INQUINAMENTO ATMOSFERICO

AMBIENTE

1. Tutto ciò che ci riguarda e con il quale veniamo direttamente o

indirettamente a contatto

2. Insieme di fattori ecologici capaci di esercitare un’influenza

significativa sulla vita di tutti gli organismi viventi

3. Insieme di quei fattori e di quelle influenze esterne (fisiche,

chimiche, biologiche e sociali) che esercitano un effetto

significativo e apprezzabile per la salute umana ( OMS 1972)

abitudini

personali

AMBIENTE –O.M.S.L’ insieme di tutti i fattori fisici,chimici e

biologici esterni all’individuo e di tutti i comportamenti correlati. L’Ambiente fisico e sociale agisce sulla salute umana con svariati fattori molti dei quali fortemente influenzati dall’attività umana, suscettibili di controllo con azioni correttive e preventive.

L’O.M.S ha valutato il peso dei fattori ambientali sulle morti e sulle malattie espresso sia come frazione di mortalità attribuibile (23%) sia come DALYS(Disability adjusted life years) anni di vita produttiva persi per disabilità ( 24%)

AMBIENTE

UOMO

Inquinamento idrico

Contaminazione alimentare

Rischi occupazionali

Inquinamento atmosferico

EFFETTI ACUTI

EFFETTI CRONICI

Avvelenamenti

Stati tossici sistemici

Malattie respiratorie

Tumori

Malattie ereditarie

Malattie cardiovascola

ri

Malattie neurologich

e

RAPPORTI UOMO - AMBIENTE

1. L’AMBIENTE SI TROVA IN UNO STATO DI AVANZATO DEGRADO

2. DIVERSI FATTORI AMBIENTALI SONO RAPPRESENTATI NEL COMPLESSO MODELLO ETIOLOGICO DELLA PATOLOGIA OGGI PREVALENTE

3. PATOLOGIA CRONICA, INGUARIBILE, INVALIDANTE

LA SALVAGUARDIA DELL’AMBIENTE RAPPRESENTA OGGI UNA DELLE PIÙ PROFICUE MISURE DI PREVENZIONE

ARIA ATMOSFERICA: miscuglio gassoso che circonda la terra per un’altezza

di oltre 150 Km.

1) TROPOSFERA: la porzione più bassa di spessore variabile dai poli (< 8 Km) all’equatore (16-18 Km); sede dei fenomeni metereologici, presenza di un gradiente termico negativo.

2) STRATOSFERA: zona isotermica

COMPOSIZIONE CHIMICA DELL’ARIA:

Azoto: 78%

Ossigeno: 21%

Argon, elio, kripton, gas

inerti:0,9%

Anidride carbonica :0,03%

PARAMETRI FISICI:

Pressione

Temperatura

Velocità

Umidità

IMPORTANZA FISIOLOGICA DELL’ARIA

1. ATTRAVERSO L’APPARATO RESPIRATORIO L’UOMO RICAMBIA GIORNALMENTE 15-18 m3 DI ARIA DAI QUALE TRAE 900 g DI OSSIGENO

2. ATTRAVERSO LA SUPERFICIE CUTANEA CONTRAE CONTINUI RAPPORTI DI SCAMBI IMPORTANTI PER I PROCESSI DI TERMOREGOLAZIONE

INQUINAMENTO ATMOSFERICOD. L. n. 152 – 3 aprile 2006

Modificazione dell’aria atmosferica dovuta

all’introduzione nella stessa di una o più

sostanze in quantità e con caratteristiche tali

da ledere o da costituire un pericolo per la

salute umana o per la qualità dell’ambiente

oppure tali da ledere i beni materiali o

compromettere gli usi legittimi dell’ambiente

MECCANISMI CHE REGOLANO LA DIFFUSIONE DEGLI INQUINANTI

1. Caratteristiche delle sostanze inquinanti emesse: stato fisico, granulometria, proprietà fisico – chimiche

2. Caratteristiche delle sorgenti emittenti: altezza, velocità di efflusso dell’aria, temperatura dei fumi.

3. Caratteristiche meteo – climatiche : venti, temperatura, umidità.

SMOG = smoke (fumo) + fog (nebbia)stato fisico costituito dall’associazione fra polveri sospese e nebbia

I più elevati livello di inquinamento si hanno:

- In assenza di vento- In condizioni di inversione termica- In presenza di un elevato grado di umidità

Il livello di inquinamento dell’aria dipende non solo dall’entità delle emissioni ma anche:

dalle condizioni metereologichedalla presenza di ventodalla bassa temperatura dell’ariadal basso grado di umidità

Gli inquinanti sono rapidamente dispersi e diluiti per :

o Movimenti orizzontali del ventoo Moti ascensionali (gli inquinanti sono emessi a temperatura più elevata rispetto all’aria e tendono a salire verso l’alto)

INQUINANTI PRIMARI: emessi nell’atmosfera mantengono immodificata la loro composizione originaria.

INQUINANTI SECONDARI: molecole con elevata reattività chimica, intrinseca o indotta dalla luce solare, in grado di interagire con altre sostanze presenti nell’aria e dare luogo attraverso reazioni chimiche complesse a prodotti del tutto nuovi e diversi da quelli originari.

OSSIDANTI FOTOCHIMICI: generati per reazione fra gli ossidi di azoto e gli idrocarburi: nitrolefine, perossiacetilnitrati, aldeidi secondarie, chetoni, OZONO è il più importante, ha effetto irritante sulla congiuntiva e sulle mucose.

Limite è di 120 μg/mc (concentrazione media di 8h da non superare più di 25 volte l’anno)

EMISSIONE quantità di inquinanti che vengono eliminati da una sorgente

d’inquinamento

IMMISSIONE concentrazione che gli inquinanti raggiungono al livello del suolo

SORGENTI ARTIFICIALI

SORGENTI FISSE: industrie

SORGENTI MOBILI: traffico veicolare

SORGENTI PUNTIFORMI: camini industriali

SORGENTI DIFFUSE: strade e città

SORGENTI D’ INQUINAMENTO ATMOSFERICO

A. PROCESSI DI COMBUSTIONE CIVILI E INDUSTRIALI

1) MOTORI DI AUTOVEICOLI: sorgenti mobili, presenti tutto l’anno nell’ambiente urbano

2) IMPIANTI DI COMBUSTIONE DOMESTICA: sorgenti fisse presenti nei mesi invernali nell’ambiente urbano

3) IMPIANTI DI COMBUSTIONE INDUSTRIALI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA: centrali termoelettriche

4) IMPIANTI DI SERVIZI: inceneritori municipali, officine del gas

SORGENTI D’ INQUINAMENTO ATMOSFERICO

B. USURA E DISPERSIONE DI MATERIALI DAL MANTO STRADALE, DA PNEUMATICI DI AUTOVEICOLI

C. PROCESSI INDUSTRIALI PER SPECIFICHE ATTIVITA’ PRODUTTIVE

LAVORAZIONI INDUSTRIALI: ENORME VARIETA’ DI INQUINANTI

È localizzatoLe concentrazioni sono direttamente correlate ai

cicli di lavorazioneÈ di tipo cronicoPuò diventare acuto in occasione di incidenti

SO2 – Nox – Fluoro e derivati – Solventi – Polveri di cementifici (Silicati) – Polveri di industrie metallurgiche

INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI

1. MONOSSIDO DI CARBONIO (CO): prodotto dalla combustione incompleta; in termini quantitativi è il più importante inquinante atmosferico allo stato gassoso. Sorgenti maggiori: traffico automobilistico, impianti di combustione domestici e industriali. Tossicità correlata al legame con l’emoglobina (COHb) con conseguenti fenomeni di ipossia in tessuti e organi.

2. BIOSSIDO di CARBONIO (CO2): è il

contaminante quantitativamente più importanteprodotto di combustione completa, emesso da impianti di combustione civili ed industriali. Agisce come gas serra, assieme ad altri gas serra (clorofluorocarburi) è capace

di assorbire e trattenere le radiazioni infrarosse

3. OSSIDO DI AZOTO: NO, NO2 si ritrovano nelle emissioni di scarichi ed autoveicoli e di impianti di combustione civili ed industriali. Causano fenomeni irritativi e bronco–costrizione a livello dell’apparato respiratorio nei settori più distali (bronchioli ed alveoli)

4. OSSIDO DI ZOLFO: SO2 e SO3 si formano dalla combustione di prodotti contenenti zolfo. In maggiore quantità si forma SO2 che è dotata di azione irritante sulla congiuntiva, faringe ed intero tratto respiratorio. SO2+ vapore acqueo = HSO3, H2SO4

INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI

6. IPA:dai processi di combustione incompleta si ha formazione di numerosi composti organici, il più importante è il Benzo–a–pirene; proviene dagli scarichi degli autoveicoli, da impianti termici, da processi industriali

5. BENZENE:proviene dagli scarichi degli autoveicoli, viene utilizzato come antidetonante alla benzina. Cancerogeno, responsabile di leucemie.

INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI

7)- COV -COMPOSTI ORGANICI VOLATILI: Sono caratterizzati dall’alta volatilità e hanno caratteristiche chimiche diverse si liberanoda idrocarburi combustibili, solventi, adesivi,inchiostri, vernici ,durante il trasporto, lo stoccaggio.

INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI

8. SOSTANZE ORGANICHE PERSISTENTI DIOSSINE:famiglia di inquinanti resistenti alla degradazione, possono prodursi dalla combustione dei rifiuti, combustione nei motori degli autoveicoli e in procedimenti industriali. Possono depositarsi e resistere nei vegetali, accumularsi nei tessuti adiposi degli animali e contaminare la catena alimentare. Causano alterazione genetiche (malformazioni e cancro)

INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI

SOSTANZALIMITE

ORARIO(a

)

LIMITE GIORNALIERO(

b)

LIMITE ANNUALE(

b)

SOGLIA DI

ALLARMEOBIETTIVO

Anidride solforosa

350 125 - 500 -

Ossidi di azoto 200 - 40 400 -

CO - 10 - 30 -

Ozono 120 - - 240

Piombo - - 0,5 - -

Benzene - - 10 - 5

PM10 50 - 20 300 -

Benzo(a)pirene(c) - - - - 0,001

Arsenico(c) - - - - 0,006

Cadmio(c) - - - - 0.005

Nichel(c) - - - - 0,02

VALORI LIMITE E SOGLIE DI ALLARME AI FINI DELLA TUTELA DELLA SALUTE E DELL’AMBIENTE

(DM 60/2002, D.Lgs. 183/2004 E IL D.Lgs. 152/2007)

(a) Da non superare più di 25 volte l’anno(b) Da non superare più di 3 volte l’anno(c) Nella frazione PM10

Tutte le concentrazioni sono espresse in µg/m3

PARTICOLATO TOTALE (PTS):

INSIEME DELLE PARTICELLE SOSPESE NELL’ARIA

NEGLI STRATI PIÙ BASSI

Proviene da:

1.Ambiente naturale (polvere, pollini, spore)

2.Emissioni di autoveicoli

3.Impianti di combustione

4.Usura del manto stradale, pneumatici

POLVERI SOTTILIPM (particulate matter-materiale particellato)Il più importante fra tutti gli inquinanti atmosferici, essendo in

grado di esercitare numerosi e gravi effetti sulla salute

a) PM 10 (Ø 10 μm) si fermano a livello del naso, faringe, laringe

b) PM 2,5 particolato fino (Ø 2,5 μm) possono essere inalate e giungere fino ai bronchi

c) PM 1 particolato ultrafine (Ø 1 μm) possono giungere agli alveoli polmonari

d) NANOPOLVERI (Ø 2-200 nm penetrano all’interno delle singole cellule)

PM 10: 20 μg/mc limite massimo della media dell’anno dei valori medi giornalieri

CONVERSIONE TERMICA

INFLUENZA DEL CLIMA SUGLI INQUINANTI

INVERSIONE TERMICA DA RADIAZIONEINVERSIONE TERMICA DA RADIAZIONE

Terra si ricopre di ghiaccio o neve e l’irraggiamento solare è impedito (inverno)

INVERSIONE TERMICA DA STASIINVERSIONE TERMICA DA STASI

900-1500m masse d'aria si spostano verso zone di ristagnano dove si comprimono (brezze di mare verso terra arrestate dalle

montagne)

INVERSIONE TERMICA AL SUOLO

SMOG RIDUCENTE

Inversione termica con base a livello del suolo, bassa temperatura

Elevata umidità relativa, elevati quantitativi di SO2

Si verifica d’inverno nelle ore più fredde (3-4 a.m.)

EFFETTI SULLA SALUTE A BREVE TERMINE:

Gravi malesseri a carico dell’apparato respiratorio e

cardiocircolatorio

INVERSIONE TERMICA IN QUOTA

Esempio di inversione termica (da stasi) con base

in quota

SMOG OSSIDANTE

Inversione termica con base in quota

Intenso irraggiamento solare, cielo sereno, elevata temperatura, presenza di Ossido di carbonio, Ossidi di azoto, Aldeidi, Idrocarburi

Si verifica nei mesi e nelle ore più calde (1-5 p.m.)

EFFETTI SULL’UOMO A BREVE TERMINE:

forme irritative a carico dell’apparato oculare, mucose

nasali, gola

EFFETTI SULL’UOMO

EFFETTI IMMEDIATI A BREVE TERMINE

EFFETTI A DISTANZA A LUNGO TERMINE

Sensazioni di molestia

(odori sgradevoli)

FORME IRRITATIVE A CARICO:

APPARATO OCULARE

MUCOSE NASALI

GOLA

CARCINOMA DEL POLMONE

BRONCHITE CRONICA

Meccanismi di azione biologica dei principali inquinanti:

AZIONE CANCEROGENA

• IPA• Benzene• Asbesto• Nichel• Alluminio ?• Cromo

Particolato(PM10-PM2,5)

Iniziazione e promozione in diversi tessuti:

Polmone

Pleura

Fegato

Midollo osseo

Meccanismi di azione biologica dei principali inquinanti: AZIONE TOSSICA

• CO

• Nox

• Pb

• Benzene

• Dibenzodiossine

• Pesticidi

• Nichel

• Cromo

• IPA

Riduzione del trasporto di ossigeno da parte del sangue

Blocco delle ciglia vibratili

Depressione dell’attività linfocitaria

Riduzione della fertilità dei maschi ed induzione di aborti nelle donne

Neurotossicità

Meccanismi di azione biologica dei principali

inquinanti:

AZIONE PRO-INFIAMMATORIA - IRRITANTE

• Nitrati• Solfati• Ozono• Ammonio• Cloruri• Aldeidi

Particolato(PM10-PM2,5)

↑ Rilascio di fattori pro-infiammatori (GM-CSF-IL6, IL-8, TNF-a, IL1b, MIP-2, PG, PAF)

Alterazione del surfattante polmonare

Perossidazione dei lipidi delle membrane cellulari↑ radicali ossidanti↑ rilascio fattore natriuretico

Attivazione dei macrofagi e neutrofili

MECCANISMI DI PROTEZIONEDELL’ALBERO RESPIRATORIO

1 ) Meccanismo di tipo meccanico :La sedimentazione avviene in funzione del diametro aerodinamico.2) Clearance bronchiale: le sostanze estranee che si depositano o si disciolgono nell’epitelio ciliato della trachea, dei bronchi e dei bronchioli sono portate verso l’esterno dal movimento continuo delle ciglia vibratili3) Clearance alveolare: le particelle sono inglobate dai macrofagi polmonari che risalgono verso la faringe con il muco ,possono anche metabolizzare le sostanze nocive.

PENETRAZIONE IN FUNZIONE DELLE DIMENSIONI PARTICELLARI

Mortalità prematura

Incremento dei ricoveri per cause

respiratorie e cardio-vascolari

Riduzione delle capacità fisiche

Incremento di uso di medicinali e prestazioni

mediche

Aggravamento dei quadri di asma e bronchite cronica

Sintomi respiratori nei bambini

Riduzione della funzionalità respiratoria

Entità della popolazione interessata

PIRAMIDE DEGLI

EFFETTI DI DANNO

SULL’UOMO

CONNESSI

ALL’INQUINAMENTO

ATMOSFERICO

Mortalità Prematura

Ricoveri ospedalieri

Visite al P.S.

Visite mediche

Riduzione delle capacità fisiche

Uso di farmaci

Sintomi

Alterazione della funzionalità

polmonare

Effetti subclinici

Proporzione della popolazione affetta

PIRAMIDE

DEGLI EFFETTI

ACUTI

Gravità

dell’effetto

EFFETTI DANNOSI DELL’INQUINAMENTO

ATMOSFERICO SUL CLIMA:

1. EFFETTO SERRA

2. EFFETTO FRIGORIFERO

3. EFFETTO U.V.

Località (Topografia)

PeriodoContaminanti identificati

Fonti Principali

Mortalità (eccesso)

Morbosità (Attribuibile

)

Valle della Mosa 1-5 dic SO2-H2-SO4 Acciaierie, impianti ad H2-SO4, vetrerie

63

Numero di casi

300-400Belgio

(valle di un fiume)

1930 Fluoruri

Donora – USA (valle di un

fiume)

25-31 ott1948

SO2-corpuscolato

Acciaierie, fonderie Zn,

impianti ad H2-SO4

20 6000-6500

Poza Rica – Messico

(pianura)

24 nov1950

H2SScarico

accidentale da un impianto

22 300-350

Londra (pianura)5-9 dic1952

SO2-H2-SO4

CorpuscolatoInquinamento

urbano di fondo3500-4000 Imprecisato

New York (pianura)

23-25 nov1956

SO2-corpuscolato

Inquinamento urbano di fondo

168 Imprecisato

ALCUNI EPISODI ACUTI DA INQUINAMENTO ATMOSFERICO (SMOG RIDUCENTE)

Livelli di inquinamento atmosferico e numero di decessi. Londra 1952

SVILUPPO DEGLI INQUINANTI: ULTIMI 40 ANNI

Anidride solforosa

Piombo

“Fumi neri”

OzonoBenzenePM 10

CICLO ATMOSFERICO CO2

MISURE E NORME CONTRO L’INQUINAMENTO DELL’ARIACONTROLLO DELLE EMISSIONI:uso di

combustibili a basso tenore di zolfo (metano), adozione di impianti efficienti,abbattimento degli inquinanti.

INTERVENTI A LIVELLO TERRITORIALE:

Limitazioni del traffico degli autoveicoli

Impianti di riscaldamento: riduzione dell’impiego di combustibili, temperatura degli ambienti di 19°C

INTERVENTI A LUNGO TERMINE TRAFFICO MOTORIZZATO

1. FAVORIRE LO SCORRIMENTO DEL TRAFFICO MEDIANTE STRADE LARGHE ED IDONEI ACCORGIMENTI

2. PORTARE IL TRAFFICO FUORI DAI CENTRI STORICI

3. LIMITARE IL TRAFFICO INDIVIDUALE E SOSTITUIRLO CON QUELLO DEI MEZZI PUBBLICI

4. ESTENDERE GLI SPAZI VERDI URBANI