chimica ambientale

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Chimica ambientale perfect Chimica della Stratosfera: lo strato di ozono Strati e composizione. Il buco dell’ozono nell’Antardine e in zone temperate. Componenti della luce UV filtrate dall’O 2 e dall’O 3 . Conseguenze biologiche della riduzione dell’ozono. Formazione e riduzione dell’ozono nella stratosfera. I processi catalitici della distruzione dell’ozono. I buchi dell’ozono e altri siti di riduzione dell’O 3 . Gli agenti chimici che causano la distruzione dell’ozono. L'ozono (simbolo O3) è un gas le cui molecole sono formate da tre atomi di ossigeno.Per gli esseri viventi è un gas altamente velenoso . È tuttavia un gas essenziale alla vita sulla Terra per via della sua capacità di assorbire la luce ultravioletta; l o strato di ozono presente nella stratosfera protegge la Terra dall'azione nociva dei raggi ultravioletti UV provenienti dal Sole.Gli Uv si dividono in UVA,UVB,UVC;i primi due sono i meno energetici,gli UVC sono i responsabili della formazione dell’ozono. L'ozono è prodotto mediante la seguente reazione (l'apice ° indica un radicale, cioè una specie chimica con almeno un elettrone spaiato e quindi particolarmente reattiva):O 2 + radiazione UV - > O· + O· ;O· + O 2 -> O 3 In seguito le radiazioni solari dissociano una molecola di ozono in una di ossigeno biatomico ed una in ossigeno monoatomico: O 3 + radiazione UV -> O 2 + O· Durante la notte l'ossigeno monoatomico, essendo altamente reattivo, si combina con l'ozono per formare due molecole di ossigeno biatomico: O 3 + O· -> 2 O 2 Per mantenere costante la quantità di ozono nella stratosfera queste reazioni fotochimiche devono essere in perfetto equilibrio fra di loro, ma sono facilmente perturbabili da molecole che possono interferire in questo equilibrio, come i composti clorurati (come i clorofluorocarburi), i bromurati e gli ossidi di azoto. Se il ciclo fotolitico fosse isolato, l’ozono si troverebbe in condizioni di perenne equilibrio chimico. La scarsa presenza dello strato di ozono comporterebbe il raggiungimento dei dannosi raggi UVC al suolo provocando agli esservi viventi danni al DNA,alla pelle e agli occhi. Lunghe esposizioni possono provocare tumori molto gravi es melanoma .I buchi nell’ozono sono presenti ai poli dove lo strato è più sottile e la presenza dei raggi solari è minore. La stratosfera terrestre contiene una concentrazione relativamente alta di ozono , un gas costituito da tre atomi di ossigeno (O3) e che

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Page 1: Chimica ambientale

Chimica ambientale perfect

Chimica della Stratosfera: lo strato di ozono

Strati e composizione. Il buco dell’ozono nell’Antardine e in zone temperate. Componenti della luce UV filtrate dall’O2 e dall’O3. Conseguenze biologiche della riduzione dell’ozono. Formazione e riduzione dell’ozono nella stratosfera. I processi catalitici della distruzione dell’ozono. I buchi dell’ozono e altri siti di riduzione dell’O3. Gli agenti chimici che causano la distruzione dell’ozono.

L'ozono (simbolo O3) è un gas  le cui molecole sono formate da tre atomi di ossigeno.Per gli esseri viventi è un gas altamente velenoso. È tuttavia un gas essenziale alla vita sulla Terra per via della sua capacità di assorbire la luce ultravioletta; lo strato di ozono presente nella stratosfera protegge la Terra dall'azione nociva dei raggi ultravioletti UV provenienti dal Sole.Gli Uv si dividono in UVA,UVB,UVC;i primi due sono i meno energetici,gli UVC sono i responsabili della formazione dell’ozono. L'ozono è prodotto mediante la seguente reazione (l'apice ° indica un radicale, cioè una specie chimica con almeno un elettrone spaiato e quindi particolarmente reattiva):O2 + radiazione UV -> O· + O· ;O· + O2 -> O3

In seguito le radiazioni solari dissociano una molecola di ozono in una di ossigeno biatomico ed una in ossigeno monoatomico:

O3 + radiazione UV -> O2 + O·

Durante la notte l'ossigeno monoatomico, essendo altamente reattivo, si combina con l'ozono per formare due molecole di ossigeno biatomico:

O3 + O· -> 2 O2

Per mantenere costante la quantità di ozono nella stratosfera queste reazioni fotochimiche devono essere in perfetto equilibrio fra di loro, ma sono facilmente perturbabili da molecole che possono interferire in questo equilibrio, come i composti clorurati (come i clorofluorocarburi), i bromurati e gli ossidi di azoto.

Se il ciclo fotolitico fosse isolato, l’ozono si troverebbe in condizioni di perenne equilibrio chimico. La scarsa presenza dello strato di ozono comporterebbe il raggiungimento dei dannosi raggi UVC al suolo provocando agli esservi viventi danni al DNA,alla pelle e agli occhi. Lunghe esposizioni possono provocare tumori molto gravi es melanoma .I buchi nell’ozono sono presenti ai poli dove lo strato è più sottile e la presenza dei raggi solari è minore.

La stratosfera terrestre contiene una concentrazione relativamente alta di ozono, un gas costituito da tre atomi di ossigeno (O3) e che rappresenta un vero e proprio schermo nei confronti delle pericolose radiazioni ultraviolette (raggi UV tra 50 e 400nm).I raggi UV si dividono in:UVA i raggi più deboli,UVB,e UVC le radiazioni più energetiche e pericolose(radiazioni con minore lunghezza d’onda sono le più energetiche).L’ossigeno molecolare assorbe UV tra 70 e 250 nm mentre l’ozono filtra UV tra 220 e 320 nm(UVC),riesce a filtrare una aprte degli UVB mentre gli UVA non vengono assorbite.La riduzione dello strato d’ozono nell’antartide e nelle zone tropicali è dovuto all’inquinamento da cloro.Le conseguenze biologiche sono molto gravi,le radiazioni solari comportano danneggiamento del DNA e RNA e possibile comparsa di tumori e mutazioni.Gli occhi possono essere danneggiati nelle cornee e nel cristallino che filtrano la amggior parte delle radiazioni portando alla formazione della cataratta.L’ozono essendo rarefatto forma uno scudo molto spesso,però a 0° e a una pressione atmosferica si formerebbe uno strato con spessore di circa 3 mm.Una unità Dobson (1 DU) corrisponde ad uno spessore di 0.01 mm.Nelle zone tropicali lo strato d’ozono è più spesso grazie alla maggiore energia proveniente dal sole (i raggi sono diretti e rilasciano più energia).

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O2+O+M(molecola generica che funge da catalizzatore)->O3+M+calore

Nella stratosfera si trovano due forme di ossigeno. Ossigeno molecolare (O2), che è composto da due atomi di ossigeno (O), e ozono (O3) che, come si può vedere dalla sua formula chimica, è formato da 3 atomi di ossigeno. L'ozono si forma quando la radiazione ultravioletta intensa proveniente dal sole spezza O2 in due atomi di ossigeno. Questi atomi di ossigeno altamente reattivi possono poi reagire con altri O2 per formare O3. L'ozono è distrutto dalla radiazione solare in un modo analogo. La radiazione ultravioletta colpisce l'ozono e lo ridivide in ossigeno molecolare (O2) e ossigeno atomico (O). L'atomo di ossigeno O reagisce poi con un'altra molecole di ozono per formare due molecole di ossigeno.

Legge di plank E=HC/λ Energia=costante di planck 6,6 x 10alla-34 J sec x velocità luce/lunghezza d’onda

I fotoni associati alle radiazioni UVB e UVC è capace di dissociare l’ozono:

O3+fotoneUVC(λ<320nm)->O2+O Ciclo dell’ozono di Chapman

O3+O->2O2

La concentrazione dell’ozono nella stratosfera aumenta fino a che la velocità netta di distruzione uguaglierà quella di formazione.Le molecole che possono distruggere l’ozono sono principalmente i fluoroclorocarburi ma non sono i soli.Anche l’ossido di azoto può provocare danni:

N2O+O->2NO

NO+O3->NO2+O2

Un altro inquinante che distrugge l’ozono è l’ossido di cloro:

ClCH3+UVC->Cl+CH3

ClCH3+OH->Cl+altri prodotti

Cl+O3->ClO+O2

Composti chimici contenenti cloro, fluoro e carbonio, indicati con la sigla CFC (cloro,fluoro,carbonio). Corrispondono agli idrocarburi nei quali tutti o parte degli atomi d’idrogeno sono stati sostituiti da atomi di cloro e fluoro. Sono caratterizzati da elevata stabilità chimica e termica, che aumenta con il contenuto di fluoro, sono ininfiammabili e poco tossici. I CFC avevano trovato largo impiego come propellenti per aerosol, come agenti refrigeranti. I più comuni CFC sono i CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-14 e il CFC-15.Quando i CFC vengono colpiti dai raggi UV rilasciano cloro Cl .Cl+O3->ClO+O2;ClO+ClO=Cl2O2;Cl2O2+UV=2Cl+O2. In condizioni naturali, i livelli di ozono sono relativamente costanti in quanto l’ozono è formato e distrutto dalla luce ultravioletta. Perciò quando le concentrazioni di ozono aumentano, aumenta anche la quantità di ozono che viene distrutto. Invece i radicali cloro (CI) reagiscono con l'ozono solo per distruggerlo e sono molto efficienti in questa loro azione perché agiscono come catalizzatori. Questo significa che non sono consumati dalla reazione ma sono riciclati e possono continuare a reagire con altre molecole di ozono per distruggerle allo stesso modo. La decomposizione dei CFC crea radicali di monossido di cloro (CIO). Questi possono reagire con il biossido di azoto (NO2) per formare nitrato di cloro (CIONO2) o con il monossido di azoto (NO) e con il metano (CH4) per formare l'acido cloridrico (HCI) e acido nitrico (HNO3). 

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L’inquinamento a livello del suolo all’esterno e in ambienti confinati

L’ozono nelle città: il processo dello smog fotochimico. Limitazione delle emissioni di COV e NO per ridurre la riduzione di ozono a livello del suolo. Convertitori catalitici. Le piogge acide. Effetti ecologici delle piogge acide e dello smog fotochimico. I particolati nell’inquinamento dell’aria. Indici della qualità dell’aria e caratteristiche del particolato. Inquinamento dell’aria domestica.

A livello del suolo l'ozono si forma quando altri inquinanti, principalmente ossidi di azoto e composti organici volatili, reagiscono a causa della presenza della luce del sole. Le sorgenti di questi inquinanti "precursori" dell'ozono sono: i veicoli a motore, le centrali elettriche, le industrie, i solventi chimici, i prodotti di combustione dei vari carburanti ecc.L'ozono è un agente inquinante secondario nel senso che esso non è prodotto direttamente dall'attività dell'uomo, ma è originato nell'aria dalla reazione di inquinanti primari, in condizioni climatiche caratterizzate da una forte radiazione solare e temperatura elevata,l’ozono è un forte ossidante crea seri problemi al sistema respiratorio,le piante sono molto sensibili e vengono pesantemente danneggiate.L'ozono è un tipico inquinante estivo e i valori massimi sono raggiunti nelle ore più calde della giornata. Il principale processo del ciclo fotolitico implica una fase di produzione ed una di rimozione dell'ozono da parte degli ossidi di azoto. Essa avviene nel modo seguente:

le molecole di NO2 presenti in aria nelle ore diurne e soleggiate assorbono energia dalla radiazione ultravioletta (fotoni hv di lunghezza d’onda inferiore a 430 nm) scindendosi in molecole di NO ed atomi di ossigeno:

gli atomi di ossigeno, altamente reattivi, si combinano con le molecole di O2 per generare O3:

l’O3 reagisce con l’NO emesso per formare nuovamente NO2 e O2

Per limitare le emissioni gassose dannose per l’atmosfera si è pensato di organizzare giornate in cui è vietata la circolazione oppure è organizzata a targhe alterne.Ma pochi giorni non fanno la differenza,gli inquinanti rimangono nel’aria e serve molto tempo per far si che naturalmente vengano smaltiti.Inoltre bisogna tener conto che molti inquinanti come il metano vengono prodotti anche naturalmente senza l’intervento dell’uomo.Un altro metodo per abbattere le emissioni nocive sono i convertitori catalitici.Il convertitore catalitico conosciuto come marmitta catalitica è un dispositivo catalizzatore montato sull'impianto di scarico di un motore a combustione interna. Questo elemento funge da abbattitore delle emissioni nocive di gas di scarico del motore, favorendo la completa ossidazione e riduzione dei gas di scarico, inoltre contribuisce assieme al silenziatore a ridurre il rumore di scarico.Tale abbattimento consiste nel promuovere, tramite un'apposita spugna di materiale catalitico, la completa ossidazione dei gas di scarico, convertendo gli idrocarburi incombusti (CnHm), gli ossidi di azoto (NO) e il monossido di

carbonio (CO) in anidride carbonica (CO2), acqua (H2O) e azoto (N2). Se nel motore a scoppio la combustione della benzina avvenisse in modo ideale, produrrebbe solo anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O) secondo la reazione:

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HC + O2 → CO2 + H2O + calore 

combustione ideale

Dove con HC abbiamo indicato la benzina, un idrocarburo.Purtroppo però la combustione reale che avviene nei cilindri del motore, è ben diversa e produce molecole inquinanti e velenose. Si verificano, infatti, due tipi di problemi:1) La combustione avviene in modo esplosivo è quindi troppo rapida e non può completarsi. Nei gas di scarico, accanto ad H2O e CO2, ci sono anche i prodotti di una combustione incompleta: monossido di carbonio (CO) e idrocarburi parzialmente bruciati (HCpar).2) Alle alte temperature e pressioni della camera di scoppio (2400 °C, 10 atm), l’ossigeno oltre a bruciare la benzina può bruciare anche l’azoto N2 dell’aria formando piccole quantità di ossido di azoto NO. Riassumendo, la reazione di combustione reale, che avviene nei motori a scoppio, oltre a produrre CO2 e H2O produce anche idrocarburi mal bruciati HCpar e monossido di carbonio CO che hanno reagito in modo incompleto con l’ossigeno O2, inoltre produce ossido di azoto NO che invece si è ossidato troppo.

HC + O2 + N2 → CO2 + H2O + HCpar + CO + NO + calore 

combustione reale

HCpar, CO e NO sono i principali inquinanti prodotti dai motori a scoppio e devono essere eliminatidai gas di scarico se vogliamo che il motore operi nel rispetto dell’ambiente.Per risolvere questo problema, è stata introdotta la marmitta catalitica, un piccolo reattore chimico incorporato nel sistema di scarico dell’automobile e posto tra il motore e la marmitta tradizionale, o silenziatore. Contiene una struttura di ceramica a nido d'ape, rivestita di una pellicola sottile di metalli catalizzatori (che facilitano le reazioni chimiche) come il palladio Pd, il rodio Rh e il platino Pt. Le prime marmitte catalitiche erano di tipo ossidante, cioè cercavano di completare la reazione di combustione che avviene in modo incompleto nella camera di scoppio. Per questo utilizzavano un metallo catalizzatore come il palladio Pd che ha la proprietà di favorire la reazione tra idrocarburi e ossigeno facendola avvenire già a 300 °C, una temperatura molto più bassa di quella che si realizza in una fiamma o nei cilindri del motore.La reazione in una marmitta catalitica ossidante è la seguente:

HCpar + CO + O2 → CO2 + H2O + calore 

ossidazione di HCpar e CO

In questa marmitta i composti parzialmente ossidati, HCpar e CO, possono completare la reazione di combustione reagendo con l’ossigeno O2 rimasto nei gas di scarico. Si formano CO2 e H2O, i prodotti della combustione ideale.Purtroppo ci sono dei problemi la marmitta catalitica funziona solo dai 300° in su,piccole polveri dei metalli che costituiscono la marmitta possono distaccarsi e formando polveri sottili,infine lo zolfo contenente nella benzina va a legarsi alla superficie della marmitta catalitica e nel tempo vana la sua azione.

Uno dei più seri problemi ambientali con cui molte regioni del mondo devono oggi confrontarsi è quello delle piogge acide. In questa espressione generica rientrano fenomeni diversi, comprese la nebbia acida e la neve acida, tutte manifestazioni riconducibili a precipitazioni atmosferiche di sostanze acide. le piogge acide hanno una serie di conseguenze ecologicamente negative oltre al fatto che, probabilmente, la presenza di acidità nell'aria ha anche effetti diretti sulla salute dell'uomo.Il fenomeno delle piogge acide fu

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scoperto in Gran Bretagna alla fine del secolo scorso per essere sostanzialmente dimenticato fino agli anni '60. Si tratta di precipitazioni significativamente più acide della pioggia «normale» (cioè non inquinata), già di per sé moderatamente acida per la presenza di anidride carbonica atmosferica disciolta che forma acido carbonico: COz (g) +HzO{aq)<--> ( acido carbonico) HZC03 (aq). L'acido carbonico, debole, si deprotona parzialmente causando una diminuzione del pH della soluzione:(acido carbonico)H2CO3(aq)<-H++HCO3-(ione bicarbonato). A causa dell'esistenza di questa fonte di acidità, il pH della pioggia «naturale», non inquinata, è circa 5,6. Viene considerata vera pioggia «acida» solo la pioggia considerevolmente più acida di questo valore, cioè con un pH inferiore a 5.Le due specie acide che predominano nella pioggia acida sono l'acido solforico, HZS04' e l'acido nitrico,HN03. In termini generici si dice che la pioggia acida cade ad una certa distanza sottovento dal punto in cui vengono emesse le sostanze inquinanti originariamente responsabili del fenomeno, cioè il biossido di zolfo, la SOz e gli ossidi di azoto, NOx' Gli acidi derivati si formano durante il trasporto della massa di aria che contiene questi inquinanti primari. La pioggia acida è un problema legato all'inquinamento che non rispetta i confini di Stati o Nazioni a causa del trasporto a lunga distanza degli inquinanti atmosferici. Per esempio,gran parte della pioggia acida che cade sulla Norvegia contiene gli acidi derivati dagli ossidi di zolfo e di azoto emessi in altri Stati in Europa. Analogamente, negli Stati Uniti sono stati espressi timori circa un considerevole aumento dell'inquinamento atmosferico nel sud-Ovest del Paese che potrà derivare dall'attività

delle centrali elettriche a carbone denominate Carbon I e Carbon II localizzate nel Messico immediatamente a sud di San Antonio, Texas; queste centrali emettono nell'ariabiossido di zolfo poiché i loro fumi di scarico non subiscono alcun trattamento prima di essere immessi nell'atmosfera.Il principale inquinante dell'aria, l'NO", non è particolarmente solubile in acqua e l'acido prodotto dal biossido di zolfo sciolto in acqua è debole; quindi gli inquinanti primari, NO· ed SOz, di per sé non rendono l'acqua piovana particolarmente acida. Tuttavia,in un periodo variabile da ore a giorni, alcuni di questi inquinanti primari vengono trasformati negli inquinanti secondari acido solforico, H2S04, e acido nitrico, HN03, acidi forti molto solubili in acqua. In effetti, la presenza di questi due acidi è responsabile di quasi tutta l'acidità contenuta nelle piogge acide. Nella parte orientale del Nordamerica predomina l'acido solforico perché gran parte dell'energia elettrica viene prodotta in centrali che usano come combustibile carbone ad elevato tenore di zolfo.Invece, nella parte occidentale del continente, dove viene utilizzato carbone a basso tenore di zolfo, l'inquinante predominante è l'acido nitrico, la cui elevata presenza è attribuibile alle emissioni degli autoveicoli.Oltre che tramite le precipitazioni, quantità rilevanti di acidi si depositano sul terreno attraverso la cosiddetta deposizione secca, un processo consistente nella deposizione di prodotti chimici non acquosi sulle superfici solide e liquide a livello del suolo, che si verifica quando l'aria contenente le suddette sostanze passa su tali superfici depositandole come inquinanti.Gran parte della S02 immessavi non viene mai ossidata nell'aria, da dove si allontana con la deposizione secca prima che possa reagire trasformandosi in acido solforico.Tali reazioni si verificano dopo la deposizione secca della SO2 (I processi di deposizione secca comprendono trasferimento di inquinanti verso la superficie della Terra attraverso le soluzioni acquose atmosferiche,cioè pioggia, neve e nebbia.)L'entità degli effetti sulla vita biologica delle precipitazioni acide in una data regione dipende fortemente dalla composizione del suolo e delle rocce sottostanti.Aree fortemente colpite sono quelle i cui le masse rocciose sono costituite da granito o quarzo, poiché il terreno associato a queste ha una modesta capacità di neutralizzare l'acidità. Così le aree più vaste che maggiormente risentono delle piogge acide sono le regioni geologicamente appartenenti al Precambriano del Canada e della Scandinavia. Al contrario, nel caso in cui la roccia di base sia costituita da calcare o gesso,l'acidità può essere efficacemente neutralizzata (<<tamponata») dato che tali rocce sono costituite da carbonatodi calcio, CaC03 che agisce da base reagendo con l'acido: (carbonato di calcio)CaC03 (s)+ H+ (aq) - Ca2+ (aq) +HCO; (aq) (ione bicarbonato; (ione bicarbonato)HCO3-(aq)+H+(aq)-

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>(acido carbonico)H2CO3(aq)->CO2(g)+H2O(aq).Le reazioni precedenti procedono quasi a termine a causa dell'eccesso di ioni H+. Così la roccia si dissolve producendo biossido di carbonio e ioni calcio le cui cariche sostituiscono quelle degli idrogenioni. Le medesime reazioni sono responsabili del deterioramento delle statue e dei fregi di calcare e di marmo.A causa della caduta diretta o indiretta delle piogge acide, decine di migliaia di specchi di acqua nelle regioni dello Scudo Precambriano sia del Canada sia della Svezia sono divenuti fortemente acidi compromettendo la vita degli organismi viventi nei laghi. Gli alberi sono sottoposti a un grave stress rappresentato sia dall'acidità delle piogge che cadono sulle foreste delle aree interessate, sia dalla presenza dell'ozono e di altre sostanze ossidanti nell'aria cui sono esposti. Tale stress da solo non sarebbe sufficiente a ucciderli ma essi divengono molto più vulnerabili quando lo stress da inquinamento si associa ad aridità,temperature estreme, malattie o attacco di insetti. Tipicamente,il disseccamento dei rami inizia dalla cima degli alberi.

Il fumo nero emesso nell'aria da un camion con motore diesel appare spesso come la più comune tra le forme di inquinamento con cui ci troviamo a contatto quotidianamente. I particolati sono le minuscole particelle solide o liquide sospese nell'aria che di solito,prese singolarmente, sono invisibili a occhio nudo. Nel loro insieme, tuttavia, queste minuscole particelle formano una foschia che riduce la visibilità. Un aerosol è un insieme di particolati (particelle solide e goccioline liquide) dispersi nell'aria. Un vero aerosol (distinto, diciamo, dal materiale che fuoriesce da una bomboletta di spray per capelli) è costituito da particelle molto piccole, con diametro inferiore a 0,0001 m, cioè 100 flm. Le particelle presenti nell'atmosfera sono indicate con molti nomi comuni: «polvere» e «fuliggine» si riferiscono a particelle solide, «caligine» e «nebbia» a particelle liquide che, nell'ultima, sono goccioline di acqua particolarmente concentrate.Si definiscono absorbite sostanze che si sciolgono entro la massa di una particella, mentre quelle che semplicemente si legano in superficie sono dette adsorbite.Un importante esempio di quest'ultimo caso è rappresentato dall'adsorbimento di grosse molecole organiche su particelle di carbonio (la «fuliggine»), di cui discuteremo più avanti, nel Capitolo 6. In effetti, gran parte della massa complessiva di tutti i tipi di particelle presenti in sospensione nell'aria è carbonia.Una delle più importanti fonti del particolato a base di carbonio presente nell'atmosfera è rappresentata dalle emissioni dei motori diesel. Solo recentemente si è cominciato a controllare tali emissioni; per le sempre più stringenti regolamentazioni, a partire dal 1994 nel Nordamerica molti nuovi camion e autobus alimentati da motori diesel dovranno essere provvisti di dispositivi per il trattamento dei gas combusti.I camion di medie dimensioni probabilmente adotteranno catalizzatori per favorire l'ossidazione della fuliggine, mentre gli autobus potranno utilizzare filtri anti-fuliggine.Intuitivamente, si potrebbe pensare che tutte le particelle dovrebbero finire per sedimentare velocemente depositandosi alla superficie del suolo per effetto della gravità, ma ciò non è vero per le particelle più piccole.La velocità, espressa come distanza percorsa per secondo,a cui le particelle sedimentano aumenta con il quadrato del loro diametro (in altre parole, una particella con un diametro che è la metà di quello di un'altra si deposita quattro volte più lentamente). Le particelle più piccole cadono così lentamente che restano in sospensione nell'aria pressoché indefinitamente (a meno che non si uniscano a qualche oggetto più grande che possono incontrare).Le particelle con diametro inferiore a 2,5 flm sono dette complessivamente particolato fine e solitamente rimangono nell'aria per giorni o settimane; le particelle di diametro maggiore di 2,5 flm sono dette particolato grossolano e sedimentano piuttosto rapidamente. (Per ricoprire una monetina da cinque lire sarebbero necessari circa 100 milioni di particelle del diametro di 2,5 flm.) Oltre che con questo processo di sedimentazione,le particelle possono essere allontanate dall'aria anche per absorbimento nelle goccioline di pioggia.Le particelle solide di maggiori dimensioni, quali quelle che costituiscono la «polvere» originano soprattutto da processi non chimici: importanti esempi ne sono le fonti naturali, quali le eruzioni vulcaniche, e attività umane, quali la frantumazione delle pietre nelle cave; un'altra fonte di polveri viene

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dalla coltivazione dei campi, che causa la dispersione nell'aria delle particelle di terreno ad opera del vento. In confronto a quelle più piccole, le particelle di maggiori dimensioni

non rappresentano un grave problema per la salute dell'uomo per una serie di ragioni.l) Data la velocità con cui sedimentano le particelle, il tempo di esposizione dell'uomo per inalazione è assai ridotto. 2) Quando sono inalate, le particelle più grosse vengono efficientemente filtrate dal naso e dalla gola e generalmente non arrivano ai polmoni. AI contrario,le particelle più piccole, una volta inalate, di solito finiscono per giungere ai polmoni, dove vengono adsorbite alla superficie delle cellule; tali particelle sono dette respirabili. 3) L'area superficiale per unità di massa delle particelle più grandi è minore di quella delle particelle più fini e corrispondentemente risulta quantitativamente ridotta la loro capacità di trasportare i gas adsorbiti nelle diverse parti del sistema respiratorio e di catalizzarvi reazioni chimiche e biochimiche. 4)Strumenti quali i precipita tori elettrostatici e le camere dei filtri (un tessuto finemente intrecciato attraverso cui viene fatta passare forzatamente l'aria) usati per allontanare dall'aria il particolato sono efficaci solo per le particelle di maggiori dimensioni. Così, sebbene uno di questi strumenti possa eliminare il 95% della massa totale di particolato, la riduzione dell'area superficiale e delle particelle respirabili è in realtà una frazione sensibilmente minore;La concentrazione dei particolati nell'aria è stata definita in passato come particolato totale in sospensione,abbreviata come PTS. Poiché tali particolati di solito non sono omogenei, non si può correttamente parlare per essi di massa molecolare; quindi i valori di concentrazione vengono espressi come massa di particelle per volume di aria, di solito J.lg/m3. Uno standard comunemente accettato per il PTS è il valore di 75 J.lg/m3.Poiché solo le particelle più piccole sono respirabili e quindi rivestono maggiore importanza per la salute umana, un indice più appropriato è quello della concentrazione di particolati con un diametro inferiore a un valore limite. Una concentrazione nell'aria di materia particolata (PM) di diametro inferiore a lO {1m viene indicata con la notazione «PMlO». Nel 1984, la Environmental Protection Agency degli Stati Uniti ha cambiato l'unità di misura del particolato di rilevanza ambientale, sostituendo il PTS con il PM10; quest'ultimo in molte città, è pari a circa la metà del PTS. Negli Stati Uniti, l'attuale valore standard del PMlO per l'aria è 150 {tg/m3. Quantitativamente, per particelle sferiche il cui diametro d sia superiore a circa 10-6 m (cioè l f1m), la velocità di sedimentazione, v, è data dalla legge di Stoke: Dove g è l'accelerazione di gravità, I) è la viscosità dell'aria, PI è la densità della particella e P2 quella dell'aria. Usiamo, per esempio, questa formula per calcolare la velocità di sedimentazione di una particella del diametro di 2 {1me di densità pari a quella dell'acqua, posto che I) =

170 X 10-6 g/cm s e g =980 cm/s2 Assumiamo che la densità dell'aria sia trascurabile rispetto a quella dell'acqua.Poiché PI »P2' (Pl - P2) risulta approssimativamente uguale a PI' Poiché l'acqua ha una densità di circa l g/cm3, assumeremo che questo sia il valore di PI'. Come ci si può aspettare, i principali effetti dell'inquinamento dell'aria sulla salute dell'uomo si manifestano a livello dei polmoni.

Composti organici tossici: Pesticidi

Categorie di pesticidi. L’accumulo degli organoclorurati nei sistemi biologici. Insetticidi organofosforici e carbammati. Erbicidi.

I pesticidi sono sostanze in grado di uccidere un organismo indesiderato o, almeno, di esercitare nei suoi confronti un'azione di controllo/limitazione (per esempio interferendo con i suoi processi riproduttivi).Tutti i pesticidi chimici presentano la proprietà comune di bloccare un processo metabolico vitale per gli organismi su cui risultano tossici.Le categorie di pesticidi sono:gli insetticidi che uccidono gli insetti,gli erbicidi che uccidono le erbe,i fungicidi che distruggono i funghi. Nella maggior parte diqueste sostanze, gli ingredienti attivi erano rappresentati da composti organoclorurati, molti dei quali possiedono importanti proprietà.l) Stabilità verso la decomposizione e degradazione ambientale.2) Solubilità

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estremamente bassa nell'acqua, a meno che nelle molecole non siano presenti anche ossigeno e azoto. 3) Solubilità elevata in mezzi simili agli idrocarburi,come le sostanze grasse presenti nella materia vivente.4) Tossicità relativamente elevata verso gli insetti ma alquanto bassa per l'uomo. Come esempio, prendiamo in considerazione l'esaclorobenzene (HCB). Questo composto è stabile, di facile preparazione a partire dal cloro e dal benzene. I pesticidi organoclorurati d’interesse sono stati usati intensivamente per decine di anni: caratteristiche comuni a tutti sono l’elevata persistenza ambientale e la capacità di bioaccumulo lungo le catene alimentari con effetti tossici ben documentati sul biota. Estremamente solubile nei mezzi organici, come gli idrocarburi liquidi, l'HCB è quasi del tutto insolubile nell'acqua.Da un anello all’altro della catena alimentare l’accumulazione del pesticida diventa pericolosa. Come per gli inquinanti in generale, i modi con cui si esprime il «grado di presenza» dei pesticidi nell'ambienterisulta fondamentale per poter discutere di queste molecole e dei loro effetti su basi quantitative. La solubilità (così come la concentrazione) delle sostanze presenti in tracce nei liquidi e nei solidi viene spessoespressa su una scala «parti per» (Pp) piuttosto che su una base di massa o moli per unità di volume. Comunque la scala «parti per» riferita ai mezzi condensati (non gassosi) esprime il rapporto della massa del soluto rispetto alla massa della soluzione e non il rapporto di moli o molecole, come invece avviene per i gas. Poiché la massa di un litro di uh campione d'acqua naturale è molto vicina al kilogrammo, la solubilità dell'HCBprecedentemente ricordata (0,0062 milligrammi di soluto/ litro) corrisponde a 0,0062 milligrammi di soluto per 1000 grammi di soluzione.Moltiplicando il numeratore e il denominatore per 1000, possiamo concludere che 0,0062 mg/L equivale a 0,0062 grammi di soluto per un milione di grammi di soluzione, vale a dire a 0,0062 parti per milione o ppm.In generale, il valore della solubilità in ppm di tracce di una sostanza nell'acqua è corrispondente al suo valore in unità di milligrammi/litro (mg/L) (che riferito alle masse corrisponde a microgrammi/grammo o milligrammi/kilo grammo).Là dove le concentrazioni del soluto risultassero marcatamente inferiori, viene di norma utilizzata la scala «parti per miliardo» (ppb), l ppb corrisponde alla millesima parte della ppm e cioè a microgrammi/litro (flg/L) (che riferito alle masse corrisponde a microgrammi/kilogrammo, flg/Kg). Il DDT, o para-diclorodifeniltricloroetano, ha avuto una storia alquanto movimentata. Nel 1945 fu acclamato come «miracoloso» da Sir Wiston Churchill per il suo impiego nello sforzo bellico. Esso infatti era estremamente efficace verso le zanzare che veicolano la malaria e la febbre gialla, verso i pidocchi del corpo che possono trasmettere il tifo esantema tico (epidemico opetecchiale) e verso le pulci, insetti vettori della peste.L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS o WHO) ha stimato che i programmi di controllo e abbattimento della malaria, di cui una delle principali componenti era appunto l'uso del DDT, avevano salvato la vita di oltre cinque milioni di persone.Purtroppo è stato fatto un uso smodato del DDT,soprattutto in agricoltura, nella quale si è consumato l'80% della produzione. Come conseguenza si è assistito a un rapido innalzamento della concentrazione ambientale di questo prodotto e ciò ha influenzato le capacità riproduttive degli uccelli che indirettamente lo accumulavano nel corpo. Nel 1962 il DDT è stato definito un «elisir della morte» dalla scrittrice Rachel Carson nel suo autorevole libro Primavera silenziosa,per il ruolo svolto nello spopolamento di alcune specie aviarie, fra cui l'aquila di mare dalla testa bianca (Heliaeetus leucocephalus), nelle quali l'assunzione di tale sostanza chimica con l'alimentazione era molto elevata.Strutturalmente, il DDT è un etano sostituito in cui i tre atomi di idrogeno legati a uno dei due atomi di carbonio sono sostituiti da atomi di cloro, mentre due dei tre atomi di idrogeno legati al secondo atomo di carbonio sono sostituiti ciascuno da un anello fenilico(per esempio benzene); ciascun fenile contiene un atomo di cloro in posizione para, cioè opposta a quella del carbonio che nel fenile è legato all'etano:

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La persistenza del DDT lo ha reso un insetticida ideale; una spruzzata protegge dagli insetti per settimane o anni, secondo il metodo di applicazione. La persistenza è dovuta alla sua bassa tensione di vapore e alla conseguente lenta evaporazione, alla sua limitata reattività nei confronti della luce e delle sostanze chimiche presenti nell'ambiente ed infine alla sua bassissima solubilità in acqua.Come gli altri insetticidi organoclorurati, anche il DDT risulta solubile nei solventi organici e quindi nei grassi animali. Noi tutti possediamo qualche molecola di DDT nel tessuto adiposo (fino a circa 3 ppm per adulto nel Nordamerica).Molte specie animali riescono a metabolizzare il DDT mediante eliminazione di HCl: un atomo di idrogeno viene rimosso da uno dei due atomi di carbonio dell'etano e un atomo di cloro dall'altro atomo di carbonio, con conseguente formazione di un derivato dell'eteno detto DDE (diclorodifenildicloroeteno):

I prodotti del metabolismo di una sostanza chimica sono definiti metaboliti: pertanto il DDE è un metabolita del DDT. Il DDE è prodotto lentamente anche nell'ambiente per effetto della degradazione del DDT in condizioni alcaline e dagli insetti resistenti, che detossificano così il DDT. Purtroppo, in alcuni uccelli, il DDE interferisce con l'enzima che regola la distribuzione del calcio, così che gli uccelli contaminati producono uova il cui guscio (carbonato di calcio) ha uno spessore insufficiente a sopportare il peso del genitore durante la covata.Nell'uomo, la maggior parte del DDT ingerito viene eliminata anche se molto lentamente. Gran parte del «DDT» accumulato nel tessuto adiposo umano è in realtà il DDE contenuto negli alimenti al momento della ingestione e derivato dalla trasformazione del DDT originariamente presente nell'ambiente. Purtroppo il DDE risulta poco biodegradabile ed è estremamente solubile nei tessuti adiposi, e pertanto rimane nel nostro organismo per lungo tempo.Attualmente, per ragioni ambientali, l'uso del DDT è proibito nella maggior parte dei Paesi industrializzati occidentali; in ogni modo, la sua efficacia si è ridotta con il tempo per la comparsa di popolazioni di insetti resistenti, in grado di metabolizzare il DDT nel DDE privo di funzioni insetticide, rendendolo quindi inattivo.Negli insetti suscettibili, il DDT svolge un'azione letale danneggiando gravemente il sistema nervoso. La tossicità delle sostanze chimiche viene generalmenteespressa in termini di dose letale o DL (in inglese LD). I valori dei parametri DLso(dose letale) e DOLso(dose orale letale) sono in genere espressi in termini di massa della sostanza chimica per chilogrammo di peso corporeo.Questi valori risultano spesso simili nelle varie specie di animali e pertanto sono applicabili anche all'uomo. Per esempio, il valore della DOLso per il DDT nei ratti è di circa 110 mgjkg (ovvero 110 ppm). Gli organofosforati sono tossici per gli insetti in quanto ne inibiscono gli enzimi del sistema nervoso, verso il quale pertanto si comportano come veleni; in particolare, questi insetticidi interrompono la comunicazione intercellulare mediata dallamolecola di acetilcolina. Questa trasmissione intercellulare non può avvenire correttamente se l'acetilcolina non viene distrutta dopo aver adempiuto la sua funzione.Gli organofosforati bloccano l'attività degli enzimi adibiti alla distruzione della acetilcolina (colinesterasi e butirilcolinesterasi), alla quale si legano in modo selettivo.La presenza della molecola insetticida comportapertanto la soppressione della trasmissione continua di impulsi fra le cellule nervose, essenziale al coordinamento dei processi vitali dell'organismo che, di conseguenza,va incontro alla morte. (A livello

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atomico, è l'atomo di fosforo della molecola organofosforica che si combina con l'enzima rimanendovi legato per molte ore).La modalità d'azione degli insetticidi carbammatiè simile a quella degli organofosforati; essi differiscono solo per avere un atomo di carbonia, invece che i fosforo, che si lega all'enzima che catalizza l'idrolisi dell'acetilcolina. I carbammati, introdotti come insetticidi nel 1951, sono derivati dell'acido carbammico H2NCOOH). Uno degli atomi di idrogeno legati all'azoto viene sostituito da un gruppo alchilico, in genere anetilico, mentre l'idrogeno attaccato all'ossigeno viene sostituito da un gruppo organico più lungo e più complicato,sotto indicato semplicemente con R. Come gli organofosforati, anche i carbammati sonocaratterizzati da una breve permanenza nell'ambiente,data la possibilità di reagire con l'acqua scomponendosi in prodotti semplici e privi di tossicità. Gli erbicidi sono sostanze chimiche che distruggono le piante. Vengono in genere impiegati per uccidere la gramigna (le malerbe, erbe incolte) senza danneggiare le piante coltivate (diserbanti); per esempio, sono utilizzati per eliminare le piante erbacee a foglia larga,che infestano i prati, senza ledere le altre erbe. Nei paesi sviluppati l'impiego degli erbicidi in agricoltura ha sostituito la sarchiatura da parte dell'uomo e deimacchinari, portando casi a una forte riduzione del personale impiegato in campo agricolo. Gli erbicidi sono impiegati anche per eliminare la vegetazione indesiderata ai bordi delle strade, lungo i percorsi delle ferrovie e delle linee elettriche e così via, talvolta addiritturaper defoliare intere regioni.Nei tempi antichi gli eserciti usavano talvolta il sale ouna miscela di soluzione salina e ceneri per rendere sterili le terre che avevano conquistato, così da renderle inospitali per le generazioni future del nemico. Nella prima metà di questo secolo, sono stati impiegati come erbicidi molti composti inorganici, in modo particolare l'arsenito di sodio (Na3As03), il clorato di sodio e il solfato di rame (CuS04). Questi ultimi sono solamentedue dei numerosi sali utilizzati in passato come spray erbicidi in grado di distruggere le piante con il metodo primitivo della sottrazione dell'acqua che lascia nel contempo ancora idonea alla coltivazione la terra trattata in tal modo.Successivamente, come erbicidi, i derivati organicidell'arsenico sostituirono i suoi composti inorganici dal momento che risultarono meno tossici per i mammiferi. Gli erbicidi inorganici e organometallici sono stati in genere eliminati a causa della loro persistenza nel suolo così che attualmente, in commercio, prevalgono gli erbicidi organici. La loro efficacia si basa in parte sul fatto di essere molto più tossici verso alcuni tipi di piante che non verso altre, così che il loro impiego risulta molto più selettivo in quanto capaci di eradicarele prime lasciando indenni le seconde.Le triazine formano una classe di erbicidi direcente sviluppo che presentano una struttura aromatica simmetrica (qui di seguito riportata) in cui atomi di carbonio e di azoto si alternano in un anello a sei elementi. Nelle triazine utilizzate come erbicidi, un atomo di carbonio dell'anello è legato al cloro, mentre gli altridue sono uniti ai gruppi amminici, che sono atomi di azoto legati ad atomi di idrogeno e/o catene carboniose.Il più noto fra i membri di questo gruppo è l'atrazina,un diserbante introdotto nel 1958 che viene utilizzato in quantità massive per distruggere le erbe infestantinei campi di grano. Nell'atrazina, Rz è-NH-CHzCH3 e R3 è -NHCH(CH3)z. In genere l'atrazina viene impiegata nei campi coltivati in quantità di pochi kilogrammi per ettaro, per provocarela morte delle piante erbacee che infestano il terreno.In concentrazioni superiori è stata impiegata per eliminare completamente ogni forma di vita vegetale,per esempio per creare aree di parcheggio. Dal punto di vista biochimico, la funzione diserbante di questa sostanza si svolge bloccando il processo di fotosintesi della pianta.L'atrazina è moderatamente solubile (30 ppm) nell'acqua.Si è constatato che nei canali di drenaggio dei terreni agricoli in cui viene utilizzata, la sua concentrazione è di poche parti per miliardo. In genere l'atrazina è individuabile nell'acqua di pozzo di tali regioni. Nel Canada, la concentrazione massima ammissibile nell'acqua potabile è di 60 ppb. Dato che il valore del Kow dell'atrazina è pari a 103 deve necessariamente avvenire una certa bioconcentrazione,sebbene questo non rappresenti un problema importante; l'atrazina non viene infatti considerata un composto eccessivamente tossico (la sua DOLso è pari a1,870 mg/kg).Tuttavia, alcune indagini preliminari sulla salute degli agricoltori e degli altri individui esposti a elevati'concentrazioni di questa sostanza mostrano associazioni quanto meno sospette con una maggiore incidenza del cancro e una maggiore frequenza di deformità negliuccelli. Allo stato attuale, non esistono ancora studi definitivi che colleghino l'uso dell'atrazina a particolar:disturbi della salute nell'uomo. In alcune regioni dove è intensa la coltivazionedella soia e dei cereali, in particolare a Sud-Ovest dell'Ontario, l'atrazina sta lasciando progressivamente il posto, come erbicida di scelta, al metolacloro, UL

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derivato dell'acido cloroacetico (ClCHzCOOH) dove il gruppo -OH è sostituito da un gruppo amminico. Tale composto si degrada nell'ambiente per azione della luce solare e dell'acqua.Un'altro erbicida alquanto noto è il paraquat, che ha acquisito una certa fama per il suo impiego nella distruzione delle coltivazioni di marijuana. La terminazione -quat del suo nome sta ad indicare che esso contiene atomi di azoto quaternario. nella sua struttura; questi atomi di azoto ionico rendono idrosolubile la sostanza. Il paraquat è un erbicida che agisce nella fase di pre-germogliazione: cioè, viene impiegato per eliminare le erbe infestanti dai campiprima che spuntino in primavera. I residui di paraqua:possono rappresentare la ragione dei gravi danni polmonari che colpiscono alcuni fumatori di marijuana.Gli erbicidi fenossialifatici sono stati introdotti al termine della seconda guerra mondiale. Dal punto di vista ambientale, i sottoprodotti di queste sostanze destano maggiori preoccupazioni degli erbicidi stessi. Per tale motivo è opportuno affrontare l'argomento trattando la chimica del fenolo, il componente di base di questicomposti.La reazione del clorobenzene con NaOH a temperature elevate comporta la sostituzione del ---Cl con-OH, il composto che ne segue è il fenolo. I fenoli sono composti debolmente acidi; in presenza soluzioni concentrate di una base forte come NaOH, si ha la perdita dell'idrogeno del gruppo OHforma di H+ e la produzione dell'anione fenossido,=H50-, sotto forma del suo sale di sodio:paracquat.

Metalli pesanti tossici

Speciazione e tossicità dei metalli. Bioaccumulazione.

Mercurio: amalgame, ione mercurico e tossicità del metilmercurio, accumulo del metilmercurio nell’ambiente e nell’uomo, l’uso del metilmercurio come conservante e medicinale.

Piombo: rischi per l’ambiente e l’uomo del Pb elementare e dello ione Pb2+, sali di piombo come smalti e pigmenti, Ione Pb4+ nelle batterie, Composti del Pb tetravalente come additivi delle benzine, effetti del Pb sulla riproduzione e facoltà intellettive dell’uomo.

Cadmio: Fonti ambientali, Assunzione da parte dell’uomo, Protezione contro i bassi livelli.

Arsenico: Tossicità dell’As(III) rispetto all’As(V), Fonti antropogeniceh dell’As ambientale, As nelle acque potabili, As organico

Cromo: Contaminazione da Cr delle acque, Arseniato cromato di rame (CCA).

Determinare la speciazione consiste nel distribuire un metallo, presente in un determinato campione, tra diverse forme o specie. Si tratta di un processo estremamente importante per poter valutare la biodisponibilità e la tossicità di un elemento. È utile distinguere tra quella fisica, ossia la sua distribuzione tra forme solubili, colloidali o sottoforma di particolato e quella chimica. Quest’ultima si riferisce alla distribuzione tra varie distinte specie chimiche in soluzione, comprendendo sia la distinzione tra metallo complessato e libero, ma anche tra i diversi stati di ossidazione. Alcune sostanze presentano il fenomeno della biomagnificazione:le loro concentrazioni aumentano progressivamente nel passaggio attraverso i diversi anelli della catena biologica alimentare. Il mercurio è con certezza l'unico dei quattro metalli pesanti, presi in considerazione, in grado di attuare tale fenomeno. Molti organismi acquatici devono comunque bio concentrare i metalli pesanti;per esempio le ostriche e i mitili possono trattenere livelli di mercurio e di cadmio 100000 volte superiori a quelli presenti nelle acque in cui vivono.Le concentrazioni della maggior parte dei metallipesanti che l'uomo assume con l'acqua potabile sono in genere limitate e non creano problemi immediati per la salute; esistono tuttavia delle eccezioni e di ciò parleremo più avanti. Come nel caso dei composti chimici organici tossici, la quantità di metalli ingerita attraverso gli alimenti è in genere di

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gran lunga più preoccupante di quella assunta con l'acqua. Paradossalmente, i metalli pesanti presenti nei pesci che l'uomo ingerisce provengono in genere dalle acque dolci.L'entità di accumulo di una sostanza nell'uomo o in qualsiasi altro organismo dipende dal tasso R con cui viene ingerita dalla fonte, per esempio dagli alimenti, e dal meccanismo con cui viene eliminata. Comunemente, il tasso di eliminazione comporta una semplice relazione con la concentrazione C della sostanza nell'organismo;in altre parole, il tasso è direttamente proporzionale a C. Tale rapporto è conosciuto come relazione di primo grado, dato che la potenza a cui viene elevata la variabile indipendente è l'unità. Se la costante di velocità del processo è definita k, allora il tasso di eliminazione sarà kC. Tasso di assunzione =R,Tasso di eliminazione =kC. Se all'inizio non è presente alcuna sostanza in un organismo,cioè se C = O, allora il tasso di eliminazione sarà zero e la concentrazione aumenterà unicamente con l'ingestione della sostanza, come è possibile osservare. Con l'incremento di C, anche il tasso di eliminazione aumenta e infine, se R è una costante, si conforma al tasso di assunzione,Una volta che sia stato raggiunto questo equilibrio, occorre che C non cambi ulteriormente; ci si trova quindi in uno stato stazionario. Dato che in presenza di mtali condizioni di stazionarietà Tasso di eliminazione= Tasso di assunzione kC=R Segue che il valore dello stato stazionario per la concentrazione -Css- sarà Css =R/k.Spesso la velocità di eliminazione viene espressa in termini di tempo di emivita, to,s, che è l'intervallo ditempo necessario perché reagisca metà del reagente,Dall'analisi matematica della cinetica delle reazioni di primo ordine, si ottiene che k =O,69/to,s' Per sostituzione ne segue che Css =Rto,s/0,69= 1,45Rto,s .Questa formula mette in relazione C e R con Tm (la vita media di una sostanza); chiaramente, confrontando le formule, avremo che Tm = 1,45to,s' Naturalmente quanto più lunga è l'emivita di una sostanza, tanto più elevato sarà il livello di accumulo allo stato stazionario, Come esempio della relazione sopra citata, consideriamo che l'emivita del mercurio presente nel corpo umano in forma di Hg2 + è di circa 6 giorni; se un individuo ingerisce un milligrammo di mercurio al giorno, l'accumulo allo stato stazionario dovrebbe ammontare a 9 milligrammi, poiché Css = 1,45x l mg/giorno ~l X 6 giorni = 9 mg.Nel caso specifico, le variazioni nel tempo delle concentrazioni e delle velocità per sistemi di questo tipo sono riportate nella Figura 9,1, dove R, K e quindi Css è espresso in unità di Css e il tempo t è espresso in unità di k.

Il mercurio è un elemento chimico con simbolo Hg. È uno degli elementi della tavola periodica a essere liquido a temperatura ambiente. Si definisce amalgama una lega di mercurio con altri metalli. L'amalgama non è completamente inerte, infatti oltre al problema della corrosione, cioè rilascio dei suoi ioni metallici, che dipende dalle condizioni di temperatura, di stress meccanico e galvanico, si verifica anche un rilascio di vapori di mercurio. Lo stato di ossidazione anche influenza la velocità di emissione di vapori di mercurio, ma in ogni caso stiamo parlando di un rilascio molte volte inferiore a quello che ci sarebbe con il mercurio liquido.Il mercurio non è stabile quindi forma il cosiddetto ione mercurio Infatti lo ione doppio [Hg--Hg]++ non è stabile.E' sempre in equilibrio con Hg(++) ione mercurICO:Hg + Hg(++) <---- doppia freccia ----> Hg2(++).Dall'equilibrio si rileva che lo ione mercurOSO doppio Hg2(++) è stabile (equilibrio spostato a destra) solo in presenza di ione Hg(++). Se quest'ultimo viene sottratto per precipitazione o complessazione, l'equilibrio si sposta a sinistra: tutto lo ione mercuroso Hg2(++) si dismuta in Hg(0) e Hg(++).Metilmercurio è il nome di un catione organometallico di formula [CH3Hg]+. È molto tossico e si accumula facilmente nell'ambiente. La specie metilmercurio può legarsi a più di una unità cisteine e può migrare su altri siti delle proteine in grado di legare metalli. Nel passato il metilmercurio si formava direttamente o indirettamente in seguito a vari processi industriali, come la fabbricazione della acetaldeide. Attualmente le fontiantropogeniche che provocano inquinamento da metilmercurio sono limitate sostanzialmente alla combustione di rifiuti che contengano mercurio inorganico e alla combustione dicombustibili fossili, e di carbone in particolare. Il metilmercurio si forma a partire dal mercurio inorganico per azione di organismi anaerobici che vivono in ecosistemi acquosi quali laghi, fiumi, zone umide, sedimenti, suoli e mari aperti. Questo fenomeno ha provocato tragici avvelenamenti da metilmercurio. Il metilmercurio si forma in ambienti acquosi, e dato che non è eliminato rapidamente dagli organismi, viene biomagnificato nella catena alimentare acquatica a

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partire dai batteri, passando al plancton, fino ai macroinvertebrati e ai pesci erbivori e piscivori. Ad ogni passaggio della catena alimentare la concentrazione del metilmercurio nell'organismo cresce, e la sua concentrazione nei predatori acquatici in cima alla catena alimentare può essere un milione di volte maggiore rispetto alla concentrazione nell'acqua. Questo succede perché il metilmercurio ha una emivita di circa 72 giorni negli organismi acquatici, consentendone il bioaccumulo lungo la catena alimentare. Il metilmercurio ingerito è assorbito rapidamente e completamente dall'apparato gastrointestinale. La maggior parte si complessa con la cisteina libera e con proteine e peptidi che contengono questo aminoacido. Il complesso metilmercurio-cisteina viene riconosciuto da proteine trasportatrici di aminoacidi come se fosse metionina, un altro aminoacido essenziale.A causa di questo mimetismo, il metilmercurio è trasportato liberamente per tutto il corpo e passa anche la barriera emato-encefalica e la placenta, in modo da essere assorbito dal feto in via di sviluppo. Visto che si lega fortemente alle proteine, il metilmercurio non è eliminato facilmente.I danni peggiori sono riscontrati al sistema nervoso.Il metalmercurio viene usato anche come medicinale o conservante.

Il piombo è un elemento chimico, È un metallo tenero, denso, duttile e malleabile. Di colore bianco azzurrognolo appena tagliato, esposto all'aria si colora di grigio scuro. Il piombo viene usato nell'edilizia, nella produzione di batterie per autotrazione e di proiettili per armi da fuoco e, allo stato liquido, come refrigerante nei reattori nucleari, a volte in lega eutettica con il bismuto. Il piombo è un componente del peltro e di leghe metalliche usate per la saldatura. Il piombo è un metallo velenoso, che può danneggiare il sistema nervoso (specialmente nei bambini) e causare malattie del cervello e del sangue. L'esposizione al piombo o ai suoi sali, soprattutto a quelli solubili, o all'ossido PbO2, può causarenefropatie, caratterizzate dalla sclerotizzazione dei tessuti renali, e dolori addominali colici. Alcuni storici attribuiscono al piombo (per tubazioni per acqua potabile e all'uso di diacetato di piombo, detto zucchero di piombo, per addolcire il vino) la causa della demenza che afflisse molti degli imperatori romani. Per quanto riguarda il metabolismo cellulare, il piombo può inibire alcuni enzimi agendo sui gruppi sulfidrilici liberi impedendo che possano essere utilizzati da enzimi a cui sono indispensabili. Il piombo ostacola la sintesi dell'eme che nel sangueconduce ad un rallentamento ad una diminuzione dei globuli rossi e dell'emoglobina racchiusa in ogni globulo. Un malato intossicato da piombo produce globuli rossi alterati, definiti "punteggiati" e questo fatto può condurre all'anemia.Le preoccupazioni per il ruolo del piombo nel ritardo mentale nei bambini ha portato ad una generale riduzione del suo uso (l'esposizione al piombo è stata collegata anche alla schizofrenia); le vernici contenenti piombo sono state ritirate dal commercio in tutti i paesi industrializzati. Tuttavia molte vecchie case contengono ancora piombo nelle loro vernici, e in caso di lavori di ristrutturazione non si dovrebbero mai togliere i vecchi strati di vernice carteggiandoli perché si produrrebbero polveri sottili, contenenti piombo, che finirebbero per essere respirate.Il piombo elementare fortunatamente è poco pericoloso e la sua ingestione non è pericolosissima.Lo ione Pb2 Il piombo non reagisce di per sé con gli acidi diluiti;infatti, il Pb in forma elementare è un elemento stabile che viene impiegato come elettrodo nelle batterie di accumulatori e rimane stabile perfino se viene a contatto con acido solforico abbastanza concentrato. Alcune leghe di piombo che un tempo venivano comunemente utilizzate per sigillare (<<stagnare»)lo scatolame si dissolvono però nell'acido diluito dei 'Succhi di frutta e in altri alimenti acidi allorché viene a contatto con l'aria, una volta che il barattolo è stato aperto; dato che il piombo viene ossidato dall'ossigeno in ambient~ acido, avremo:2Pb+O2+4H+->2Bb2+2H2O. Poiché il piombo prodotto da questa reazione contamina il contenuto del barattolo questQ tipo di lega è stato proibito. In passato, un'altra fonte di contaminazione ambientale da Pb2+ era rappresentata dall'impiego di arseniato di piombo, Pb3(As04)1come pesticida. Una forma dell'ossido di piombo (PbO) è un materiale solido di colore giallo che è stato utilizzato fin dall' Antico Egitto per invetriare la ceramica e tutt’ora questi vasellami vengono prodotti e usati. Per millenni, vari sali di piombo sono stati impiegati come pigmenti, dato che essi possiedono colori solidi e brillanti. Il cromato di piombo (PbCr04) è il pigmento giallo presente nelle vernici

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utilizzate per gli scuola-bus e per le strisce del manto stradale. Il «piombo rosso» (Pb304) viene impiegato nelle vernici resistenti alla corrosione e si presenta di un colore rosso brillante.I pigmenti al piombo sono stati impiegati per produrre i colori delle riviste su carta patinata e sugli involucri per alimenti. Nei secoli scorsi, i sali di piombo venivano addirittura usati come agenti coloranti in vari alimenti. Il «piombo bianco», che è il composto Pb3(C03MOH)1, è stato abbondantemente usato fino alla metà di questo secolo come componente principale della vernice bianca per interni. Quando la vernice si stacca dalla parete, esiste però il pericolo che i bambini possano ingerire questo materiale, anche perché il Pb1 + ha un sapore dolce; è consigliabile pertanto che le persone che vogliono ripitturare le pareti delle vecchie abitazioni raccolgano accuratamente la polvere e i frammenti degli strati della precedente pittura. I bambini che abitano nelle case fatiscenti, nel cuore di alcune città, e dalle cui pareti si staccano continuamente pezzi di intonaco, presentano

spesso elevati livelli ematici di piombo. Attualmente, nelle 'vernici per interni, il piombo bianco è stato

sostituito dal pigmento biossido di titanio (Ti01). Sebbene il loro impiego nelle vernici per interni sia stato

proibito, i pigmenti di piombo continuano ad essere impiegati nelle pitture per esterni. La presenza di

quantità significative di piombo nelle acque naturali è alquanto insolita, dato che sia il suo solfuro (PbS) che

il suo carbonato (PbC03) risultano altamente insolubili nell'acqua. la solubilità del PbS aumenta in

proporzione alla quantità degli ioni H+ presenti nell'acqua acida: a pH =4 la solubilità del PbS e la concentrazione dello ione Pb2+ nell'acqua è 2,5 x 10-8 M, mentre a pH = 2, la solubilità è di 2,5 x 10-6 M. Pertanto possiamo concludere che quantità pericolose di piombo ionico possono manifestarsi nei corpi acquatici fortemente acidi a contatto con minerali di piombo «insolubili».Ione Pb4+

Negli ambienti fortemente ossidanti il piombo può formare lo ione 4+. Pertanto esiste l'ossido PbOz [pb4+ (OZ-)z, nella forma ionica] come anche gli ossidi «misti» Pbz03 e Pb304 che sono ambedue combinazioni del PbO e del PbOz. Quest'ultimo ossido misto è noto come «piombo rosso» ed è stato diffusamente impiegato come pigmento per vernici, in modo particolare come rivestimento per il ferro, dato che forma uno strato superficiale contro la ruggine.Il piombo elementare e l'ossido di piombo impiegati come elettrodi nelle batterie di accumulatori di quasi tutti i tipi di veicoli, rappresentano l'uso principale di questo elemento. Durante l'erogazione della corrente da parte della batteria, soprattutto alla messa in moto del motore, parte dell'elettrodo viene convertito in Pb2+ in forma di solfato insolubile(PbSO4). La maggior parte di queste batterie di accumulatori ormai in disuso sono riciclate per il loro contenuto in piombo; durante questa operazione, se non vengono adottati controlli accurati, il metallo può essere disperso nell'ambiente.Piombotretrvalente: Mentre i composti del piombo ionico 2+ risultano ionici (inorganici), la maggior parte dei composti tetravalenti del piombo sono molecole covalenti (organiche) piuttosto che composti ionici del Pb4+. Riguardo a ciò, il piombo tetra valente risulta simile alla corrispondente forma degli altri elementi (C, Si, Ge, Sn) facenti parte del medesimo gruppo della Tavola Periodica.I composti covalenti del piombo che rivestono maggior importanza dal punto di vista commerciale e ambientale sono quelli formati dal gruppo metilico (CH3) e dal gruppo etilico (CHzCH3), vale a dire il piombo tetrametile, Pb(CH3)4 e il piombo tetraetile, Pb(CzHs)4' In passato questi composti hanno trovato ampio impiego come additivi della benzina, con funzione antidetonante,.allo scopo di ottenere benzina etilata;questa prassi è stata gradualmente abbandonata nell'America Settentrionale e nell'Europa Occidentale.Nei motori degli autoveicoli, lo scopo degli additivi al piombo era quello di prevenire una combustione anticipata della miscela aria-benzina in quella parte del cilindro più lontana dalla candela di accensione. Questa combustione anticipata è praticamente una detonazione che fa sì che il motore «batta in testa» a causa dellatrasmissione di uno shock meccanico improvviso che, di conseguenza, può causare un grave danno al motore.Il motore «batte» soprattutto quando la benzina è prevalentemente composto da alcani a catena lineare(cioè non ramificata) isomeri, questi, contenuti in abbondanza nel petrolio. I composti tetraalchilici del piombo PbR4 agiscono scomponendosi, alle-'temperature del motore, in piombo atomico e radicali alchilici liberi. Pochissimi grammi del composto tetra alchilico del piombo, per litro di benzina, sono sufficienti ad evitare che il motore batta in testa.Gli atomi di piombo che si liberano dalla combustione dei composti tetraalchilici devono essere allontanati prima della formazione di depositi metallici che possono danneggiare il motore. Per convertire i prodotti della combustione nelle forme volatili, che fuoriescono dal motore attraverso i gas di scarico, vengono aggiunte alla benzina etilata anche piccole quantità di bromuro di etilene e di dicloruro di etilene. Come risultato si ottiene la rimozione del piombo dal motore che, fuoriuscito dal tubo di scappamento, si disperde nell'atmosfera in forma gassosa come miscela di alogenuro PbBrCI, come PbBr2 e

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come PbCI2• Successivamente,a contatto con la luce solare, questi composti formano PbO. La trasformazione del piombo tetra alchilico (organico) in piombo inorganico può essere riassunta come segue:PbR4 - [Pb] - PbBrCl- PbO.L'ossido di piombo perdura nell'atmosfera in forma di particolato, come aerosol, per ore o giorni; di conseguenza non tutto viene depositato nell'ambiente circostante il manto stradale: esso pertanto può penetrare nella catena alimentare anche in località ben più distanti allorché si deposita sui vegetali o sui campi utilizzati per il pascolo degli animali. Tra le cause dell'infertilità maschile c'è l'intossicazione da piombo, che risulta essere molto più frequente di quanto finora si sospettasse anche tra gli uomini che non sono esposti particolarmente a questa forma di inquinamento, assai elevata per esempio tra i lavoratori addetti ad alcuni settori industriali. identificato l'eccesso di piombo nel liquido seminale del partner maschile come causa della difficoltà di concepimento della coppia in gran parte dei casi finora definiti di origine ignota. Per fecondare l'ovulo, infatti, lo spermatozoo deve portare a termine con successo due tappe delicate. In primo luogo deve riuscire ad aderire alla superficie della cellula, e per farlo deve essere in grado di riconoscere uno specifico zucchero presente su di essa, il mannosio, che in un certo senso gli fornisce un appiglio. In condizioni normali riesce a farlo grazie a speciali recettori, che gli permettono, per così dire, l'aggancio. Già in questa fase il piombo in eccesso si mostra capace di causare danni significativi, compromettendo l'efficienza dei recettori del mannosio. Ma il ruolo nefasto di questo metallo pesante si manifesta anche nella seconda fase, quella in cui lo spermatozoo deve oltrepassare le barriera costituita dalla parete cellulare e penetrare nell'ovulo: questa fase è strettamente dipendente dalla prima, perché viene anch'essa attivata dall'interazione dello spermatozoo con il mannosio. 

Il cadmio è un elemento chimico. Il suo simbolo è Cd. Di aspetto metallico, è tossico e relativamente raro; tenero, bianco-argenteo con riflessi azzurrognoli. Si trova nei minerali dello zinco e trova largo impiego nelle pilericaricabili. Il cadmio non riveste alcun ruolo biologico nel corpo umano. Sia esso che i suoi composti sono tossici perfino a basse concentrazioni e tendono ad accumularsi negli organismi e negli ecosistemi.I lavoratori a rischio sono:Addetti alla produzione di leghe contenenti cadmio,Addetti alla cadmiatura di oggetti metallici,Addetti alla lavorazione di pigmenti contenenti cadmio,Addetti alla saldatura di elettrodi contenenti cadmio.Nel maneggiare il cadmio e i suoi composti è perciò importante lavorare sotto una cappa aspirante in modo da non inalarne i vapori. L'esposizione a lungo termine al cadmio dei lavoratori dei bagni galvanici per cadmiatura produce seri problemi di tossicità. Le polveri di cadmio vengono assorbite soprattutto per via inalatoria ed in minima parte tramite cute e mucose. Una volta assorbito, il cadmio si lega ai globuli rossi e alle proteine plasmatiche per poi accumularsi nel fegato e nei reni. In questi organi può permanere anche per diversi anni, rendono difficile il monitoraggio biologico dell'esposizione acuta. Una volta depositato, il cadmio viene smaltito assai lentamente attraverso la via fecale ed urinaria.Un'esposizione a polveri di cadmio pari a 5 mg/m3 è letale in circa 8 ore; esposizioni pari a 1 mg/m3 possono invece dare una tossicità rilevante a livello dell'albero respiratorio, condispnea, tosse, febbre ed astenia. L'ingestione di alimenti contaminati con cadmio provoca invece una sindrome gastroenterica caratterizza da diarrea, nausea, vomito edisidratazione. Per la tipica patogenesi, il bersaglio principale del cadmio è il rene. La malattia derivante è una glomerulopatia e una tubulopatia e conseguente proteinuria. Con il tempo si instaura anche aminoaciduria, glicosuria, iperfosfaturia e calciuria. Quest'ultimo elemento è il principale responsabile dei quadri di osteoporosi, osteomalacia e calcolosi delle vie urinariepresenti nei soggetti cronicamente esposti al cadmio. Le polveri e i fumi di cadmio sono inoltre chiamati in causa come induttori di enfisema polmonare e carcinoma polmonare. Altri quadri caratteristici sono l'atrofia delle mucose nasali e conseguente anosmia. Vi può inoltre essere anemia ferrocarenziale per riduzione dell'assorbimento del ferro, epatopatia e colorazione giallognola dello smalto dentale. L'unico indicatore di dose disponibile è il cadmio urinario. La nefropatia da cadmio provoca l'escrezione di diverse proteine a basso peso molecolare. Per questo, se vi è cadmiuria, ritrovare queste proteine a livello renale è un indicatore tipico di danno renale. Tra queste hanno particolare importanza la nacetilglucosaminidasi e la proteina legante il retinolo; il danno renale cronico può essere

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sospettato ogni qualvolta la proteinuria rimanga elevata anche dopo cessata esposizione al cadmio.Il cadmio può andare ad inquinare il suolo e quindi l’intero ciclo alimentare. Come il piombo, il cadmio è presente nel fumo di sigaretta, nell'aria atmosferica degli agglomerati urbani (la concentrazione nelle città americane oscilla tra 0,001 e 0,083 g/m3; in Europa è dell'ordine di 0,001 - 0,350 ,g/m3) e soprattutto, in vicinanza di stabilimenti che producono cadmio (0,1- 0,5 g/m3). I licheni e i muschi sono vegetali che accumulano i metalli pesanti tra cui il cadmio. La loro concentrazione in cadmio permette di valutare l'entità della polluzione atmosferica locale. Il loro tasso in cadmio è generalmente inferiore a 1 ppm, ma intorno agli stabilimenti produttori di cadmio questa concentrazione può raggiungere le 100 ppm . L'uomo è protetto dall'esposizione cronica a basse concentrazioni di cadmio dalla proteina ricca di zolfo metallotioneina, la cui funzione comune è la regolazione del metabolismo dello zinco. Poiché possiede numerosi gruppi solfidrilici, la metallotioneina è in grado di complessare quasi tutti gli ioni Cd2+ ingeriti;il complesso così formato viene successivamente eliminato con le urine.

L'arsenico è un elemento chimico . Il suo simbolo è As. È un semimetallo che si presenta in tre formeallotropiche diverse: gialla, nera e grigia. I suoi composti trovano impiego come pesticidi, erbicidi ed insetticidi. È inoltre usato in alcune leghe. Nella Tavola Periodica l'arsenico è collocato nello stesso gruppo dell'azoto e del fosforo e presenta pertanto una configurazione elettronica S2p3. La perdita dei tre elettroni p comporta la formazione dello ione 3 +, mentre la compartecipazione dei tre elettroni dà i composti dell'arsenico trivalente; nell'insieme, queste forme vengono definite As(III)(trivalente). In alternativa, la perdita di tutti e cinque gli elettroni dà lo ione 5+, mentre la loro compartecipazione dà i composti dell'arsenico pentavalente; nell'insieme, queste forme sono designate As (V)(pentavalente). Complessivamente l'arsenico si comporta come il fosforo, benché esso presenti una spiccata tendenza a formare legami ionici piuttosto che covalenti per la sua maggior somiglianza con un metallo. L'acqua potabile, soprattutto di origine freatica,rappresenta la principale fonte di arsenico per la maggior parte delle persone; molti alimenti contengono piccole concentrazioni di arsenico anche se tale elemento in tracce risulta essenziale per la salute dell'uomo. Piccole quantità di arsenico agiscono infatti come stimolanti della crescita e pertanto vengono aggiunte all'alimentazione dei maiali e del pollame per favorirne l'ingrassamento. A condizione che l'uso dello stimolante venga interrotto almeno alcuni giorni prima della macellazione, i livelli di arsenico riscontrati nella carne non superano in genere il limite consentito.È noto che l'arsenico è cancerogeno per l'uomo; la sua inalazione e probabilmente anche la sua ingestione sono causa del cancro al polmone. L'effetto letale di questo elemento consumato in dose massiva è dovuto a un danno gastrointestinale che esita in vomito e diarrea di grave entità. L'As (III) risulta più tossico dell'As (V), sebbene il secondo venga ridotto per primo all'interno dell'organismo umano. Si pensa che la notevole tossicità dell' As (I II) sia dovuta al fatto che questo viene trattenuto nel corpo più a lungo dato il suo legame ai gruppi solfidrilici. L'arsenico è uno degli elementi più tossici che esistono. Malgrado il loro effetto tossico, legami di arsenico inorganico si presentano naturalmente sula terra in piccole quantita'. Gli esseri umani possono essere esposti ad arsenico attraverso cibo, acqua ed aria. L'esposizione può anche avvenire attraverso il contatto della pelle con terreno o acqua contenente arsenico. I livelli di arsenico negli alimenti sono ragionevolmente bassi, in quanto non è aggiunto a causa della sua tossicità. Ma si possono trovare livelli elevati di arsenico in pesci e frutti di mare. L'esposizione ad arsenico inorganico può causare i vari effetti sulla salute, quali irritazione dello stomaco e degli intestini, produzione ridotta di globuli rossi e bianchi del sangue, cambiamenti della pelle e irritazione dei polmoni. Si ipotizza che l'assorbimento di quantita' specifiche di arsenico inorganico possa intensificare le probabilità di sviluppo del cancro, soprattutto la probabilità di sviluppo di cancro della pelle, di cancro polmonare, di cancro al fegato e di cancro linfatico. L'arsenico organico non può causare nè cancro, nè danni al DNA. Ma

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l'esposizione a quantita' elevate può avere certi effetti a salute umana, quali la ferita ai nervi e dolori di stomaco.

Il cromo è un elemento chimico. Il suo simbolo è Cr. Il cromo metallico e i composti del cromo trivalente non sono normalmente considerati pericolosi per la salute, ma i composti del cromo esavalente (cromati e bicromati) sono molto tossici se ingeriti o se i fumi vengono respirati. La dose letale di composti di cromo esavalente è, per esempio, nel caso del bicromato d'ammonio, per somministrazione orale LD50 <190 (Cr6+) mg/kg nel ratto. Dimostra irritabilità primaria ed è corrosivo sulla pelle e sulle mucose, può essere mortale se assorbito anche attraverso la pelle e se ingerito; l’inalazione può provocare spasmo dei bronchi, infiammazione ed edema della laringe e dei bronchi, polmonite chimica ed edema polmonare. Presenta frequentemente fenomeni di sensibilizzazione se inalato, e a contatto con la pelle. Si sospetta essere teratogeno ed è classificato come cancerogeno per quasi tutti gli organismi viventi (tra cui anche gli esseri umani).Si discute invece se il cromo trivalente sia un oligonutriente essenziale, necessario per il corretto metabolismo degli zuccheri nel corpo umano. Poiché molti composti del cromo sono stati e sono tuttora usati in colori, vernici e nella concia del cuoio, molti di essi si ritrovano oggi nel terreno e nelle falde

acquifere in siti industriali abbandonati, che ora necessitano di decontaminazione e recupero ambientale. Nelle acque dolci e marine incontaminate si assume per il cromo una concentrazione media di riferimento di 0,2 μg/L. Il cromo ha impieghi principali in siderurgia, galvanica, industria chimica (catalizzatori, coloranti, fungicidi), medicina (isotopo radioattivo), concia delle pelli, mordenzatura e stampa dei tessuti, fotografia e litografia, produzione di abrasivi, refrattari per altoforni. Il cromo può esistere in novestadi di ossidazione (da - II a + VI). La tossicità del Cr(III) diminuisce all'aumentare della durezza dell'acqua, mentre quella del Cr(VI) è influenzata oltre che dalla durezza dell'acqua anche dalla concentrazione del solfato, che è in grado di competere con il cromato. Il cromo (III) e il cromo (VI) rappresentano gli stati di ossidazione più comuni. Attualmente, circa il 90% di tutti i prodotti arsenico è usato come conservante per il legno per renderlo resistente al marciume e decadenza. Il conservante è arseniato di rame cromato (CCA) e il legno trattato è denominato "pressione-trattato. Non è noto se e in quale misura, prodotti in legno trattato all'RCA può contribuire all'esposizione di persone ad arsenico. Diventa una fonte di inquinamento ambientale poiché rilascia ingenti quantità di cromo,arsenico e rame andando a compromettere soprattutto gli ambienti acquatici.

Beni Culturali: Definizioni e legislazione

Il patrimonio culturale. Beni culturali. Beni ambientali. Beni pubblici e privati. Organismi italiani preposti alla tutela. D.Lgs. N. 42 del 22 gennaio 2004.

La definizione di patrimonio culturale, formulata in tempi molto recenti, indica l’insieme delle cose o, più precisamente, dei beni che per particolare rilievo storico, culturale ed estetico sono di interesse pubblico e costituiscono la ricchezza di un luogo.I beni culturali sono rappresentati da:statue,dipinti,libri antichi….quello ambientale da:fauna e flora che costituisce un tesoro paesaggistico. Il patrimonio culturale italiano comprende tre tipologie di beni: quelli di proprietà dello Stato e di enti pubblici, quelli di proprietà privata e quelli di proprietà ecclesiale.La gestione del patrimonio storico-ambientale è affidata al Ministero per i Beni e le Attività Culturali. . Il Ministero a livello centrale si articola in 8 Direzioni generali, ciascuna con un settore di competenza, che svolgono anche funzioni di indirizzo scientifico e metodologico. Gli Istituti Centrali svolgono in autonomia funzioni di ricerca, indirizzo e coordinamento tecnico nei settori

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dell'inventariazione, catalogazione, conservazione e restauro. D. Lgs. n. 42 del 22 gennaio 2004"Codice dei beni culturali e del paesaggio”: PARTE PRIMA Disposizioni generali

Articolo 1 - Principi

1. In attuazione dell'articolo 9 della Costituzione, la Repubblica tutela e valorizza il patrimonio culturale in coerenza con le attribuzioni di cui all'articolo 117 della Costituzione e secondo le disposizioni del presente codice.

2. La tutela e la valorizzazione del patrimonio culturale concorrono a preservare la memoria della comunità nazionale e del suo territorio e a promuovere lo sviluppo della cultura.

3. Lo Stato, le regioni, le città metropolitane, le province e i comuni assicurano e sostengono la conservazione del patrimonio culturale e ne favoriscono la pubblica fruizione e la valorizzazione.

4. Gli altri soggetti pubblici, nello svolgimento della loro attività, assicurano la conservazione e la pubblica fruizione del loro patrimonio culturale.

5. I privati proprietari, possessori o detentori di beni appartenenti al patrimonio culturale sono tenuti a garantirne la conservazione.

6. Le attività concernenti la conservazione, la fruizione e la valorizzazione del patrimonio culturale indicate ai commi 3, 4 e 5 sono svolte in conformità alla normativa di tutela.

Articolo 2 Patrimonio culturale

1. Il patrimonio culturale è costituito dai beni culturali e dai beni paesaggistici.

2. Sono beni culturali le cose immobili e mobili che, ai sensi degli articoli 10 e 11, presentano interesse artistico, storico, archeologico, etnoantropologico, archivistico e bibliografico e le altre cose individuate dalla legge o in base alla legge quali testimonianze aventi valore di civiltà.

3. Sono beni paesaggistici gli immobili e le aree indicati all'articolo 134, costituenti espressione dei valori storici, culturali, naturali, morfologici ed estetici del territorio, e gli altri beni individuati dalla legge o in base alla legge.

4. I beni del patrimonio culturale di appartenenza pubblica sono destinati alla fruizione della collettività, compatibilmente con le esigenze di uso istituzionale e sempre che non vi ostino ragioni di tutela.

Articolo 3 Tutela del patrimonio culturale

1. La tutela consiste nell'esercizio delle funzioni e nella disciplina delle attività dirette, sulla base di un'adeguata attività conoscitiva, ad individuare i beni costituenti il patrimonio culturale ed a garantirne la protezione e la conservazione per fini di pubblica fruizione.

2. L'esercizio delle funzioni di tutela si esplica anche attraverso provvedimenti volti a conformare e regolare diritti e comportamenti inerenti al patrimonio culturale.

Articolo 6 Valorizzazione del patrimonio culturale

1. La valorizzazione consiste nell'esercizio delle funzioni e nella disciplina delle attività dirette a promuovere la conoscenza del patrimonio culturale e ad assicurare le migliori condizioni di utilizzazione e fruizione

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pubblica del patrimonio stesso. Essa comprende anche la promozione ed il sostegno degli interventi di conservazione del patrimonio culturale.

2. La valorizzazione è attuata in forme compatibili con la tutela e tali da non pregiudicarne le esigenze.

3. La Repubblica favorisce e sostiene la partecipazione dei soggetti privati, singoli o associati, alla valorizzazione del patrimonio culturale.

Articolo 7 Funzioni e compiti in materia di valorizzazione del patrimonio culturale

1. Il presente codice fissa i principi fondamentali in materia di valorizzazione del patrimonio culturale. Nel rispetto di tali principi le regioni esercitano la propria potestà legislativa.

2. Il Ministero, le regioni e gli altri enti pubblici territoriali perseguono il coordinamento, l'armonizzazione e l'integrazione delle attività di valorizzazione dei beni pubblici.

Articolo 10 Beni culturali

1. Sono beni culturali le cose immobili e mobili appartenenti allo Stato, alle regioni, agli altri enti pubblici territoriali, nonché ad ogni altro ente ed istituto pubblico e a persone giuridiche private senza fine di lucro, che presentano interesse artistico, storico, archeologico o etnoantropologico.

2. Sono inoltre beni culturali:

a) le raccolte di musei, pinacoteche, gallerie e altri luoghi espositivi dello Stato, delle regioni, degli altri enti pubblici territoriali, nonché di ogni altro ente ed istituto pubblico;

b) gli archivi e i singoli documenti dello Stato, delle regioni, degli altri enti pubblici territoriali, nonché di ogni altro ente ed istituto pubblico;

c) le raccolte librarie delle biblioteche dello Stato, delle regioni, degli altri enti pubblici territoriali, nonché di ogni altro ente e istituto pubblico.

Capo II Vigilanza e ispezione

Articolo18 Vigilanza

1. La vigilanza sui beni culturali compete al Ministero.

2. La vigilanza sulle cose indicate all'articolo 12, comma 1, di appartenenza statale, da chiunque siano tenute in uso o in consegna, è esercitata direttamente dal Ministero. Per l'esercizio dei poteri di vigilanza sulle cose indicate all'articolo 12, comma 1, appartenenti alle regioni e agli altri enti pubblici territoriali, il Ministero procede anche mediante forme di intesa e di coordinamento con le regioni.

Articolo 19 Ispezione

1. I soprintendenti possono procedere in ogni tempo, con preavviso non inferiore a cinque giorni, fatti salvi i casi di estrema urgenza, ad ispezioni volte ad accertare l'esistenza e lo stato di conservazione e di custodia dei beni culturali

Capo III Protezione e conservazione

Sezione I Misure di protezione

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Articolo 20 Interventi vietati

1. I beni culturali non possono essere distrutti, danneggiati o adibiti ad usi non compatibili con il loro carattere storico o artistico oppure tali da recare pregiudizio alla loro conservazione.

2. Gli archivi non possono essere smembrati.

Sezione II Misure di conservazione

Articolo 29 Conservazione

1. La conservazione del patrimonio culturale è assicurata mediante una coerente, coordinata e programmata attività di studio, prevenzione, manutenzione e restauro.

2. Per prevenzione si intende il complesso delle attività idonee a limitare le situazioni di rischio connesse al bene culturale nel suo contesto.

3. Per manutenzione si intende il complesso delle attività e degli interventi destinati al controllo delle condizioni del bene culturale e al mantenimento dell'integrità, dell'efficienza funzionale e dell'identità del bene e delle sue parti.

4. Per restauro si intende l'intervento diretto sul bene attraverso un complesso di operazioni finalizzate all'integrità materiale ed al recupero del bene medesimo, alla protezione ed alla trasmissione dei suoi valori culturali. Nel caso di beni immobili situati nelle zone dichiarate a rischio sismico in base alla normativa vigente, il restauro comprende l'intervento di miglioramento strutturale

Inquinamento e degrado dei beni culturali

Inquinamento atmosferico e degrado dei monumenti. Sostanze inquinanti in grado di danneggiare un'opera d'arte. Azione ed effetti degli inquinanti sul materiale lapideo. Il Sistema Informativo Territoriale della "Carta del Rischio" (Sit Cdr). Buone pratiche di conservazione.

Inquinamento e degrado dei meni culturali:L'inquinamento atmosferico esplica la sua attività degradativa modificando le proprietà chimiche, fisiche e biologiche dell'aria ed inducendo alterazioni più o meno gravi agli esseri viventi ed ai manufatti esposti alla sua azione.L'impatto dell'inquinamento atmosferico sui materiali inerti, quali i monumenti, è ingente ed irreversibile, a causa della mancanza di sistemi di autodifesa e smaltimento dei tossici, che sono, invece, presenti negli esseri viventi.La legislazione italiana riguardante le problematiche relative all'inquinamento atmosferico è attualmente mirata alla sola tutela della salute umana e degli ecosistemi naturali e non tocca minimamente la salvaguardia del patrimonio storico-artistico. Sola eccezione sono le opere d'arte esposte all'interno di musei, per le quali con il D.Lgs. n, 112 del 1998 si affronta con l'art. 50 il problema della qualità dell'aria e le implicazioni dell'ambiente esterno sulle opere conservate. Tra le sostanze inquinanti, quelle considerate maggiormente aggressive sono:L'anidride carbonica (CO2): è un componente naturale dell'atmosfera e non è, generalmente, considerato un inquinante. I manufatti lapidei di tipo calcareo o le arenarie a cemento calcareo sono sensibili alla presenza di acqua leggermente acidulata a causa della CO2, che provoca effetti di dissoluzione della matrice calcarea.I composti dello zolfo (SOx): lo zolfo è un elemento relativamente abbondante, che ha un ruolo importante nei cicli biogeochimici. Nell'atmosfera è presente principalmente come anidride solforosa (SO2), acido solfidrico (H2S) e solfati (SO4

2-), presenti negli aereosol. La presenza di biossido di zolfo

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nell'atmosfera è la causa principale dei processi di solfatazione ((formazione di gesso = solfato di calcio biidrato facilmente dilavabile dalle piogge), che interessano principalmente le superfici dei materiali lapidei e bronzei e che portano alla degradazione ed alla parziale perdita del materiale superficiale dell'opera.Ossidi di azoto (NOx): con tale termine si intendono tutti i composti tra lo zolfo e l'ossigeno nei vari stati di ossidazione. In generale, gli ossidi di azoto si ossidano nell'atmosfera ad acido nitrico (HNO3), che esplica la sua azione corrosiva depositandosi sulle superfici dei materiali. Particolato atmosferico: in particolare le particelle carboniose prodotte dalla combustione di combustibili fossili possono depositarsi e, quindi, danneggiare manufatti lapidei, bronzei, quadri ed affreschi. Possono rientrare in tale definizione anche gocce d'acqua di soluzione o sospensioni acquose, mescole di particelle fini solide o liquide in sospensione nell'aria, originatesi dalla dispersione in atmosfera di materiale di condensazione di gas (ad esempio nelle emissioni industriali). Particelle carboniose di dimensioni variabili (da < 1µm fino a 5-10 µm) sono state spesso ritrovate quali componenti delle croste nere che ricoprono i monumenti. La deposizione di particolato sulle superfici delle opere di interesse storico-artistico non costituisce un semplice fenomeno di assorbimento superficiale, in quanto le polveri vengono spesso cementate mediante processi chimico-fisici che includono la deposizione di un velo d'acqua e l'instaurarsi in esso di reazioni chimiche fra il materiale e gli acidi contenuti in questa soluzione corrosiva, divenendo, così, parte integrante del materiale. Tali reazioni oltre che avvenire sulla superfice possono anche interessare strati più profondi.

Origine inquinantiTali inquinanti possono derivare da:processi di combustione, in ambito industriale e domestico, che generano inquinanti aeriformi, quali biossido di zolfo, anidride carbonica e particelle carboniose;traffico veicolare (produzione di ossidi di carbonio, azoto e zolfo, particolato, polveri, provenienti dall'usura di manti stradali, pneumatici ed idrocarburi incombusti);lavorazione dei manufatti in processi industriali e combustione dei rifiuti, che immettono nell'atmosfera vapori di solventi organici, anidride solforica, acido cloridrico, ossidi di azoto, idrocarburi incombusti e particolato. Effetti degli inquinanti sul materiale lapideo:A differenza di un sistema biologico, che spesso è in grado di modificare l'habitat in suo favore o, al limite, di spostarsi se le condizioni ambientali gli sono avverse, un manufatto non è dotato di meccanismi di smaltimento o di eliminazione delle sostanze inquinanti con le quali viene in contato. Per tale ragione, in un manufatto si assiste in breve tempo all'accumulo di tali sostanze. Le alterazioni osservate sono dovute a fattori ambientali, primo fra tutti la presenza di inquinanti atmosferici, che contribuiscono al deterioramento del monumento. Tali fattori possono essere suddivisi in quattro classi:Erosione, cioè perdita di materiale lapideo, che a seguito di ciò pian piano si "consuma".Annerimento, o sporcamento, determinato dal deposito di particelle carboniose sulla superficie del monumento.Stress fisico e Contaminazione biologica.L'azione dei fattori ambientali, quali pioggia, vento, sole ecc, unitamente agli inquinanti presenti nell'atmosfera sono i responsabili della rapida perdita e dell'allontanamento di materiale lapideo dalla superficie del monumento. Questo fenomeno viene definito erosione.Attraverso l'applicazione della formula di Lipfert è stato possibile quantificare la perdita di materiale nell'unità di tempo (mm/anno). L'indice di erosione (Ierosione), che si può in questo modo determinare, dipende dalla somma di tre differenti effetti:effetto del dilavamento (potere solubilizzante della pioggia),effetto dell'inquinamento (a causa di inquinanti acidi presenti nella piggia),effetto costa (a causa dell'aerosol marino).Le particelle carboniose prodotte durante i processi di combustione, depositandosi sulla superficie del manufatto, sono i responsabili dello sporcamento del materiale lapideo, osservato in special modo nelle aree urbane. Per la misura dell'annerimento è stato messo a punto un indice che tiene conto ed esprime proprio l'effetto della deposizione del particolato sospeso sul materiale. L'indice di annerimento risulta, in generale, funzione della concentrazione di particolato totale sospeso e della sua velocità di deposizione.Anche i fattori associati alla porosità e struttura dei materiali sono in grado di influire sulle interazioni che si instaureranno con l'ambiente circostante. Per tale motivo è stato introdotto lo stress

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fisico, valutato attraverso alcuni parametri, tra cui:tempo di inumidimento, valutabile come periodo annuo in cui l'umidità relativa dell'ambiente circostante è >80%;frequenza di oscillazione della Tamb attorno a 0°C;gelività del materiale, cioè tendenza del materiale a disgregarsi a causa del gelo. A tre parametri già considerati (erosione, annerimento e stress fisico) si affianca un nuovo indicatore, che tiene conto dell'effetto degli agenti biologici presenti sul monumento, l'indice di contaminazione biologica. Gli organismi che si depositano sulla superficie dei materiali instaurano stretti rapporti con il substrato e la loro azione biodeteriogena viene esplicata mediante due meccanismi:azione di tipo puramente meccanica, dovuta alla penetrazione di apparati di sostegno specvializzati con i quali tali organismi si fissano al substrato (rizine, rizoidi, ecc);azione di tipo chimico-corrosiva, attribuibile alle sostanze acide rilasciate nell'ambiente. Tali composti sono in grado di sciogliere o, comunque, rendere solubile il materiale lapideo che viene, poi, dilavato con facilità dalla pioggia.Tra il 1995 e il 1996 il Ministero per i Beni Culturali ed Ambientali ha promosso la Carta del Rischio del Patrimonio Culturale Italiano, che costituisce un'iniziativa finalizzata a fornire ai responsabili della tutela sul territorio e all'amministrazione centrale, strumenti di supporto all'attività scientifica ed amministrativa.La Carta è un sistema informativo basato su una struttura logica e fisica, che permette di acquisire i dati, analizzarli e studiare metodologie per gestire le informazioni riferite al territorio e la loro evoluzione, legandole alle cause dei fenomeni che le producono, permettendo, inoltre, la produzione di una cartografia uniforme, coerente ed immediatamente utilizzabile.

Il SIT è lo strumento fisico che consente di determinare lo stato di conservazione dei beni, in rapporto alle caratteristiche del territorio cui i beni appartengono.La Carta del Rischio è il prodotto dinamico del Sistema Informativo Territoriale e i processi del sistema permettono di calcolare l'intensità del rischio di perdita cui è soggetto ogni bene monumentale e storico-artistico appartenente al patrimonio culturale italiano e di conoscerne la distribuzione sul territorio, attraverso rappresentazioni tematiche aggiornabili. È bene tenere presente che la scala dei fenomeni di interesse ha dimensioni tipicamente locali, in quanto va ad interessare i processi che si verificano tra la superficie limite del manufatto e l’ambiente immediatamente circostante. Il concetto di pericolosità si basa su fattori relativi al contesto territoriale in cui il bene culturale è inserito, rappresenta la probabilità che si verifichi un evento di una certa intensità per un determinato periodo di tempo che può arrecare danno alla struttura, nel nostro caso, dei beni culturali immobili.Sono state definiti 3 livelli di pericolosità:Ambientale aria (fattori climatici e di inquinamento atmosferico comportano il degrado dei materiali),Statico strutturale (fenomeni naturali che hanno incidenza sulla stabilità statica di un edificio, ad esempio fenomenologia sismica, frane e dissesti, esondazioni, dinamica dei litorali, valanghe, fenomenologie vulcaniche),Antropico di due tipi: quelli derivanti da una pressione antropica diretta come furti, vandalismi e visitatori e quelli riconducibili ad una pressione antropica di tipo indiretto, come la variazione di popolazione ed i fenomeni legati al turismo.Il passaggio successivo dopo aver effettuate le carte di distribuzione sul territorio della consistenza dei beni e delle varie tipologie di pericolosità è quello di calcolare la vulnerabilità dei singoli beni culturali. La vulnerabilità rappresenta lo stato di conservazione del bene, esso viene calcolata statisticamente su un numero consistente di variabili che vengono reperite attraverso fasi di schedatura che descrivono le condizioni conservative del bene. Le schede sono state messe a punto da funzionari dell’Istituto Superiore per la Conservazione ed il Restauro che hanno seguito per la descrizione anagrafico identificativa le indicazioni e le regole dell’ ICCD (Istituto Centrale del Catalogo e Documentazione Grafica) creando poi sezioni della scheda per il rilevamento dei danni sulle strutture del bene per caratterizzarne lo stato di conservazione. La vulnerabilità è stata distinta in tre categorie significative per i beni architettonici:globale; superficiale;- statico - strutturale.In una sola categoria per i beni archeologici: - globale.Il risultato finale di queste distribuzioni è il calcolo del rischio che viene generata da una funzione che associa lo stato di vulnerabilità di ogni singolo bene alla situazione di pericolosità locale che dipende dalla particolare collocazione sul territorio del bene, tale indicatore

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permette di comparare tra loro i diversi beni e valutare uno stato di rischio costituito a partire dagli indicatori di vulnerabilità e di pericolosità. Le opere di restauro e consolidamento non rivestono, poi, carattere risolutivo e definitivo e, spesso, devono essere ripetute a distanza di brevi periodi di tempo, rappresentando, comunque, un intervento che, in qualche modo, interagisce col manufatto.Ecco, allora, che possono essere individuati degli obiettivi chiave da conseguire nella protezione e conservazione dell'opera d'arte:rallentamento del degrado e conseguente diminuzione della perdita di materiale originale;migliore godibilità del monumento, cioè restituzione e conservazione del contenuto estetico del monumento.Un percorso applicabile è quello della programmazione dei tempi di manutenzione per la definizione ottimale dei costi di intervento ed il miglioramento dello stato di conservazione del bene.È stato calcolato che, mediamente, un intervento di restauro di superfici architettoniche costi da €500 a €700 al mq. A questo costo, relativo solo alla superficie, devono essere aggiunti i costi relativi all'applicazione delle norme della Legge Quadro in materia di Lavori Pubblici (n. 109) che prevede:oneri di sicurezza (che ammontano, mediamente, al 3% del costo totale);oneri per la progettazione (1.8-1.9% del costo totale, qualora sia gestita dagli organi di tutela, molto più costosi se la progettazione è gestita all'esterno);costi di allestimento delle opere provvisionali.

Restauro dei beni culturali ed elementi di sicurezza nei cantieri

Sicurezza e cantieri di restauro. Il cantiere di restauro: sicurezza ai sensi del D.Lgs. 81/08.

I cantieri di restauro presentano molte caratteristiche in comune con i cantieri edili per la costruzione di nuovi immobili ma anche molte caratteristiche specifiche. Proprio queste caratteristiche sembrano essere alla base della maggior sicurezza che li caratterizza. La necessità di attenzione, esperienza, rispetto delle regole hanno come conseguenza un maggior controllo dei rischi. I cantieri di restauro o di ristrutturazione hanno delle problematiche specifiche che li distinguono da un normale cantiere edile. La prima cosa da fare è conoscere il bene su cui si intende operare, senza conoscerlo non si può intervenire. Quindi, tutto lo sforzo deve essere fatto prima dell'impostazione progettuale, ed è uno sforzo notevole, solo dopo si redigerà un progetto nel rispetto della normativa.Oggi la normativa prevede tre fasi di progettazione: preliminare, definitiva ed esecutiva.In fase preliminare, cioè di conoscenza del bene su cui si intende operare, sono molto utili strumenti di indagine fisica. Caratteristiche ottimali delle tecniche di indagine:Non debbono essere distruttivi od invasivi;impiegare metodi che non lascino traccia e si possano usare su oggetto piccoli e grandi;preferire i metodi di indagine spettroscopici: NMR, laser (di potenza e non), spettrofotometri ed interferometri;se si lavora con la spettrofotometria laser, utilizzare quelli a luce riflessa, ciò comporta l'esigenza di risoluzione di alcuni problemi pratici;per oggetti di piccole dimensioni (ossa, frammenti ceramici, ninnoli e gioielli vari, carte o pergamene) è possibile utilizzare metodi SEM (scanning electron microscope) o anche raggi X.In presenza di campi magnetici, i nuclei atomici si comportano come calamite e si orientano rispetto al campo applicato. L'orientazione che ne risulta, e che vediamo con lo strumento NMR, dipende dall'intorno dell'atomo stesso, ovvero dai gruppi atomici e/o molecolari cui ciascun atomo è legato ed anche dai meccanismi con cui tali atomi rilasciano l'energia assorbita, una volta irraggiati dal campo EM.Gran parte delle indagini NMR si eseguono sugli H, presente nell'acqua e in gran parte delle sostanze organiche.Laser acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Si tratta di una sorgente di luce coerente ed altamente monocromatica. Il fascio di lice può essere riflesso o rifratto (se attraversa il mezzo in esame). L'intensità ed il carattere monocromatico della radiazione laser consentono il suo utilizzo in riflettanza (la proporzione di luce incidente che una data superficie è in grado

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di riflettere) su superfici, che si comporteranno come specchi deformanti.Consente di misurare con precisione le dimensioni degli oggetti e le distanze. I laser di potenza sono usati per l'ablazione di scaglie di materiale da opere d'arte. Ad esempio sono disponibili in commercio laser per misure di distanza nel campo da 0,1m fino a 100m su target naturali e da 0,1 a 150 m su riflettore. La misura viene effettuata utilizzando la tecnica della differenza tra la fase di emissione e quella di ritorno.Lo spettro UV, visibile od IR, può essere utilizzato per ottenere informazioni circa la presenza di determinati gruppi chimici. I moti di vibrazione, rotazione od electrontransfer potranno essere indotti dalla radiazione UV incidente in corrispondenza di determinate bande aventi energia (o lunghezza d'onda) ben definita. Tali bande (o righe spettroscopiche) possono essere utili strumenti diagnostici, in quanto l'assorbimento di determinate componenti della radiazione UV costituirà l'impronta digitale della molecola. La propagazione di onde acustiche in un mezzo è simile a quella della luce, e presenterà componenti riflesse e rifratte.L'onda acustica viaggia ad una velocità ben precisa che dipende dalla densità del mezzo che attraversa.La velocità del suono dipende dalle proprietà elastiche e inerziali del mezzo ed è più elevata nei mezzi solidi rispetto a quelli liquidi o gassosi.S.E.M. microscopia a scansione elettronica:In tale tecnica analitica si utilizza un fascio elettronico, che incidendo su una superfice vedrà una componente essere assorbita ed una riflessa, in proporzione diversa a seconda della natura della superficie stessa e della sua struttura chimica. Gli elettroni riflessi formeranno un'immagine, contenente informazioni sul materiale che è stato irradiato. La tecnica è simile alla microscopia, si lavora sotto vuoto e a volte è necessario metallizare la superfice.Il cantiere del restauro: sicurezza ai sensi del D.Lgs. 81/08

TITOLO III - USO DELLE ATTREZZATURE DI LAVORO E DEI DISPOSITIVI DI PROTEZIONE INDIVIDUALE

CAPO I - USO DELLE ATTREZZATURE DI LAVORO

CAPO II - USO DEI DISPOSITIVI DI PROTEZIONE INDIVIDUALE

CAPO III - IMPIANTI E APPARECCHIATURE ELETTRICHE

TITOLO IV – con i correttivi apportati dal D.Lgs. 106/09 – tratta dei CANTIERI TEMPORANEI O MOBILI

CAPO I - Misure per la salute e sicurezza nei cantieri temporanei o mobili

CAPO II - NORME PER LA PREVENZIONE DEGLI INFORTUNI SUL LAVORO NELLE COSTRUZIONI E NEI LAVORI IN QUOTA

Il D.Lgs. 81/08 prosegue con gli ultimi TITOLI (V-XII) che riordinano in pratica i vari Decreti Legislativi e DPR emanati in Italia in applicazione delle Direttive Europee successive a quelle già recepite dai D.Lgss. 626/94 e 494/96. Dunque, i riferimenti alla vecchia legislatura sulla sicurezza sono vari (D.Lsg. 626/94, DPR 547/55, DPR 164/56, D.Lsg. 493/96 ecc.)

D.Lgs. 81/08, Titolo V – Segnaletica di salute e sicurezza sul lavoro

Capo I – Disposizioni generali (dall'art. 161 Campo di applicazione, all'art. 164, Informazione e formazione).

Capo II – Sanzioni (a carico del datore di lavoro, del dirigente e del preposto)Vengono specificati gli obblighi relativi all'esposizione segnaletica (in tutti i lavori che si svolgono al di fuori delle mura domestiche), riportati comunque nel dettaglio in diversi allegati del decreto.

D.Lgs. 81/08, Titolo VIII – Agenti Fisici

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D.Lgs. 81/08, Titolo IX – Sostanze pericolose

Capo I – Protezione da agenti chimici

Capo II – Protezione da agenti cancerogeni e mutageni

Capo III – Protezione dai rischi connessi all'esposizione all'amianto

D.Lgs. 81/08, Titolo X – Agenti Biologici