L’inquinamento atmosferico è in cima all’agenda globale ed è ampiamente riconosciuto come una minaccia alla salute pubblica e al progresso economico. L’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) stima che 4,2 milioni di morti ogni anno possano essere attribuiti all’inquinamento dell’aria esterna.
Di recente, ci sono stati importanti progressi nei metodi che consentono la quantificazione degli indicatori relativi all’inquinamento atmosferico per tenere traccia dei progressi verso gli obiettivi di sviluppo sostenibile e che ampliano la base di prove dell’impatto dell’inquinamento atmosferico sulla salute.
Nonostante gli sforzi per ridurre l’inquinamento atmosferico in molti paesi, ci sono regioni, in particolare l’Asia centrale e meridionale e l’Africa sub-sahariana, in cui le popolazioni continuano ad essere esposte a livelli crescenti di inquinamento atmosferico.
Nel 2016, l’OMS ha stimato che 4,2 milioni di decessi all’anno potrebbero essere attribuiti all’inquinamento atmosferico da particelle fini o PM 2,5 (particelle di diametro inferiore a 2,5 μm).
Le PM 2.5 provengono da una vasta gamma di fonti, tra cui produzione di energia, abitazioni, industria, trasporti, rifiuti, agricoltura, polvere del deserto e incendi boschivi; le particelle possono viaggiare nell’atmosfera per centinaia di chilometri e le loro caratteristiche chimiche e fisiche possono variare notevolmente nel tempo e spazio.
L’OMS ha sviluppato le “Linee guida sulla qualità dell’aria” (AQG) per offrire indicazioni per ridurre gli impatti sulla salute dell’inquinamento atmosferico.
La prima edizione, AQG dell’OMS per l’Europa, è stata pubblicata nel 1987 con un aggiornamento globale (nel 2005) che riflette la maggiore evidenza scientifica dei rischi per la salute dell’inquinamento atmosferico in tutto il mondo e il crescente apprezzamento della portata globale del problema. L’attuale AQG dell’OMS afferma che la concentrazione media annuale non deve superare 10 μg /m.
L’adozione e l’attuazione di interventi politici si sono dimostrati efficaci nel migliorare la qualità dell’aria. Esistono almeno tre esempi di applicazione di politiche a lungo termine che hanno ridotto la concentrazione di inquinanti atmosferici in Europa e Nord America:
(i) il “Clean Air Act” del 1963 e le sue successive modifiche negli Stati Uniti;
(ii) la “Convention on Long-range Transboundary Air Pollution” (LRTAP) con protocolli applicati dall’inizio degli anni ’80 in Europa e Nord America;
(iii) le norme europee sulle emissioni approvate nell’Unione europea all’inizio degli anni ’90.
Tuttavia, tra il 1960 e il 2009 le concentrazioni di PM 2,5 a livello globale sono aumentate del 38%, a causa in gran parte degli incrementi verificatisi in Cina e India, con un incremento pari al 124% del numero dei decessi attribuibili all’inquinamento atmosferico.

Lo slancio dietro le agende dell’inquinamento atmosferico e dei cambiamenti climatici e le sinergie tra loro, insieme agli Obiettivi di sviluppo sostenibile (SDGs, Sustainable Development Goals) forniscono un’opportunità per affrontare l’inquinamento atmosferico e il relativo carico di malattia.

In questo studio le tendenze della qualità dell’aria globale tra il 2010 e il 2016 sono esaminate nel contesto di tentativi di riduzione dell’inquinamento atmosferico, sia attraverso politiche a lungo termine che attraverso i più recenti tentativi di ridurre i livelli di inquinamento atmosferico.

Particolare attenzione viene data alla copertura completa delle concentrazioni stimate e all’ottenimento di distribuzioni (a livello nazionale) delle esposizioni della popolazione per la valutazione dell’impatto sulla salute.

Tradizionalmente, la principale fonte di informazione è stata la misurazione derivata da reti di monitoraggio a terra ma, sebbene la copertura sia in aumento, restano regioni in cui il monitoraggio è scarso.

Il modello di integrazione dei dati per la qualità dell’aria (DIMAQ, Data Integration Model for Air Quality) è stato sviluppato dalla task force per l’integrazione dei dati dell’OMS per rispondere alla necessità di migliori stime delle esposizioni al PM 2,5 ad alta risoluzione spaziale (0,1 ° × 0,1 °) a livello globale.  DIMAQ calibra i dati di monitoraggio del terreno con informazioni ricavate da dati satellitari sulla profondità ottica dell’aerosol, modelli di trasporto chimico e altre fonti per fornire profili annuali di qualità dell’aria per singoli paesi, regioni e globalmente.
Attraverso le stime del PM 2.5 sono state confrontate le concentrazioni con studi precedenti ed è stata trovata una buona rispondenza quantitativa sulla direzione e l’entità delle tendenze.
Ciò è particolarmente vero in contesti ricchi di dati (Nord America, Europa occidentale e Cina) in cui i risultati delle tendenze sono coerenti con quanto riscontrato dall’analisi delle misurazioni PM 2.5 a livello del suolo .

Risultati

La Figura 1a mostra le concentrazioni medie annue di PM 2,5 per il 2016, stimate utilizzando DIMAQ; la Figura 1b le differenze nelle concentrazioni tra il 2010 e il 2016.

Sebbene l’inquinamento atmosferico colpisca sia i paesi ad alto che a basso reddito, i paesi a basso e medio reddito subiscono l’onere più elevato, con le concentrazioni più elevate osservate nel centro, nell’est del sud e del sud -Asia orientale.

Fig. 1: Map of global PM2.5 (μg/m3)

Le alte concentrazioni osservate in alcune parti del Medio Oriente, parti dell’Asia e regioni dell’Africa sub-sahariana sono associate alla sabbia e alla polvere del deserto. La polvere del deserto ha ricevuto una crescente attenzione a causa dell’entità della sua concentrazione e della capacità di essere trasportata su distanze molto lunghe in particolari aree del mondo.
Il Sahara è una delle maggiori fonti globali di polvere del deserto e l’aumento del PM 2,5 in questa regione è coerente con la previsione di un aumento della polvere del deserto dovuta ai cambiamenti climatici.

A livello globale tra il 2010 e il 2016 il 55,3% della popolazione mondiale è stata esposta ad un aumento dei livelli di PM 2,5, tuttavia vi sono marcate differenze nella direzione e nell’entità delle tendenze in tutto il mondo.

Ad esempio, in Nord America ed Europa le concentrazioni medie annue ponderate per la popolazione sono diminuite da 12,4 a 9,8 μg / m3 mentre nell’Asia centrale e meridionale sono aumentate da 54,8 a 61,5 μg / m 3.

Le riduzioni delle concentrazioni osservate in Nord America ed Europa si allineano a quelle riportate dall’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti e dall’Agenzia europea dell’ambiente (EEA). I valori più bassi osservati in queste regioni riflettono sostanziali processi regolatori che sono stati implementati trent’anni fa e che hanno portato a sostanziali diminuzioni dell’inquinamento atmosferico. Nei paesi ad alto reddito, l’entità dell’inquinamento atmosferico causato dalla diffusa diffusione del carbone e di altri combustibili solidi, insieme ad altre emissioni tossiche da processi industriali in gran parte non regolamentati, è fortemente diminuita con “Clean Air Acts” sul “controllo delle emissioni introdotte da metà del 20th secolo. Tuttavia, queste rimangono importanti fonti di inquinamento atmosferico in altre parti del mondo. In Nord America ed Europa, i tassi di miglioramento sono modesti a causa delle difficoltà nel ridurre le concentrazioni a livelli inferiori.

La valutazione dell’impatto sulla salute dell’inquinamento atmosferico richiede informazioni dettagliate sui livelli a cui sono esposte specifiche popolazioni. In particolare, è importante identificare se le aree in cui vi sono concentrazioni elevate sono localizzate con popolazioni elevate all’interno di un paese o di una regione. Le concentrazioni ponderate per la popolazione, spesso indicate come esposizioni ponderate per la popolazione, sono calcolate allineando spazialmente le concentrazioni di PM 2,5 con le stime della popolazione.

La Figura 2 mostra le tendenze globali delle concentrazioni stimate e delle concentrazioni ponderate per la popolazione di PM 2,5 per il periodo 2010-2016, insieme alle tendenze per le regioni SDGs.
Laddove le esposizioni ponderate per la popolazione sono superiori alle concentrazioni, come osservato in Asia centrale e Asia meridionale, ciò indica che livelli più elevati di inquinamento atmosferico coincidono con aree altamente popolate.
A livello globale, mentre le concentrazioni si sono leggermente ridotte (da 12,8 μg/m3 nel 2010 a 11,7 nel 2016), le concentrazioni ponderate per la popolazione sono leggermente aumentate (33,5 μg/m3 nel 2010, 34,6 μg/m3 nel 2016).
In Nord America ed Europa sono diminuite sia le concentrazioni sia le concentrazioni ponderate per la popolazione (rispettivamente 6,1–4,9 e 12,4–9,8 μg / m3 ).
L’associazione tra concentrazioni e popolazione è chiaramente visibile per l’Asia centrale e l’Asia meridionale, dove le concentrazioni sono aumentate da 29,6 a 31,7 μg / m3 (un aumento del 7%) mentre le concentrazioni ponderate per la popolazione erano più elevate sia in termini di grandezza che in percentuale di aumento, aumentando da 54,8 a 61,5 μg/m3 (un aumento del 12%).

Fig. 2: Trends in PM2.5 from 2010 to 2016, by SDG region.

Per l’Asia orientale e l’Asia sudorientale le concentrazioni aumentano dal 2010 al 2013 e poi diminuiscono dal 2013 al 2016, a seguito dell’attuazione del “Piano d’azione per la prevenzione e il controllo dell’inquinamento atmosferico” e della transizione verso un mix energetico più pulito a causa della maggiore urbanizzazione in Cina.
Le concentrazioni ponderate sulla popolazione per le aree urbane in questa regione sono fortemente influenzate dalla Cina, che comprende il 62,6% della popolazione nella regione.
Le concentrazioni ponderate per la popolazione sono più elevate delle concentrazioni e la diminuzione è più marcata (nelle concentrazioni ponderate per la popolazione), indicando che l’attuazione delle politiche ha avuto successo in termini di numero di persone colpite.
L’effetto opposto della ponderazione della popolazione si osserva nelle aree dell’Asia occidentale e del Nord Africa dove una tendenza crescente nelle concentrazioni ponderate per la popolazione (da 42,0 a 43,1 μg/m3 ) contiene valori più bassi rispetto alle concentrazioni (da 50,7 a 52,6 μg/m3). In questa regione, le concentrazioni sono inversamente correlate alla popolazione, riflettendo le alte concentrazioni associate alla polvere del deserto in aree a bassa densità di popolazione

Discussione

Le politiche a lungo termine per ridurre l’inquinamento atmosferico si sono dimostrate efficaci e sono state attuate in molti paesi, in particolare in Europa e negli Stati Uniti.
Tuttavia, anche nei paesi con l’aria più pulita ci sono un gran numero di persone esposte a livelli dannosi di inquinamento atmosferico.
Sebbene sia difficile quantificare con precisione i risultati di politiche specifiche, l’accoppiamento delle prove per interventi efficaci con le tendenze globali, regionali e locali dell’inquinamento atmosferico può fornire informazioni essenziali per la base di prove che sono fondamentali per informare e monitorare le politiche future.
Vi sono stati importanti progressi nei metodi che espandono la base di conoscenza sugli impatti dell’inquinamento atmosferico sulla salute, dalle prove sugli effetti sulla salute, modellando i livelli di inquinamento atmosferico, e quantificazione degli impatti sulla salute che possono essere utilizzati per monitorare e riferire sui progressi verso gli indicatori relativi all’inquinamento atmosferico degli Obiettivi di sviluppo sostenibile: SDG 3.9.1 (tasso di mortalità attribuito all’inquinamento dell’aria domestica e ambientale); SDG 7.1.2 (percentuale di popolazione che si affida principalmente a carburanti e tecnologie pulite); e SDG 11.6.2 (livelli medi annui di particolato fine (ad es. PM 2.5 e PM 10 ) nelle città (ponderati per la popolazione).

Vi è una continua necessità di ulteriori ricerche, collaborazione e condivisione di buone pratiche tra scienziati e organizzazioni internazionali, ad esempio l’OMS e l’Organizzazione meteorologica mondiale, per migliorare la modellizzazione dell’inquinamento atmosferico globale e la valutazione del suo impatto sulla salute.

Ciò includerà lo sviluppo di modelli che affrontano domande specifiche, tra cui ad esempio gli effetti dell’inquinamento atmosferico transfrontaliero e della polvere del deserto, e di produrre strumenti che forniscano ai responsabili politici la capacità di valutare gli effetti degli interventi e di prevedere con precisione i potenziali effetti delle politiche proposte .

A livello globale, la popolazione esposta a livelli di PM 2,5 al di sopra dell’attuale AQG dell’OMS (media annua di 10 μg/m3 ) è scesa dal 94,2% nel 2010 al 90,0% nel 2016, trainato in gran parte da diminuzioni in Nord America ed Europa (dal 71,0% nel 2010 al 48,6% nel 2016).
Tuttavia, tali miglioramenti non sono stati osservati in altre regioni in cui la percentuale è rimasta praticamente costante ed estremamente elevata (ad esempio, maggiore del 99% nelle regioni dell’obiettivo di sviluppo sostenibile (SDG) nell’Asia centrale, meridionale, orientale e sud-orientale.

Il problema e la necessità di soluzioni non si limitano alle città: in gran parte del mondo anche la stragrande maggioranza delle persone che vivono nelle aree rurali sono esposte a livelli superiori alle linee guida.
Sebbene vi siano differenze quando si considerano le aree urbane e rurali in Nord America ed Europa, nella stragrande maggioranza delle popolazioni del mondo che vivono in entrambe le aree urbane e rurali sono esposte a livelli superiori agli AQG.

Tuttavia, in altre regioni la storia è molto diversa, ad esempio concentrazioni ponderate sulla popolazione nelle aree rurali dell’Asia centrale e meridionale (55,5 μg / m3 ), Sub -Africa sahariana (39,1 μg / m3 ), Asia occidentale e Africa settentrionale (42,7 μg / m 3) e le regioni dell’Asia orientale e del Sud-est asiatico (34,3 μg / m3 ) (nel 2016) erano tutte notevolmente al di sopra dell’AQG.

Dal 2010 al 2016 le concentrazioni ponderate per la popolazione nelle aree rurali della regione dell’Asia centrale e meridionale sono aumentate di circa l’11% (da 49,8 a 55,5μg/m 3). Ciò è in gran parte guidato da grandi popolazioni rurali in India, dove il 67,2% della popolazione vive in zone rurali.

Affrontare l’inquinamento atmosferico sia in ambito rurale che urbano dovrebbe quindi essere una priorità chiave nel ridurre efficacemente l’onere delle malattie associate all’inquinamento atmosferico.

I tentativi di mitigare gli effetti dell’inquinamento atmosferico sono variati a seconda della fonte e delle condizioni locali, ma in tutti i casi la cooperazione tra settori e livelli diversi, urbano, regionale, nazionale e internazionale, è cruciale. Le politiche e gli investimenti a sostegno di un accesso accessibile e sostenibile all’energia pulita, trasporti più puliti e produzione di energia, nonché alloggi a basso consumo energetico e la gestione dei rifiuti urbani possono ridurre le principali fonti di inquinamento dell’aria esterna.

Gli interventi non solo migliorerebbero la salute, ma ridurrebbero anche gli inquinanti climatici e fungere da catalizzatore per lo sviluppo economico locale e la promozione di stili di vita sani.

Fonte: Nature Research

Traduzione, adattamento e sintesi a cura della redazione di Ancler