volo è una parte importante della vita moderna e il suo ruolo nei trasporti continuerà ad aumentare. Tuttavia, è anche riconosciuto che contribuisce al danno ambientale attraverso l’inquinamento atmosferico. Sebbene in passato siano state studiate le emissioni di inquinanti legati ai gas di scarico, comprese le emissioni di anidride carbonica e ossidi di azoto, si sa poco sugli inquinanti non legati allo scarico, come le particelle di usura dei pneumatici (TWP).

I TWP sono minuscole particelle che vengono costantemente emesse dai pneumatici dei veicoli terrestri e degli aerei mentre viaggiano su pavimentazioni dure. Finiscono come inquinamento microplastico nell’acqua, nel suolo e nell’aria. Solo all’aeroporto di Francoforte, nel 2019, sono state rilasciate 83 tonnellate a causa della sola usura dei pneumatici degli aerei.

I TWP sono stati studiati per la loro formazione, destinazione, componenti inorganici, forma e altre proprietà chimiche. La loro composizione organica non è ancora chiara, sebbene contengano oltre al polimero di gomma anche additivi dannosi per l'ambiente.

Ad esempio, i TWP possono rilasciare BTH, composti organici utilizzati per produrre antigelo, soluzioni antighiaccio, pesticidi e in altri importanti settori come l’acciaio, la carta e il tessile. Sono irritanti, corrosivi e altamente tossici per gli organismi viventi.

I valori BTH sono stati utilizzati per determinare le emissioni non stradali. Tuttavia, non sono stati utilizzati per tracciare i TWP degli aerei in volo. Questa lacuna nella letteratura ha motivato il presente studio.

Attività aeroportuale relativa ai benzotiazoli nell'aria PM10

Questo studio è il primo del suo genere. Lo studio è stato condotto presso l’aeroporto di Milano Linate e si basava sulle concentrazioni di PM10 all’aperto misurate nei mesi di febbraio e marzo 2023. La concentrazione di PM10 durante questi mesi era compresa tra 11 e 81 μg m−3, con una media di 31 μg m−3. Questo è significativamente inferiore ai livelli riportati in alcuni aeroporti internazionali fortemente inquinati, incluso uno in Cina. I livelli di PM10 all’aeroporto e in altre quattro località della città di Milano erano simili.

Oltre a misurare otto tipi di BTH nell’aerosol aeroportuale, i ricercatori hanno anche misurato i principali ioni e acidi organici presenti nel PM10 per comprendere le tendenze di ciascun tipo di molecola. Hanno anche considerato la forza e la direzione del vento per valutare separatamente in che modo gli aeroporti rispetto alle strade o ai parcheggi vicini hanno contribuito al BTH.

I risultati suggeriscono che l’area dell’aeroporto di Linate costituisce una significativa fonte locale di componenti benzotiazolici presenti nell’aria esterna PM10. Questi includono BTH, 2-amminobenzotiazolo (BTH-NH2), 2-metilbenzotiazolo (BTH-Me), 2-metiltiobenzotiazolo (BTH-MeS), 2-mercaptobenzotiazolo (BTH-SH) e acido 2-benzotiazolo solfonico (BTH-SO3H). In termini di composizione la miscela era molto simile a quella delle città a traffico intenso.

Rispetto a febbraio i valori di BTH-MeS sono aumentati del 37%, BTH-NH2 del 54% e BTH-SO3H del 161%. Tuttavia, i livelli di PM10 sono diminuiti. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che l’aeroporto era più trafficato a marzo rispetto a febbraio, sebbene i TWP siano troppo piccoli per aumentare significativamente la massa di PM10.

Gli ioni solfato e ammonio rappresentavano quasi il 74% degli ioni totali. Sono stati osservati livelli molto elevati di nitrati, principalmente a causa della conversione degli ossidi di azoto emessi dai motori degli aerei in nitrati, insieme all'aria inquinata da nitrati nell'ambiente urbano. Tali reazioni collaterali sembravano verificarsi frequentemente nell'area dell'aeroporto.

Le misurazioni di queste sostanze chimiche hanno oscillato regolarmente durante la settimana, con un picco venerdì e sabato e un calo martedì. Ciò suggerisce un collegamento con l’attività aeroportuale piuttosto che con l’effettiva attività di volo, poiché gli arrivi e le partenze non seguono questa tendenza. In particolare, i valori BTH-SO3H e BTH-NH2 erano strettamente correlati, suggerendo la loro fonte comune, probabilmente l’aeroporto.

Un altro gruppo di BTH ha raggiunto il picco negli stessi due giorni, suggerendo che non tutti i BTH provengono dalla stessa fonte. Alcuni, come il BTH-MeS, potrebbero essere un prodotto della biodegradazione del BTH-SH.

I livelli di sodio, cloruro e magnesio nell'aria erano relativamente alti e potrebbero provenire da agenti antigelo o antighiaccio, poiché l'aeroporto di Linate si trova a 130 km dalla costa più vicina.

Utilizzando l'analisi gerarchica dei cluster (HCA), un metodo chemiometrico, gli scienziati hanno scoperto che le misurazioni rientravano in tre cluster BTH, ciascuno associato a diverse attività. Un cluster riguardava l’attività aeroportuale, in particolare il numero di veicoli o aeromobili in esercizio. Un altro cluster riguarda le procedure di de-icing o anti-icing negli aeroporti. Il terzo cluster era associato al trasporto a medio raggio. Ciò evidenzia che le emissioni di gas di scarico non sono la principale fonte di BTH. Anche l’analisi del vento ha supportato questa ipotesi.

Tuttavia, il rischio di esposizione professionale al BTH in questo aeroporto era basso.

Nuovi approfondimenti sull’inquinamento atmosferico negli aeroporti

Questo studio, primo nel suo genere, ha esaminato otto sostanze chimiche legate all'usura degli pneumatici presenti nell'aria PM10 esterna di un aeroporto. L’aeroporto di Milano Linate ha dimostrato di essere un importante contributore locale ai BTH presenti nell’aria, con una composizione simile all’aerosol nelle città con traffico intenso. Sono stati individuati diversi cluster legati alla fonte, due dei quali legati all'attività aeroportuale. Tuttavia, il rischio di esposizione pericolosa al BTH in questo aeroporto era basso.

Fonti: