Pedestrian exposure to size-resolved fine particles in Milan

Suspended particulate matter (PM) has a strong impact on the environment and is of concern in health related effects. Recent epidemiological studies have demonstrated that airborne PM in urban areas has a clear correlation with the respiratory and cardiovascular diseases responses as a consequence of oxidative stress and inflammation. Personal exposure to atmospheric pollutants can be either measured or modelled. Among the models proposed for the assessment of the exposure to atmospheric pollutants, the microenvironment approach has been commonly used to model exposures. The objectives of the thesis is to investigate the correlation between particle number concentration with various size bins and mass concentration levels of PM10, PM2.5 and PM1 and to research on pedestrian exposure in Milan city centre, walking along both high-traffic and low-traffic emission zones, in pedestrian areas, in city parks and on the public transportation subway for about 3 hours. The same route was repeated in the late morning (9a.m-12a.m) and in the early afternoon (1:30p.m-4:30p.m). The results of the research allowed to assess personal exposure to pedestrian route considering different kinds of characterized microenvironments.

Il particolato atmosferico ha un forte impatto sull'ambiente sia alla scala globale sia alla scala locale, con importanti implicazioni anche in termini di effetti sulla salute umana. Recenti studi di epidemiologia hanno evidenziato che il materiale particolato (PM) nelle aree urbane ha una chiara correlazione con malattie respiratorie e cardiovascolari, in conseguenza di fenomeni di stress ossidativo e di processi infiammatori. L'esposizione individuale all’inquinamento atmosferico può essere misurata direttamente o stimata con approcci modellistici. Tra i modelli proposti per la valutazione dell'esposizione all'inquinamento atmosferico, l'approccio basato sulla caratterizzazione dei microambienti nei quali l’individuo trascorre il suo tempo è comunemente utilizzato per stimare le esposizioni sia in ambiti indoor sia in aree outdoor. L'obiettivo della tesi è quello di analizzare i dati di concentrazione di particolato atmosferico misurati con uno strumento portatile lungo un percorso pedonale nel centro di Milano che attraversa zone a diversa intensità di traffico, aree pedonali, parchi cittadini e comprende anche un tratto sui mezzi di trasporto pubblico sotterranei, per una durata complessiva di circa 3 ore. Il percorso è stato ripetuto per due volte, nella tarda mattinata, dalle 9.00 alle 12.00, e nel primo pomeriggio, dalle 13.30 alle 16.30, per valutare l’effetto delle diverse condizioni meteorologiche e del regime emissivo. I risultati ottenuti hanno consentito, in primo luogo, di misurare l’esposizione individuale al particolato atmosferico lungo il percorso, sia in termini di numero di particelle (nell’intervallo dimensionale tra 0.3 µm e 20 µm) sia in termini di concentrazione in massa del particolato come PM10, PM2,5 e PM1. L’elaborazione dei dati di concentrazione acquisiti lungo il percorso ha poi consentito di caratterizzare i diversi microambienti urbani visitati durante il percorso, fornendo gli elementi di base per la stima dell’esposizione dei pedoni nel centro di Milano.