I neutroni rilevano l'inquinamento dell'aria
Inquinamento atmosferico: gli scienziati portoghesi hanno analizzato per la prima volta i licheni delle zone con produzione tradizionale di carbone di legna con l'aiuto della fonte di neutroni di ricerca Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) presso l'Università Tecnica di Monaco (TUM). Nelle vicinanze della produzione di carbone, i licheni contenevano più del doppio della concentrazione di fosforo, che viene prodotto durante la combustione.
Tradizione contro inquinamento dell'aria: nella regione intorno a Ponte de Sor (contea di Portalegre, Portogallo), il carbone di legna è stato prodotto per secoli facendo bruciare la legna nelle carbonaie. Ma la produzione tradizionale di carbone di legna non solo fornisce posti di lavoro, ma anche aria cattiva.
Lamentele sull'odore, nuvole di fumo in inverno, rapporti di asma e altre malattie respiratorie non sono rare, dice il chimico Dr Nuno Canha dell'Instituto Superior Técnico dell'Università di Lisbona. Tuttavia, non ci sono state finora misurazioni ufficiali della qualità dell'aria.
I licheni assorbono le sostanze inquinanti dall'aria
Alla ricerca di un metodo per misurare la qualità dell'aria in modo indiretto, il dottor Nuno Canha si è imbattuto nella prompt gamma activation analysis (PGAA), che è possibile grazie ai neutroni dell'FRM II di Garching. Qui, i neutroni attivano le tracce di inquinanti, che sono poi ancora rilevabili anche nelle più piccole concentrazioni.
Per il suo studio, il dottor Canha ha raccolto i licheni che crescono sui tronchi d'ulivo nella zona delle carbonaie. I licheni sono una comunità di funghi e alghe senza radici. "Poiché assorbono tutte le loro sostanze nutritive attraverso l'aria, sono eccellenti indicatori della qualità dell'aria", dice Nuno Canha. Ha raccolto un lotto in primavera e l'altro in autunno per escludere le differenze stagionali.
Più stress vicino alle cataste di carbone
Un indicatore dell'esposizione dei licheni agli inquinanti atmosferici è la loro conduttività, perché le sottili membrane cellulari si rompono sotto stress estremo, il che aumenta la conduttività dei licheni.
Nuno Canha ha scoperto che i licheni nelle immediate vicinanze dei forni per la produzione di carbone avevano il doppio della conducibilità in autunno rispetto ai licheni più lontani dai forni. In primavera, questa differenza tra i singoli siti non era così evidente.
Lo scienziato sospetta che questo sia dovuto al precedente periodo piovoso prima della raccolta dei licheni in primavera, che abbassa il livello di stress delle creature, mentre era piuttosto secco prima della raccolta in autunno.
Altre fonti di inquinamento in autunno e primavera
Insieme a TUM scienziati Dr Zsolt Révay e Dr Christian Stieghorst, Nuno Canha rilevato 22 elementi nei licheni utilizzando l'analisi di attivazione gamma prompt.
Le concentrazioni degli elementi fosforo (P) e zolfo (S), che sono presenti nel fumo della legna che brucia, erano particolarmente diverse in autunno. I licheni raccolti da Canha nelle immediate vicinanze delle carbonaie contenevano più del doppio di P e le più alte concentrazioni di S in autunno, rispetto a tutti gli altri luoghi.
"Questo si adatta bene alle misure di conducibilità, che attestano anche un maggiore stress per i licheni in autunno direttamente accanto alle fornaci", dice Canha. Al contrario, in primavera erano soprattutto i licheni vicino a una zona popolata con poco traffico a contenere più zolfo e fosforo. Nuno Canha lo attribuisce ai fumi di scarico delle stufe a legna private e alle influenze meteorologiche.
Nuno Canha spera che lo studio porterà l'impatto della produzione di carbone tradizionale sulla qualità dell'aria più al centro dell'attenzione delle autorità. Per esempio, i filtri dell'aria potrebbero rimuovere gli inquinanti dal gas di scarico.
Pubblicazione:
Nuno Canha, Ana Rita Justino, Catarina Galinha, Joana Lage, Christian Stieghorst, Zsolt Revay, Célia Alves, Susana Marta Almeida-
Caratterizzazione elementare di licheni nativi raccolti in un'area interessata dalla produzione tradizionale di carbone di legna
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 325:293-302 (2020)
https://link.springer.com/article/10.1007/s10967-020-07224-3
Più informazioni:
Il lavoro è stato finanziato dalla Fundação para a Ciência e a Tecnologia portoghese.
Fonte di neutroni di ricerca Heinz Maier-Leibnitz: https://www.frm2.tum.de
Centro Heinz Maier-Leibnitz: https://mlz-garching.de/pgaa/de
Técnico Lisboa: https://tecnico.ulisboa.pt/en/
