I buchi dell`ozono

ATMOSFERA TERRESTRE
INQUINAMENTO ATMOSFERICO
INQUINAMENTO ATMOSFERICO
presenza nell'atmosfera di sostanze che
causano un effetto misurabile sull’essere
umano, sugli animali, sulla vegetazione o sui
diversi materiali.
Queste sostanze di solito non sono presenti nella
normale composizione dell’aria, oppure lo sono ad un
livello di concentrazione inferiore.
Gli inquinanti vengono solitamente distinti in due gruppi
principali:
quelli di origine antropica, cioè prodotti dall’uomo, e quelli
naturali.
INQUINANTI
Primari sono gli inquinanti che vengono immessi
direttamente nell’ambiente in seguito al processo che li ha
prodotti.
Secondari sono invece quelle sostanze che si formano
dagli inquinanti primari (sia antropogenici che naturali) a
seguito di modificazioni di varia natura causate da reazioni
che, spesso, coinvolgono l’ossigeno atmosferico e la luce.
INQUINANTI PRIMARI
I principali sono quelli emessi nel corso dei processi di
combustione di qualunque natura:
il monossido di carbonio,
il biossido di carbonio,
gli ossidi di azoto (NOx),
le polveri,
gli idrocarburi incombusti,
anidride solforosa.
TRASFORMAZIONI
inquinanti primari
Processi di diffusione, trasporto e deposizione.
Processi di trasformazione chimico-fisica che possono
portare
alla
formazione
degli
inquinanti
secondari.
DISPERSIONE, RIMOZIONE
Dispersione: da fenomeni di diffusione turbolenta
di trasporto delle masse d’aria.
Rimozione: è
deposizione.
determinata
dai
vari
processi
di
Dispersione e rimozione
processi meteorologici che regolano il comportamento
delle masse d’aria nella troposfera.
Microinquinanti organici in fase
gassosa
Il ciclo vitale delle sostanze
troposfera è determinato:
chimiche
nella
• dalla distribuzione territoriale
• dall’intensità emissiva delle sorgenti primarie,
• dai processi di veicolazione attraverso i venti, e delle
acque superficiali e sotterranee,
• dall’intervento dell’uomo
• dai meccanismi di conversione chimica e rimozione.
… Microinquinanti organici in fase
gassosa…
•il radicale ossidrile (OH.)
•
la sorgente primaria: il processo di
fotolisi dell’ozono troposferico
• altre importanti specie ossidanti
• radicale ossidrile
• all’ozono
• l’ossigeno atomico (O),
• il radicale idroperossile (HO2)
• il radicale nitrato (NO3).
… Microinquinanti organici in fase
gassosa…
Le possibili vie di rimozione atmosferica:
• la fotolisi diretta
• la reazione con ozono
• l’attacco diurno da parte del radicale OH
• quello notturno da parte del radicale nitrato.
Chimica della Stratosfera
Lo strato di ozono
è una regione dell’atmosfera che rappresenta il
naturale schermo della terra alle radiazioni solari
essendo in grado di filtrare le radiazioni UV.
La quantità totale di ozono che ci sovrasta in
qualsiasi punto dell’atmosfera è espressa in unità
Dobson (DU).
FORMAZIONE E DISTRUZIONE NON
CATALITICA DELL’OZONO
La reazione di formazione dell’ozono nella
stratosfera genera calore sufficiente per
influenzare la temperatura in questa regione
dell’atmosfera.
Al disopra della stratosfera
l’aria è assai sottile
La concentrazione delle molecole di O2è così bassa che
gran parte dell’O2, esiste in forma atomica O
in seguito a fotodissociazione di molecole di O2
O2 + h (200-280 nm)  2 O
Gli atomi di ossigeno formati
finiscono per collidere e riformare O2
2 O  O2
che va ancora incontro a fotodissociazione.
Nella stratosfera
L’intensità della luce UV-C è assai minore:
gran parte di essa è filtrata da parte dell’O2 sovrastante.
L’aria è più densa con maggiore concentrazione di
O 2.
Gran parte dell’ossigeno stratosferico: è in forma di
O2 piuttosto che di ossigeno atomico.
O + O2  O3 + calore
Fonte di tutto
l’ozono presente
nella stratosfera
Nella parte inferiore della stratosfera
La concentrazione di O2 è maggiore che nella parte
superiore.
La radiazione UV sono filtrate prima: è poca la quantità
di ossigeno dissociata e poca la quantità di O3 formata.
La densità dell’O3 raggiunge il massimo dove è
più alto è il prodotto tra l’intensità della
radiazione UV-C e la concentrazione di O2.
Gran parte dell’O3 è localizzato
tra 15 e 35 Km di altezza cioè si situa nella parte inferiore e
intermedia della stratosfera, regione nota come strato di
ozono.
Il massimo di densità dell’ozono si trova:
a circa 25 Km di altezza al disopra delle aree tropicali,
a 21 km di altezza alle latitudini intermedie,
a 18 Km a livello delle regioni subartiche.
Per dissipare l’energia termica generata nelle
collisioni tra ossigeno atomico (O) e quello molecolare
(O2) che producono O3
è necessaria una terza molecola M (quale l’N2):
O + O2 + M  O3 + M + calore
Tale liberazione di calore è la causa della maggiore
temperatura della stratosfera rispetto a quella
dell’aria sovrastante e sottostante.
La stratosfera
è quindi definita come la regione dell’atmosfera compresa
tra questi due confini di temperatura in cui si ha
un’inversione termica.
Nella stratosfera l’aria è stratificata
perché il mescolamento verticale è lento per il fatto che
l’aria fredda con maggiore densità non sale
spontaneamente per effetto della forza di gravità.
La distruzione dell’O3
ad opera della radiazione UV di lunghezza d’onda minore di 320
nm:
O3 + h ( < 320nm)  O2 + O*
L’atomo O* si trova in uno stato eccitato a più alta energia e, se
non reagisce con altri atomi tale energia viene persa.
Le reazioni possibili di O*
O* + O2  O3
O* + O3  2 O2
reazione molto lenta
RIASSUMENDO…
L’O3 della stratosfera viene continuamente formato,
decomposto e riformato durante le ore diurne.
Viene prodotto
in virtù della presenza delle radiazioni UV-C (200-280 nm)
viene provvisoriamente distrutto:
quando filtra gli UV-B e UV-C:
quando reagisce con atomi di ossigeno
…RIASSUMENDO
L’O3 non si forma
al di sotto della stratosfera per la mancanza degli UV-C
al di sopra dove predominano atomi di ossigeno che si
ricombinano a formare O2 .
… quindi …
stratosfera
troposfera
Distruzione dello strato di ozono
L’equilibrio fotochimico relativo alla
produzione-distruzione dell’ozono
stratosferico
è soggetto ad oscillazioni naturali legate
all’attività della parte più esterna del sole ,
al flusso di radiazione solare che raggiunge la
stratosfera,
Distruzione dello strato di ozono
Oltre al fenomeno naturale
dovuto all’assorbimento delle radiazioni
solari
avviene attraverso un ciclo catalitico ….
ALTRI MECCANISMI ALLA BASE DELLA
DISTRUZIONE DELL’OZONO:
PROCESSI CATALITICI
Esistono alcune specie atomiche e molecolari di tipo X
(catalizzatori) che reagiscono efficacemente con O3
sottraendo un atomo di ossigeno.
X + O3  XO +O2
XO + O  X +O2
________________
O3 + O  2O2
Chimicamente, tutti i catalizzatori di tipo X sono
radicali liberi cioè atomi o molecole contenenti un numero
dispari di elettroni.
La distruzione catalitica di ozono si manifesta anche in
atmosfera non inquinata poiché tali catalizzatori sono
sempre presenti nell’atmosfera.
La specie chimica responsabile della maggior parte della
distruzione dell’ozono in un’atmosfera non inquinata è
la molecola dell’ossido di azoto NO·.
OH·
OH· catalizzatore tipo X che svolge un
fondamentale alla distruzione dell’O3 a
superiori.
ruolo
quote
E’ prodotto dalla reazione di atomi di ossigeno
eccitati con molecole di acqua o metano:
O* + CH4  OH· + CH3
O* + H2O 2 OH·
L’ossido di azoto NO·
NO· catalizzatore tipo X più importante nella parte
centrale della stratosfera.
E’ prodotto quando l’ossido nitroso N2O che sale dalla
troposfera alla stratosfera reagisce con atomi di ossigeno
eccitati prodotti dalla decomposizione fotochimica
dell’O3:
O* + N2O  2 NO·
NO· + O3  NO2 · + O2
NO2 · + O  NO· + O2
______________________________________________
O3 + O  2O2
La decomposizione fotochimica
dell’O3
da parte degli UV-B o dei catalizzatori di tipo X
dipende
• dalla concentrazione dell’ozono
• dall’intensità della radiazione solare
• o dalla concentrazione del catalizzatore.
a parità di luce solare,
la concentrazione O3 aumenta
fino a che la velocità di distruzione eguaglia
quella di formazione:
condizioni di
STATO STAZIONARIO.
CLORO E BROMO ATOMICI COME
CATALIZZATORI DI TIPO X
La decomposizione, nella stratosfera dei
gas contenenti cloro,
genera un continuo rifornimento di cloro
con conseguente aumento del potenziale
di distruzione dell’ozono in questa
regione.
CLORO E BROMO ATOMICI COME
CATALIZZATORI DI TIPO X
Le molecole di CH3Cl nella stratosfera:
o decomposte dagli UV-C
o attaccate dai radicali OH·,
per produrre in entrambi i casi cloro atomico Cl·
CH3Cl + h (UV-C)  Cl· + CH3·
OH· + CH3Cl  Cl· + altri prodotti
Gli atomi di cloro atomico Cl·
Sono efficienti catalizzatori di tipo X nella distruzione
dell’ozono:
Cl· + O3  ClO· + O2
ClO· + O  Cl· + O2
____________________
O3 + O  2 O2
…
… in ogni momento, tuttavia, il cloro presente (circa
99%) nella stratosfera si trova:
• ClONO2 (gas cloronitrato):
ClO· + NO2 ·  ClONO2
ClONO2 + h (pochi giorni o ore)
 ClO· + NO2·
• HCl
Cl· + CH4  HCl + CH3·
OH· + HCl  H2O+ Cl·
forme attive
In natura vengono prodotte anche rilevanti quantità di
metilbromuro CH3Br.
Una parte di CH3Br può finire per raggiungere la
stratosfera e decomporre fotochimicamente liberando
bromo atomico Br .
CH3Br + h (UV-C)  Br· + CH3 ·
Br· + O3  BrO · + O2
Br· forma attiva
Quasi tutto il bromo presente nella
stratosfera rimane nella forma
attiva!!!
• perché la reazione di formazione della forma inattiva
HBr da bromo atomico Br· e il metano CH4 è molto
lenta (endotermica)
• perché HBr è decomposto fotochimicamente.
In un confronto tra atomi
Il bromo nella stratosfera è più efficiente del cloro
nel distruggere l’ozono
ma la sua concentrazione è nettamente minore!!!
I buchi dell’ozono
• Ogni anno l'ozono della stratosfera al di sopra
dell'Antartide si riduce fino al 50% per alcuni mesi
soprattutto per azione del cloro:
– si forma un buco nello strato dell'ozono(dal 1979 ).
• può verificarsi da settembre all'inizio di novembre, i
mesi che, al Polo sud, corrispondono alla primavera.
• le intense ricerche condotte alla fine degli anni '80
hanno permesso di chiarire la chimica di questo
fenomeno.
I buchi dell’ozono
• Il buco dell'ozono compare come effetto di
particolari condizioni climatiche invernali nella bassa
stratosfera,
– là dove di solito è maggiore la concentrazione
dell'ozono;
• queste condizioni trasformano temporaneamente
tutto il cloro presente nelle forme cataliticamente
inattive HCl e CIONO2,
– nelle forme attive Cl. e CIO. con provvisorio aumento
delle specie chimiche attive
– con un'estesa, seppure temporanea, diminuzione
dell'ozono.
I buchi dell’ozono
• La conversione delle forme inattive del cloro in
quelle attive avviene alla superficie di cristalli:
– formati da una soluzione di acqua e acido
nitrico: da OH. e NO2. gassosi.
• la condensazione di questi gas in goccioline
liquide o in cristalli solidi di solito non si verifica
nella stratosfera, dove la concentrazione
dell'acqua è considerevolmente ridotta.
I buchi dell’ozono
• Durante la notte polare
– Il consueto meccanismo di riscaldamento della
stratosfera dovuto alla liberazione di calore nella
reazione tra O2 e O
– viene a mancare in conseguenza della mancata
produzione di ossigeno atomico dall'O2.
• Poiché la stratosfera al di sopra del Polo Sud diviene
così fredda durante la notte polare della parte
centrale dell'inverno,
– la pressione atmosferica cala nettamente come
previsto dalla legge dei gas ideali, secondo cui essa è
proporzionale alla temperatura espressa in gradi
Kelvin.
I buchi dell’ozono
• L’ effetto sulla pressione,
• la rotazione terrestre,
• producono un vortice:
– una massa di aria che ruota su sé stessa e in cui i venti possono
superare la velocità di 300 km l'ora.
• Poiché in questo vortice non può entrare materia,
– l'aria contenuta al suo interno viene ad essere isolata e rimane
molto fredda per mesi.
• Al Polo sud, il vortice si mantiene nella primavera
(ottobre).
• Il vortice attorno al Polo nord di solito si interrompe a
febbraio o all'inizio di marzo prima che in questa zona
torni la massima luce solare.
I buchi dell’ozono
• I cristalli prodotti dalla condensazione dei gas
all'interno del vortice:
– formano le nubi polari stratosferiche, o PSC (polar
stratospheric clouds).
• Quando la temperatura scende:
– i primi cristalli che si formano sono quelli del triidrato
dell'acido nitrico, HNO3 x 3H2O.
• Quando la temperatura dell'aria scende di poco sotto
i - 80°C:
– si forma anche un altro tipo di cristalli, in cui il
rapporto acqua/acido nitrico e le dimensioni sono
maggiori.
I buchi dell’ozono
Schema illustrante la produzione di cloro molecolare dalle forme inattive, nella
stratosfera, durante la primavera antartica.
I buchi dell’ozono
• Durante i bui mesi invernali
– il cloro elementare si accumula diventando la specie
chimica gassosa contenente cloro più abbondante.
• Quando ricompare il primo sole, all'inizio della
primavera antartica,
– le molecole di Cl2 vengono decomposte in cloro
atomico ad opera della componente UV della luce:
Cl2 + luce UV → 2 Cl.
I buchi dell’ozono
• Allo stesso modo, la reazione di altre molecole di
ClONO2 con l'acqua contenuta nel tipo di cristalli di
dimensioni maggiori produce HOCI
– che, per effetto della luce solare, si decompone in Cl..
e OH.:
H2O (s)+ ClONO2 (g) → HOCl (g)+ HNO3(s)
HOCl + luce UV → OH. + Cl.
I buchi dell’ozono
• i cristalli permangono mesi.
• gli atomi di cloro trasformati in HCl per reazione con
molecole di metano vengono
– riconvertiti in Cl2 sui cristalli
– in Cl. ad opera della luce solare.
• l'inattivazione del monossido di cloro per
trasformazione in cloronitrato
– non si verifica fintantoché tutti i radicali NO., necessari
per questa reazione non sono stati provvisoriamente
legati ai cristalli in forma di acido nitrico.
I buchi dell’ozono
• Molti dei cristalli di tipo più grande si spostano verso
il basso,
– diretti nella parte superiore della troposfera, per
effetto della gravità;
• durante questo spostamento, essi raccolgono i
radicali NO2. presenti nella parte inferiore della
stratosfera al di sopra del Polo sud
– impedendo ulteriormente la disattivazione del cloro.
• Solo quando le PSC e il vortice si sono estinti
– il cloro può tornare prevalentemente nella forma
inattiva.
I buchi dell’ozono
• La liberazione di acido nitrico dai cristalli nella fase
gassosa causa la trasformazione di questo acido in
NO2 . per azione della luce solare:
HNO3 + luce UV → NO2. + OH.
• Inoltre quando, nella tarda primavera, il vortice si
estingue,
– l'aria contenente NO . si mescola con quella polare.
– Il biossido di azoto si combina rapidamente con il
monossido di cloro a formare il cloronitrato,
cataliticamente inattivo.
I buchi dell’ozono
• Poche settimane dopo che le PSC e il vortice sono
scomparsi,
– i cicli di distruzione catalitica si arrestano e la concentrazione
dell'ozono sale nuovamente fino ai normali livelli.
• L'effetto di tutto questo è che il buco dell'ozono si
chiude per un altro anno.
– Prima che tutto questo accada, una parte della massa di aria
povera di ozono può spostarsi dall'Antartide mescolandosi con
l'aria limitrofa,
– causando una temporanea diminuzione della concentrazione di
ozono nella stratosfera in regioni geografiche vicine, quali
l'Australia, la Nuova Zelanda e le regioni più meridionali del Sud
America.
I buchi dell’ozono
• Il meccanismo chimico attraverso cui il cloro
atomico catalizza la decomposizione dell'ozono
negli strati inferiori della stratosfera sopra il Polo
Sud
– inizia con la consueta reazione tra cloro e ozono:
• Tappa 1:
Cl. + O3 → ClO. + O2
I buchi dell’ozono
Concentrazione di ozono in funzione della latitudine in prossimità
del polo Sud.
I buchi dell’ozono
• A distanze sufficientemente grandi dal Polo sud
(900 S), la concentrazione dell'ozono è relativamente
elevata e quella del CIO. bassa,
– poiché il cloro si trova legato soprattutto nelle forme
inattive.
• Avvicinandosi al Polo,
– la concentrazione di CIO. diviene improvvisamente alta
• si registra una netta riduzione di quella dell'O3:
– gran parte del cloro è stato attivato mentre la maggior
parte dell'ozono è stato conseguentemente decomposto.
• La latitudine a cui cambiano nettamente entrambe
le concentrazioni segna il confine del buco
dell'ozono, che si estende attraverso il Polo sud.
I buchi dell’ozono
• Nella parte inferiore della stratosfera
– la regione in cui si formano le PSC e le specie attivate del cloro
• la concentrazione degli atomi liberi di ossigeno è modesta;
– pochi atomi vengono prodotti in tale regione in conseguenza
della scarsità delle radiazioni UV-C necessarie per dissociare
l'O2
• gli atomi di ossigeno prodotti in questo modo collidono
immediatamente con molecole di O2 presenti in gran quantità,
formando O3.
• i meccanismi della distruzione dell'ozono basati sulla reazione
O3 + O  2 O2
non appaiono importanti anche quando la reazione è catalizzata.
I buchi dell’ozono
• le molecole di ClO. invece di reagire con l'ossigeno atomico:
– si combinano tra loro per formare dicloroperossido, ClOOCl (o
Cl2O2):
Tappa 2:
2ClO. → ClOOCl
• La velocità di questa reazione diviene importante ai fini della
perdita dell'ozono
poiché la concentrazione del monossido di cloro aumenta
gradualmente in conseguenza dell'attivazione del cloro.
I buchi dell’ozono
• Durante la primavera antartica, l'intensità della luce
solare aumenta fino a raggiungere un'intensità
apprezzabile,
– le molecole del dicloroperossido, ClOOCl assorbono le
radiazioni UV liberando un atomo di cloro.
• Il radicale ClOO. risultante, instabile,
– si decompone (in una reazione che ha un tempo di
dimezzamento di un giorno) liberando l'altro atomo di cloro:
• Tappa 3: ClOOCl + luce UV → ClOO. + Cl.
• Tappa 4: ClOO. → O2 + Cl.
I buchi dell’ozono
•Sommando tra loro le tappe 2, 3 e 4:
•Tappa 2:
•Tappa 3:
•Tappa 4:
2ClO. → ClOOCl
ClOOCl + luce UV → ClOO. + Cl.
ClOO. → O2 + Cl.
2 ClO. → …UV… → 2 Cl. + O2
Così, attraverso queste reazioni, le molecole di CIO.
tornano nella forma di Cl.. capace di distruggere
l'ozono anche senza l'intervento dell'ossigeno atomico.
I buchi dell’ozono
• che, sommata con la tappa 1:
2 O3 → 3 O2
Quindi, un ciclo completo di distruzione catalitica
dell'ozono:
* può verificarsi nella parte inferiore della
stratosfera
* in presenza di condizioni meteorologiche
particolari, cioè di un vortice.
I buchi dell’ozono
• Circa i tre quarti della distruzione dell'ozono
responsabile della formazione del buco dell'ozono
sull'Antartide
– si verifica attraverso il meccanismo consistente nella sequenza
delle tappe da 1 a 4.
• La tappa più lenta del processo è quella numero 2:
• Tappa 2:
2ClO. → ClOOCl
• Questa reazione segue una cinetica del secondo ordine
in ClO. e procede quindi con una cinetica apprezzabile
• la velocità di distruzione dell’ozono diviene significativa
solo quando la concentrazione di ClO. è elevata.
I buchi dell’ozono
• La formazione del buco dell’ozono è dovuta anche ad una via di
distruzione di questo elemento di minore importanza
– che implica la partecipazione del bromo.
• Nella prima tappa di questo meccanismo vengono distrutte due
molecole di ozono,
– una ad opera di un atomo di cloro e l’altra ad opera di un atomo
di bromo.
– le molecole ClO. e BrO. prodotte in queste reazioni collidono
quindi tra loro ridisponendo i loro atomi in modo da generare O2
insieme a cloro e bromo atomici.
• Anche in questo caso la reazione netta mostra la
trasformazione di due molecole di ozono in tre molecole di
ossigeno, senza che alla reazione partecipi ossigeno atomico.
I buchi dell’ozono
• Riassumendo:
• Ogni mese di settembre, a causa degli effetti combinati
della sequenza di reazioni catalizzate principale e
secondaria,
• si registra una velocità di distruzione dell’ozono nella
parte inferiore della stratosfera al di sopra dell’Antartide
pari a circa il 2% al giorno.
• In conseguenza di questo, all’inizio di ottobre è
scomparso quasi tutto l’ozono presente a quote
comprese tra 15 e 20 Km,
– le regioni in cui normalmente esso è presente in concentrazione
maggiore sopra al Polo.
I buchi dell’ozono
L'evoluzione nel tempo della chimica del cloro nella stratosfera al di sopra dell'artico durante
l'inverno e la primavera.
I buchi dell’ozono
Riassunto schematico del ciclo di reazioni di decomposizione dell'ozono cui partecipa il cloro.
Il ruolo degli agenti chimici nella
distruzione dell’ozono
• Il continuo e graduale impoverimento dell’ozono
della stratosfera
– può essere senz’altro essere ricondotto alla presenza in
atmosfera di un gran numero di composti chimici in grado di
attaccare l’ozono.
• Queste sostanze vengono anche definite ODS:
– Ozone Depleting Substances (sostanze che distruggono
l’ozono).
– sono generalmente molto stabili nella troposfera e si degradano
solamente per l’intensa azione della luce ultravioletta nella
stratosfera;
– quando si spezzano, rilasciano atomi di cloro e di bromo che
danneggiano l’ozono.
Il ruolo degli agenti chimici nella
distruzione dell’ozono
• Il continuo e graduale impoverimento dell’ozono
della stratosfera
– può essere senz’altro essere ricondotto alla presenza in
atmosfera di un gran numero di composti chimici in grado di
attaccare l’ozono.
• Queste sostanze vengono anche definite ODS:
– Ozone Depleting Substances (sostanze che distruggono
l’ozono).
– sono generalmente molto stabili nella troposfera e si degradano
solamente per l’intensa azione della luce ultravioletta nella
stratosfera;
– quando si spezzano, rilasciano atomi di cloro e di bromo che
danneggiano l’ozono.
I Clorofluorocarburi CFC
Le sostanze più implicate nel fenomeno del buco dell’ozono e più in
generale nella riduzione dell’ozono stratosferico.
I CFC sono la causa principale del recente aumento di cloro nella
stratosfera. Tali composti contengono esclusivamente cloro, fluoro e
carbonio.
Questi composti sono comunemente utilizzati come refrigeranti, solventi ed
agenti propellenti.
I più comuni CFC sono i CFC-11, CFC-12, CFC-113, CFC-114 e il CFC-115.
Il potenziale di danno all’ozono (ODP) per ognuno dei CFC è: 1; 1; 0,8; 1 e
0,6.
I CLOROFLUOROCARBURI
I nomi:
CFC 11
90 + 11 =
C
101
H
F
Il numero di atomi di cloro è dedotto per differenza tenuto conto
della valenza del carbonio.
CFC-11
CFC-12
CFC forti (non contengono idrogeno)
CFC-113
Sono forti in quanto per essi non esiste alcun
pozzo nella troposfera
cioè non è noto alcun processo naturale di
rimozione
come ad esempio la dissoluzione nelle gocce di
pioggia.
Dopo pochi anni i CFC finiscono per salire
nella stratosfera e,
nel giro di decenni (moto verticale molto lento),
nella parte superiore,
dove subiscono decomposizione fotochimica ad
opera delle radiazioni UV-C della luce solare
con liberazione di atomi di cloro
CF2Cl2 + h (UV-C)  CF2Cl · + Cl·
Devono quindi salire fino alla parte centrale della
stratosfera prima di decomporsi:
gli UV-C penetrano scarsamente a quote inferiori.
Il CFC-11 decompone fotochimicamente a quote
più basse del CFC-12
ed è quindi responsabile della distruzione
dell’ozono alle quote inferiori laddove la
concentrazione di ozono è maggiore.
Attualmente i CFC-11 e 12 sono i maggiori
responsabili della distruzione di ozono ad
opera dei CFC.
Il tetracloruro di carbonio CCl4
è utilizzato come solvente (in passato nel lavaggio a
secco)
come intermedio nella produzione di CFC-11 e 12,
durante la quale si perde nell’atmosfera.
Anche per il CCl4 non esiste pozzo nella troposfera ma
viene decomposto fotochimicamente nella stratosfera
è responsabile della deplezione
dell’ozono da cloro.
Il metil-cloroformio CH3CCl3
è prodotto in grande quantità e viene utilizzato nella
pulitura dei metalli:
una grande quantità finisce nell’atmosfera:
una parte di esso è allontanato dalla troposfera
per reazione con i radicali OH·
la quota residua
è sufficiente a partecipare in modo significativo
alla deplezione dell’ozono dopo essere migrata
nella stratosfera.
I CFC forti e il CCl4 non hanno quindi sistemi
di smaltimento nella troposfera:
non solubili in H2O non vengono allontanati
dall’aria con la pioggia
non sono attaccati dai radicali OH· né da altri
composti gassosi presenti nell’atmosfera,
né vengono quindi decomposti fotochimicamente
dalla luce UV-VIS.
I possibili sostituti dei CFC
contengono tutti atomi di H legati ad atomi di carbonio.
La maggior parte delle molecole di questi
possono così essere allontanate dalla
troposfera:
per reazione con i radicali OH·
attraverso una sequenza di
reazioni
che
inizia
con
sottrazione di H ad opera
OH·.
la
di
Composti contenenti bromo: Halon
• I gas Halon: Bromofluorocarburi,
– sono composti costituiti da bromo, fluoro e carbonio.
– sono utilizzati come agenti estinguenti del fuoco sia in sistemi
fissi che in estintori portatili.
– causano la riduzione della fascia di ozono
• Il potenziale di eliminazione dell’ozono del halon 1301 e
del 1211 sono rispettivamente 13 e 4.
• Dato che nella troposfera non esistono sistemi di
smaltimento di questi composti,
– essi finiscono per raggiungere la stratosfera, ove vengono
decomposti fotochimicamente rilasciando bromo (e cIoro)
atomico
Composti contenenti bromo: Halon
• Anche altre sostanze
degradazione dell’ozono:
sono
implicate
nella
• il metilcloroformio ed il tetracloruro di carbonio
(comuni solventi industriali) ed in definitiva tutti quei composti volatili
che comprendono nella loro struttura atomi di cloro o bromo.
• In natura vengono prodotte anche rilevanti quantità
di metilbromuro, CH3Br.
– Il metilbromuro viene usato commercialmente come fumigante
del suolo per eliminare i parassiti. e per tale motivo la sua
liberazione nell’atmosfera è in aumento.
• Tutte queste molecole finiscono per raggiungere la
stratosfera, dove vengono foto dissociate liberando
bromo atomico, in grado di distruggere l’ozono.
ALTRI PROCESSI CHIMICI NELLA PARTE
INFERIORE DELLA STRATOSFERA
(15-25 Km)
La concentrazione degli atomi di ossigeno O
modesta
è
i meccanismi di distruzione dell’O3 basati sulla
reazione O3 + O  2O2 anche in presenza di
catalizzatori, non sono significativi.
Gran parte della perdita di O3 in questa regione si
verifica attraverso la reazione complessiva:
2O3  3O2
Il medesimo processo complessivo è catalizzato dai
radicali OH· e HOO· ognuno dei quali reagisce con l’ozono
in una sequenza a due stadi:
OH· + O3  HOO· + O2
HOO· + O3  OH· + 2O2
_____________________
2O3  3O2
Il radicale HOO· può però reagire reversibilmente con
l’NO2 · per produrre una molecola di HOONO2:
HOO· + NO2 ·  HOONO2
Al contrario, nella parte centrale
e superiore della stratosfera
NO· riduce la concentrazione dell’ozono:
poiché reagisce a tale livello con l’ossigeno
come una specie chimica di tipo X
per completare il meccanismo di distruzione catalitico
a due stadi.
In ogni momento gran parte degli ossidi di azoto
presenti nella stratosfera
si trovano in forma inattiva come HNO3 in conseguenza
della reazione:
OH· + NO2 ·  HNO3
L’HNO3
nelle ore diurne subisce decomposizione
fotochimica
che inverte questa reazione
e produce specie chimiche cataliticamente attive nella
distruzione dell’ozono.
Alla diminuzione di O3 può contribuire un meccanismo
indiretto
che implica la partecipazione delle goccioline di H2SO4
e deriva da una velocità di denitrificazione dell’aria
stratosferica insolitamente elevata.
L’ozono trasforma parte del biossido di azoto NO2· in
triossido NO3· che insieme formano il pentossido di
diazoto N2O5 :
NO2· + O3  NO3· + O2 Processo reversibile
NO2· + NO3·  N2O5
In presenza di goccioline liquide di H2SO4 nella
stratosfera si verifica una conversione ad HNO3 :
N2O5 + H2O  2HNO3
In goccioline di H2SO4 da SO2
immesso
dai
vulcani
nella
stratosfera dopo ossidazione.
Con questo meccanismo,
gran parte di NO2·,
normalmente disponibile per legare ClONO2,
diviene non disponibile a tale scopo
con una maggiore presenza
cataliticamente attiva.
di
Cl·
nella
forma
Riassumendo
• in questo gruppo di equazioni chimiche
esistono delle regolarità:
– molte delle specie chimiche presenti nella
stratosfera possiedono solo un atomo di ossigeno
debolmente legato;
– tale atomo può essere facilmente staccato dal resto
della molecola (Y) in molti modi caratteristici.
Riassumendo
Molecole contenenti atomi di ossigeno labili
Riassumendo
• La dissociazione di questo atomo di ossigeno
richiede molta meno energia di quella necessaria
per rompere qualunque altro legame presente nella
molecola:
– la risultante specie chimica Y rimane stabile.
– le specie chimiche del tipo di Y, diverse dall'O2, sono i radicali
liberi del tipo X.
• In termini di struttura elettronica:
– tutti gli atomi di ossigeno debolmente legati sono uniti con un
legame semplice ad un altro atomo elettronegativo fornito di
uno o più doppietti elettronici liberi.
– L'interazione tra i doppietti elettronici di questo atomo e quelli
presenti sull'atomo di ossigeno indebolisce il legame semplice.
Riassumendo
• Le reazioni caratteristiche che implicano la
partecipazione di atomi di ossigeno debolmente
legati:
1. Reazioni con ossigeno atomico
– In questo caso l'atomo di ossigeno causa il distacco dell'atomo
di ossigeno labile combinandosi con esso:
Y-O + O → Y + O2
– Queste reazioni sono tutte esotermiche poiché il legame O=O
è molto più stabile del legame Y=O.
Riassumendo
2. Decomposizione fotochimica –
– La specie chimica YO assorbe dalla luce solare le radiazioni
UV-B o radiazioni di lunghezza d'onda ancora maggiore per poi
liberare l'atomo di ossigeno labile:
Y-O + luce solare → Y + O
3. Reazione con NO·
– L'ossido di azoto sottrae l'atomo di ossigeno labile:
Y-O + NO· → Y + NO2·
– reazione esotermica: la forza del legame ON-O è la massima
fra quelle relative ad atomi di ossigeno labili. (le reazioni
esotermiche a carico di radicali liberi sono relativamente
veloci.)
Riassumendo
4. Sottrazione di ossigeno dall'ozono – La sottrazione dell'atomo labile dalla molecola dell'ozono solo per
formare la specie chimica Y-O è caratteristico di OH., Cl., Br. e NO·.
– tutti questi radicali agiscono da decompositori catalitici dell'ozono del
tipo X:
O2-O + X· → O2 +XO·
– La reazione cui partecipa l'ozono è esotermica
• vi partecipa il più debole dei legami caratteristici di un atomo di ossigeno
labile.
– L'altra specie chimica YO non va incontro a questa reazione in
misura significativamente importante:
• Perché la reazione a suo carico è endotermica e quindi la sua velocità
trascurabile oppure perché la specie chimica X reagisce più rapidamente
con altre specie chimiche.
Riassumendo
5. Combinazione di due molecole YO…
• Se la concentrazione delle specie chimiche del tipo YO
diviene alta
– esse possono reagire per collisione di due molecole (identiche o di
tipo differente).
• Se almeno una di esse è O3 oppure ROO·,e viene a crearsi una
catena instabile di tre o più atomi di ossigeno,
– gli atomi di ossigeno labili si combinano per formare una o più
molecole di O2:
2 O2-O → 3 O2
2HO-O· → HOOH +O2
HO-O· + O-O2→ OH· + 2 O2
HO-O· + ·O-Cl→ HOCl + O2
.....................................
Riassumendo
……5. Combinazione di due molecole YO
Nel caso in cui nessuna di esse è ROO· oppure ozono:
– le due molecole YO si combinano formando una molecola più grande
che successivamente spesso si decompone fotochimicamente:
2 NO2· → N2O4
2 ClO· → ClOOCl …→ UV →…2 Cl·+ O2
ClO· + NO2· ↔ ClONO2 (luce solare)
ClO· + BrO· → … → Cl· + Br· + O2
• Le molecole del tipo YOOY hanno una modesta stabilità
termica
– anche a temperature moderate possono dissociarsi nei loro
componenti YO prima che abbiano il tempo di assorbire la luce e dare
fotolisi.
*
La chimica e l’inquinamento dell’aria
a livello del suolo
• Le condizioni di smog che si verificano nelle grandi città di
tutto il mondo:
– gli esempi meglio conosciuti di inquinamento dell'aria
• I reagenti che producono un tipo di smog
– soprattutto le sostanze emesse dagli scarichi degli autoveicoli che
producono il massimo inquinamento.
• La più comune manifestazione di questo tipo di smog
– è una foschia di colore giallo-bruno dovuta alla presenza, in
sospensione nell'aria, di minuscole goccioline di acqua contenenti in
soluzione i prodotti delle reazioni chimiche che si verificano tra gli
inquinanti presenti nell'aria.
• Questa foschia, familiare a tutti coloro che vivono in aree
urbane, ancora oggi è in via di estensione ad aree in
precedenza incontaminate.
La chimica e l’inquinamento
dell’aria a livello del suolo
• Lo smog
spesso ha uno sgradevole odore a causa di
qualcuno dei suoi componenti gassosi
– gli intermedi e i prodotti finali delle reazioni che
avvengono nello smog
– possono arrecare danni alla salute dell'uomo,
nonché alle piante e a certi materiali.
La chimica e l’inquinamento
dell’aria a livello del suolo
• l'atmosfera terrestre
– rappresenta un ambiente ossidante a causa della elevata
concentrazione di ossigeno biatomico.
• quasi tutte le sostanze gassose che vengono liberate nell'aria,
– finiscono per essere ossidate completamente nell'aria
– i prodotti secondari di queste reazioni si depositano sulla
superficie terrestre.
• Le reazioni di ossidazione hanno, quindi, una fondamentale
importanza per la pulizia dell'aria.
Il destino chimico dei gas presenti in
traccia nell’aria non inquinata
• oltre ai costituenti stabili dell’atmosfera
– N2, O2, Ar, CO2, H2O
• la troposfera contiene un numero di altre sostanze
gassose presenti in concentrazioni minime
– esistendo per esse efficienti pozzi che ne impediscono
l’accumulo.
• dalle attività biologiche e vulcaniche l’atmosfera
riceve regolarmente rifornimenti di gas
parzialmente ossidati
– il monossido di carbonio CO,
– il biossido di zolfo (o anidride solforosa) SO2,
– altri gas come H2S e NH3
Il destino chimico dei gas presenti in
traccia nell’aria non inquinata
Gas emessi nell’atmosfera da fonti naturali
Formula
Nome
Principali fonti naturali
Emivita
nell’atmosfera
NH3
Ammoniaca
Decomposizione biologica anaerobia
Giorni
H2S
Solfuro di idrogeno
Decomposizione biologica anaerobia
Giorni
HCl
Acido cloridrico
Decomposizione biologica anaerobia
Giorni
SO2
NO
CO
CH4
Biossido di zolfo
Ossido di azoto
Monossido di carbonio
Metano
Vulcani
Lampi e fulmini
Ossidazione di CH4, incendi
Decomposizione biologica anaerobia
Giorni
Giorni
Mesi
Anni
CH3Cl
CH3Br
CH3I
Metilcloruro
Metilbromuro
Metilioduro
Oceani
Oceani
Oceani
Anni
Anni
Anni
Il destino chimico dei gas presenti in
traccia nell’aria non inquinata
• Sebbene gran parte di questi gas naturali sia gradualmente
ossidata all’aria,
– nessuno di loro reagisce direttamente con l’ossigeno biatomico;
– le loro reazioni iniziano tutte con l’attacco del radicale libero ossidrile,
OH,
• nonostante la concentrazione di questa specie chimica
nell’aria sia estremamente ridotta, in media circa un milione di
molecole per cm3.
– Nell’aria troposferica non inquinata, il radicale OH viene prodotto per
reazione del vapore acqueo con una piccola frazione degli atomi di
ossigeno eccitati prodotti dalla decomposizione fotochimica delle
quantità di ozono atmosferico;
– la reazione comporta l’estrazione di un atomo di idrogeno da ogni
molecola di acqua che reagisce:
B
O3 UV

 O2  O *
O *  H 2O 
 2OH
Il destino chimico dei gas presenti in
traccia nell’aria non inquinata
• La vita media nella troposfera di un radicale ossidrile è di
circa un secondo
– esso reagisce rapidamente con uno o l’altro dei numerosi gas
dell’atmosfera.
• Poiché la vita media di un radicale ossidrile è breve, ed è
necessaria la luce solare per produrne,
– la concentrazione di OH cade rapidamente di notte.
• Il radicale libero OH è reattivo nei confronti di
– un’ampia varietà di altre molecole, tra cui gli idruri del carbonio,
dell’azoto e dello zolfo
– di molte molecole contenenti legami multipli (doppi o tripli)
compresi CO e SO2.
Il destino chimico dei gas presenti in
traccia nell’aria non inquinata
• Sebbene a lungo sospettata di svolgere un ruolo
fondamentale nella chimica dell’aria,
– la presenza dei radicali OH nella troposfera è stata confermata
solo recentemente poiché la concentrazione di questo radicale
è estremamente bassa.
• La grande importanza del radicale OH nella chimica della
troposfera deriva dal fatto che esso, non l’O2,
– inizia la reazione di ossidazione di tutti i gas della tabella (con
eccezione di HCl).
• In assenza di OH, e della specie reattiva correlata HOO,
– questi gas non potrebbero essere efficacemente allontanati
dalla troposfera e con essi molti gas inquinanti quali gli
idrocarburi incombusti emessi dai veicoli.
Il destino chimico dei gas presenti in
traccia nell’aria non inquinata
• Il radicale OH
– “l’aspirapolvere” o “il detergente dell’atmosfera”.
• Le reazioni cui esso da il via
– rappresentano la “combustione” senza fiamma a temperatura
ambiente
– dei gas ridotti nella bassa atmosfera.
• Se questi gas si accumulassero,
– la composizione dell’atmosfera sarebbe assai differente e così
le forme di vita capaci di vivere sulla Terra.
Il destino chimico dei gas presenti in
traccia nell’aria non inquinata
• Il radicale OH
– non reagisce con l’ossigeno molecolare, al contrario di molti altri
radicali liberi, né con l’azoto molecolare
• esso può sopravvivere abbastanza a lungo per poter reagire con molte
altre specie chimiche.
• Un esempio di reazione cui da il via il radicale OH
– l’ossidazione netta del gas metano, CH4, nel prodotto della sua
completa ossidazione, il biossido di carbonio, CO2:
CH 4  2O2 OH
CO2  2H 2O
• Gli alogenuri di idrogeno (HF, HCl, HBr) e gas completamente
ossidati come il biossido di carbonio nella troposfera, sono
relativamente non reattivi
– finiscono per essere depositati alla superficie terrestre, spesso dopo
essere stati disciolti nell’acqua della pioggia.
L’ozono nelle città: il processo dello
smog fotochimico
• In molte aree urbane del mondo si verificano episodi di
inquinamento atmosferico
– in conseguenza di reazioni foto-chimiche a carico degli
inquinanti.
– vengono raggiunti valori relativamente elevati di
concentrazione a livello del suolo dell'ozono, O3, - un
costituente dell'aria indesiderabile alle basse quote
• Questo fenomeno è detto smog fotochimico
– è definito come «strato dell'ozono nel posto sbagliato» per
distinguerlo dal problema della diminuzione dell'ozono
atmosferico discusso precedentemente.
SMOG FOTOCHIMICO
Lo smog si forma attraverso un processo che implica
• centinaia di reazioni diverse
• che avvengono contemporaneamente
• a cui partecipano dozzine di prodotti chimici.
SMOG FOTOCHIMICO
una delle forme di inquinamento più dannose per
l’ecosistema.
L’uso del termine SMOG
è dovuto alla forte riduzione della visibilità
che si determina nel corso degli episodi di inquinamento
fotochimico,
dovuta alla formazione di un grande numero di particelle di
notevoli dimensioni.
Smog fotochimico: ingredienti
• I principali prodotti che innescano un episodio di
smog fotochimico
– ossido di azoto, NO,
– molecole incombuste di idrocarburi (cioè composti contenenti
solo carbonio e idrogeno)
La concentrazione di queste sostanze è ordini di
grandezza superiore a quella delle stesse nell'aria non
inquinata.
– composti organici volatili, o COV (le sostanze comprendenti gli
idrocarburi, e i loro derivati che evaporano con facilità)
– la luce solare, che aumenta la concentrazione dei radicali liberi
che partecipano ai processi chimici di formazione dello smog.
Smog fotochimico: prodotti
• I prodotti finali dello smog sono
– ozono, acido nitrico,
– composti organici parzialmente ossidati
– e, in alcuni casi, nitrati.
Smog fotochimico: prodotti
• NO., idrocarburi e altri COV emessi inizialmente nell'aria
– inquinanti primari,
• i prodotti, quali O3 e HNO3, in cui essi si trasformano,
– inquinanti secondari.
• I più reattivi tra i COV presenti nell'aria delle città
– gli idrocarburi contenenti un doppio legame C=C
• in quanto tali composti possono generare radicali liberi.
• Anche altri idrocarburi sono presenti e possono reagire,
– ma la velocità delle loro reazioni è modesta
– le reazioni di queste sostanze possono divenire importanti nelle
fasi più avanzate degli episodi di smog fotochimico.
Smog fotochimico: prodotti
• I gas inquinanti contenenti ossidi di azoto
– sono prodotti da qualsiasi combustione con fiamma di
combustibili fossili in presenza di aria.
• Alle elevate temperature così raggiunte
– parte dell'azoto e dell'ossigeno gassosi presenti nell'aria si
combinano tra loro per formare ossido di azoto, NO:
• Quanto più elevata è la temperatura della fiamma tanto
maggiore è la quantità di NO. prodotta.
• L'ossido di azoto viene gradualmente ossidato a biossido di
azoto, NO2,
– in tempi variabili da minuti a ore, a seconda della
concentrazione dei gas inquinanti.
Smog fotochimico: prodotti
• Nel loro insieme, NO e NO2: ossidi di azoto, NOx.
• Le modeste quantità di NOx presenti nell'aria non inquinata
– dalla reazione che si verifica nell'ambiente altamente energetico
causato dai fulmini
– in parte dalla liberazione da fonti biologiche.
• la reazione tra N2 e O2 è trascurabile (ha una elevata energia di
attivazione), e procede lentamente
– eccetto che alle elevate temperature che si verificano nei motori a
combustione degli autoveicoli (in particolare durante la marcia ad
elevata velocità)
– nelle centrali elettriche.
• Quindi tra i processi di formazione di inquinanti secondari,
– particolare importanza è assunta dalla serie di reazioni che avvengono
fra gli ossidi di azoto e gli idrocarburi in presenza di luce solare.
Questa catena di reazioni porta:
• all’ossidazione del monossido di azoto (NO) a biossido di
azoto (NO2),
• alla produzione di ozono (O3)
• all’ossidazione degli idrocarburi,
con formazione di perossiacetilnitrato (PAN),
formaldeide,
acido nitrico,
nitrati e nitroderivati in fase particellare,
• e centinaia di altre specie chimiche minori.
Come si innesca un processo
di
SMOG FOTOCHIMICO
• luce solare,
• ossidi di azoto e composti organici volatili;
il processo è favorito da una temperatura
atmosferica elevata.
Gli ossidi di azoto
i composti organici volatili
sono fra i componenti principali delle emissioni
nelle aree urbane.
quindi
le città poste nelle aree geografiche caratterizzate
da radiazione solare intensa e temperatura elevata,
come aree mediterranee,
costituiscono dei candidati ideali allo sviluppo di
episodi di inquinamento fotochimico intenso.
NELLA BASSA STRATOSFERA
l’ozono si forma dalla reazione dell’ossigeno atmosferico
con l’ossigeno atomico prodotto dalla fotolisi del
biossido di azoto,
NO2 (UV)  NO + O
O + O2 + M  O3 + M
l’ozono formato viene a sua volta rimosso dal monossido
di azoto, con nuova formazione di NO2:
O3 + NO  O2 + NO2
Nelle atmosfere non inquinate,
ove non sono presenti altre specie chimiche in
concentrazione apprezzabile, questa serie di reazioni
costituisce
ciclo fotostazionario dell’ozono
senza possibilità di inquinamento fotochimico.
Il passaggio fondamentale
affinché l’atmosfera si possa arricchire di ozono e di
altre specie fotossidanti
è costituito dalla formazione di NO2 attraverso vie
alternative, che non implicano la rimozione di ozono.
La principale via alternativa per la formazione di NO2
è costituita dall’ossidazione di NO ad opera dei radicali
perossido (RO2):
si formano dalla degradazione di molecole di idrocarburi
volatili (RH) e dalla loro successiva reazione con l’ossigeno
atmosferico.
RH + OH.  R. + H2O
R. + O2  RO2.
RO2. + NO  RO. + NO2
L’OZONO
• l’ozono
non è solo il prodotto quantitativamente più importante dei
processi di inquinamento fotochimico,
ma è anche parte del "combustibile" che attiva il
processo
• l’acido nitroso e la formaldeide,
sono precursori di radicali OH
hanno a loro volta una via di formazione
essenzialmente secondaria a partire da specie
coinvolte nei processi fotochimici
biossido di azoto per l’acido nitroso
idrocarburi e radicali oppure ozono per la
formaldeide.
La genesi di un evento di
smog fotochimico
1.
Un’atmosfera ricca di inquinanti primari:
ossidi di azoto e idrocarburi volatili
precursori di radicali OH, come acido nitroso,
formaldeide e ozono
viene investita dalla radiazione
solare UV
La genesi di un evento di
smog fotochimico
2.
La radiazione UV provoca la fotolisi di acido nitroso,
formaldeide ed ozono
(in ordine crescente di livello di energia ultravioletta
necessaria per la fotolisi),
con produzione di radicali OH.
La genesi di un evento di
smog fotochimico
3.
I radicali OH attaccano varie specie di idrocarburi volatili
reattivi,
innescando una serie di reazioni a catena
• degradazione delle molecole di idrocarburi
• formazione di radicali perossido.
La genesi di un evento di
smog fotochimico
4.
il biossido di azoto, per fotolisi, produce ozono,
rigenerando una molecola di NO
che torna ad essere disponibile per una nuova
ossidazione
La genesi di un evento di
smog fotochimico
5.
i radicali RO2
producendo NO2
ossidano
il
monossido
di
ogni radicale partecipa a parecchi cicli di
conversione di NO ad NO2
prima di estinguersi.
azoto,
La genesi di un evento di
smog fotochimico
In alternativa,
il biossido di azoto reagisce
• con radicali OH, formando acido nitrico,
•o
con
radicali
perossiacetile
formando
perossiacetilnitrato
(prodotti
terminali
che
esauriscono la catena di reazioni)
e viene in tal caso rimosso
dal ciclo fotochimico.
*
… LE PIOGGE ACIDE …
Con il termine piogge acide
processo di ricaduta dall’atmosfera di particelle, gas e
precipitazioni acide.
Se questa deposizione acida avviene sotto forma di
precipitazioni (piogge, neve, nebbie, rugiade, ecc.) si
parla di deposizione umida,
in caso contrario il fenomeno consiste in una
deposizione secca.