Inquinamento globale

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Pietro Campana
5 anni fa
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1 Università degli Studi di Perugia Facoltà di Ingegneria Corso di Pianificazione Energetica e Impatto Ambientale prof. ing. Francesco Asdrubali a.a Inquinamento globale

2 Inquinamento su scala globale Si definiscono fenomeni di inquinamento su scala globale quelli caratterizzati da conseguenze diffuse su tutto il pianeta, non limitate alle aree geografiche in cui si ha la produzione degli inquinanti (aree urbane e zone industriali). Tipici fenomeni di inquinamento globale: - Piogge acide; - Diminuzione ozono stratosferico; - Effetto serra

3 Le piogge acide L acidificazione delle precipitazioni atmosferiche è un fenomeno legato all immissione in atmosfera di crescenti quantitativi di ossidi di azoto e di zolfo, che, come già detto, si presentano principalmente sotto forma di SO 2 e NO. 2 SO 2 + O 2= 2SO 3 (in presenza di elevato irraggiamento solare e bassa umidità) In presenza di acqua si ha la formazione dell acido solforico: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

4 NO + ½ O 2 = NO 2 In presenza di acqua, si ha la formazione dell acido nitrico: 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO L acido solforico e l acido nitrico formano soluzioni acquose acide, con ph compreso tra 3 e 4, contro un valore di circa 5,6 delle normali precipitazioni ( che sono leggermente acide per la presenza dell acido carbonico H 2 CO 3 ) Possono ricadere anche a distanza di migliaia di Km dal luogo di produzione degli inquinanti

5 Effetti negativi piogge acide Gravi danni alle foreste (indebolimento difese piante nei confronti delle malattie) Penetrazione nei suoli (solubilizzazione Al, asportazione Ca) Acidificazione laghi e fiumi (danneggiamento ecosistemi, scomparsa specie acquatiche) Azione disgregante sui materiali da costruzione (CaCO 3 convertito in CaSO 4, meccanicamente meno resistente)

6 Diminuzione Ozono atmosferico A circa Km dal suolo (stratosfera) la concentrazione di Ozono è di circa 7-8 ppm (maggiore di quella al suolo, pari a circa 50 ppb) Radiazione solare visibile: 0,40-0,75 μm Radiazione ultravioletta: UVA 0,30-0,40 μm raggiungono il suolo UVB 0,20-0,30 μm assorbita da O 3 UVC < 0,20 μm assorbita da O 2 e O 3

7 Le radiazioni UVB sono dannose per la pelle (tumori), gli occhi, il sistema immunitario, la vegetazione (riduzione dei processi di fotosintesi), vita degli oceani (fitoplancton) Fine anni 70: gli studi di Molina e Rowlands dimostrano una riduzione della concentrazione dell ozono stratosferico anche del 40-50%, specialmente in corrispondenza dell Antartide e l Australia ( buco dell ozono)

8 I principali responsabili sono individuati nei CFC Clorofluorcarburi, che all epoca avevano molte applicazioni ed impieghi: Fluidi refrigeranti in macchine frigorifere a compressione (frigoriferi domestici, condizionatori domestici ed autovetture, refrigerazione industriale) Propellenti bombolette spray Agenti espandenti produzione isolanti Agenti estinguenti impianti antincendio

9 I CFC (composti di sintesi) erano ritenuti innocui in quanto inerti e non tossici per l uomo In realtà la loro decomposizione causa la distruzione delle molecole di Ozono Sono inoltre caratterizzati da un elevato tempo di vita media

10 Ciclo naturale Ozono stratosferico Le molecole di Ozono sono continuamente prodotte e distrutte dalla radiazione ultravioletta: O 2 + hν = 2O O + O 2 + M = O 3 + M Con M un altra molecola (ad esempio N 2 o O 2 ) che assorbe l energia liberata dalla reazione L ozono viene poi distrutto dalle reazioni: O 3 + h ν = O 2 + O O + O 3 = 2O 2 (situazione in equilibrio dinamico, con assorbimento continuo di radiazione ultravioletta)

11 La decomposizione dei CFC genera radicali liberi di cloro Cl: Cl + O 3 = ClO + O 2 ClO + O = Cl + O 2 Il radicale Cl è poi libero di catalizzare un altra reazione di distruzione dell Ozono Un ruolo analogo a quello del Cloro è svolto dal Bromo Br Protocollo di Montreal 1987: accordo siglato da 24 Paesi per l eliminazione delle sostanze dannose per l ozono entro date prestabilite CFC: banditi dal 1996; HCFC: graduale riduzione entro 2020

12 Refrigeranti alternativi Di transizione: HCFC Idroclorofluorocarburi (hanno un minore contenuto di Cloro rispetto ai CFC) Definitivi: HFC Idrofluorocarburi (non contengono Cloro) Il parametro caratteristico è l ODP (Ozone Depletion Potential)

13 ODP R11 = 1 (grandi impianti industriali) R12 = 1 (frigoriferi domestici) R502 = 0,23 R22 = 0,05 (HCFC) R134A = 0 (HFC, sostituto R12)

14 Legislazione italiana Legge 549/93 (modificata Legge 179/97) emanate a seguito del Protocollo di Montreal, disciplinano la produzione, il consumo, l importazione, l esportazione, la detenzione e la commercializzazione delle sostanza lesive dell Ozono stratosferico, nonchè la raccolta, il riciclo, lo smaltimento. Sostanze Tabella A (R11 e R12): non si possono più utilizzare in nuovi impianti dal 1994 e dal 2008 non potranno essere impiegate per la ricarica di impianti esistenti

15 Le sostanze di Tabella B sono invece sottoposte ad un particolare regime di controllo (HCFC) ed il loro impiego dovrà cessare sempre nel 2008.

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