La caratterizzazione del particolato aerosospeso risulta essere un esercizio estremamente complesso poiché sono necessari molti parametri per descriverne lo stato fisico e chimico. In particolare per la caratterizzazione fisica dell’aerosol, attualmente vengono utilizzate diverse metodologie di campionamento.

Per quanto riguarda il controllo dell’inquinamento urbano vengono attualmente monitorati alcuni parametri rappresentativi per l’ applicazione di provvedimenti volti alla salvaguardia della salute della popolazione. In particolare per la valutazione del particolato aerosospeso viene utilizzato il parametro PTS (polveri totali sospese), dove viene campionata la totalità delle particelle presenti nell’aria. Studi di tossicologia inalatoria evidenziano però, che il destino delle particelle nell’apparato respiratorio dipende dalle loro proprietà chimico-fisiche, ed in particolare dalle loro dimensioni, tanto è vero che particelle grosse non entrano neppure nell’albero respiratorio (si parla di frazione inalabile cioè di particelle con diametro inferiore a 10 mm, in quanto quelle più grosse non sono ritenute inalabili) e non tutte quelle che entrano raggiungono il polmone. Il dato PTS sarebbe quindi poco rappresentativo della pericolosità delle polveri aerosospese e da più parti si sta già pensando di dotare le centraline con sistemi che misurino soltanto la frazione inalabile.

Questa si ottiene utilizzando l’attuale campionatore PTS di una testa di campionamento PM10, che, grazie alla sua struttura, effettua una selezione aerodinamica del particolato sospeso in ingresso. Una informazione più dettagliata della granulometria delle particelle si può ottenere grazie all’utilizzo degli impattori, che sono strumenti studiati per fornire informazioni relative alla distribuzione in massa del materiale aerosospeso. Essi sono basati sul principio fisico secondo il quale una particella sospesa in flusso d’aria direzionata contro una superficie, se costretta ad un brusco cambiamento di direzione tenderà a deviare dal filetto fluido, in cui si trova, in misura tanto maggiore quanto più grande è la sua massa (inerzia).

Gli impattori tramite il posizionamento in successione di stadi dotati di orifizi progressivamente minori, realizzano quell’incremento della velocità di flusso che provoca la cattura di particelle via via più piccole sui supporti di impatto; inoltre sui depositi relativi ai vari stadi è possibile eseguire determinazioni gravimetriche (pesate). Esistono numerosi modelli di impattori, che possono soddisfare le più svariate esigenze di campionamento: per citare solo due estremi si va dal campionatore di tipo personale di ridotte dimensioni a bassa portata di campionamento, 2 litri per minuto (lpm), che è stato studiato per essere utilizzato dai lavoratori in ambiente industriale, fino all’impattore ad alto volume, di notevole ingombro e peso, capace di aspirare qualche metro cubo al minuto (m3/m). Allo scopo di campionare anche le particelle, le cui dimensioni non rendono efficace la separazione inerziale, sono stati costruiti impattori LPI (Lower Pressure Impactor) dove in alcuni stadi l’atmosfera è rarefatta (bassa pressione).