Il fenomeno dell'inquinamento atmosferico

Inquinamento atmosferico: Che cos è
Si definisce aria una miscela composta da gas e particelle di diversa natura e grandezza la cui combinazione si trasforma nello spazio e nel tempo per cause naturali e non, detta trasformazione è dovuta ad alcune sostanze liberate nell’atmosfera terrestre. Queste sostanze provocano l'inquinamento atmosferico, le cui cause principali sono:
⇒ i gas naturali prodotti da eruzioni di vulcani, fumarole, stagni, materia in via di decomposizione;
⇒ l’attività dell’uomo in tutte le sue molteplici forme come l’attività di produzione industriale, l'estrazione dei minerali, l’attività di produzione e utilizzo di combustibili fossili e/o carburanti, di trasporto urbano, l'incenerimento dei rifiuti e l'attività agricola.
Le sostanze inquinanti sono trascinate dai venti e dalle correnti d'aria ascensionali e le particelle di maggiori dimensioni tornano a cadere in tempi rapidi sulla superficie terrestre per l’azione gravitazionale, diversamente dalle particelle più piccole che per mezzo della pioggia/neve vengono lavate dall'atmosfera. La norma definisce l'inquinamento atmosferico in questo modo: "ogni modificazione della normale composizione o stato fisico dell'aria atmosferica, dovuta alla presenza nella stessa di una o più sostanze con qualità e caratteristiche tali da alterare le normali condizioni ambientali e di salubrità dell'aria; da costituire pericolo, ovvero pregiudizio diretto o indiretto per la salute dell'uomo; da compromettere le attività ricreative e gli altri usi legittimi dell'ambiente; da alterare le risorse biologiche ed i beni materiali pubblici e privati". Tra i maggiori responsabili dell’inquinamento atmosferico troviamo il monossido di carbonio, il biossido di zolfo, gli ossidi di azoto, l'ozono, le polveri sottili (come le PM10 che hanno diametro uguale o inferiore a 10 millesimi di millimetro), il benzene, gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e il piombo. L'inquinamento atmosferico dei grandi centri urbani è uno dei più gravi problemi ambientali che stiamo affrontando negli ultimi decenni, poiché in queste aree provoca danni elevati alla salute dei cittadini e all’ambiente; cosa che sta avvenendo nella città di Taranto dove c'è il più grande stabilimento siderurgico d'Europa che con le sue emissioni avvelena l'aria e provoca malattie anche gravi ai cittadini. E' sotto gli occhi di tutti che negli ultimi anni la città di Pechino è divenuta praticamente invivibile a causa dello smog prodotto dai mezzi di trasporto e dalle emissioni delle aziende manifatturiere.  L’Agenzia europea dell’ambiente (AEA) ha pubblicato, a febbraio 2017, l’ultima edizione del rapporto “Qualità dell’aria in Europa”, da cui emerge che malgrado un lento miglioramento della qualità dell’aria, l’inquinamento atmosferico rimane il principale fattore di rischio ambientale per la salute in Europa; in particolare si è concentrata l'attenzione su questi tre inquinanti biossido di azoto, ozono troposferico e particolato che entra in profondità nei polmoni provocando conseguenze negative per la salute umana.
Infine l’Organizzazione Meteorologica mondiale,nel suo aggiornamento annuale sull’impatto dei gas ad effetto serra, ha reso noto che la concentrazione di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera è aumentata nel 2016 a livelli record; il che fa prevedere un pericoloso aumento della temperatura. Nel 2016, la concentrazione atmosferica di CO2, il principale gas ad effetto serra di lunga durata, ha raggiunto le 403,3 parti per milione, sopra le 400 raggiunte nel 2015, il livello più alto da 800.000 anni a questa parte..

Inquinamento atmosferico: Link di riferimento
Segnaliamo alcuni link di enti/aziende che s’interessano dell’inquinamento atmosferico e che risultano tra quelli più rilevanti a livello nazionale. Ispra - Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale - si occupa in maniera molto ampia dell’inquinamento atmosferico e dei suoi effetti sull’ambiente e sull’uomo; in particolare tratta approfonditamente le piogge acide, l’effetto serra, lo smog fotochimico e il buco ozono. InquinamentoAtmosferico.com forum dedicato all'inquinamento dell'aria si occupa dei problemi ambientali, delle grandi minacce dovute all’inquinamento atmosferico (effetto serra/riscaldamento globale, buco dell’ozono, piogge acide) e degli incentivi messi a disposizione dallo stato e dagli enti locali per ridurre l'inquinamento dell'aria. Non solo aria è un sito che si occupa dell’inquinamento atmosferico e in particolare di: inquinamento dell’aria, inquinamento indoor, monitoraggio inquinanti, sistemi di abbattimento, piogge acide, effetto serra, smog fotochimico, buco ozono.

Inquinamento atmosferico: Distinzione tra primario e secondario
⇒  “Inquinamento primario”
Sono definiti inquinanti primari quelli emessi direttamente nell’atmosfera da qualunque processo di combustione (monossido di carbonio, monossido di azoto, idrocarburi incombusti…) o polveri che vengono prodotte durante eventi naturali. Detti inquinanti durante l’emissione in atmosfera possono presentare processi di trasporto, diffusione, deposizione e trasformazione chimico/fisica che sono ingrado di causare la formazione di altri e diversi inquinanti che in alcuni casi si espandono maggiormente e sono più tossici.
⇒  “Inquinamento secondario”
Sono definiti inquinanti secondari tutti quei tipi d’inquinanti che si formano in atmosfera mediante reazioni chimiche generate dagli inquinanti primari. Molto rilevanti sono i processi di formazione innescati dalla luce del sole che si sviluppano tra idrocarburi e ossidi di azoto; tutti quei prodotti che alla fine vengono fuori dalle varie reazioni tra sostanze sono chiamati “smog fotochimico”, che è un tipo d’inquinamento atmosferico molto nocivo per l’ambiente naturale.
Sono inoltre presenti altri inquinanti, ad esempio il particolato fine, nel quale sia la componente primaria che quella secondaria sono equivalenti, che non vengono classificati in una delle due componenti.

Inquinamento atmosferico: Fenomeni principali sull’ambiente
Vediamo i più importanti fenomeni provocati dall’inquinamento atmosferico:
1) “Effetto serra”
L’effetto serra è un fenomeno generato da vari gas presenti nell'atmosfera che assimilano la radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre irradiata dal sole rispedendola verso la superficie terrestre. L’anidride carbonica è uno dei gas che è tra i maggiori responsabili di questo fenomeno insieme ad altri gas, che partecipano in misura più contenuta, quali: ossidi di azoto, metano, ozono e molti clorofluorocarburi (CFC).
2) “Smog”
Viene definito smog l'inquinamento atmosferico delle aree urbane, che è possibile distinguere in due tipologie:
- “smog classico” che si forma tramite l’opera di particolato e biossido di zolfo nelle prime ore del giorno (in particolare in autunno e inverno) quando sono presenti basse temperature, scarsa ventilazione e bassa insolazione; la sua formazione è dovuta alla stagnazione nell’aria di anidride solforosa e particelle solide nel momento in cui sono presenti le condizioni meteo adatte;
- “smog fotochimico” che si forma tramite l’azione di ossido di carbonio, ossidi di azoto, ozono e vari componenti organici volatili in presenza della radiazione del sole; si produce in particolare nel periodo estivo in presenza di forte insolazione, scarso vento, temperatura elevata; un’area favorevole alla formazione dello smog fotochimico è quella mediterranea in cui sono presenti alte temperature e forte radiazione solare. 
3) “Piogge acide”
Per piogge acide s'intende la ricaduta nell’atmosfera di particelle, gas e precipitazioni acide; può avere luogo in forma di precipitazioni (piogge, neve, grandine, nebbie …) detta deposizione umida, negli altri casi risulta una deposizione secca. Le piogge acide sono il prodotto delle trasformazioni chimiche dovute agli inquinanti atmosferici, in particolare l’acido solforico e l’acido nitrico. Attualmente l’acidità delle precipitazioni arriva ad essere 40 volte più elevata rispetto a quella di una pioggia normale e sta interessando non solo il centro Europa ma anche la pianura padana. Le piogge acide hanno numerosi effetti che coinvolgono la flora (danneggia le foglie delle piante impedendo la fotosintesi), gli ecosistemi idrici (ostacola lo sviluppo degli embrioni degli animali acquatici), il patrimonio artistico (l’acido solforico attacca le opere murarie e i marmi con effetti devastanti), annienta i batteri indispensabili alla decomposizione delle sostanze organiche favorendo l’ammasso di sostanze tossiche nei fondali, produce  l’inquinamento del suolo aumentando l’acidità del terreno e di conseguenza ostacolando la crescita della vegetazione, infine facilita il passaggio in soluzione dei metalli pesanti  tossici che possono danneggiare la salute umana. 
4) “Buco ozono”
Nella stratosfera è presente una concentrazione abbastanza elevata di ozono (gas formato da tre atomi di ossigeno) che svolge la funzione di schermo alle radiazioni ultraviolette (UV) del sole che sono molto pericolose per l’uomo in quanto una forte esposizione a questi raggi può causare un notevole aumento di rischio per il cancro della pelle, le cataratte e l’aumento delle deficienze immunitarie; inoltre provoca danni alle foreste e agli ecosistemi acquatici. Negli ultimi decenni si è potuto evidenziare che in primavera lo strato di ozono presente sopra dell'Antartide è sceso all’incirca del 40%, formando un grande "buco dell’ozono" nella stratosfera. La causa principale di questo buco dell’ozono è stata individuata nell’inquinamento dell’aria in particolare sono stati indiziati i clorofluorocarburi (CFC o Freons). I CFC hanno iniziato ad essere prodotti negli anni ’20, e successivamente hanno avuto un forte sviluppo, in particolare come refrigeranti per impianti frigoriferi e condizionatori d'aria, propellenti per bombolette di aerosol e come agenti schiumogeni. I CFC sono generati in grande quantità dagli aerei supersonici e questo tipo di emissione è molto pericolosa in quanto il suo rilascio avviene direttamente a quote stratosferiche. Questo tipo di gas è economico, stabile ed inerte; proprio per quest’ultima proprietà i CFC non si degradano agevolmente nella troposfera (la fascia più bassa dell'atmosfera) e per questo arrivano nella stratosfera; in questa regione per azione dei raggi UV le molecole vengono scisse in forme più reattive e sono così in grado di interagire con l'ozono e determinare la sua distruzione.

Inquinamento atmosferico: Effetti principali sull’uomo
Vediamo le principali sostanze prodotte dall’inquinamento atmosferico che provocano effetti negativi sull’uomo.
⇒ PM10: entra nell’apparato respiratorio e proporzionalmente alla sua grandezza vi si deposita, le particelle più grandi si fermano nella prima parte (faringe) mentre le più piccole vanno a posarsi fino alle pareti degli alveoli polmonari. Il PM10 può provocare tumori all’apparato respiratorio e danni a quello cardiocircolatorio.

⇒ PM2,5: polveri sottili con diametro inferiore a 2,5 µm (un quarto di centesimo di millimetro) in grado di penetrare profondamente nei polmoni, specie durante la respirazione dalla bocca (proviene dagli scarichi dei veicoli, dalla combustione di carbone o legna da ardere, processi industriali e altre combustioni di biomasse).

⇒ Monossido di carbonio (CO): entra nella circolazione sanguigna e mescolandosi nell’emoglobina prende il posto dell’ossigeno con la conseguenza di diminuire la quantità di ossigeno trasportato del sangue con l’effetto di ridurre l’entità di ossigeno nei tessuti (può provocare danni al sistema nervoso e a quello cardiovascolare).
⇒ Ozono: ha conseguenze negative sul sistema respiratorio come cefalea e lacrimazione, faringiti, bronchiti, irritazioni alle prime vie aeree e ai polmoni.
⇒ Ossidi di azoto: hanno effetti negativi sul sistema respiratorio come riduzione della funzione respiratoria, infiammazione delle mucose ed edema polmonare; inoltre può avere effetti a lungo termine quali alterazioni polmonari a livello cellulare, ed abbassamento delle difese dell’organismo rispetto alle infezioni batteriche.
⇒ Metalli pesanti: tra quelli più tossici citiamo il mercurio, il piombo, il cromo e il cadmio; con il loro accumulo nell’organismo sono in grado di procurare danni al sistema nervoso, ai reni, al sistema immunitario.
⇒ Anidride solforosa: è in grado di causare tracheiti, spasmi bronchiali, bronchiti, difficoltà respiratoria, asma ed enfisema.
⇒ Benzene: viene identificato come sostanza cancerogena per l'uomo di classe I e può provocare diverse forme di leucemia. 
⇒ Smog: provoca disturbi a tutto l'organismo in particolare con problemi alla pelle e alle parti più esposte alla sua azione come viso e mani. Per l'Agenzia europea dell'ambiente (Aea) l'inquinamento dell'aria provoca ogni anno, solo in Italia, circa 84.400 morti premature, colpendo soprattutto i più piccoli (allergie, asma e infezioni alle vie respiratorie) e gli anziani, con un aumento del rischio di patologie cardiache e della circolazione sanguigna.

Per approfondire il tema dell'inquinamento atmosferico è possibile consultare l'edizione 2015 dell'Annuario dei dati ambientali Ispra, che  tra gli argomenti trattati illustra le tematiche riguardanti la qualità dell'aria e l'emissione dei gas serra, rilevando che in tema di inquinamento atmosferico, PM10 e ozono superano ancora, rispettivamente, il limite giornaliero e l’obiettivo a lungo termine per la protezione della salute umana, e nel 2014 i trasporti risultano responsabili di più del 25% delle emissioni di gas serra, per quanto tra il 1990 e il 2013 si sia registrato un calo delle emissioni totali di gas a effetto serra pari al 16,1%.

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