Misurare l’Invisibile: Progetto di Monitoraggio Ambientale al Liceo Marconi

Si è concluso con un’interessante presentazione il progetto di PCTO (Percorsi per le Competenze Trasversali e per l’Orientamento) che ha coinvolto le classi terze del Liceo Scientifico Marconi di Pesaro. La classe 3L, ha presentato con grande impegno e dedizione sia il progetto che li ha coinvolti sia la tematica del monitoraggio ambientale, con un focus particolare sulla qualità dell’aria, sia all’aperto che al chiuso.

Obiettivi del Progetto

I ragazzi hanno iniziato il loro percorso partecipando a una presentazione di Filair nella quale Gloria e Laura hanno mostrato il tema della qualità dell’aria, condividendo l’importanza che ricopre per la salute di tutti noi e sensibilizzando i ragazzi su buone pratiche ed abitudini da adottare quotidianamente per avere un atteggiamento consapevole e positivo rispetto a questo importante tema. In questa presentazione svolta in due giornate distinte erano presenti a circa 300 studenti e sono state affrontate varie tematiche che introducessero il tema della qualità dell’aria che respiriamo: struttura della nostra atmosfera, gli inquinanti principali che possiamo trovare, le fonti naturali e antropiche degli inquinanti, l’inquinamento indoor e le soluzioni adottabili per vivere in un ambiente salubre.

Attraverso la partecipazione dei ragazzi ad un questionario che abbiamo presentato prima dell’incontro e al termine della presentazione, abbiamo raccolto i feedback dei ragazzi e siamo rimasti positivamente sorpresi dall’interesse che hanno dimostrato rispetto alla tematica ma allo stesso tempo dalla scarsa conoscenza che avevano rispetto aquesta tematica. Di seguito a questa prima esperienza abbiamo pensato di proporre, insieme  alla Professoressa Chiodini, coordinatrice del progetto, un periodo di approfondimento durante tutto l’anno scolastico, dove i ragazzi sono stati protagonisti attivandosi nell’eseguire delle rilevazioni della qualità dell’aria negli ambienti di vita quotidiana, eseguendo poi una rielaborazione dei risultati al pubblico ed un’analisi e studio della parte teorica rispetto al tema

I ragazzi, hanno approfondito vari aspetti legati a questo tema, effettuando misurazioni sia nelle loro classi che nelle loro abitazioni. Il progetto aveva diversi obiettivi chiave:

• Sensibilizzazione alla Sicurezza e Sostenibilità Ambientale: Gli studenti hanno acquisito una maggiore consapevolezza dell’importanza di mantenere un ambiente sicuro e sostenibile.
• Familiarizzazione con i Protocolli Operativi del Monitoraggio Ambientale: Hanno imparato a utilizzare strumenti e metodologie specifiche per monitorare la qualità dell’aria.
• Lavoro di Squadra: Il progetto ha incoraggiato la collaborazione e il lavoro in equipe, competenze fondamentali per il loro futuro professionale.
• Gestione dei Dati: Gli studenti hanno imparato a raccogliere, analizzare e interpretare i dati, sviluppando competenze critiche in ambito scientifico.

Il Processo di Monitoraggio

Utilizzando quattro rilevatori forniti da Filair per il progetto, gli studenti hanno misurato vari parametri della qualità dell’aria, tra cui:

• CO2: La CO2 è un indicatore chiave della qualità dell’aria indoor, in quanto i suoi livelli aumentano con la presenza umana e la respirazione. Elevate concentrazioni di CO2 possono causare affaticamento, mal di testa e ridotta capacità di concentrazione. Monitorare la CO2 è fondamentale per assicurarsi che l’ambiente sia ben ventilato e che l’aria sia salubre, soprattutto in spazi chiusi come le aule scolastiche.
• PM10 e PM2.5: Le PM10 e PM2.5 sono particelle solide o liquide sospese nell’aria, di dimensioni inferiori a 10 micrometri (PM10) e 2.5 micrometri (PM2.5). Queste particelle possono derivare da attività quotidiane come cucinare, pulire o bruciare candele. Le particelle PM2.5 sono particolarmente preoccupanti poiché possono penetrare profondamente nei polmoni e nel sistema cardiovascolare, causando problemi respiratori e altre malattie. Monitorare queste particelle è essenziale per valutare la qualità dell’aria e prendere misure per ridurre l’esposizione.
• VOC: I VOC sono composti organici volatili che evaporano facilmente a temperatura ambiente e possono provenire da prodotti come vernici, detergenti, profumi, spray per capelli e materiali da costruzione. L’esposizione a VOC può causare irritazioni agli occhi, al naso e alla gola, mal di testa, e in alcuni casi, effetti più gravi a lungo termine. Monitorare i VOC aiuta a identificare e limitare l’uso di prodotti che emettono questi composti, migliorando così la qualità dell’aria indoor.

Temperatura: La temperatura non è un inquinante, ma è un parametro fondamentale per il comfort e la salute degli occupanti. Temperature troppo alte o troppo basse possono influenzare il benessere e la produttività. Un ambiente termicamente confortevole è essenziale per garantire che gli studenti possano concentrarsi e apprendere efficacemente.

Umidità: L’umidità relativa è la quantità di vapore acqueo presente nell’aria. Livelli di umidità troppo bassi possono causare secchezza delle mucose e della pelle, mentre livelli troppo alti possono favorire la crescita di muffe e acari della polvere, aumentando il rischio di allergie e problemi respiratori. Monitorare l’umidità è cruciale per mantenere un ambiente sano e confortevole.

Monitoraggio Biologico: Il monitoraggio biologico consiste nel misurare le contaminazioni microbiologiche presenti nell’aria, come batteri e funghi. Nel progetto, è stato effettuato un campionamento passivo per valutare la carica microbica totale. Questa è stata misurata utilizzando piastre Petri con un terreno non selettivo (LB agar), che sono state poi incubate a 37°C per favorire la crescita dei microrganismi mesofili. Questo processo ha permesso di valutare la presenza e la quantità di contaminanti microbiologici nelle cinque delle monitorate.

Risultati

Attraverso le misurazioni, i ragazzi hanno potuto osservare direttamente come la presenza umana e le attività quotidiane influiscano sulla qualità dell’aria. Riportiamo di seguito i risultati salienti ottenuti dalle misurazioni dei ragazzi.

Anidride Carbonica (CO2)

Analizzando le rilevazioni della CO2 hanno potuto capire gli andamenti e notare come semplici abitudini (apertura di porte e finestre) potessero abbassare notevolmente i valori.

Il valore scende molto rapidamente ad ogni cambio dell’ora, quando vengono aperte porta e finestre e molti studenti escono dall’aula per andare in bagno. Risale poi velocemente quando la lezione inizia e gli studenti ritornano nella classe.

Nonostante i valori registrati siano quasi sempre superiori rispetto al valore soglia (1000 ppm), si mantengono comunque sotto i 5000 ppm, che determinano la possibilità di riscontrare possibili sintomi gravi.

Polveri Sottili (PM10 e PM2.5)

Si è potuto rilevare e confermare che attività comuni come fare la doccia o asciugarsi i capelli possono aumentare significativamente i livelli di inquinanti indoor.

 Considerando una media indoor sia di PM10 che di PM 2.5 di 14-15 µm/m3 che variava a seconda delle varie rilevazioni sono stati rilevati livelli ben più elevati durante le seguenti attività:

-Sbattere tappeti e teli (aumento di PM10 fino a 30 volte e di PM2.5 fino a 70 volte)

-utilizzare incenso (aumento di PM10 fino a 50 volte e di PM2.5 fino a 70 volte raggiungendo il valore massimo rilevabile dal rilevatore)

-utilizzo di phon e prodotti per capelli (aumento di PM10 fino a 50 volte e di PM2.5 fino a 70 volte raggiungendo il valore massimo rilevabile dal rilevatore)

-fare la doccia con finestra chiusa (aumento di PM10 fino a 5 volte e di PM2.5 fino a 3 volte)

Nell’immagine di seguito riportiamo i valori dei picchi ottenuti in microgrammo per metro cubo in relazione ai valori limite di riferimento dati dall’OMS sui limiti giornalieri di PM10 (50 µm/m3) e annuali di PM2.5 (25 µm/m3).

Composti Organici Volatili (VOC)

Uno dei risultati più interessanti sui VOC riguarda i picchi molto accentuati durante la pulizia delle classi dove si raggiungono dei limiti molto alti anche di oltre 4000 ppb. Per i VOC non c’è un vero e proprio valore limite in quanto questi composti sono moltissimi, ma alcuni fra essi sono cancerogeni (benzene e formaldeide fra i più famosi) e dunque hanno valori limite molto bassi (per esempio il limite indoor formaldeide è di 0.1 ppm o 100 ppb Fonte: https://www.salute.gov.it/imgs/C_17_opuscoliPoster_283_ulterioriallegati_ulterioreallegato_5_alleg.pdf).

Monitoraggio Biologico

Il monitoraggio biologico ha fornito dati preziosi sulla contaminazione microbiologica dell’aria nelle aule. Utilizzando piastre Petri con terreno LB agar, sono state effettuate misurazioni per valutare la carica microbica totale nelle classi monitorate. Le piastre sono state incubate a 37°C, permettendo la crescita di microrganismi mesofili. I risultati sono stati espressi in CFU (Colony Forming Units), un’unità di misura che indica il numero di colonie microbiche in grado di formarsi su un terreno di coltura, fornendo un’indicazione della quantità di microrganismi presenti nell’aria.

Di seguito è riportata una tabella che riassume i risultati ottenuti dalle piastre Petri, indicando i CFU rilevati nelle diverse classi monitorate.

La seconda piastra è quella che ha contato il CFU maggiore, 155,  come si può notare in tabella evidenziato in arancione.

In tabella vediamo altri risultati abbastanza alti evidenziati in arancione e giallo.

È interessante notare come, pur non rendendoci conto, siamo costantemente circondati da batteri e funghi, e noi stessi agiamo spesso come vettori di questi microrganismi.

Conclusioni

Siamo estremamente soddisfatti del lavoro svolto dagli studenti. Il progetto non solo ha permesso loro di acquisire competenze tecniche e scientifiche, ma ha anche sensibilizzato tutti i partecipanti sull’importanza di mantenere un ambiente salubre. Speriamo che le conoscenze e le abilità acquisite possano essere utili nel loro futuro, sia personale che professionale.