Analisi della qualità dell'aria: misurazione degli ambienti indoor

Sistemi di monitoraggio

La misurazione degli ambienti indoor viene eseguita per verificare la qualità dell’aria in edifici già costruiti al fine di certificarne lo stato inquinante e, eventualmente, procedere con un risanamento dei locali. L’analisi ambientale può essere effettuata anche sulle nuove costruzioni dove, a cantiere finito, permette di verificare con un riscontro diretto le scelte progettuali (inerenti alla salubrità) adottate nella costruzione.

I sistemi di monitoraggio possono essere diversi e dipendono dagli inquinanti da rilevare; esistono cioè protocolli d’analisi per le emissioni chimiche, per il particolato (polveri sottili), per i cosiddetti inquinanti allergenici e/o microbici (funghi, muffe e batteri), per il gas Radon e per i metalli pesanti (soprattutto nell’acqua potabile). I sistemi di monitoraggio più articolati, come già dettagliatamente trattato nel mio libro “Progettare l’Aria” edito da Maggioli, sono dedicati all’analisi ambientale dei composti chimici e possono essere svolti secondo diversi procedimenti.

Prelievo attivo

Metodo di misurazione indiretto o differito (praticato attraverso il prelievo di campione d’aria che viene poi analizzato in laboratorio), definito dalle norme UNI-EN-ISO 16000-3 e UNI-EN-ISO 16017-1 con riferimento alle prescrizioni generali di prelievo UNI-EN-ISO 16000-1 e UNI-EN-ISO 16000-2.

Il metodo viene integrato con alcune indicazioni pratiche sviluppate dai protocolli S-Cert, Sentinel-Haus e Biosafe^®: sigillatura totale degli ambienti da analizzare, attivazione degli eventuali sistemi di ventilazione meccanica presenti, inserimento/applicazione di un protocollo di preparazione e pulizia.

Pompe di aspirazione

Il campionamento attivo viene effettuato mediante sistemi di aspirazione meccanici opportunamente calibrati costituiti da un corpo funzionale di settaggio e da un elemento di supporto su cui vincolare una cartuccia adsorbente ai carboni attivi per la rilevazione dei VOC (selezionata in funzione dei composti o della miscela che si prevede di campionare). Tali strumenti sono normalmente costituiti da una pompa d’aspirazione a membrana connessa ad un flussimetro per la regolazione dei volumi totali e la determinazione della velocità d’aspirazione.

Fiala adsorbente per l’analisi delle aldeidi con i relativi tappi di trasporto ed il suo codice identificativo.
La cartuccia in vetro, per essere utilizzata, dev’essere spezzata alle estremità.

Cartucce adsorbenti

La cartuccia viene posizionata al centro dell’ambiente da analizzare ad un’altezza di circa 150 cm da terra (lontana da fonti di luce e/o calore) mentre un volume misurato d’aria campione viene fatto passare attraverso il tubo di adsorbimento ai carboni attivi dove i componenti organici volatili sono trattenuti. Alla fine della misurazione, la cartuccia con gli analiti raccolti viene sigillata e conservata a temperatura controllata (0 – 7 °C) fino all’arrivo del campione in laboratorio; qui verrà desorbita ed analizzata.

Prelievo passivo

Metodo di misurazione indiretto o differito, effettuato secondo norme UNI-EN-ISO 16000-4 e UNI-EN-ISO 16017-2 con riferimento alle prescrizioni UNI-EN 14412.

Il metodo viene praticato esponendo nell’ambiente da testare un campionatore di tipo diffusivo a geometria radiale contenente un opportuno materiale adsorbente (carbone attivo). Tale sistema viene utilizzato per attività di monitoraggio a lungo termine: i campionatori, non comportando l’uso di pompe a membrana per la captazione delle sostanze chimiche aerodisperse, devono rimanere ad adsorbire lentamente tali sostanze per circa una settimana.

Alla fine del campionamento i composti intrappolati dall’elemento adsorbente vengono portati ad un laboratorio dove sono desorbiti dal supporto e trasferiti ad un sistema gascromatografico.

Kit di misurazione passiva per VOC generici con provetta ai carboni attivi.

Posizionamento e spedizione

Il campionamento prevede il posizionamento delle cartucce adsorbenti al centro dell’ambiente da testare ad un’altezza di circa 150 cm da terra (lontane da fonti di luce e/o calore); terminata la fase di misurazione, la cartuccia, satura di VOC, dev’essere richiusa ermeticamente, conservata e trasportata in contenitori refrigerati a temperatura controllata fino al luogo di speciazione ed analisi (laboratorio).

Campionamento con Canister

Metodo di misurazione indiretto o differito, effettuato con un contenitore depressurizzato in acciaio inox con volume variabile. Il Canister è noto per la sua semplicità di utilizzo e perché permette di rilevare un considerevole numero di composti volatili raggiungendo sensibilità raffinate.

Per la sua taratura, si utilizza un flussimetro digitale che, accoppiato ad una valvola di scambio, permette di programmare ogni esigenza di campionamento, sia esso continuato o istantaneo. Una volta eseguito il prelievo attraverso la valvola di scambio con apertura a tempo programmabile, il Canister funge anche da contenitore per il trasporto dei VOC catturati: questa tecnica di campionamento sfrutta le caratteristiche endotermiche del passaggio di un plasma (in questo caso l’aria) da pressioni atmosferiche verso condizioni di vuoto.

Il campione prelevato, entrando nel Canister, si raffredda e si conserva a temperatura controllata fino al suo arrivo in laboratorio. L’analisi delle sostanze rilevate viene effettuata attraverso iniezione diretta in gascromatografo dell’aria contenuta nel canister.

Emissioni arboree

Il Canister viene particolarmente usato da Biosafe^® per rilevare i parametri di riferimento che il proprio protocollo utilizza per determinare le caratteristiche di salubrità di un ambiente: i terpeni.

È dimostrato che l’ambiente boschivo possiede un’elevata capacità di rilascio di sostanze volatili, i terpeni appunto, efficaci nello stimolare positivamente le difese immunitarie e di generare nel corpo l’espressione di proteine antitumorali. I terpeni, soprattutto α- e β-pinene, risultano praticamente assenti in area urbana (quindi anche nelle nostre case) e sono in grado di innescare processi auto curativi ad amplissimo spettro: l’aerosol generato dall’emissione di queste sostanze possiede proprietà antinfiammatorie, antimicrobiche ed antivirali. Una passeggiata di qualche ora nel bosco potenzia il nostro fisico, riduce lo stress, riequilibra il nostro ritmo sonno-veglia, aumenta la concentrazione mentale ed abbassa la pressione arteriosa.

Prelievo di campioni d’aria per mezzo di Canister nell’istante di apertura della valvola di scambio: il procedimento permette una rilevazione a largo spettro di moltissimi composti tra cui i terpeni.

Canister e terpeni

Biosafe^®, soprattutto per mezzo del Canister, analizza queste sostanze presenti nelle zone più incontaminate (i boschi appunto, ma anche i ghiacciai, le barene, ecc.) considerando l’aria di questi luoghi come riferimento di benessere per gli ambienti indoor: la purezza e la salubrità dell’aria non vengono più sancite semplicemente dall’assoluta assenza di sostanze nocive (la cosiddetta camera bianca) ma la sua qualità viene definita dal mix terpenico statisticamente rilevato con il canister nei luoghi naturali.