Linquinamento atmosferico è una forma di inquinamento, ovvero l'insieme di tutti gli agenti fisici, chimici e biologici che modificano le caratteristiche naturali dell'atmosfera terrestre.
Gli effetti sulla salute umana dovuti alla scarsa qualità dell'aria coinvolgono principalmente il sistema respiratorio e il sistema cardiovascolare. Le reazioni individuali agli inquinamenti atmosferici dipendono dal tipo di inquinante a cui una persona è esposta, dal grado di esposizione, dallo stato di salute dell'individuo e dalla genetica. L'inquinamento dell'aria interna e la scarsa qualità dell'aria urbana sono elencati come due dei peggiori problemi di inquinamento tossico al mondo . L'inquinamento dell'aria esterna causa da 2,1 a 4,21 milioni di morti ogni anno. Complessivamente, l'inquinamento atmosferico provoca la morte di circa 7 milioni di persone in tutto il mondo ogni anno ed è il più grande rischio singolo per la salute ambientale del mondo.
Descrizione Nel 1973 Williamson ha proposto la distinzione tra inquinante e contaminante: un contaminante è "ogni cosa che viene aggiunta all'ambiente che causa una deviazione dalla composizione geochimica media"; l'inquinante, invece, è un contaminante che causa effetti nocivi all'ambiente.Samuel J. Williamson, Fundamentals of Air Pollution, Harlow, Longmhan Higher Education, 1973. ISBN 0-201-08629-8.
I fenomeni di inquinamento atmosferico sono il risultato di una complessa competizione tra fattori, che portano ad un accumulo degli inquinanti, ed altri che invece determinano la loro rimozione e la loro diluizione nell'atmosfera. L'entità e le modalità di emissione (sorgenti puntiformi o diffuse, altezza di emissione), i tempi di persistenza degli inquinanti e il grado di mescolamento dell'aria sono alcuni dei principali fattori che producono variazioni spazio-temporali della composizione dell'aria.
Questo è uno dei problemi maggiormente sentiti dalle popolazioni dei grandi agglomerati urbani, di cui ci si è iniziati a preoccupare solamente dagli anni settanta. Da quell'epoca, infatti, in alcuni paesi sono state via via attuate delle politiche per la riduzione degli agenti chimici e di numerose altre sostanze contaminanti presenti nell'aria;
In genere, l'inquinamento atmosferico è maggiormente diffuso nelle grandi città per i gas di scarico degli autoveicoli pubblici e privati e del riscaldamento degli edifici, ma è presente anche presso industrie (aziende metalmeccaniche, siderurgiche, farmaceutiche, chimiche, discariche) che non si dotano di impianti per l'abbattimento delle sostanze atmosferiche inquinanti. A causa della circolazione atmosferica e della diffusione chimica degli inquinanti, il fenomeno dell'inquinamento atmosferico tende a interessare anche zone non contaminate, distanti dalla sorgente primaria dell'inquinamento.
Definizione di inquinante
L'inquinante atmosferico è un fattore o sostanza che determina l'alterazione di una situazione stazionaria attraverso: la modifica dei parametri fisici e/o chimici e biologici; la variazione di rapporti quantitativi di sostanze già presenti; l'introduzione di composti estranei nocivi per la vita direttamente o indirettamente.
L'aria è una miscela eterogenea formata da gas e particelle di varia natura e dimensioni. La sua composizione si modifica nello spazio e nel tempo per cause naturali, cosicché risulta arduo definirne le caratteristiche di qualità.
L'impossibilità di individuare le proprietà di un ambiente incontaminato di riferimento induce a introdurre il concetto di inquinamento atmosferico stabilendo uno standard convenzionale per la qualità dell'aria. Si ritiene quindi inquinata l'aria la cui composizione ecceda limiti stabiliti per legge allo scopo di evitare effetti nocivi sull'uomo, sugli animali, sulla vegetazione, sui materiali o sugli ecosistemi in generale.
Il fatto che gli inquinanti reagiscano porta a distinguere tra inquinante: primario: per inquinanti primari si intendono quegli inquinanti che vengono emessi direttamente in atmosfera tali e quali, cioè non subiscono altre modifiche una volta emessi, la loro immissione nell'ambiente deriva dal rilascio di sostanze o particelle prodotte dal comparto; il monossido di carbonio è un esempio di inquinante primario, perché è un sottoprodotto della combustione, ma lo sono anche le polveri che si sviluppano da eventi naturali. secondario: per inquinanti secondari invece si intendono tutti gli inquinanti che si formano in atmosfera tramite delle reazioni chimiche tra varie sostanze presenti (queste sostanze possono essere inquinanti primari oppure no); la formazione di ozono nello smog è un esempio di inquinante secondario.
Esistono inoltre inquinanti, come il particolato fine, in cui, secondo molti studi, si equivalgono numericamente le componenti primarie e secondarie.
Principali cause
Le cause dell'inquinamento atmosferico possono essere distinte in naturali o antropiche. cause naturali: vulcani (SO2), incendi (PM10), ghiaioni (amianto), processi biologici (allergeni). cause antropiche: traffico veicolare, riscaldamento domestico, industrie e attività artigianali, veicoli off road (treni, trattori, veicoli da cava ecc.), auto, agricoltura e altre attività.
Cause antropiche Le principali cause antropiche di inquinamento sono: traffico veicolare: (Vedi anche Inquinamento Automobilistico su Wikiversità) essenzialmente le emissioni provocate dal traffico dei veicoli dipendono dal tipo di combustibile, dal tipo di veicolo e dalla sua vetustà; tutti i motori termici producono acqua, se alimentati a combustibili fossili producono anidride carbonica (CO2), i veicoli alimentati a gasolio emettono principalmente particolato come PM10 e inferiori, idrocarburi (HC), ossidi di azoto (NOx) e biossido di zolfo (SO2).Un veicolo a benzina emette particolato, NOx e CO, mentre i veicoli a metano e GPL emettono NOx, particolato ultrafine e scarsi idrocarburi.Negli ultimi anni si tenta di adottare una logica di diminuzione delle emissioni da parte dei veicoli anche con l'introduzione delle fasce euro 1,2,3 ecc. e ponendo obbligatoria la marmitta catalitica e il filtro anti particolato; riscaldamento domestico: anche qui gli inquinanti emessi dipendono essenzialmente dal combustibile utilizzato, dalla tipologia di riscaldamento, dalla vetustà e dalla manutenzione dello stesso, gli inquinanti emessi sono all'incirca gli stessi dei veicoli con differenze prodotte da carbone e legna; industria e artigianato: gli inquinanti emessi sono i più svariati, questo perché sono moltissime le lavorazioni in campo industriale che quindi determinano inquinanti molto diversi tra loro in base alla lavorazione eseguita, e possono variare da solventi, nebbie acide a metalli polveri e altro..., in campo industriale le emissioni sono fortemente regolamentate e per questo le industrie devono utilizzare dei sistemi di abbattimento degli inquinanti che variano in base agli inquinanti stessi, per esempio per le polveri vengono utilizzati dei cicloni, filtri a maniche, filtri a tasche ed elettrofiltri; mentre per le nebbie o più in generale per le sostanze chimiche vengono utilizzati filtri a carboni attivi o filtri a umido.
I vari mezzi di trasporto possono impattare in modo differente sull'ambiente a seconda delle loro caratteristiche, innanzitutto maggiore è la dimensione e peso del mezzo e maggiore saranno le energie necessarie per accelerare e arrestare il mezzo, generando un impatto maggiore rispetto ad un mezzo piccolo di pari tecnologia, sia per quanto concerne gli inquinanti prodotti dal motore e dalla sua fonte d'alimentazione (benzina, gasolio, GPL, metano, elettricità, ecc) che dalle polveri prodotte da pneumatici e freni, ma anche l'impatto ambientale per produrre il mezzo varia molto sia dalle dimensioni che dalla tecnologia, oltre che dal processo produttivo adottato dalla relativa azienda, ultimo fattore è lo smaltimento a fine ciclo vitale del mezzo, alcune soluzioni che possono essere molto valide per ridurre la produzione d'inquinanti (i motori elettrici non producono CO₂ e polveri sottili) durante la fase di utilizzo nel ciclo vitale non sempre lo sono altrettanto per la produzione e dismissione del mezzo ed anche per quanto concerne la produzione del carburante o dell'elettricità, in alcuni casi si è visto come i mezzi a motore tradizionale, trasformati in veicoli a gas naturale possano essere competitivi con i veicoli elettrici nell'emissione di CO₂ e come questa vari enormemente a seconda di come viene prodotto il gas naturale (tradizionale, da rifiuti o biomasse oppure sinteticoLa produzione di Idrogeno e Metano Sintetico da Fonte Rinnovabile non Programmabile).
Rimanendo alle motorizzazioni tradizionali benzina e gasolio, gli studi recenti di Transport&Environment (centro di studi ambientalisti con sede a Bruxelles), hanno analizzato queste 2 tipologie di motore, in particolar modo l'intero processo vitale, il risultato ha evidenziato una maggiore produzione d'inquinanti CO₂ nel caso del motore diesel pur avendo questo un emissioni minore ai gas di scarico dei motori a benzinaStudio europeo, ecco perché le auto diesel sono le più dannose per il climaDocumento originario.
L'inquinamento automobilistico quali le polveri sottili poi si ripercuotono nelle abitazioni, in cui si accumula assieme alle polveri prodotte da altre fonti, quali i camini e stufe, sigarette e la cucina, tuttavia l'impatto delle polveri prodotte dai veicolo è proporzionalmente minore rispetto ad altre fonti presenti in casa.
Principali inquinanti Data la grande varietà di sostanze presenti in atmosfera, sono stati proposti numerosi metodi di classificazione: in primo luogo si può classificare in base alla composizione chimica, per cui si parla principalmente di composti che contengono zolfo, composti che contengono azoto, che contengono il carbonio e composti alogeni. In secondo luogo si può classificare in base allo stato fisico: gassoso, liquido o solido; infine si può suddividere in base al grado di reattività in atmosfera, in sostanze primarie o secondarie.
Gli inquinanti primari possono essere di tipo gassoso o particolato. Città più inquinate da PMparticolato importato μg / m 3 (2004)Città168Il Cairo, in Egitto150Delhi, India128Calcutta, India (Calcutta)125Tianjin, Cina123Chongqing, Cina109Kanpur, India109Lucknow, India104Jakarta, Indonesia101Shenyang, Cina Tra i gas si segnalano:.
composti dello zolfo: i principali composti che contengono zolfo in atmosfera sono: il biossido di zolfo (SO2), il solfuro di carbonile (COS), il solfuro di carbonio (CS2), il solfuro di idrogeno (H2S), il dimetilsolfato (CH3)2SO4. Le loro sorgenti principali sono la decomposizione biologica, la combustione dei combustibili fossili e di materia organica, lo spray marino e le eruzioni vulcaniche. Il biossido di zolfo, che costituisce il 95% del totale delle emissioni antropiche di zolfo, deriva da processi di combustione, in dipendenza dal contenuto di zolfo del combustibile usato. Esso è altamente solubile in acqua ed ha quindi un tempo di residenza in atmosfera relativamente breve (da 12 ore a 7 giorni) in quanto viene rimosso dalle precipitazioni; viene rimosso attraverso la sua ossidazione ad anidride solforica in presenza di catalizzatori quali particelle carboniose, composti azotati, ferro e manganese;