SO2
Gli ossidi di zolfo
Caratteristiche e sorgenti:
gas incolori, di odore acre e pungente, prodotti dalla combustione di
ogni materiale contenente zolfo. La maggior parte dei composti dello
zolfo prodotti dall'attività umana viene convertita in SO2.
L'ossidazione di SO2 in SO3 è favorita dalle alte temperature e dai
prodotti delle reazioni fotochimiche che coinvolgono ozono, NO2 ed
idrocarburi.
Fonti naturali sono: le
eruzioni vulcaniche, il fitoplancton marino, la fermentazione batterica
nelle zone paludose e l'ossidazione dei gas contenenti zolfo prodotti
dalla decomposizione di biomasse.
Sorgenti antropiche sono:
gli impianti di riscaldamento domestico non metanizzato, le centrali
termoelettriche, i processi industriali (fonderie, raffinerie di
petrolio, impianti di produzione di acido solforico, conversione del
carbon fossile in coke) e, solo in misura minore, le emissioni dei
veicoli diesel ( 6-7%).
Tempo di permanenza:
persiste anche diversi giorni.
Modalità di assunzione:
per inalazione.
Modalità di rimozione:
viene rimosso tramite le precipitazioni e la deposizione secca (processo
tramite il quale quantità rilevanti di prodotti chimici non acquosi si
depositano sul terreno).
Effetti sull'uomo e
l'ambiente:
provoca irritazione agli occhi, alla gola e alle prime vie respiratorie.
L'esposizione per qualche minuto a concentrazioni di circa 1,6 ppm
(4.200 ug/m3), può produrre bronco-costrizione. I soggetti più a rischio
sono le persone anziane e coloro che hanno problemi respiratori.
I composti ricchi di zolfo
immessi in atmosfera fungono da substrato su cui agiscono i CFC
(clorofluorocarburi) ed altri inquinanti, intaccando lo strato di ozono
stratosferico.
L'aerosol di acido solforico,
che si forma a seguito di reazioni di ossidazioni, esercita diversi
effetti sull'ambiente: riflette le radiazioni solari (albedo),
producendo un raffreddamento diretto della Terra, e causa gravi danni ai
laghi, alla vegetazione ed ai materiali, per acidificazione delle
precipitazioni. L'acido solforico, attraverso le precipitazioni,
trasforma i carbonati insolubili, presenti nei monumenti e nei materiali
da costruzione, in solfati solubili che vengono quindi trascinati via
provocando danni irreversibili. Inoltre, l'acido solforico intacca le
fibre tessili diminuendone la resistenza.
PM10
Le polveri
Caratteristiche e sorgenti: sono
particelle solide e liquide, il cui diametro varia tra 0.1 e 100 µm,
costituite da una serie di composti eterogenei sia per la natura chimica
che per il comportamento fisico.
Sorgenti naturali sono: le eruzioni
vulcaniche, l'erosione delle rocce da parte del vento, la dispersione dei
pollini o di altri materiali di origine vegetale.
Sorgenti antropiche sono: gli
impianti industriali, gli impianti di riscaldamento, le centrali
termoelet-triche e gli impianti di combustione in genere e, in ambiente
urbano, il traffico veicolare tramite la polverizzazione dei pneumatici di
gomma, l'usura dei freni e la combustione incompleta.
Tempo di permanenza: varia da pochi
minuti a diversi giorni in funzione delle loro dimensioni e dello strato
atmosferico interessato. Le polveri, se immesse direttamente nella
stratosfera, possono ruotare attorno al globo terrestre anche per parecchi
anni ed avere così un consistente effetto sul clima.
Modalità di assunzione: inalazione.
Modalità di rimozione: può
avvenire o per via secca tramite la sedimentazione gravitazionale delle
particelle e la coagulazione con altre particelle, oppure per via umida
attraverso le precipitazioni. In quest'ultimo caso, le particelle vengono
inglobate nelle goccioline di vapore acqueo e depositate al suolo
caratterizzando così la composizione chimica delle precipitazioni.
Effetti sull'uomo e l'ambiente: la
loro tossicità è dovuta non solo alle caratteristiche fisico-chimiche ma
anche alle dimensioni delle particelle. Le polveri più grossolane
(diametro aerodinamico maggiore di 10 um) vengono bloccate nei primi
tratti dell'apparato respiratorio dell'uomo, mentre, quelle con diametro
inferiore a 10 um (PM10) e a 2,5 um (PM2,5) riescono a raggiungere gli
alveoli polmonari provocando infiammazioni o intossicazioni. Esse,
inoltre, sono veicolo per gas irritanti (SOg, NOx, ecc.), elementi tossici
(quali ad esempio il piombo, cadmio, arsenico, ecc.) e sostanze
cancerogene (idrocarburi policiclicì aromatici, nitrocomposti, aldeidi,
ecc.). Sull'ambiente, i particolati sono causa di foschie e smog, che
riducono la visibilità.
Sulle foglie, impediscono i normali
processi di scambio interferendo con la fotosintesi clorofilliana.
Sui materiali, causano l'annerimento degli
edifici e provocano un effetto corrosivo.
NO2
Gli ossidi di azoto
Caratteristiche e sorgenti: gli
ossidi di azoto, NO ed NO2, si presentano a temperatura ambiente in forma
gassosa: l'NO è incolore ed inodore, mentre l'NO2 è rossastro e di odore
forte e pungente. La principale fonte di ossidi di azoto è rappresentata
dall'azione batterica nel suolo.
L'origine antropica (0,5% delle
emissioni totali di ossidi di azoto) è da attribuire agli impianti di
riscaldamento ed ai gas di scarico dei veicoli a motore (soprattutto i
diesel) in condizioni di accelerazione ed a velocità elevate. Gli ossidi
di azoto, infatti, si formano durante le reazioni di combustione ad
elevate temperature (1200 °C circa). II biossido, viene prodotto sia
durante la combustione (il 10% dell'NO si trasforma in NO2), sia per
reazioni fotochimiche secondarie che avvengono in atmosfera in presenza di
radiazioni U.V.
Tempo di permanenza: gli ossidi di
azoto permangono in atmosfera per pochi giorni (4-5 gg circa). Modalità
di assunzione: per inalazione.
Modalità di rimozione: vengono
rimossi in seguito a reazioni chimiche che portano alla formazione di
acidi (con il vapore acqueo) e di sostanze organiche (con idrocarburi e
radicali).
Effetti sull'uomo e l'ambiente: il
grado di tossicità dell'NO2 risulta quattro volte più elevato rispetto
all'NO. L'NO2 procura, a circa 13 ppm 24.400 ug/m3), irritazione alle
mucose degli occhi e del naso; mentre l'NO può portare a paralisi del
sistema nervoso centrale delle cavie sottoposte per 12 minuti a circa 2500
ppm (circa 3*106 ug/m3).
Sulle piante gli effetti possono essere sia
diretti che indiretti (acidificazione delle piogge).
CO
Il monossido di carbonio
Caratteristiche e sorgenti: a
temperatura ambiente è un gas incolore ed inodore di origine sia naturale
che antropica. Viene prodotto in tutti i processi di combustione
incompleta dei combustibili fossili.
Sorgenti naturali sono: incendi di
foreste, emissioni vulcaniche e scariche elettriche nel corso di
temporali.
Sorgenti antropiche sono: gli
impianti di produzione dell'acciaio e della ghisa, le raffinerie di
petrolio, gli impianti termoelettrici ed, in ambiente urbano,
principalmente gli autoveicoli a benzina durante il funzionamento a basso
regime.
Tempo di permanenza: circa tre anni,
data la stabilità della molecola del CO
Modalità di assunzione: inalazione.
Modalità di rimozione: i meccanismi
di rimozione sono lenti e rari e coinvolgono la successiva ossidazione ad
anidride carbonica.
Effetti sull'uomo e l'ambiente: è
un gas altamente tossico e, ad elevate concentrazioni (oltre 100 mg/m3),
è letale. Nell'uomo, infatti, l'emoglobina si lega preferenzialmente alla
molecola di CO (formando la carbossiemoglobina) piuttosto che con la
molecola di ossigeno (ossiemoglo-bina), riducendo così la capacità di
trasporto dell'ossigeno ai tessuti. L'esposizione ad elevate
concentrazioni di CO causa cefalea, affaticamento, incoscienza ed, infine,
morte.
Nelle piante si sono osservati effetti
dannosi in presenza di elevate concentrazioni di CO. Inoltre, il monossido
di carbonio, dopo ossidazione ad anidride carbonica (CO2), contribuisce
all'incremento della temperatura del globo terrestre (effetto serra).
O3
Ozono
Caratteristiche e sorgenti:
a
temperatura ambiente è un gas fortemente ossidante, molto reattivo, di
odore pungente e, ad alte concentrazioni, si presenta di colore blu. L'ozono troposferico è un inquinante
"secondario" in quanto la sua formazione dipende dalla presenza
in atmosfera di altri inquinanti "primari", quali gli ossidi di
azoto e gli idrocarburi. L'accumulo
di ozono nella troposfera, che invece viene giustificato dalla presenza
dei radicali perossidi derivanti dalla degradazione degli idrocarburi. L'ozono si produce in natura in seguito a
scariche elettriche nel corso di temporali e, soprattutto nel periodo
estivo, per azione dell' irraggiamento solare. Le fonti d'inquinamento
antropico da ozono sono dovute ad alcune attività lavorative, quali ad
esempio la saldatura, ed alla presenza di inquinanti primari che
catalizzano la sua formazione.
Tempo di permanenza: la permanenza
nella troposfera è abbastanza ridotta, essendo molto reattivo.
Modalità di assunzione: per
inalazione.
Modalità di rimozione: i sistemi di
rimozione sono strettamente correlati all'irraggiamento solare, che
determina la dissociazione della molecola, ed alla presenza di inquinanti
primari (idrocarburi ed NO) con i quali reagisce velocemente.
Effetti sull'uomo e l'ambiente: è
un gas fortemente irritante, può provocare danni agli occhi ed
all'apparato respiratorio ed, in seguito ad esposizione per un periodo di
due ore a concen-trazione superiore a 2000 ug/m3, produce notevole
affaticamento e mancanza di coordinazione soprattutto ai soggetti
particolarmente deboli.
Sulle piante l'ozono ad alte concentrazioni
provoca la comparsa di macchie sulla superficie delle foglie e successiva
necrosi.
Inoltre, contribuisce al riscaldamento del
globo terrestre (effetto serra) ed esercita un' azione ossidante sui
materiali (gomme, fibre tessili, ecc..), modificandone alcune proprietà
quali l'elasticità e rendendoli così più fragili.
