Inquinamento atmosferico

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Introduzione

Inquinamento atmosferico Contaminazione dell’aria per immissione di sostanze gassose, liquide o solide che ne alterano la naturale composizione. Queste sostanze sono nocive per la salute dei viventi, provocando effetti tossici acuti a breve termine o cronici a medio e lungo termine; possono alterare il clima terrestre; corrodono materiali da costruzione e monumenti; possono essere sgradevoli all’olfatto e rendere malsani gli ambienti.

La concentrazione nell’atmosfera delle sostanze inquinanti è misurata in microgrammi per m³ d’aria o, nel caso degli inquinanti gassosi, in parti per milione (ppm), ovvero in numero di molecole di inquinante per milione di molecole d’aria.

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Fonti di inquinamento

Si distinguono sorgenti di inquinamento naturali e antropiche. Infatti, sebbene l’idea stessa di “inquinamento” sia solitamente associata agli effetti delle attività umane, va ricordato che composti virtualmente contaminanti derivano anche da fenomeni naturali. In quest’ultimo caso, tuttavia, le modificazioni ambientali possono essere in una certa misura riequilibrate dalla capacità dell’ambiente di tamponare le variazioni. Le attività umane, invece, hanno spesso effetti a lungo termine meno prevedibili e possono generare modificazioni irreversibili: le sostanze inquinanti prodotte dall’uomo spesso vengono immesse nell’ambiente in quantità ingenti e in tempi relativamente brevi.

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Principali indicatori di qualità dell’aria

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Ossidi di zolfo

Alcuni composti dello zolfo, chiamati genericamente SO_X (biossido di zolfo o anidride solforosa, SO₂; anidride solforica, SO₃, generata dall’ossidazione di SO₂), sono inquinanti particolarmente aggressivi per la loro elevata reattività chimica. Basse concentrazioni di anidride solforosa, gas dall’odore caratteristico e incolore, producono nell’uomo disturbi dell’apparato respiratorio come asma e bronchiti, e irritazione della pelle e degli occhi; concentrazioni molto elevate possono aumentare la frequenza cardiaca e causare, in casi estremi, l’asfissia.

Con una reazione di ossidazione, l’anidride solforosa diviene anidride solforica, che reagisce con l’acqua producendo acido solforico; questo composto è molto reattivo e, disciogliendosi nelle piogge, contribuisce al fenomeno delle piogge acide.

Le piante assorbono l’anidride solforosa attraverso le foglie trasformandola in solfiti e, per ossidazione, in solfati, che a loro volta possono essere metabolizzati; se i solfiti sono in quantità eccessiva, creano accumuli tossici per la pianta.

La SO₂ è immessa nell’atmosfera dalle eruzioni vulcaniche e dalle attività umane. In questo caso, la fonte principale è la combustione di carbon fossile, petrolio e gasolio che libera SO₂ per più del 90%, SO₃ fino al 2% e solfati; per la quasi totalità è a carico dei paesi industrializzati dell’emisfero boreale. Le combustioni avvengono negli impianti di riscaldamento, negli inceneritori, nelle centrali termoelettriche, durante l’arrostimento dei solfiti (vedi Metallurgia), nella produzione di materie plastiche. Gli SO_X prodotti dalle attività umane superano largamente quelli naturali e ammontano a circa 150 milioni di tonnellate annue contro 20 milioni.

3.2

Ossidi di azoto

Il monossido di azoto, NO, e il biossido di azoto, NO₂, sono indicati genericamente con la sigla NO_X. Il monossido di azoto, inodore e incolore, di per sé non è particolarmente nocivo ma nell’atmosfera viene facilmente ossidato dall’ossigeno e dall’ozono, convertendosi in NO₂, molto tossico. NO₂ si riconosce per il colore giallastro e l’odore pungente, e ha forte azione ossidante e alta reattività. Nell’uomo l’esposizione prolungata a basse concentrazioni di NO₂ può favorire disturbi respiratori, come asma e bronchite.

Nell’atmosfera NO₂, entrando in soluzione nella pioggia, contribuisce al fenomeno delle piogge acide (anche se in misura inferiore rispetto agli SO_x); ricadendo al suolo, lo rende progressivamente più acido, fenomeno che influenza il comportamento chimico di alcuni elementi metallici del terreno rendendoli pericolosi per le piante. NO₂ nell’atmosfera può anche formare acido nitroso e acido nitrico, e composti organici più complessi, che contribuiscono alla formazione dello smog: è all’NO₂ che si deve il tipico colore giallastro della nebbia nelle città in cui si registra un elevato traffico veicolare e inquinamento atmosferico.

Le fonti naturali degli NO_X sono le eruzioni vulcaniche; in misura minore, questi composti sono immessi nell’atmosfera anche da reazioni di decomposizione, operate dai batteri denitrificanti, e indirettamente dai fulmini che, agendo su composti atmosferici, contribuiscono alla formazione di NO.

L’uomo immette NO nell’atmosfera con le combustioni che si verificano nei motori a scoppio (in piccola percentuale, circa il 4-5%, si libera anche NO₂); la temperatura elevata della combustione fa reagire l’azoto e l’ossigeno dell’aria e determina la formazione del monossido di azoto.