Importanza fisiologica dell aria

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1 Importanza fisiologica dell aria L aria rappresenta una materia prima indispensabile per la vita degli organismi: è infatti la fonte dell ossigeno necessario ai processi di produzione dell energia che sono alla base della vita e dell attività cellulare. Gli interscambi tra aria atmosferica e organismi viventi avvengono attraverso vari organi e apparati, fra questi l apparato respiratorio rappresenta il principale sistema di contatto con l atmosfera e tutto ciò che in essa è presente. Un individuo adulto respira: - in condizioni di riposo: dai 6 ai 9 litri di aria al minuto (circa 9-13 metri cubi al giorno); - durante una attività fisica moderata: 60 litri al minuto; - durante una attività fisica intensa: 130 litri al minuto. Questi volumi d aria sono filtrati da una superficie respiratoria che si sviluppa per una estensione complessiva di ben metri quadrati.

2 NO 2 CARATTERISTICHE Gas bruno di odore acre e pungente. FONTI Con il termine NOx viene indicato l insieme di ossido di azoto, NO, e biossido di azoto, NO 2. L ossido di azoto, NO, è formato principalmente per reazione dell azoto contenuto nell aria con l ossigeno atmosferico in processi che avvengono ad elevata temperatura e in special modo durante le combustioni per la produzione di calore, vapore, energia elettrica, energia meccanica (ad es. autotrazione), incenerimento, ecc.. Una volta formatosi, l NO, interagendo con l ossigeno durante il processo di raffreddamento dei fumi, si trasforma parzialmente in NO 2 con formazione di un miscuglio dei due ossidi chiamato NOx. Il maggiore responsabile dell inquinamento antropico da ossidi di azoto è il traffico autoveicolare, in particolare per l utilizzo dei motori diesel; industrialmente un contributo viene anche dagli impianti di produzione dell acido nitrico e che lavorano composti azotati. EFFETTI L NO 2 è fra le principali cause di smog e piogge acide. In concentrazioni elevate può danneggiare gli esseri umani e la vegetazione. Nei bambini può causare l' insorgere di malattie respiratorie come polmoniti e tossi con catarro, negli asmatici può aggravare le difficoltà respiratorie.

3 CO CARATTERISTICHE Gas inodore e incolore emesso nello scarico dei veicoli a motore e in altri tipi di propulsore dove vi è combustione incompleta di carburanti fossili. FONTI Le principali fonti sono automobili, autocarri, motorini e alcuni processi industriali. Alte concentrazioni si possono rilevare in spazi chiusi come garage, tunnel poco ventilati o lungo le strade nei momenti di grande traffico. Nei veicoli a motore l emissione è più elevata in decelerazione e con il motore al minimo. EFFETTI Riduce la capacità del sangue di portare ossigeno ai tessuti, colpendo in via primaria i sistemi cardiovascolare e nervoso. E' stato dimostrato che basse concentrazioni colpiscono individui con problemi cardiaci (angina) e riducono i massimali di sforzo nei giovani sani. Alte concentrazioni possono provocare stati di vertigine, emicrania e stanchezza.

4 PM 10, PM 2.5, PM CARATTERISTICHE Il materiale particolato (PM) è una miscela nella quale la grandezza delle particelle e la loro composizione chimica varia da luogo a luogo proprio in ragione delle caratteristiche delle fonti di emissione dominanti. Le particelle hanno infatti le caratteristiche derivanti dalle sostanze chimiche che le compongono e delle altre sostanze per le quali esse fungono da elemento di trasporto, come nel caso dei metalli. PM10 = particelle con diametro non superiore ai 10 µm frazione inalabile PM2,5 = particelle con diametro non superiore ai 2,5 µm frazione respirabile FONTI Le fonti possono essere costituite da eventi naturali oppure avere origine antropica. Nelle città entrano in gioco il riscaldamento civile e domestico e, soprattutto, il traffico veicolare. Un veicolo ha infatti più modi di originare materiale particolato: emissione dei gas di scarico che contengono il materiale particolato che, per le caratteristiche chimiche e fisiche che lo contraddistinguono, può essere chiamato anche "aerosol primario"; usura dei pneumatici; usura dei freni. Nelle aree suburbane e rurali, entrano in gioco anche le attività industriali quali, ad esempio, la lavorazione dei metalli e la produzione di materiale per l edilizia, e le attività agricole. EFFETTI Gli effetti sono sia di tipo acuto (aggravamento di sintomi respiratori e cardiaci in soggetti predisposti, infezioni respiratorie acute, crisi di asma bronchiale, disturbi circolatori e ischemici), sia di tipo cronico (sintomi respiratori cronici quale tosse e catarro, diminuzione della capacità polmonare, bronchite cronica, ecc.). Inoltre da alcuni studi è emersa un associazione fra i livelli di inquinanti atmosferici e il numero giornaliero di morti o di ricoveri in ospedale per cause respiratorie e cardiovascolari.

5 Composizione del PM Ioni inorganici solubili Materiale carbonioso Composti organici Composti inorganici di origine crostale Particelle da aerosol marini Metalli in tracce Frammenti di origine vegetale (pollini) Gas adsorbiti sulle particelle

6 L importanza della dimensione del particolato

7 Classificazione: effetti sulla salute 1. Particolato inalabile: il particolato in grado di penetrare nel sistema respiratorio 2. Particolato toracico: il particolato in grado di superare il sistema naso laringe e di penetrare nella trachea; 3. Particolato respirabile: il particolato in grado di penetrare negli alveoli polmonari

8 O 3 CARATTERISTICHE È un componente gassoso dell atmosfera, molto reattivo ed aggressivo, che: negli strati bassi dell atmosfera (troposfera) è presente in conseguenza a situazioni di inquinamento negli strati alti (stratosfera) è di origine naturale e forma uno scudo protettivo che filtra i raggi UV del sole FONTI L ozono troposferico si crea quando i gas inquinanti emessi dalle automobili, dalle industrie, dalle raffinerie, ecc., reagiscono in presenza della luce solare (smog fotochimico). Le più alte concentrazioni si rilevano infatti nei mesi più caldi e nelle ore di massimo irraggiamento solare (fra le ore 12 e 17). Nelle aree urbane o industriali (dove è forte la presenza di inquinanti) l ozono si forma con grande rapidità, ma può essere trasportato da brezze anche in campagna e in aree verdi. L inquinamento da ozono interessa intere regioni o nazioni e sono poco efficaci i provvedimenti locali o temporanei di limitazione del traffico e delle emissioni industriali. EFFETTI L'ozono può irritare il sistema respiratorio, ridurre la funzione polmonare e aggravare l asma e le altre patologie respiratorie. Può inoltre provocare l infiammazione del sottile strato di cellule che riveste le vie respiratorie. L'ozono è l'inquinante più dannoso per la vita vegetale.

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10 C 6 H 6 CARATTERISTICHE Il benzene è un composto organico volatile (C6H6) che costituisce l anello base della famiglia degli idrocarburi aromatici. E una sostanza chimica liquida ed incolore dal caratteristico odore aromatico pungente. FONTI Gran parte delle emissioni di benzene e' da addebitare al traffico, alle industrie, al fumo. I tubi di scappamento delle auto contribuiscono per oltre l'80% alle emissioni di benzene. L emissione è maggiore in condizioni di accelerazione. La benzina verde ha causato alte immissioni di benzene nell aria, tali da costituire un alto rischio per la salute pubblica. Il problema riguarda anche le marmitte catalitiche, perché il tempo di percorrenza delle vetture all'interno delle città non è spesso sufficiente a portarle alla temperatura necessaria ad un corretto funzionamento. EFFETTI Il benzene é ormai considerato dalla letteratura medica un sicuro cancerogeno, non solo grazie alla tossicologia, ma anche agli studi e alle ricerche epidemiologiche. Inoltre, essendo una sostanza genotossica (classificazione IARC), può provocare effetti tossici, letali o ereditabili sul materiale ereditario nucleare o extra nucleare.

11 SO 2 CARATTERISTICHE Gas incolore, inodore a basse concentrazioni, ma pungente a quelle molto alte. FONTI È prodotto nella combustione di materiali in cui sia presente zolfo (gasolio, nafta, carbone,ecc.). Emesso prevalentemente da forni e caldaie industriali e domestiche, nonché da raffinerie, fonderie, cartiere e impianti chimici, in particolare quelli destinati alla produzione di acido solforico. EFFETTI Rappresenta una delle cause principali delle pioggie acide. Può danneggiare la vegetazione e i metalli. Sull uomo possono aversi effetti che vanno da irritazioni oculari e delle vie respiratorie (esposizione acuta), sino a fenomeni di bronco costrizione per esposizioni prolungate a quantitativi anche non elevati.

12 Unità mobile di campionamento di PM 10 / PM 2,5 È disponibile anche una stazione rilocabile per esterni per il monitoraggio continuo del particolato atmosferico (PM 10 o PM 2,5 ) mediante il metodo di campionamento su membrana filtrante (Skypost PM TCR Tecora). Il principio di misurazione si basa sulla raccolta del particolato su filtro mediante campionatore gravimetrico sequenziale e successiva determinazione in laboratorio della massa del particolato. Il sistema di sostituzione sequenziale della membrana filtrante con autonomia di 16 membrane, unitamente al controllo elettronico del flusso, consentono il monitoraggio continuo senza presidio.

13 Il monitoraggio dell aria con i campionatori passivi (tipo radiello) Il campionamento passivo o a diffusione è una tecnica di monitoraggio così definita in quanto la cattura dell inquinante avviene per diffusione molecolare della sostanza attraverso il campionatore, e non richiede dunque l impiego di un dispositivo per l aspirazione dell aria. Il tipo di campionatore adottato, denominato radiello, è un sistema a simmetria radiale al cui interno viene inserita una cartuccia adsorbente specifica per il tipo di inquinante di interesse. Le sostanze inquinanti adsorbite vengono successivamente estratte (con solvente o termicamente) ed analizzate con idonei strumenti, di solito gascromatografi. I radielli sono oggi i sistemi più usati per determinare i Composti Organici Volatili - COV (in particolare il BENZENE e suoi omologhi) per il loro basso costo e l'alta affidabilità.

14 un esempio di presentazione dei risultati di una campagna di misura (Natural Valley)

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