Ruolo delle piante nella riduzione del particolato in ambienti indoor

This thesis explores the impact of plant presence on indoor air quality, focusing on atmospheric particulate matter and the effectiveness of plants in reducing suspended particles, namely, PM10, PM2.5 and PM1. The first part of the thesis is based on a comprehensive review of scientific literature, from pioneering studies before 2000 to recent research up to 2023. The research highlights a growing interest in plant-based air purification solutions, with a notable increase in scientific publications since 2011. This rise is hypothesized to be influenced by increased awareness of the environmental benefits of plants and concerns about indoor air quality, which were amplified during the COVID-19 pandemic. Analysis of the species used and their efficiency in reducing atmospheric particulate matter, through parameters like Clean Air Delivery Rate (CADR) and particle half-life, revealed that Spathiphyllum wallisii (Thierry) is the most effective, with the highest CADR for PM10, PM2.5, and PM1. Other species such as Syngonium podophyllum (Schott) and Peperomia obtusifolia (Miq.) also performed well but were less effective compared to Spathiphyllum wallisii. Chlorophytum comosum (Thunb.) demonstrated significant filtering capabilities. The literature review also showed that Epipremnum aureum (Linden & André) has been frequently studied for its adaptability, resistance and resilience to various environmental conditions. Subsequent experimentation was then conducted in a controlled environment using potted plants of Epipremnum aureum, commonly known as Pothos. The data from these trials showed that the presence of this plant led to a slightly faster removal of particulate matter compared to conditions without the plant. In conclusion, this thesis provides a critical overview of the potential and limitations of indoor plants in managing atmospheric particulate matter. While highlighting the positive role of plants in improving air quality, the results indicate the importance of species selection and suggest that plant-based solutions alone may not be sufficient. Further studies are needed to identify more effective plants and evaluate combinations of technologies that could optimize air purification. Keywords: biofiltration, phytoremediation, potted plants, air purification, green walls, indoor air pollution, PM. Search engines used: ScienceDirect, Scopus, Web of Science.

Questa tesi esplora l'impatto della presenza delle piante sulla qualità dell'aria indoor, con particolare attenzione alle particelle atmosferiche e all'efficacia delle piante nella riduzione delle particelle sospese, ovvero PM10, PM2.5 e PM1. La prima parte della tesi si basa su una revisione completa della letteratura scientifica, dalle ricerche pionieristiche prima del 2000 fino agli studi recenti fino al 2023. La ricerca evidenzia un crescente interesse per le soluzioni di purificazione dell'aria basate sulle piante, con un notevole aumento delle pubblicazioni scientifiche dal 2011. Questo incremento è ipotizzato essere influenzato dalla maggiore consapevolezza dei benefici ambientali delle piante e dalle preoccupazioni per la qualità dell'aria indoor, amplificate durante la pandemia di COVID-19. L'analisi delle specie utilizzate e della loro efficienza nella riduzione del particolato atmosferico, attraverso parametri come il Clean Air Delivery Rate (CADR) e il tempo di dimezzamento del particolato, ha rivelato che Spathiphyllum wallisii (Thierry) è la più efficace, con il CADR più alto per PM10, PM2.5 e PM1. Altre specie come Syngonium podophyllum (Schott) e Peperomia obtusifolia (Miq.) hanno avuto buone prestazioni, ma sono state meno efficaci rispetto a Spathiphyllum wallisii. Chlorophytum comosum (Thunb.) ha dimostrato capacità di filtraggio significative. La revisione della letteratura ha anche mostrato che Epipremnum aureum (Linden & André) è stato frequentemente studiato per la sua adattabilità, resistenza e resilienza a diverse condizioni ambientali. Successivamente, sono stati condotti esperimenti in un ambiente controllato utilizzando piante in vaso di Epipremnum aureum, comunemente conosciuta come Pothos. I dati di questi esperimenti hanno mostrato che la presenza di questa pianta ha portato a una rimozione leggermente più rapida del particolato rispetto alle condizioni senza la pianta. In conclusione, questa tesi fornisce una panoramica critica del potenziale e delle limitazioni delle piante in ambienti indoor nella gestione delle particelle atmosferiche. Pur evidenziando il ruolo positivo delle piante nel migliorare la qualità dell'aria, i risultati indicano l'importanza della selezione delle specie e suggeriscono che le soluzioni basate sulle piante, da sole potrebbero non essere sufficienti. Sono necessari ulteriori studi per identificare piante più efficaci e valutare combinazioni di tecnologie che potrebbero ottimizzare la purificazione dell'aria. Parole chiave: biofiltrazione, fitorimedio, piante in vaso, purificazione dell'aria, green walls, inquinamento atmosferico indoor, PM. Motori di ricerca utilizzati: ScienceDirect, Scopus, Web of Science.