Il carbonio elementare (EC, Elemental Carbon) è una frazione del particolato atmosferico costituita da particelle fini prodotte dalla combustione incompleta di materiali organici.

Le principali fonti in ambito occupazionale sono:

• motori diesel e veicoli a combustione interna,
• processi industriali e produzione energetica,
• combustione di residui agricoli e forestali.

Il carbonio elementare ha importanti implicazioni sanitarie nei luoghi di lavoro, quali ad esempio:

• Patologie respiratorie: l’esposizione può provocare infiammazioni delle vie aeree, riduzione della funzionalità polmonare e aggravamento di patologie croniche.
• Sistema cardiovascolare: sono stati osservati effetti negativi quali aumento della pressione arteriosa, rischio di ischemie e infarti.
• Cancerogenicità: EC funge da vettori di sostanze cancerogene e genotossiche (come IPA e metalli pesanti) che si legano alla superficie delle particelle, penetrano nell’organismo e ne aumentano il potenziale rischio oncogeno.

Il monitoraggio del carbonio elementare nei luoghi di lavoro si basa su campionamento con filtri in fibra di quarzo e analisi termo-ottica. I principali metodo analitici sono:

• NIOSH 5040: metodo specifico per la misura del particolato diesel (DPM, Diesel Particulate Matter) come carbonio elementare. Prevede l’uso di filtri in quarzo da 25 o 37 mm, campionatori personali e flussi compresi tra 2–4 L/min. I filtri vengono pretrattati a 800 °C per eliminare contaminanti organici.
• EUSAAR II: protocollo europeo di riferimento per l’analisi termo-ottica dei filtri.

È fondamentale garantire l'uniformità del deposito sul filtro per avere risultati rappresentativi. In ambienti con alte concentrazioni di polveri, si utilizzano cicloni o impattori per selezionare la frazione dimensionale e prevenire il sovraccarico dei filtri.

Negli ultimi anni, il carbonio elementare ha acquisito grande rilevanza anche in materia di salute e sicurezza sul lavoro. Dal 21 febbraio 2023 è in vigore in Italia il limite di esposizione professionale per i gas di scarico dei motori diesel, fissato a 0,05 mg/m³ di carbonio elementare (EC). Questo valore è stato introdotto nel D.lgs. 81/2008 (Testo Unico Sicurezza), a seguito della classificazione delle emissioni diesel come cancerogene. In ambito europeo, la misura di EC è prevista dalla Direttiva 2008/50/CE e dalle successive modifiche alla Direttiva 2004/37/CE sui cancerogeni nei luoghi di lavoro, con recepimento nei vari Stati membri.