L*inquinamento: conoscere l*ambiente per salvaguardarlo

L’INQUINAMENTO: CONOSCERE
L’AMBIENTE PER SALVAGUARDARLO
Inquinamento Atmosferico
Programma Modulo
L’atmosfera: classificazione delle zone dell’atmosfera
Aspetti chimici
Studio delle principali sostanze inquinanti
Effetti sulla salute umana
Normativa
Studio dei principi di funzionamento ed utilizzo della strumentazione per
l’analisi dei campioni.
Nozioni preliminari
“Inquinamento indica l’introduzione da parte dell’uomo, direttamente o indirettamente,
di sostanze o energia nell’ambiente che comporta effetti nocivi di natura tale da mettere
in pericolo la salute dell’uomo, nuocere alle risorse viventi, compromettere le attrattive
o ostacolare altri usi legittimi dell’ambiente”
(Organization for Economic Co-operation and Development (OECD)
Inquinante = sostanza presente in concentrazione maggiore rispetto a quella naturale,
come risultato dell’attività umana, che ha un effetto dannoso sull’ambiente o su
qualcosa di valore di esso.
Sorgente = luogo di origine dell’inquinante.
Recettore = ciò su cui l’inquinante ha effetto.
Sostanze contaminanti = sostanze che comportano delle deviazioni dalla normale
composizione dell’ambiente, senza produrre effetti dannosi.
Inquinamento Atmosferico
Nella legislazione italiana la prima definizione di inquinamento atmosferico compare
nel DPR 203/88.
L’ inquinamento atmosferico viene definito dall’art. 268 del 152/2006 come «ogni
modificazione dell’aria atmosferica, dovuta all’introduzione nella stessa di una
o più sostanze in quantità e con caratteristiche tali da ledere o da costituire un
pericolo per la salute umana o per la qualità dell’ambiente oppure tali da ledere
i beni materiali o compromettere gli usi legittimi dell’ambiente.»
Inquinamento Atmosferico
Gli inquinanti atmosferici vengono classificati in due categorie:
Inquinanti primari = sono gli inquinanti che permangono nell’atmosfera con le stesse
caratteristiche chimico – fisiche con le quali vengono emessi.
 CO, CO2
 NOx
 SO2
 Particolato
Idrocarburi
Inquinanti secondari = sono gli inquinanti che si formano a seguito di trasformazioni o
combinazioni di sostanze diverse.
 O3
 HNO3
 H2SO4
Inquinamento Atmosferico
Classificazione degli inquinanti:
 Particelle sospese: sono elementi o composti chimici allo stato solido o liquido di
piccole dimensioni, che restano in sospensione nell’aria ( ad es. polveri, fumi, esalazioni
ecc.);
 Gas: sono elementi o composti chimici presenti nell’aria sotto forma di sostanze
volatili;
 Odori: sono sostanze aeriformi presenti in piccolissime concentrazioni, che vengono
subito avvertite perché provocano immediatamente disturbi.
Inquinamento Atmosferico
Salute umana
L’inquinamento atmosferico
provoca danni:
Fauna
Flora
Opere d’arte
Manufatti
Natura
Il grado di nocività dipende:
Concentrazione
Modalità di emissione
Inquinamento Atmosferico
L’inquinamento può essere di due tipi:
1) Tipo acuto: provocato da emissioni per brevi periodi di sostanze inquinanti a
elevata concentrazione che determinano danni immediati e gravi soprattutto nei
soggetti più deboli
2) Tipo cronico: le concentrazioni delle sostanze inquinanti sono basse, ma vengono
emesse per lunghi periodi.
Recentemente sono stati però messi in evidenza i rischi derivanti da concentrazioni
anche piccole di inquinanti e dalla loro azione sinergica.
Inquinamento Atmosferico
Le fonti di inquinamento:
Molteplici sono le fonti di inquinamento, né tutte sono note ed evidenti, sussistendo
sorgenti che solo a lungo andare rivelano la loro tossicità.
Le più comuni sono:
attività industriali;
traffico veicolare e aereo;
Processi di combustione per la produzione di calore;
Incenerimento dei rifiuti solidi;
Attività nucleari;
Spargimento di pesticidi e fertilizzanti;
Combustione incontrollata dei rifiuti solidi;
Eventi naturali: eruzioni vulcaniche, incendi,
decomposizioni
Inquinamento Atmosferico
L’ATMOSFERA
Classificazione delle regioni dell’atmosfera
Composizione chimica dell’atmosfera
Azoto (N2)
78%
Ossigeno (O2)
21%
Argon (Ar)
1%
Altre sostanze quali:
Acqua (H2O)
0 - 7%
Ozono (O3)
0 - 0.01%
Biossido di carbonio (CO2) 0.01-0.1%
Metano (CH4)
Elio (He)
Kripton (Kr)
Protossido di azoto (N2O)
Neon (Ne)
Xeno (Xe)
Struttura
L’atmosfera è suddivisa verticalmente in strati in base alla temperatura:
• Troposfera ( 0 – 15 km da terra)
• Stratosfera ( arriva ad un’altezza di 50 – 60 km)
• Mesosfera (fino a 85 km)
• Termosfera (fino a 600 km)
• Esosfera (fino a 1000 km)
La Troposfera
Lo strato più vicino alla crosta terrestre è
chiamato ”Troposfera”. Il suo spessore è
di circa 10 Km
Nella Troposfera avvengono quasi tutti i
fenomeni meteorologici.
La temperatura è compresa tra 15 °C al
livello del mare e -56 °C al suo confine
superiore.
La Stratosfera
Al di sopra della ”Troposfera” si trova la “Stratosfera”, lo
strato che si posiziona tra i 10Km e i 50Km sopra alla crosta
terrestre, uno strato chiamato “Tropopausa” li divide.
La stratosfera è lo strato dove si trova l’ozonosfera, che assorbe
la maggior parte delle radiazioni solari ultraviolette.
Senza questa azione filtrante, le radiazioni solari produrrebbero
danni ai tessuti animali.
Una parte di tali radiazioni raggiunge comunque la crosta terrestre
e permette l’attivazione della vitamina D nell’uomo.
Il gradiente termico si inverte e la temperatura aumenta con
l’altezza del suolo fino a 0 °C.
La Mesosfera
La “Mesosfera” inizia subito dopo la Stratosfera e si estende fino a 85 chilometri di
altezza.
La temperature diminuiscono fino a quota 80-90 Km a valori di circa – 90°C (limite
inferiore della mesopausa)
Le sostanze chimiche presenti sono in uno stato eccitato a causa dell’energia
proveniente dal sole.
Uno strato chiamato “Mesopausa” la separa
da quello successivo: la “Termosfera”
Stratosfera
Mesosfera
Media atmosfera
Equilibrio radiattivo
Nella regione tra tropopausa e mesopausa
la temperatura è determinata essenzialmente
dal cosiddetto “equilibrio radiattivo”
Equilibrio radiattivo
l’equilibrio tra l’assorbimento da parte
dell’ozono e la perdita di energia per emissione
di infrarossi da parte di anidride carbonica (CO2)
e ozono (O3)
La Termosfera
La “Termosfera” o “Ionosfera” inizia alla fine
della mesosfera e si estende fino a una altezza di
600 km.
In questo strato i gas sono in prevalenza allo
stato ionizzato.o.
La densità atmosferica è così bassa che sono
sufficienti assorbimenti di quantità minime di
energia solare da parte di ossigeno (O2) e ozono
(O3) che la temperatura torna a crescere e può
raggiungere valori superiori a 1500-2000°C.
Questo strato viene anche definito come
atmosfera alta.
La Esosfera
La “Esosfera” segue la Termosfera e arriva fino
allo spazio aperto.
Esosfera
In questa regione l’idrogeno (H2) e l’elio (He) sono
i componenti principali e sono presenti a densità
molto basse.
Inquinanti Primari
Inquinanti
Diffusione degli Inquinanti
La concentrazione degli inquinanti nell’atmosfera dipende da diversi fattori:
 Quantità degli inquinanti presenti nelle emissioni;
 Numero e concentramento delle sorgenti inquinanti;
 Distanza dai punti di emissione;
 Trasformazioni chimico-fisiche alle quali sono sottoposte le sostanze emesse;
 Eventuale velocità di ricaduta al suolo;
 Situazione morfologica delle aree interessate all’inquinamento;
 Condizioni meteorologiche locali e su grande scala.
P.M.: 28.01
Punto di Ebollizione: -191.5oC
Punto di Fusione: -205oC
CO
 Il monossido di carbonio è un gas incolore,
inodore, inerte in condizioni normali e
fortemente tossico.
Il CO si forma per combustione incompleta di idrocarburi
CxHy + (2x+y)/4 O2  xCO + y/2H2O
o di sostanze organiche per difetto di aria.
CO
La concentrazione atmosferica di CO è di circa 0.1 ppm nella troposfera non inquinata;
mentre in aree urbane la sua concentrazione può raggiungere 1-10 ppm. Il tempo medio di
residenza del CO in atmosfera è di circa 3 – 4 mesi.
Il CO viene rimosso dall’atmosfera attraverso reazioni di ossidazione a CO2 o attraverso
reazioni fotochimiche coinvolgenti il metano e i radicali idrossilici.
Il CO viene
assorbimento:
rimosso
dall’atmosfera
anche
per
da parte di particolari microorganismi presenti nel suolo,
dalla vegetazione,
dalle acque interne,
dagli oceani.
CO
Origini
Naturali
3-9 miliardi di ton/anno
Antropiche
Antropiche
0,3 miliardi di ton/anno
CO
LE FONTI NATURALI
Processi di ossidazione del metano e di altri idrocarburi nell’atmosfera
Emissioni degli oceani e paludi
 Incendi delle foreste
Eruzioni vulcaniche
Fotodissociazione di CO2 nell’alta atmosfera (a più di 75 km)
Dissociazione della CO2 indotta dalle scariche elettriche
CO
Le fonti antropiche
Antropiche
Antropiche
•Combustione di carbone, petrolio, cherosene, metano,
benzina.
Autoveicoli a benzina
 Riscaldamento
 Usi domestici
•Emissioni di alcune industrie:
raffinerie di petrolio
 impianti siderurgici
cartiere
inceneritori
impianti per la produzione di energia
CO
Le industrie che emettono maggiori quantitativi di CO sono quelle siderurgiche e
petrolchimiche. Minori sono le emissioni di CO da parte di centrali termoelettriche e
impianti di riscaldamento per un miglior controllo della combustione.
 Nelle aree urbane gli autoveicoli con motori a combustione interna sono
responsabili per oltre il 90 % delle emissioni di CO. Tali emissioni variano a
seconda delle caratteristiche del motore, della temperatura dell’acqua di
raffreddamento (in quanto influenza l'efficienza del motore), delle condizioni di
marcia e della presenza o meno di marmitte catalitiche.
 Un rimedio efficace per ridurre l'inquinamento da CO da
parte degli autoveicoli a benzina è rappresentato dall'uso
delle marmitte catalitiche, grazie alle quali si ha, tra l'altro,
un abbattimento di circa l'80% delle emissioni di questo gas.
Si passa, infatti, da livelli di emissione di 5.2-9.8 g/km a livelli
di 1.2-2.1 g/km.
CO
 La sua tossicità è dovuta alla formazione con l’emoglobina del sangue di un composto
fisiologicamente inattivo, la carbossiemoglobina (COHb), che impedisce l’ossigenazione
dei tessuti.
 Una volta respirato, il CO si lega all’emoglobina con un’affinità che è circa 220 volte
superiore a quella dell’ossigeno e impedisce, in tal modo, l’assorbimento di ossigeno da
parte di quest’ultima. La COHb, al contrario dell’ossiemoglobina, non è in grado di
garantire l’ossigenazione ai tessuti, in particolare al cervello ed al cuore.
I sintomi progressivi di avvelenamento da CO sono mal di testa, vomito e, nei casi più
gravi dovuti ad un’elevata concentrazione di CO, perdita di coscienza e morte per asfissia.
L’effetto del CO risulta maggiore in altitudine per la ridotta percentuale di ossigeno
nell’aria.
SOx
Con il termine generale di SOx si indicano i due composti SO2 e SO3
Sono i principali imputati dell’inquinamento atmosferico da ossidi di zolfo.
Nome:Biossido di zolfo (SO2)
P.M.: 64.06
Punto di ebollizione: -10.0oC
Nome :Triossido di zolfo (SO3)
P.M.: 80.064
Punto di ebollizione: 45°C
Punto di fusione: -76.0oC
Punto di fusione: 16.9°C (forma g)
SOx
Il biossido di zolfo (SO2) è un gas incolore dall’odore acre e pungente, irritante, non
infiammabile, molto solubile in acqua.
Il SO2 si forma per combustione dello zolfo presente come impurezza nei combustibili
(carbone, olio combustibile, gasolio):
S + O2
SO2
La concentrazione di fondo di SO2 è stata valutata intorno a 0,2-0.5 mg/m3. Nelle aree
urbane si possono raggiungere i 50 mg/m3 e nelle grandi città industrializzate vengono
spesso rilevati anche livelli di 300 mg/m3.
SOx
Il biossido di zolfo permane in atmosfera per 1 - 4 giorni subendo reazioni di
trasformazione che hanno come risultato ultimo la sua ossidazione a triossido di zolfo.
SO2 + 1/2O2
SO3
Il biossido di Zolfo può anche reagire con H2O
SO2 + H2O
H2SO3
La concentrazione di SO3 è generalmente inferiore a quella di SO2 in quanto la reazione di
ossidazione è molto lenta ed, inoltre, il SO3 reagisce con l’acqua dando luogo ad acido
solforico, principale componente delle piogge acide:
SO3 + H2O
H2SO4
SOx
Di notte gli ossidi di zolfo vengono assorbiti dalle goccioline di acqua presenti
nell’atmosfera dando origine ad un aerosol di sali di solfato d’ammonio [(NH4)2SO4] e
calcio (CaSO4) e quindi alla foschia mattutina.
 Il destino ultimo degli ossidi di zolfo in atmosfera è la rideposizione al suolo,
prevalentemente nella forma di acido solforico o solfati, per via umida o secca o mediante
adsorbimento sulla superficie del pulviscolo atmosferico.
Le precipitazioni atmosferiche limitano l’accumulo dei composti dello zolfo nell’aria, minimizzando di
conseguenza gli eventuali effetti sanitari, anche se in alcune zone le piogge acide costituiscono un
serio problema ambientale.
SOx
Origini
Naturali
61%
Antropiche
Antropiche
39%
SOx
Le fonti naturali
Attività vulcaniche
 Decomposizione di sostanze organiche
 Decomposizione batterica dei solfati
SOx
Le fonti antropiche
• Processi di combustione di combustibili fossili (carbone, petrolio, gasolio) che
contengono zolfo in varie percentuali:
 centrali termoelettriche
 riscaldamento domestico
 trasporti
SOx
• Emissioni di alcune industrie:
- raffinerie di petrolio
- impianti di acido solforico
- impianti per la conversione di carbon fossile in coke
- fonderie (solfuri dei metalli)
- incenerimento dei rifiuti
- arrostimento della pirite (FeS2)
4FeS2 + 11O2
2Fe2O3 + 8SO2
SOx
Nelle città, escludendo le emissioni industriali, la maggiore sorgente di anidride solforosa è
il riscaldamento domestico. Pertanto, la concentrazione di questo inquinante nell’aria
dipende molto dalla stagione e dalla rigidità del clima.
 Negli ultimi anni, in seguito agli interventi adottati per il miglioramento della qualità
dei combustibili, l’emissione di biossido di zolfo nelle aree urbane si è notevolmente
ridotta:
Riduzione dell’uso del carbone
Uso di oli combustibili a basso tenore di zolfo (BTZ)
 Commercializzazione di gasolio più pulito
Metanizzazione di gran
caldaie per uso domestico.
parte
delle
centrali
termiche
industriali
e
delle
SOx
Effetti sull’uomo:
 Il SO2 è un gas tossico. Per la sua elevata solubilità in acqua viene facilmente assorbito
dalle mucose del naso e del tratto superiore dell’apparato respiratorio. Pertanto, solo
quantità molto ridotte possono raggiungere gli alveoli polmonari.
 Gli effetti sulla salute consistono in irritazioni delle vie respiratorie e oculari a vari
livelli. Tuttavia, concentrazioni maggiori di 5 g/m3 producono asfissia tossica con morte
per collasso cardiocircolatorio.
 E‘ stato comunque notato un effetto sinergico con il particolato per la capacità che ha
quest’ultimo di veicolare gli inquinanti nelle zone più profonde dell’apparato respiratorio.
SOx Effetti sull’ambiente
Esposizioni prolungate a SO2 a basse concentrazioni provoca l’ingiallimento delle foglie
delle piante poiché interferisce con la formazione ed il funzionamento della clorofilla. Si è
osservata anche una riduzione nella crescita delle piante. Per brevi esposizioni ad alte
concentrazioni, inoltre, si manifesta uno scolorimento ed un rinsecchimento delle foglie
con conseguente necrosi delle stesse.
L’azione principale operata ai danni dell’ambiente consiste nell’acidificazione delle
precipitazioni metereologiche con la conseguente compromissione dell’equilibrio degli
ecosistemi interessati.
Sui metalli, sui materiali da costruzione e sulle vernici si riscontrano gli effetti corrosivi
dovuti all’azione dell’acido solforico che trasforma i carbonati insolubili, presenti nei
monumenti, in solfati solubili che vengono dilavati per azione della pioggia.
CaCO3•MgCO3 + 2SO2 + O2 + 9H2O
CaSO4•2H2O + MgSO4•7H2O + 2CO2
NOx
Nell’atmosfera possiamo individuare 7 diversi composti dell’azoto, presenti in
forma gassosa:
 Azoto molecolare
(N2)
 Ossido di diazoto (Protossido di azoto)
(N2O)
 Monossido d’azoto
(NO)
 Triossido di di azoto (Anidride nitrosa)
(N2O3)
 Diossido di azoto
(NO2)
 Tetrossido di diazoto
(N2O4)
 Pentossido di diazoto (Anidride nitrica)
(N2O5)
NOx
L’ossido di azoto (NO) e il biossido di azoto (NO2) sono le specie presenti in
concentrazioni più elevate e sono quelle maggiormente studiate e insieme vengono
generalmente indicati come NOX.
L’ossido di azoto, NO, è un gas incolore, insapore, inodore.
 Il biossido di azoto, NO2, è un gas tossico, di colore rosso-bruno, dall’odore forte e
pungente e con grande potere irritante. Viene considerato un inquinante secondario, dato
che deriva, per lo più, dall’ossidazione in atmosfera di NO.
NOx
Gli NOx si formano in seguito a processi di combustione in aria ad elevata temperatura
(1200 °C). Il NO2 che si forma costituisce meno del 5 % degli NOx totali emessi.
N2 + O2
2NO + O2
2NO
2NO2
La formazione di questi ossidi dipende dalla temperatura e dal tenore di ossigeno della
camera di combustione.
NOx
Origini
Naturali
Antropiche
Antropiche
NOx
 Su scala globale si stima che le emissioni di ossidi di azoto naturali ed antropogeniche
siano dello stesso ordine di grandezza.
Le fonti naturali
• Decomposizioni organiche anaerobiche che riducono i nitrati a nitriti
• Emissioni vulcaniche
• Incendi delle foreste
• Azione dei fulmini
NOx
Le fonti antropiche
• Processi di combustione (di carbone, di oli combustibili, di gas naturale, di benzina) ad
elevata temperatura:
- trasporti (in particolare i motori diesel)
- centrali termoelettriche
- impianti di riscaldamento
• Attività industriali:
- produzione di fertilizzanti azotati
- produzione di acido nitrico
NOx
 La concentrazione di fondo del monossido di azoto in atmosfera varia da 0.2 a 10 mg/m3;
nell’aria inquinata la sua concentrazione è in genere di 62 - 930 mg/m3.
 In atmosfera gli ossidi di azoto subiscono una serie complessa di reazioni che portano
alla formazione di acido nitroso e nitrico.
Nox- Effetti sull’uomo
 L’azione sulla salute dell’uomo di NO è relativamente blanda. In modo simile al CO,
NO si lega all’emoglobina impedendo il trasporto di ossigeno. Tuttavia, in un’atmosfera
molto inquinata, la concentrazione di NO è più bassa di quella del CO e, quindi, il suo
effetto sull’emoglobina è molto basso.
 NO2 è molto più tossico di NO. E’ un gas irritante per le mucose e può contribuire
all’insorgere di varie alterazioni delle funzioni polmonari, bronchiti croniche, asma ed
enfisema polmonare.
 Lunghe esposizioni anche a basse concentrazioni provocano una drastica riduzione
delle difese polmonari con conseguente aumento di rischio di affezioni alle vie
respiratorie.
NOx
 Nella vegetazione gli ossidi di azoto diminuiscono la velocità di fotosintesi e causano la
formazione di necrosi fogliari.
 I maggiori effetti sull’ambiente degli ossidi di azoto sono dovuti all’acidificazione delle
piogge che provocano danni alla vegetazione e accumulo di nitrati nel suolo e nelle acque,
alla formazione di smog fotochimico, costituendo dei precursori per la formazione di
ozono troposferico. Altri effetti sono la diminuzione dello strato di ozono stratosferico e
della visibilità.
 NOx e i loro derivati danneggiano anche edifici e monumenti, provocando un
invecchiamento accelerato e, in molti casi, irreversibile.
IPA
• Gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) sono composti organici la cui struttura è
caratterizzata dalla fusione di due o più anelli aromatici
• Sono prodotti durante la combustione incompleta di materiale organico
• Sono inquinanti ambientali sempre presenti in miscela nell’atmosfera dove si trovano per
lo più adsorbiti sul particolato
• Fluorantene
• Pirene
• Benzopirene
• Benzoantracene
Pirene
• Benzofluorantene
Benzo (a)Pirene
IPA
Origini
Naturali
Antropiche
Antropiche
IPA
Naturali
Le fonti naturali
• Alghe
• Microrganismi
• Piante
• Incendi delle foreste
IPA
Antropiche
Antropiche
Le fonti antropiche
• Combustione incompleta degli idrocarburi (lavorazione e la combustione del
carbone e dei prodotti petroliferi).
• Alluminio, ferro e acciaio
• Riscaldamento
• Traffico autoveicolare
• Inceneritori e il fumo di tabacco.
IPA: Effetti sull’uomo

L’esposizione agli IPA può avvenire per inalazione di polveri, aerosol o vapori, per
ingestione di cibo o di bevande contaminate o per via cutanea.

Gli IPA si diffondono nel corpo rapidamente per la loro liposolubilità che li rende in
grado di attraversare le membrane cellulari e di penetrare e depositarsi nei tessuti
adiposi.
 La maggior parte dei dati sulla pericolosità degli IPA deriva dai numerosi studi
condotti in laboratorio. Possono causare vari danni a livello ematico e vari danni al
sistema polmonare. Un numero considerevole di IPA presenta attività cancerogena.
 Sono probabili cancerogeni per l’uomo: il benzo(a)pirene, il benzo(a)antracene, il
dibenzo(a,h)antracene; il benzo(b)fluoroantene, il benzo(k)fluoroantene e
l’indeno(1,2,3)pirene.
 La frazione degli IPA più implicata nello sviluppo del tumore è quella caratterizzata
da 3 a 7 anelli aromatici.
Benzene
 Il benzene (C6H6) è un idrocarburo aromatico costituito da sei atomi di carbonio e 6
atomi di idrogeno.
 E’ un liquido incolore, volatile, molto infiammabile, dal caratteristico odore pungente,
scarsamente solubile in acqua. La soglia di concentrazione per la percezione olfattiva è di
5 mg/m3.
 E’ una molecola stabile e relativamente inerte e non ha un ruolo significativo nei
processi di inquinamento secondario.
Benzene
È presente praticamente ovunque, derivando da processi di:
combustione sia naturali (incendi boschivi, emissioni vulcaniche)
che artificiali (emissioni industriali, gas di scarico di veicoli a motore, ecc).
Benzene
Il benzene viene prodotto su scala industriale principalmente attraverso processi
di raffinazione del petrolio
È uno dei composti organici più utilizzati nel mondo.
La maggior parte del benzene oggi prodotto (85%) trova impiego nella chimica come
materia prima per numerosi composti secondari, a loro volta utilizzati per produrre
plastiche, resine, detergenti, pesticidi, intermedi per l’industria farmaceutica, vernici,
collanti, inchiostri, adesivi e prodotti per la pulizia.
Benzene
Il benzene è inoltre contenuto nelle benzine in cui viene aggiunto, insieme ad altri
composti aromatici, per conferirne proprietà antidetonanti e per aumentarne il "numero
di ottano" in sostituzione totale (benzina verde) o parziale (benzina super) dei composti
del Pb.
Questo inquinante viene rilasciato dagli autoveicoli in misura
prevalente attraverso i gas di scarico e più limitatamente tramite
l’evaporazione della benzina dalle vetture nelle fasi di trasporto,
stoccaggio e rifornimento nonché nei momenti di marcia e
arresto, compresa la sosta prolungata in un parcheggio.
Nelle benzine commercializzate in Italia, dal 1 luglio 1998,. la
concentrazione del benzene non può per legge superare il
valore dell'1%.
Benzene
Fumo di tabacco
Il fumo di tabacco rappresenta la maggiore fonte individuale di benzene per la
popolazione generale.
- Esso è presente nel fumo di una sigaretta in una concentrazione media piuttosto rilevante (variabile a seconda del
tipo di tabacco): tanto che chi fuma 20 sigarette al giorno inala una quantità di benzene molto più elevata
anche rispetto a chi si trova esposto a questa sostanza lungo strade molto trafficate per diverse ore al giorno.
- Nelle abitazioni di soggetti fumatori la concentrazione ambientale di benzene è del 30-35% superiore a quella
delle abitazioni dei non fumatori.
- Nell’organismo di soggetti fumatori sono state individuate, inoltre, concentrazioni di benzene nel sangue circa
doppie rispetto a quelle dei non fumatori.
Benzene
Il Benzene e' ormai considerato dalla letteratura medica un sicuro cancerogeno.
Il benzene è facilmente assorbito per inalazione, contatto cutaneo, ingestione, sia per
esposizione acuta che cronica.
Una volta assorbito diffonde nel sangue depositandosi per affinità in tutti i tessuti
ricchi di lipidi fra cui anche il midollo osseo dove può provocare leucemie.
 Uno studio realizzato dalla Commissione tossicologica nazionale stima che
questo idrocarburo, se le concentrazioni resteranno pari a quelle attuali nell'aria
delle città, nei prossimi 75 anni provocherà da 1.240 a 18.240 nuovi casi di
leucemia
Benzene
COME È POSSIBILE LIMITARE IL BENZENE IN ARIA ?
•Benzene e marmitta catalitica
- Le emissioni di benzene degli autoveicoli dotati di convertitore catalitico sono circa
7 volte inferiori alle emissioni degli autoveicoli non catalizzati.
•Riformulazione delle benzine
- La riformulazione delle benzine (contenuto di benzene < 1%, contenuto di
idrocarburi aromatici < 25%) può costituire
l’intervento
prioritario
da
mettere in atto per ridurre le emissioni di benzene nell’atmosfera.
-Un’importante sorgente di benzene è rappresentata dalle perdite evaporative del
combustibile (dal carburatore e durante il rifornimento), da cui l’importanza di
benzine a basso contenuto di benzene e di aromatici
Polveri Atmosferiche
Viene definito particolato o polveri totali sospese (PTS) o PM (particulate matter)
l’insieme delle particelle solide o liquide le cui piccole dimensioni (diametro
compreso tra pochi nanometri ai 500 mm e oltre) siano tali da permetterne la
sospensione per tempi più o meno lunghi nell’aria.
 La composizione chimica del particolato è estremamente eterogenea e variabile e
dipende dall’ambiente di provenienza, dal periodo dell’anno, dalle fonti e può
cambiare nel tempo. Esso può essere costituito da una miscela di sostanze diverse:
elementi come il carbonio o il piombo, sali come nitrati e solfati, sabbia, ceneri,
fuliggine, sostanze silicee di varia natura, sostanze vegetali, fibre tessili naturali ed
artificiali, composti metallici, ecc.
Polveri Atmosferiche
In base alle dimensioni e alla natura delle particelle, il particolato può essere classificato
in:
 aerosol: particelle solide o liquide sospese di diametro < 1 mm;
 esalazioni: particelle solide di diametro < 1 mm in genere prodotte da
processi industriali;
 foschie: particelle liquide di diametro < 2 mm;
 fumi: particelle solide, trasportate da miscele di gas, di diametro < 2mm;
 polveri: particelle solide con diametro fra 0.25 e 500 mm;
 sabbie: particelle solide di diametro > 500mm.
Le particelle possono essere emesse direttamente come tali da sorgenti naturali ed
antropiche (particelle primarie) oppure generate da processi di trasformazione chimica e di
condensazione nell’atmosfera di composti chimici, quali SO2 e NOx, ammoniaca,
composti organici (particelle secondarie).
Polveri Atmosferiche
Su scala globale si stima che le emissioni di particolato naturali siano preponderanti
rispetto a quelle antropogeniche. Tuttavia, le sorgenti antropiche sono in grado di
immettere in atmosfera una maggiore quantità di particelle contenenti sostanze
tossicologicamente rilevanti per la salute e per l’ambiente.
Le fonti naturali
Aerosol marino
Incendi boschivi
Eruzioni vulcaniche
Microorganismi
Pollini e spore
Erosione eolica di rocce
In più sono immessi naturalmente nell’atmosfera dei precursori di particolato
secondario, quali SO2, H2S, NOx, NH3, terpeni.
Polveri Atmosferiche
Le fonti antropiche
Processi di combustione e incenerimento (di carbone, di oli combustibili, di legna, rifiuti,
rifiuti agricoli):
traffico veicolare (in particolare i motori diesel)
emissioni prodotte da altri macchinari e veicoli (attrezzature edili ed agricole, treni, navi,
aeroplani…)
centrali termoelettriche
riscaldamento domestico
fumo di tabacco
Attività industriali:
Fonderie
Miniere
Cementifici
Cantieri edili
Residui dell’usura del manto stradale, dei freni e dei pneumatici
Polveri Atmosferiche
 Nell’aria pulita, in genere, la concentrazione di questo inquinante è dell’ordine di 1 –
1.5 mg/m3.
 La concentrazione nell’aria del particolato viene comunque limitata dalla naturale
tendenza alla deposizione per effetto della gravità e dall’azione delle nubi o delle piogge.
 Oltre che dalla natura dei venti e dalle precipitazioni, la permanenza in atmosfera è
fortemente condizionata dalle dimensioni delle particelle.
Polveri Atmosferiche – Effetti
sull’ambiente
 Il particolato ha effetti nella propagazione e nell'assorbimento delle radiazioni, sulla
visibilità atmosferica e nei processi di condensazione del vapore acqueo (favorendo smog e
nebbie).
 Il particolato ha un’influenza diretta sul bilancio radiativo terrestre e l’effetto
complessivo dipenderà dal quantitativo relativo di energia luminosa riflessa verso lo spazio
rispetto a quella assorbita.
 Il particolato, in seguito a deposizione secca o umida può contribuire all’acidificazione
(associata in particolare ad H2SO4 e HNO3) e all’eutrofizzazione (associata ai sali nitrati)
dell’ambiente terrestre ed acquatico.
Polveri Atmosferiche- Effetti
sull’uomo
 Il particolato ha effetti diversi sulla salute umana a seconda dell'origine (naturale,
antropica ecc.) e delle dimensioni delle polveri.
 Tra i disturbi attribuiti al particolato fine e
ultrafine (PM10 e soprattutto PM2,5) vi sono
patologie acute e croniche a carico
dell'apparato respiratorio (asma, bronchiti,
enfisema, allergie, tumori) e cardio-circolatorio
(aggravamento dei sintomi cardiaci nei soggetti
predisposti).
 Recenti
studi
epidemiologici
hanno
confermato l’esistenza di una correlazione tra
presenza di polveri fini e patologie all’apparato
respiratorio e cardiovascolare.