Inquinanti in atmosfera

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1 Inquinanti in atmosfera Giovanni Bonafè ARPA SIM Emilia Romagna

2 scale spazio-temporali qual è l intruso? a guardare il grafico, il CO dovrebbe avere una dinamica a scale spaziali di diverse decine di km, invece sappiamo che si tratta di un inquinante tipicamente urbano... perché?

3 monossido di carbonio fenomeno tipicamente urbano probabilmente nel suolo ci sono microorganismi che rimuovono CO (ma in città l asfalto impedisce il soil uptake) andamento strettamente legato al traffico motori a benzina (miscele ricche in termini di rapporto combustibile-aria), basse velocità riduce il trasporto di ossigeno nel sangue altro rifiuti trasporti

4 ossidi di azoto NO 2 e NO prodotti soprattutto nelle aree urbane ( volte di più che nelle aree extraurbane) motori diesel, impianti termoelettrici (miscele povere in termini di rapporto combustibile-aria, temperature di combustione elevate) entrano nel ciclo fotolitico dell'ozono altro energia e industrie trasporti

5 ossidi di zolfo anidride solforosa (biossido di zolfo) SO 2 anidride solforica SO 3, più spesso acido solforico H 2 SO 4 vulcani combustione di materiali contenenti zolfo danni alle piante irritazione delle vie respiratorie combinazione con il particolato energia e industrie altro natura

6 particolato PTS, PM 10. PM 2.5 coarse particles (>2.5micron): -vulcani, erosione del vento, combustione, sali marini -washout efficace -arrivano ai bronchi fine particles (<2.5micron): -combustione, reazioni chimiche, nucleazione, condensazione, coagulazione -precipitazioni li rimuovono meno efficacemente -raggiungono gli alveoli, possibile assorbimento nel sangue danni alla vegetazione e ai materiali sostanze tossiche o cancerogene

7 particolato

8 composti organici volatili alcani, alcheni, alchini, idrocarburi aromatici rispettivi derivati ossigenati, alogenati, solforati, azotati assieme agli NO x contribuiscono alla formazione dell'ozono troposferico e dei PAN (Perossi-Acetil-Nitrati), nocivi alla salute e dannosi per gli ecosistemi benzene irritante e cancerogeno idrocarburi policiclici (IPA) cancerogeni altro agricoltura e foreste trasporti solventi

9 ozono troposferico i precursori sono gli NO x e i COV occorre scarsa circolazione e forte insolazione si sposta l'equilibrio tra NO, NO 2 e O 3 crescono le concentrazioni di O 3 e PAN (smog fotochimico) concentrazioni elevate in estate, durante le ore centrali della giornata "serbatoi" di ozono in quota, anche di notte scale spaziali: centinaia di km irritazione a gola e naso, affaticamento dannoso per i soggetti sensibili PAN e ozono danneggiano le piante danni a gomma e fibre tessili

10 ozono troposferico

11 inquinanti primari, inquinanti secondari PRIMARI: polveri PM 10, PM 2.5 ossidi di azoto NO, NO 2 monossido di carbonio CO benzene SECONDARI: ozono O 3 polveri PM 10, PM 2.5 ossidi di azoto NO, NO 2

12 le zone più critiche INQUINANTI PRIMARI (polveri PM 10 PM 2.5, ossidi di azoto NO NO 2, monossido di carbonio CO, benzene) : scala locale scala urbana decine, centinaia di metri dalle sorgenti (strade, industrie)

13 le zone più critiche OSSIDI DI AZOTO NO, NO 2 : scala locale, urbana scala regionale qualche km dalle sorgenti (città, industrie, autostrade)

14 le zone più critiche POLVERI PM 10,PM 2.5 : scala locale, urbana scala regionale decine di km dalle sorgenti (città, industrie, autostrade) pianura (venti deboli)

15 le zone più critiche OZONO O 3 : scala regionale decine, centinaia di km aree rurali collina, montagna

16 le ore più critiche OZONO: le ore più calde dei pomeriggi estivi INQUINANTI PRIMARI E OSSIDI DI AZOTO: ore di punta per il traffico dopo il tramonto

17 riferimenti bibliografici D.J. Jacob, Introduction to atmospheric chemistry. Princeton University Press G. Finzi, G. Pirovano, M. Volta, Gestione della qualità dell aria. Modelli di simulazione e previsione. McGraw-Hill J.H. Seinfeld, S.N. Pandis, Atmospheric chemistry and physics. John Wiley & Sons