Particolato PM10

Che cos´è?

Il particolato è l’inquinante atmosferico che provoca i maggiori danni alla salute umana in Europa. È costituito da particelle così leggere che possono fluttuare nell’aria. Si tratta di particelle solide e liquide aventi diametro aerodinamico variabile fra 0,1 e circa 100 μm. Il termine PM10 identifica le particelle di diametro aerodinamico inferiore o uguale ai 10 μm (1 μm = 1 millesimo di millimetro). Le particelle PM10 penetrano in profondità nei nostri polmoni. Queste particelle possono essere costituite principalmente da:

1) componenti chimici: solfati, nitrati, ammonio e da una  frazione carboniosa (nerofumo) dovuta principalmente alla combustione;

2) metalli pesanti: arsenico, cadmio, mercurio, nickel…

Come si origina?

Alcune particelle vengono emesse direttamente nell’atmosfera, altre si formano come risultato di reazioni chimiche che coinvolgono i gas precursori, vale a dire l’anidride solforosa, gli ossidi di azoto, l’ammoniaca e i composti organici volatili. Il PM10 può avere anche origine naturale (ad esempio erosione dei suoli, eruzioni vulcaniche, incendi di boschi e praterie, aerosol marino).

Valori limite consentiti dalla legge (D.Lgs.155/2010)

Particolato PM2,5

Che cos´è ?

L’inquinamento da particolato fine (PM2,5, ossia particolato con un diametro minore di 2,5 micron) è composto da particelle solide e liquide così piccole che penetrano in profondità nei nostri polmoni ed entrano anche nel nostro flusso sanguigno, proprio come l’ossigeno. La frazione carboniosa (nerofumo) costituisce uno dei componenti principali del particolato fine. Un recente studio dell’Organizzazione mondiale della sanità dimostra che l’inquinamento da particolato fine potrebbe essere un problema per la salute maggiore di quanto si pensasse in precedenza. Secondo il rapporto dell’OMS «Rassegna delle prove sugli aspetti sanitari dell’inquinamento atmosferico», un’esposizione prolungata al particolato fine può scatenare l’aterosclerosi, creare problemi alla nascita e malattie respiratorie nei bambini. Lo studio inoltre suggerisce un possibile collegamento con lo sviluppo neurologico, le funzioni cognitive e il diabete, e rafforza il nesso di causalità tra PM2,5 e morti cardiovascolari e respiratorie.

Come si origina ?

Alcuni componenti del particolato fine (con un diametro minore di 2,5 micron) vengono emessi direttamente nell’atmosfera, altri si formano come risultato di reazioni chimiche che coinvolgono i gas precursori, vale a dire l’anidride solforosa, gli ossidi di azoto, l’ammoniaca e i composti organici volatili. Il PM2,5 può avere anche origine naturale (ad esempio erosione dei suoli, eruzioni vulcaniche, incendi boschivi e aerosol marino). L’origine dell’inquinamento da PM10 varia sensibilmente da zona a zona e nel corso del tempo. Il nerofumo, uno dei componenti comuni della fuliggine rilevato principalmente nel particolato fine, è il risultato della combustione incompleta di combustibili – sia di combustibili fossili che del legno. Nelle aree urbane le emissioni di nerofumo sono causate principalmente dal trasporto stradale, in particolare dai motori diesel. Sono dovuti alle attività umane anche gran parte dei gas precursori.

Metalli pesanti

Che cosa sono ?

Nel particolato atmosferico sono presenti metalli di varia natura. I principali sono cadmio (Cd), zinco (Zn), rame (Cu), nichel (Ni), piombo (Pb), arsenico (As) e ferro (Fe). I composti inorganici del nichel, del cadmio e dell’arsenico sono classificati dalla Agenzia Internazionale di Ricerca sul Cancro come cancerogeni per l’uomo. Per il piombo è stato evidenziato un ampio spettro di effetti tossici, in quanto tale sostanza interferisce con numerosi sistemi enzimatici.

Come si originano ?

I metalli presenti nel particolato atmosferico provengono da una molteplice varietà di fonti:

  1. il cadmio e lo zinco sono originati prevalentemente da processi industriali;
  2. il rame e il nichel provengono dalla combustione;
  3. il piombo dalle emissioni autoveicolari è emesso quasi esclusivamente da motori a benzina e la granulometria dell’aerosol che lo contiene si colloca quasi integralmente nella frazione respirabile (PM10).
  4. l’arsenico deriva dalle attività estrattive, dalla fusione di metalli non ferrosi e dalla combustione di combustibili fossili;
  5. il ferro proviene dall’erosione dei suoli, dall’utilizzo di combustibili fossili e dalla produzione di leghe ferrose.

Ozono

Che cos´è ?

L´ozono (O3) è una forma speciale ed altamente reattiva di ossigeno ed è composto da tre atomi di ossigeno. Nella stratosfera, uno degli strati più alti dell’atmosfera, l’ozono ci protegge dalle pericolose radiazioni ultraviolette provenienti dal sole. Ma nello strato più basso dell’atmosfera – la troposfera – l’ozono è, di fatto, un’importante sostanza inquinante che influisce sulla salute pubblica e l’ambiente. L’ozono è reattivo e fortemente ossidante. Alti livelli di ozono corrodono i materiali, gli edifici e i tessuti vivi. L’ozono riduce la capacità delle piante di eseguire la fotosintesi e ostacola il loro assorbimento di anidride carbonica. Indebolisce, inoltre, la crescita e la riproduzione delle piante, con il risultato di minori raccolti e di uno sviluppo ridotto di boschi e foreste. Nel corpo umano provoca infiammazioni ai polmoni e ai bronchi. Non appena esposto all’ozono, il nostro corpo cerca di impedirne l’entrata nei polmoni. Questa reazione riduce l’ammontare di ossigeno che inaliamo. Inalare meno ossigeno rende il lavoro del cuore più difficile. Quindi, per le persone che già soffrono di disturbi cardiovascolari o respiratori, come l’asma, picchi di ozono possono essere debilitanti e persino fatali.

Come si origina ?

L’ozono a livello del suolo si forma come risultato di reazioni chimiche complesse tra gas precursori, come gli ossidi di azoto e i composti organici volatili diversi dal metano. Anche il metano e il monossido di carbonio giocano un ruolo nella sua formazione. Le reazioni chimiche che producono ozono sono catalizzate dalla radiazione solare, di conseguenza questo inquinante è tipicamente estivo e assume valori di concentrazione più elevati nelle estati contrassegnate da alte temperature e elevata insolazione. L’immissione di inquinanti primari (prodotti dal traffico, dai processi di combustione, dai solventi delle vernici, dall’evaporazione di carburanti, etc.) favorisce, quindi, la produzione di un eccesso di ozono rispetto alle quantità altrimenti presenti in natura durante i mesi estivi. Gran parte dell’ozono presente in Europa è dovuto all’inquinamento.

Biossido di azoto

Che cos´è

Il biossido di azoto (NO2) è un gas reattivo, di colore bruno e di odore acre e pungente. L’NO2 è un importante inquinante dell’aria che, come l’ozono, risulta dannoso per il sistema respiratorio. L’esposizione a breve termine all’NO2 può causare diminuzione della funzionalità polmonare, mentre l’esposizione a lungo termine può causare effetti più gravi come un aumento della suscettibilità alle infezioni respiratorie. L’NO2 è fortemente correlato con altri inquinanti, come il PM, perciò negli studi epidemiologici è difficile differenziarne gli effetti dagli altri inquinanti.

Come si origina ?

Il biossido di azoto (NO2) si forma prevalentemente dall’ossidazione di monossido di azoto (NO). Questi due gas sono noti con il nome di NOx. Le maggiori sorgenti di NO ed NO2 sono i processi di combustione ad alta temperatura (come quelli che avvengono nei motori delle automobili o nelle centrali termoelettriche). L’NO rappresenta la maggior parte degli NOx emessi; per gran parte delle sorgenti, solo una piccola parte di NOx è emessa direttamente sotto forma di NO2 (tipicamente il 5-10 %). Fanno eccezione i veicoli diesel, che emettono una proporzione maggiore di NO2, fino al 70% degli NOx complessivi, a causa del sistema di trattamento dei gas di scarico di questi veicoli.

Benzene

Che cos´è

Il benzene (C6H6) è una sostanza chimica liquida e incolore dal caratteristico odore aromatico pungente. A temperatura ambiente volatilizza assai facilmente, cioè passa dalla fase liquida a quella gassosa. L’effetto più noto dell’esposizione cronica riguarda la potenziale cancerogenicità del benzene sul sistema emopoietico (cioè sul sangue). L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) classifica il benzene come sostanza cancerogena di classe I, in grado di produrre varie forme di leucemia. La classe I corrisponde a un’evidenza di cancerogenicità per l’uomo di livello “sufficiente”.

Come si origina

In passato il benzene è stato ampiamente utilizzato come solvente in molteplici attività industriali e artigianali (produzione di gomma, plastica, inchiostri e vernici, nell’industria calzaturiera, nella stampa a rotocalco, nell’estrazione di oli e grassi etc.). 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. Il benzene è inoltre contenuto nelle benzine in cui viene aggiunto, insieme ad altri composti aromatici, per conferire le volute proprietà antidetonanti e per aumentarne il “numero di ottani”, in sostituzione totale (benzina verde) o parziale (benzina super) dei composti del piombo.

 

Monossido di carbonio

Che cos´è

Il monossido di carbonio (CO), incolore e inodore, è un tipico prodotto derivante dalla combustione. Il CO viene formato in modo consistente durante la combustione di combustibili con difetto di aria e cioè quando il quantitativo di ossigeno non è sufficiente per ossidare completamente le sostanze organiche. A bassissime dosi il CO non è pericoloso, ma già a livelli di concentrazione nel sangue pari al 10-20% il soggetto avverte i primi sintomi dovuti all’esposizione a monossido di carbonio, quali lieve emicrania e stanchezza.

Come si origina

La principale sorgente di CO è storicamente rappresentata dal traffico veicolare (circa l’80% delle emissioni a livello mondiale), in particolare dai gas di scarico dei veicoli a benzina. La concentrazione di CO emessa dagli scarichi dei veicoli è strettamente connessa alle condizioni di funzionamento del motore: si registrano concentrazioni più elevate con motore al minimo e in fase di decelerazione, condizioni tipiche di traffico urbano intenso e rallentato. La continua evoluzione delle tecnologie utilizzate ha comunque permesso di ridurre al minimo la presenza di questo inquinante in aria.

 

Biossido di zolfo

Che cos´è

L’assenza di colore, l’odore acre e pungente e l´elevata reattività a contatto con l’acqua sono le caratteristiche principali degli ossidi di zolfo, genericamente indicati come SOx. In natura, tale tipo di inquinamento è causato dalle eruzioni vulcaniche.

Come si origina

A livello antropico, SO2 e SO3 sono prodotti nelle reazioni di ossidazione per la combustione di materiali in cui sia presente zolfo quale contaminante, ad esempio gasolio, nafta, carbone, legna, utilizzati, in misura molto maggiore sino a qualche anno fa, per la produzione di calore, vapore, energia elettrica e altro. Fino a non molto tempo fa, il biossido di zolfo costituiva il principale indicatore dell’inquinamento di origine umana.

 

Idrocarburi policiclici aromatici – Benzo(a)pirene

Che cosa sono

Gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) costituiscono un numeroso gruppo di composti organici formati da uno o più anelli benzenici. In generale si tratta di sostanze solide a temperatura ambiente, sostanze scarsamente solubili in acqua, degradabili in presenza di radiazione ultravioletta ed altamente affini ai grassi presenti nei tessuti viventi. Il composto più studiato e rilevato è il benzo(a)pirene che ha una struttura con cinque anelli aromatici condensati. È una delle prime sostanze di cui si è accertata la cancerogenicità ed è stato quindi utilizzato come indicatore dell’intera classe di composti policiclici aromatici. In particolare, nove persone su centomila esposte a una concentrazione di 1 ng/m3 di benzo(a)pirene sono a rischio di contrarre il cancro, da cui è stato individuato il limite proposto.

Come si originano

Gli Idrocarburi Policiclici Aromatici sono contenuti nel carbone e nei prodotti petroliferi (particolarmente nel gasolio e negli oli combustibili). Essi vengono emessi in atmosfera come residui di combustioni incomplete in alcune attività industriali (cokerie, produzione e lavorazione grafite, trattamento del carbon fossile) e nelle caldaie (soprattutto quelle alimentate con combustibili solidi e liquidi pesanti); inoltre, sono presenti nelle emissioni degli autoveicoli (sia diesel che benzina). La presenza di questi composti nei gas di scarico degli autoveicoli è dovuta sia alla frazione presente come tale nel carburante, sia alla frazione che per pirosintesi ha origine durante il processo di combustione. Sorgente significativa di IPA è la combustione di biomassa legnosa per il riscaldamento domestico. L’Agenzia Europea per l’Ambiente ha stimato che nel 2012, negli stati membri della Ue, l’85% delle emissioni di B(a)P sia dovuto alla combustione da riscaldamento e che vi sia stato un incremento delle emissioni nel periodo 2003-2012 dovuto all’aumento dell’utilizzo di biomassa legnosa. In generale, l’emissione di IPA nell’ambiente risulta molto variabile a seconda del tipo di sorgente, del tipo di combustibile e della qualità della combustione.

La normativa (D. Lgs. 155 del 13/8/2010 e Direttiva UE 2008/50/CE) regolamenta la gestione della qualità dell’aria, andando a definire per gli inquinanti i valori limite, valori obiettivo, soglie di informazione e di allarme, ecc. Vai alla tabella dei parametri normativi.

https://www.arpae.it/dettaglio_generale.asp?id=110&idlivello=204

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