INQUINAMENTO ATMOSFERICO
Gisella Giaimo, 3A geom.
DEFINIZIONE DI “INQUINAMENTO ATMOSFERICO”
Per inquinamento atmosferico si intende ogni modificazione della
normale composizione o stato fisico dell'aria atmosferica,
dovuta alla presenza nella stessa di una o più sostanze
in quantità e con caratteristiche tali
da alterare le normali condizioni ambientali
e di salubrità dell'aria;
a costituire pericolo ovvero pregiudizio diretto o indiretto
per la salute dell’uomo;
da compromettere le attività ricreative e gli
altri usi legittimi dell’ambiente;
alterare le risorse biologiche e gli ecosistemi
ed i beni materiali pubblici e privati
(DPR n. 203, 24 maggio 1988 )
FONTI DEGLI INQUINANTI ATMOSFERICI
SORGENTI STAZIONARIE:
1) ATTIVITA’ RURALI (COLTIVAZIONI, MINIERE, CAVE)
2) INDUSTRIE SINGOLE E ZONE INDUSTRIALI
3) AGGLOMERATI ABITATIVI
(RISCALDAMENTO, INCENERITORI DI
RIFIUTI LIQUIDI E DI FANGHI PROVENIENTI DAI
RIFIUTI LIQUIDI,
FOCOLARI, CUCINE, LAVANDERIE, ETC.)
SORGENTI MOBILI
VEICOLI MOTORIZZATI (TERRESTRI, AEREI)
SORGENTI “INDOOR”
(FUMO DI TABACCO, ACARI, MUFFE,
MICRORGANISMI, ALLERGENI DA ANIMALI
DOMESTICI, ETC.)
SORGENTI NATURALI
(EROSIONE DEL SUOLO, VULCANI, P OLLINI
VEGETALI,
MICRORGANISMI ecc.)
SMOG = SMOKE (FUMO) + FOG (NEBBIA)
ESISTONO DUE TIPI DI SMOG:
LO SMOG RIDUCENTE
LO SMOG OSSIDANTE
SMOG RIDUCENTE:
SI VERIFICA QUANDO PREVALE LA PRESENZA DI OSSIDI DI
ZOLFO E PARTICELLE PULVISCOLARI CHE DERIVANO DALL’USO
DI COMBUSTIBILI FOSSILI PER COMBUSTIONI, IN PRESENZA DI
UN CLIMA NON MOLTO SOLEGGIATO E/O CALDO
(ESEMPIO TIPICO: CLIMA DEL REGNO UNITO)
SMOG OSSIDANTE: (FOTOCHIMICO):
SI VERIFICA QUANDO PREVALE LA PRESENZA DI OSSIDI DI
AZOTO ED IDROCARBURI IN PRESENZA DI UN CLIMA CALDO E
MOLTO SOLEGGIATO
CONDIZIONI CLINICHE DI ALTO RISCHIO PREDISPONENTI A
RISPOSTE DI
TIPO ACUTO A SEGUITO DI ESPOSIZIONE ALL’INQUINAMENTO
ATMOSFERICO
PATOLOGIE A CARICO DELL’APPARATO RESPIRATORIO
Bronchite cronica
Asma
Enfisema polmonare
Altre malattie croniche dell’apparato respiratorio
PATOLOGIE A CARICO DEL SISTEMA CARDIO CIRCOLATORIO
Ipertensione essenziale benigna
Reumatismo articolare acuto con complicazioni cardiache
Ischemia cardiaca
Disturbi circolatori dell’encefalo
Ipertensione con compromissione cardiaca e renale
SCHEMI DEI POSSIBILI EFFETTI SULL’UOMO
DERIVANTI DA INALAZIONE E DA CONTATTO
CON INQUINANTI ATMOSFERICI
Effetti a breve termine
Molestia, disagio, irritazione
Tossicità specifica
Affezioni respiratorie acute
(ARA)
Effetti a lungo termine
Bronchite cronica
Cancro polmonare
Maggiore mortalità
CONSEGUENZE DERIVANTI DA ESPOSIZIONE AD
INQUINANTI ATMOSFERICI
(AMERICAN THORACIC SOCIETY, 1985)
Irritazione oculare, nasale o delle prime vie aeree
Infezioni del tratto respiratorio superiore con riduzione
delle normali attività quotidiane
(assenze lavorative e scolastiche)
Tosse, catarro e sibili respiratori
Riduzione della funzione polmonare
Sintomi associati al declino della funzione polmonare
Attacchi acuti in pazienti con affezioni respiratorie
croniche
Infezioni del tratto respiratorio inferiore
Aumento nella frequenza di attacchi asmatici
Aumento della mortalità
Inquinamento
atmosferico
Deriva da combustioni dei
derivati del petrolio e del
carbone, in continuo, sensibile,
preoccupante aumento, anche
perché non si è ancora
raggiunto un accordo
internazionale, nemmeno
nelle ultime conferenze, come
il COP 11, il COP 12 e
Il COP 15
rispettivamente del 2005, del
2006 e del 2009
Le combustioni, specie nelle
aree urbane, rendono l’aria
molto spesso
irrespirabile,come nella foto a
Pechino, specie per l’accumulo
Houston
Giorno chiaro e
giorno inquinato
Effetti sull’ambiente
La presenza di sostanze inquinanti nell’aria può causare
gravidanni al patrimonio animale, forestale ed agricolo
nonché alleopere d’arte e ai beni culturali e
paesaggistici.
Per esempio:
a livello locale può provocare la distruzione di piccole
aree boschive.
Nelle aree fortemente urbanizzate può causare
fenomeni di “smog fotochimico” , miscela di sostanze
inquinanti originata dalle reazioni fra idrocarburi e
ossidi di azoto nella
bassa atmosfera,
per l'effetto della radiazione solare.
Può infine originare le cosiddette “piogge acide” il
processo di ricaduta dall’atmosfera di particelle, gas e
Meccanismo di formazione dello smog fotochimico.
L'NO della combustione produce NO 2 che con forte irraggiamento
solare produce ossigeno libero e quindi ozono.
Biossido di azoto e ozono sono tossici per l'uomo e la vegetazione
Sono provocate da anidride solforosa e altri gas prodotti dalla
combustione di carbone e petrolio, questi ricadono a terra con
la pioggia sotto forma di acidi, con effetti nocivi sulla salute,
sui monumenti e sull'ambiente. Anche le emissioni di biossido
di azoto emesse dai veicoli a motore provocano piogge acide.
Effetti sull’uomo
L’inquinamento atmosferico comporta spesso numerose
conseguenze a carico della salute, soprattutto nei casi in
cui si verifichi un brusco innalzamento delle
concentrazioni dei comuni contaminanti dell’aria
(inquinamento acuto).
In questi casi, l’aumentata esposizione
a vari irritanti atmosferici provoca
la riduzione della funzionalità polmonare,
l’aumento delle malattie respiratorie nei bambini,
gli attacchi acuti di bronchite
e l’aggravamento dei quadri di asma.
Il tutto comporta un forte incremento nel numero dei
decessi fra le persone più sensibili a determinati
inquinanti, come gli anziani o le persone affette da
malattie respiratorie e cardiovascolari.
Famosi sono alcuni casi che si verificarono il secolo
scorso: a Londra, ad esempio, fra il 5 ed il 9 dicembre
1952 morirono più di 4000 persone già sofferenti di
malattie polmonari a causa di una densa coltre di smog
che ristagnava in città da vari giorni, anche perché a
quel tempo il riscaldamento anche domestco
era solo a carbone.
Londra dunque nel 1952 è una città nera, sporca e
nebbiosa. Lo era comunque sempre stata, a quanto si
ricordano i londinesi, tanto che quel famoso dicembre
non ci facevano più caso del solito.
Il "Fumo di Londra" era un elemento della città sin dal
medio evo, raccontato da Dickens e presente nelle
storie dei nonni.
Fonte : http://brunoleoni.servingfreedom.net/Slides/Ramella1-03-2004.ppt
Fonte: The London smog disaster of 1952
Fonte: http://www.dissal.unige.it/NewFiles/Supporti/Inquinamento
Atmosferico.pdf
Vulcano Mayon – Filippine
Possiamo avere anche
un grande inquinamento
atmosferico per
importanti emissioni di
polveri vulcaniche, come
ad es. le grandi eruzioni
di Coseguina - Nicaragua
nel 1835, del Krakatoa
nel 1882, del S. Helen
nel 1980 e del Pinatubo
nel giugno 1991.
7 marzo 2000
Uno spettacolo magnifico.
Anelli di fumo sull’Etna durante l’eruzione del
1 Giugno 2000
Courtesy M. Fulle
Scienziati della NASA hanno scoperto che l'incremento
dell'oscillazione artica, un fenomeno responsabile del riscaldamento
di alcune zone dell'emisfero settentrionale, sarebbe collegato con la
grande eruzione del monte Pinatubo del giugno1991.
Le temperature invernali di molte zone emerse alle medie e alte
altitudini sono risultate, nei due anni successivi all'eruzione, più miti
nonostante che la coltre di particelle vulcaniche avesse oscurato il
cielo con la conseguente schermatura della luce solare.
La cenere ancora
presente sulle
strade molti mesi dopo
la grande eruzione del
Giugno 1991
Durante le eruzioni più esplosive immense nubi, formate
di ceneri, gas e pulviscolo,
vengono proiettate a gran velocità nell’atmosfera e
talvolta raggiungono anche la stratosfera,
dove le particelle vulcaniche riescono a rimanere anche
per qualche anno, prima di ricadere, per effetto della
gravità, nella troposfera.
La nube vulcanica però, oltre che polveri e ceneri,
contiene anche vapore acqueo e gas, fra i quali l’anidride
solforosa è senz’altro il più importante.
Giunta nella stratosfera, l’anidride solforosa viene difatti
convertita in triossido di zolfo o in solfati: composti che, a
contatto con il vapore acqueo, si trasformano facilmente
in acido solforico H2SO4.
Novembre 2002 - CATANIA - Oltre 130 tonnellate di cenere
dell'Etna sono state raccolte in cinque ore ieri a Catania dal
personale della «Catania Multiservizi Spa» e «Dusty»,
coordinati dalla Direzione Nettezza Urbana.
Si è trattato della cenere contenuta nei sacchetti riempiti dai
catanesi e depositati accanto ai cassonetti dell'immondizia. I
sacchetti sono stati svuotati all'interno di grossi contenitori.
Etna
Eruzione del 3
Agosto 2001
Grande
emissione di
Biossido di solfo
in rosso
violaceo sulla
foto da satellite
Nube
relativamente
tossica per le
vie aeree
L’acido così generato si trova generalmente allo stato di
vapore e condensa assieme al vapore acqueo dando vita
a minuscole goccioline costituite per circa il 75% di acido
solforico e per la restante parte d’acqua.
L’effetto principale della nube vulcanica nella stratosfera
è quello di riflettere parte della radiazione solare
incidente, provocando un lieve raffreddamento della
parte più bassa dell’atmosfera e quindi anche
della superficie terrestre.
Gli aerosol immessi nella stratosfera mediante attività
vulcanica possono attenuare notevolmente, anche in
misura del 20-30%, la radiazione solare diretta
incidente, anche se in realtà un concomitante aumento
della radiazione diffusa verso il basso riduce tale
schermaggio a valori del 5-7%.
Indice VEI
Volcanic Explosivity Index (VEI)
basato su una serie di eventi osservabili durante l’eruzione
VEI Tipo di
eruzione
Altezza
della nube
Frequenza
Esempio
0
non esplosiva
< 100 m
ogni giorno
Kilauea
1
moderata
100-1000 m
ogni giorno
Stromboli
2
esplosiva
1-5 km
settimanale
Galeras, 1992
3
violenta
3-15 km
annuale
Ruiz, 1985
4
catastrofica
10-25 km
decennale
Galunggung,
1982
5
parossistica
> 25 km
secolare
St. Helens,
1981
6
colossale
> 25 km
secolare
Krakatoa,
1883
7
super-colossale
> 25 km
millenaria
Tambora,
1815
8
mega-colossale
> 25 km
Ogni 10.000
anni
Yellowstone,
2 milioni di
anni fa
In accordo con questa scala le eruzioni particolarmente
violente, per fortuna, accadono molto raramente.
In particolare nel XX secolo le eruzioni con indice VEI
maggiore a 4 sono state circa una decina. Ecco, al
riguardo, le più intense, tutte con VEI prossimo a 6:
Santa Maria (Guatemala 1902), Katmai (Stati Uniti
1911), Pinatubo (Filippine 1991).
Negli ultimi 5000-10.000 anni l’esplosione più violenta
di cui si abbia memoria è quella del
Monte Tambora (Indonesia, 1815) che immise nella
stratosfera circa 200 milioni di tonnellate di acido
solforico: un’eruzione da VEI = 7.
La quantità di materia vulcanica immessa nell’alta
atmosfera non dipende solo dalla violenza dell’eruzione,
ma anche dalla direzione in cui l’esplosione si sfoga.
L’impatto della nube sul clima è strettamente legato,
invece, oltre che alla quantità di polveri e gas, anche alla
loro
particolare composizione chimica.
Per tale motivo nel 1970 il climatologo inglese Hubert
Lamb definì una nuova scala,
quella del Dust Veil Index (DVI),
con cui classificare le eruzioni sia in base alla loro
intensità che al loro impatto sul clima.
In particolare, il DVI consente di stimare in quale misura
la nube vulcanica renda più o meno opaca l’atmosfera e
lo zero della scala è stato realizzato in modo da ottenere
DVI = 1000 per la catastrofica eruzione del Krakatoa
(1883).
Valori superiori a 200 sono ritenuti potenzialmente
sufficienti a produrre sensibili mutamenti climatici, per
tempi non lunghi, in zone anche
molto lontane dal vulcano,
mentre eruzioni con valori DVI superiori a 1000
sarebbero in grado di influenzare il clima per periodi
anche di 5-10 anni
su gran parte del Pianeta.
Courtesy Andrea Giuliacci
Motivi di
inquinamento
SPECIE IN VIA D’ESTINZIONE
Il DODO estinto
La cicogna e l’orango asiatico
in via d’estinzione
Costante e progressivo aumento del biossido di
carbonio (CO2) nell’aria, il cui valore è passato da 282
ppm nel 1870 a quasi 380 ppm nel 2006.
Ciclo del CO2 in atmosfera, in mare e sul suolo
Immissione nell’atmosfera di clorofluorocarburi (CFC).
Essi sono in grado di raggiungere lo strato di ozono
stratosferico, posto a circa 25 km. di altezza,
determinandone periodiche contrazioni della
concentrazione, denominate
“Buco dell’ozono”.
Variazioni nella presenza del “Buco dell’Ozono” in
Antartide dal 1980 al 1991
Deplezione
dell’ozono
nel periodo
dal 1955 al 1995
in
Nord America,
Europa ed
Asia
Veloce e progressiva distruzione delle grandi foreste
del pianeta
Incendi importanti dal satellite
Incendi di foreste dal satellite
Incendi
molto vasti
nella California
Meridionale in foto
da satellite
Spostamenti di grandi masse oceaniche,
a diversa temperatura, di recentissima analisi,
ma ancora troppo sconosciute nelle loro cause.
