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Inquinamento atmosferico e Kunersdorf: differenze tra le pagine

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{{F|ecologia|dicembre 2011}}
'''Kunersdorf''' è il nome delle seguenti località:
L''''Inquinamento 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]].
* '''Kunersdorf''' – frazione del comune tedesco di [[Rietz-Neuendorf]]
 
* '''Kunersdorf''' (oggi ''[[Kunowice]]'') – frazione della città polacca di [[Słubice (Lubusz)|Słubice]]
== Descrizione ==
Il primo passo nel definire l'inquinamento atmosferico consiste nel chiarire il confine tra sostanze inquinanti e non inquinanti. Nel 1973 Williamson<ref>Samuel J. Williamson, ''Fundamentals of Air Pollution'', Harlow, Longman Higher Education, 1973. ISBN 0-201-08629-8.</ref> ha proposto una 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, per essere considerato tale deve essere un contaminante responsabile di causare effetti nocivi all'ambiente, inteso in senso lato come unione sia della parte naturale che di quella antropica.
 
I fenomeni di inquinamento 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, diffuse, altezza di emissione ecc.), 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 1970|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.
Queste azioni per una maggior salvaguardia dell'ambiente hanno dato dei risultati per l'abbassamento delle concentrazioni di alcuni inquinanti come il [[biossido di zolfo]], il [[piombo]] e il monossido di [[carbonio]]; per altri, ad esempio il biossido di [[azoto]], l'[[ozono]] e il [[particolato atmosferico]], agenti per i quali si è scoperto più recentemente la loro criticità per quanto riguarda la [[salute]], non hanno portato i risultati sperati.
 
In genere l'inquinamento atmosferico è maggiormente diffuso nelle grandi città per effetto dell'[[urbanizzazione]] dovuto principalmente ai gas di scarico degli [[autoveicoli]] pubblici e privati e ai [[riscaldamento domestico|riscaldamenti domestici]] e degli edifici pubblici. Altrimenti zone a forte inquinamento atmosferico si concentrano attorno a grandi nuclei industriali (ad. aziende metalmeccaniche, siderurgiche, farmaceutiche, chimiche, discariche). Pur tuttavia, a causa della [[circolazione atmosferica]] e della [[diffusione molecolare|diffusione chimica]] degli inquinanti il fenomeno dell'inquinamento atmosferico tende sempre più a interessare anche zone del pianeta una volta incontaminate o quasi.
 
=== Definizione di inquinante atmosferico ===
[[File:Air .pollution 1.jpg|thumb|upright=1.2|Scarichi di impianti di produzione energetica da [[fonti fossili]], un potenziale fattore 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;
* 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.
 
=== Distinzione tra primario e secondario ===
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 naturale|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 ==
[[File:MSH80 eruption mount st helens 05-18-80.jpg|thumb|Spettacolare eruzione del [[Mount St. Helens]], [[Washington (stato)|Stato di Washington]] (18 maggio [[1980]]), che rilasciò nell'aria un'impressionante quantità di polveri.]]
Le cause dell'inquinamento atmosferico possono essere distinte in naturali o antropiche.<ref>{{Cita web|url=http://www.thermopedia.com/content/552|titolo=AIR POLLUTION|sito=www.thermopedia.com|lingua=en|accesso=23 dicembre 2017}}</ref>
* '''fonti naturali''': vulcani (SO<sub>2</sub>), incendi (PM10), ghiaioni (amianto), processi biologici (allergeni).
* '''fonti antropiche''': traffico veicolare, riscaldamento domestico, industrie e attività artigianali, veicoli off road (treni, trattori, veicoli da cava ecc.), agricoltura e altre attività.
[[File:I-80 Eastshore Fwy.jpg|thumb|''Interstate 80'', presso [[Berkeley]]]]
** ''Traffico veicolare'': (Vedi anche [[v:Inquinamento Automobilistico|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 (CO<sub>2</sub> ), i veicoli alimentati a gasolio emettono principalmente particolato come [[PM10]] e inferiori, idrocarburi (HC), ossidi di azoto (NOx) e biossido di zolfo (SO<sub>2</sub>).<br />Un veicolo a benzina emette particolato, NO<sub>x</sub> e CO, mentre i veicoli a metano e GPL emettono NO<sub>x</sub>, particolato ultrafine e scarsi idrocarburi.<br />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 poveri 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 [[Anidride carbonica|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<ref>{{Cita news|url=https://www.automoto.it/news/auto-elettrica-piccola-e-meglio.html|titolo=Auto elettrica? Piccola è meglio|pubblicazione=Automoto.it|accesso=23 dicembre 2017}}</ref>, 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 sintetico<ref>[http://www.labelab.it/site/wp-content/uploads/sites/5/atti/WD-Ancona.pdf La produzione di Idrogeno e Metano Sintetico da Fonte Rinnovabile non Programmabile]</ref>)<ref>{{Cita pubblicazione
|titolo = È il metano a dare una mano
|autore = Roberto Boni
|rivista = Quattroruote
|numero = 749
|editore = EditorialeDomus
|data =
|anno = 2018
|mese = gennaio
|pp = 12-13
|cid =
}}</ref>.<br />
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 benzina<ref>[http://www.repubblica.it/motori/sezioni/ambiente/2017/09/17/news/studio_europeo_ecco_perche_l_auto_diesel_sono_le_piu_dannose_per_il_clima-175764247/ Studio europeo, ecco perché le auto diesel sono le più dannose per il clima]<br />[https://www.transportenvironment.org/publications/diesel-true-dirty-story Documento originario]</ref>
 
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<ref>{{Cita web|url=https://www.rsi.ch/la1/programmi/informazione/patti-chiari/Inchieste/inchieste-andate-in-onda/Che-brutta-aria-di-Emanuele-Di-Marco-e-Fabio-Pellegrinelli-Patti-chiari-1.12.2017-9855508.html|titolo="Che brutta aria" di Emanuele Di Marco e Fabio Pellegrinelli (Patti chiari, 1.12.2017) -
RSI Radiotelevisione svizzera|autore=RSI Radiotelevisione svizzera|sito=rsi|accesso=23 dicembre 2017}}</ref>.
 
=== 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]].
 
Tra i gas si segnalano (Zanetti, 1990):
* '''composti dello zolfo''': i principali composti che contengono zolfo in atmosfera sono: il biossido di zolfo (SO<sub>2</sub>), il solfuro di carbonile (COS), il solfuro di carbonio (CS<sub>2</sub>), il solfuro di idrogeno (H<sub>2</sub>S), il dimetilsolfato (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>. 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;
* '''composti dell'azoto''': i principali composti che contengono azoto sono: N<sub>2</sub>O, NO, NO<sub>2</sub>, NH<sub>3</sub>, HNO<sub>3</sub>, HONO, N<sub>2</sub>O<sub>5</sub> ed i sali di NO<sub>3</sub>, NO<sub>2</sub>, NH<sub>4</sub>. Il più abbondante di questi in atmosfera è N<sub>2</sub>O che viene emesso principalmente per azione dei batteri nel suolo e secondariamente attraverso reazioni chimiche nella parte più alta dell'atmosfera. Non viene considerato inquinante in quanto chimicamente inerte alle temperature ordinarie. Sono invece considerati inquinanti il monossido e il biossido di azoto (NO e NO<sub>2</sub>). Il primo viene prodotto da sorgenti sia naturali che antropiche, ed in particolare in tutti i processi di combustione, Gli NO<sub>x</sub> (NO + NO<sub>2</sub>) infatti si formano per gran parte attraverso la fusione delle molecole di ossigeno e di azoto, costituenti l'atmosfera, fusione favorita dalle elevate temperature di combustione. La miscela di NO<sub>x</sub> emessa è costituita per lo più da NO, mentre buona parte dell'NO<sub>2</sub> ha origine secondaria e si forma in atmosfera per ossidazione del monossido.
* '''composti del carbonio''': In questa categoria i principali composti inorganici sono il monossido di carbonio (CO) e il biossido o anidride carbonica (CO<sub>2</sub>). L'anidride carbonica prodotta dalle attività umane deriva dai processi di combustione, mentre fino ad un secolo fa le emissioni erano bilanciate dalla rimozione da parte della vegetazione mediante la fotosintesi clorofilliana, il brusco aumento delle emissioni (causato dall'ampio uso di combustibili fossili) ha portato all'aumento delle concentrazioni di fondo. L'interesse che si è sviluppato attorno a questo composto è dovuto alle modificazioni climatiche su scala planetaria di cui è responsabile. Il monossido di carbonio invece è considerato altamente tossico in quanto avendo affinità con l'emoglobina impedisce l'ossigenazione dei tessuti. La sua sorgente primaria sono i fumi di scarico delle auto e in parte minore le centrali termoelettriche e gli impianti di riscaldamento; ha un tempo di residenza in atmosfera di circa un mese e viene rimosso mediante reazioni fotochimiche in troposfera. Hanno un ruolo fondamentale nella chimica dell'atmosfera ed in particolare nella regolazione delle capacità ossidative dell'atmosfera stessa i composti organici e cioè i composti costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno. Fanno parte di questa categoria numerosissimi composti catalogati in grosse classi di cui le principali sono: gli idrocarburi (suddivisi a loro volta in alcani come il metano, alcheni come l'etene, gli alchini come l'acetilene), gli aromatici come il benzene, le aldeidi come la formaldeide, i chetoni come gli acetoni;
* '''IPA''' : Idrocarburi policiclici aromatici, una larga gamma di sostanze prodotte dalla combustione di legna, nafta e gasolio, il più importante e unico normato è il Benzo(a) Pirene, considerato un forte cancerogeno.
* '''composti alogenati''' (HCl, HF, HBr, HCFC);
* '''radicali''': il ruolo fondamentale dei radicali è insito nella loro definizione. Si intende infatti per radicale libero un atomo o un gruppo di atomi contenente almeno un elettrone dispari (che occupa solo un orbitale) eccitato. I radicali quindi sono di norma molto reattivi in quanto tendono ad appaiare gli elettroni. I radicali di maggior interesse, in quanto reagiscono con gran parte dei composti organici ed inorganici, sono il radicale ossidrile (OH) e idroperossido (HO<sub>2</sub>) durante il giorno e il radicale nitrato (NO<sub>3</sub>) di notte. La principale sorgente di OH in aria è la fotolisi dell'ozono, processo che produce atomi di ossigeno elettronicamente eccitati i quali reagiscono con il vapore acqueo sempre presente in atmosfera. Altre sorgenti dirette di radicali OH sono le fotodissociazioni di acido nitroso (HONO) e di perossido di idrogeno (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) e la reazione tra HO<sub>2</sub> e il monossido di azoto;
 
Il particolato si classifica in ragione del diametro delle particelle; si considerano grossolane quelle con diametro maggiore di 2.5&nbsp;µm e fini quelle con diametro inferiore a 2.5&nbsp;µm. Si distinguono inoltre come inalabili le particelle con diametro minore di 10&nbsp;µm (PM10).
 
I principali inquinanti secondari di tipo gassoso sono:
* NO<sub>2</sub> formato da NO primario;
* O<sub>3</sub> formato per via fotochimica.
Entrambi questi gas intervengono nei complessi meccanismi di reazione che costituiscono il cosiddetto "[[smog]] fotochimico"
 
Il particolato secondario può derivare da reazioni chimiche e chimico-fisiche che coinvolgono inquinanti gassosi sia primari che secondari. I più noti sono:
* la trasformazione di SO<sub>2</sub> in solfati SO<sub>4</sub>;
* la trasformazione di NO<sub>2</sub> in nitrati NO<sub>3</sub>;
* la trasformazione di composti organici in particelle organiche.
 
=== Contaminanti gassosi ===
Contaminanti gassosi importanti sono:
* '''[[Monossido di carbonio]]''', (CO): emesso principalmente dai processi di combustione, particolarmente dagli scarichi di veicoli con motori a idrocarburi, a causa di una combustione incompleta. Le concentrazioni maggiori si trovano generalmente nei pressi delle strade. L'inalazione in grandi quantità può causare mal di testa, fatica e problemi respiratori. Il limite massimo previsto per legge in Italia è di 10&nbsp;mg/m³ in una media di 8 ore (D.M. 02-04-2002). Sopra i 500&nbsp;mg/m³ può essere letale.
* '''[[Anidride carbonica]]''', (CO<sub>2</sub>): anche questo gas è emesso principalmente dai processi di combustione, particolarmente dagli scarichi di veicoli con motori a idrocarburi. La concentrazione dell'anidride carbonica al di là di lievi variazioni stagionali si valuta che abbia subito un aumento, dal 1750 del 31%. Nel 2004 la concentrazione nell'atmosfera era di 379 ppm nell'era preindustriale di 280 ppm. È il gas serra maggiormente responsabile del [[riscaldamento globale]] dovuto ad attività antropiche.
* '''[[Alogenuri alchilici|Alogenuri alchilici leggeri]]''' (C<sub>n</sub>H<sub>(2n + 2 - m)</sub>X<sub>m</sub>, 1≤C≤4) come i
** '''[[Clorofluorocarburi]]''' (H<sub>x</sub>CCl<sub>y</sub>F<sub>z</sub>), che distruggono lo [[strato di ozono]] della [[stratosfera]].
* '''[[Metalli pesanti]]''' (Cd, Hg, Cr, Pb) e altri cosiddetti (spesso non si tratta di elementi metallici): tossici e spesso [[cancerogeni]], [[mutageno|mutageni]] e [[teratogeno|teratogeniformule]], tra questi il
** '''[[Piombo]]''' (Pb) tra gli altri metalli pesanti molto diffuso per l'esteso uso industriale dello stesso.
* '''[[Ossidi di azoto]]''' (NO<sub>x</sub>): le emissioni sono principalmente nella forma di NO, che viene ossidato dall'[[ozono]] (O<sub>3</sub>) per formare il [[diossido di azoto|diossido d'azoto]] (NO<sub>2</sub>). L'ossido di azoto è irritante per gli [[occhio|occhi]] ed il tratto respiratorio. L'inalazione può causare [[edema polmonare]], inoltre può avere effetti sul [[sangue]], causando formazione di [[metaemoglobina]]. I vari ossidi di azoto reagiscono inoltre con gli idrocarburi nell'atmosfera per generare smog fotochimico. Può depositarsi in siti ecologicamente sensibili causando acidificazione ed [[eutrofizzazione]].Gli ossidi di azoto, come d'altronde gli ossidi di zolfo sono anche precursori del particolato fine.
* '''[[Diossido di zolfo]]''' (SO<sub>2</sub>): generato dalla combustione di carburanti contenenti zolfo, principalmente nelle centrali elettriche e durante la fusione di metalli ed in altri processi industriali. Può essere contenuto in combustibili per autotrazione. Il diossido di zolfo causa le [[pioggia acida|piogge acide]]
* '''[[Ozono]]''' (O<sub>3</sub>): se presente negli strati inferiori dell'atmosfera è un inquinante secondario, formato da reazioni fotochimiche che coinvolgono gli ossidi di azoto e alcuni [[composti organici volatili]]. Sebbene l'ozono presente negli strati superiori dell'atmosfera ([[stratosfera]]) aiuti a ridurre l'ammontare di radiazioni ultraviolette che raggiungono la superficie terrestre, quello presente nella bassa atmosfera è un gas irritante e può causare problemi alla salute e in particolare all'[[apparato respiratorio]]. Forte [[ossidante]], può attaccare tessuti biologici e alcuni materiali, soprattutto [[materie plastiche]]).
* '''[[Composti organici volatili]]''' (ampia classe di composti a bassa tensione di vapore, spesso abbreviati in VOC, ''Volatile Organic Compounds''): includono diversi composti chimici organici, tra cui il [[benzene]](C<sub>6</sub>H<sub>6</sub>). Provengono da vernici, solventi, prodotti per la pulizia e da alcuni carburanti maggiormente volatili ([[benzina]] e [[gas naturale]]). Il benzene è un [[cancerogeno]], mentre altri contribuiscono, fra le tante conseguenze, all'[[effetto serra]]. Comprendono sia gli [[idrocarburi]] sia composti contenenti [[ossigeno]] o/e [[alogeno|alogeni]], come [[aldeidi]], [[eteri]], [[alcoli]], [[esteri]], [[alogenuri alchilici]]. In Italia vengono definiti VOC composti organici che a 20&nbsp;°C hanno una tensione di vapore di 0,01 K[[Pascal (unità di misura)|Pa]] o superiore.
 
=== Particolato ===
{{vedi anche|Particolato|Nanopolvere|Nanotossicologia|Oscuramento globale|PM10}}
Il [[particolato]] è un [[aerosol]] di piccole particelle solide classificate in base alle loro dimensioni. Le particelle atmosferiche sono di solito misurate in PTS ('''P'''olveri '''T'''otali '''S'''ospese): [[PM10|PM<sub>10</sub>]] quando il diametro aerodinamico medio è minore di 10 [[micron]] (possono raggiungere i [[polmone|polmoni]]), PM<sub>2,5</sub> quando il loro diametro aerodinamico medio è inferiore a 2,5 micron (più dannose perché possono passare attraverso i filtri delle vie aeree respiratorie superiori).
 
L'attenzione si sta ora focalizzando sull'impatto sulla salute di particelle ancora più piccole, le PM<sub>0,1</sub> e le cosiddette ''[[nanopolveri]]'' (ancora più fini), che penetrando ulteriormente a fondo, sono ritenute ancora più dannose.
 
=== Aria interna ===
{{vedi anche |Qualità dell'aria interna}}
Per Inquinamento atmosferico si definisce in generale quello dell'ambiente libero; la qualità dell'aria interna, parametro importante per la salute umana, viene ovviamente alterato oltre che dalle emissioni in casa anche dalla qualità dell'aria esterna all'ambiente considerato, base su cui si sovrappongono eventuali altri inquinanti.
 
== Effetti ==
=== Sull'ambiente ===
I principali effetti che gli inquinanti provocano nell'ambiente sono l'[[effetto serra]], e le [[piogge acide]] poi naturalmente comportano anche altri problemi come il [[buco dell'ozono]] ed altri problemi meno visibili sulla [[flora]] e [[fauna]].
* '''Effetto serra''': è un fenomeno climatico che consiste nel riscaldamento degli strati inferiori dell'atmosfera, per effetto della schermatura che offrono alcuni gas in essa contenuti ([[gas serra]]), questi ultimi risultano trasparenti alle radiazioni di [[lunghezza d'onda]] più corta ed opachi a quelle con lunghezza d'onda più ampia, questo fa sì che le radiazioni con lunghezza d'onda minore riescano ad attraversare questi gas arrivando alla superficie terrestre, dove vengono in parte assorbite ed in parte riflesse; la parte assorbita viene rilasciata sotto forma di [[infrarossi]] che hanno una lunghezza d'onda maggiore e quindi rimangono intrappolati dai gas serra. L'aumento dell'effetto serra in seguito alla rivoluzione industriale è stato causato soprattutto dall'immissione di Co2 fossile in atmosfera.
Da precisare il fatto che l'effetto serra è in gran parte causato da sostanze non inquinanti, soprattutto dal vapore acqueo. Di per sé non è un fenomeno negativo perché senza di esso la superficie terrestre si presenterebbe con una temperatura media inferiore ai -18&nbsp;°C invece degli attuali +15&nbsp;°C, ma può diventare dannoso nel caso si continui ad emettere gas serra in modo incontrollato
(gas serra regolamentati dal protocollo di Kyoto: CO<sub>2</sub>, CH<sub>4</sub>, N<sub>2</sub>O, PF, HCF, SF<sub>6</sub>).
* '''Piogge acide''': l'acqua piovana di norma ha un [[pH]] di circa 5,5 quindi leggermente acida a causa della presenza di anidride carbonica (CO<sub>2</sub>) che forma acido carbonico, a causa dell'inquinamento si disciolgono anche biossido di zolfo (SO<sub>2</sub>) e vari ossidi di azoto che formano rispettivamente acido solforico (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) ed acido nitrico (HNO<sub>3</sub>), che abbassano notevolmente il pH formando le piogge acide; le piogge acide hanno un impatto ambientale notevole, i principali effetti sono corrosione dei monumenti, danneggia le foglie delle piante impedendo la fotosintesi, interferisce sullo sviluppo degli embrioni degli animali acquatici, distrugge i batteri necessari alla decomposizione delle sostanze organiche con conseguente accumulo di sostanze tossiche nei fondali e aumentando l'acidità del suolo influenza il tipo di piante che vi possono crescere inoltre favorisce il passaggio in soluzione di metalli pesanti tossici come il mercurio.[[File:Waldschaeden Erzgebirge 3.jpg|thumb|Gli effetti delle [[piogge acide]] sulla [[vegetazione]]]]
 
Nel 2017 si è notato come negli anni grazie alle normative sui gas inquinanti si sono ridotti gli impatti ambientali di tali sostante, le cui emissioni sono state progressivamente ridotte, ma questa riduzione non è stata omogenea tra NOx (ridotto notevolmente) e idrocarburi incombusti (ridotti parzialmente), questo ha portato alla formazione di una autossidazione in fase gassosa degli idrocarburi e alla formazione di [[Idroperossido|idroperossidi organici]] (tale studio è stato guidato da [[Paul Wennberg]] del [[California Institute of Technology|Caltech]] e da [[Henrik Kjaergaard]] dell'[[università di Copenaghen]]), fenomeno che normalmente si verifica già nelle aree rurali dove non vi è una significativa produzione di queste sostanze, notando tuttavia che tale fenomeno si sta riproponendo anche in zone inquinate dove è presente un forte squilibrio tra idrocarburi e NOx, tali idroperossidi costituiscono un elemento irritante e inquinante, che tende a formare particelle aerosol (sospese in aria).
Data lo sviluppo recente del fenomeno non sono ancora chiari i rischi per la salute e come tale fenomeno impatterà sull'ambiente<ref>{{Cita web|url=http://www.pnas.org/content/early/2017/12/12/1715540115.full|titolo=Atmospheric autoxidation is increasingly important in urban and suburban North America|sito=Proceedings of the National Academy of Sciences|lingua=en|accesso=23 dicembre 2017}}</ref>.
 
=== Sulla salute umana ===
Nell'area euro secondo l'OMS l'inquinamento da particolato è responsabile della riduzione di 1 anno di vita in media.<ref>{{Cita web|url=http://www.euro.who.int/en/health-topics/environment-and-health/air-quality/data-and-statistics|titolo=Riduzione aspettativa vita per inquinamento}}</ref> Le patologie che mostrano un rischio significativamente maggiore sono quelle a carico dell'apparato cardiovascolare e respiratorio, tra cui i tumori al polmone (da notare che il rischio relativo di quest'ultimo resta comunque molto basso rispetto al tabacco).
 
'''[[Monossido di carbonio]]''', (CO): Gli effetti negativi del monossido di carbonio sulla salute umana sono legati alla capacità del CO di unirsi all'emoglobina del sangue formando la [[carbossiemoglobina]] (COHb). In questo modo il CO occupa il posto normalmente occupato dall'ossigeno, così da ridurre la capacità del sangue di trasporto dell'ossigeno e di conseguenza la quantità di ossigeno che il sangue lascia nei tessuti. Inoltre vi è la possibilità che il CO si unisca ad alcuni composti presenti nei tessuti stessi riducendo la loro capacità di assorbire ed usare ossigeno (Horowitz, 1982). La concentrazione di COHb presente nel sangue è naturalmente legata alla concentrazione di CO presente nell'aria che viene respirata (Cobrun et al., 1965).
Molti sono gli studi fatti per capire il legame tra la percentuale di COHb nel sangue e gli effetti sanitari macroscopici. I danni arrecati dal COHb alla salute umana sono legati essenzialmente agli effetti sul sistema cardiovascolare e sul sistema nervoso.
* '''PM10''': il [[PM10]] interessa principalmente l'apparato respiratorio e cardiocircolatorio, il PM10 tende a depositarsi nelle vie respiratorie e va ad interessare varie parti del sistema respiratorio in base alla propria dimensione, infatti il [[PM10]] (particelle con diametro minore a 10 micron) tendono a depositarsi nella parte superiore (faringe) mentre con diametri inferiori le polveri tendono a depositarsi sempre più in profondità fino a raggiungere anche le pareti alveolari (PM0,65), queste polveri possono comportare l'insorgenza di tumori e di disturbi vari.
* '''Benzo(a) Pirene B(a) P''': è una sostanza classificata da vari enti e associazioni internazionali come cancerogeno o sospetto cancerogeno.
* '''Ozono''': l'ozono ha effetti a carico del sistema respiratorio tra cui alterazioni irritative delle prime vie aeree e dei polmoni, cefalea e lacrimazione, dolori toracici, faringiti, bronchiti ed altri disturbi minori.
* '''ossidi di azoto''': interessano sempre l'apparato respiratorio, causano effetti acuti come infiammazione delle mucose, diminuzione delle funzionalità respiratoria ed edema polmonare; come effetti cronici può provocare alterazioni polmonari a livello cellulare, ed aumento della suscettibilità alle infezioni batteriche.
* '''Anidride solforosa''': può provocare bronchiti, tracheiti, spasmi bronchiali, difficoltà respiratoria, asma ed enfisema
* '''Benzene''': è stato classificato dalla IARC come sostanza cancerogena per l'uomo di classe I in grado di produrre varie forme di leucemia.
* '''Metalli''': in particolare da metalli pesanti come cadmio, mercurio, cromo e piombo sono quelli maggiormente tossici che a seguito di accumulo possono causare danni ai reni, al sistema nervoso, sistema immunitario azoto e anche in alcuni casi effetti cancerogeni.
 
=== Contromisure ===
{{vedi anche|PM10#Prevenzione per coloro che vivono in aree inquinate}}
 
== Meteorologia dell'inquinamento atmosferico ==
[[File:Atmosphere composition diagram-en.svg|thumb|Inquinamento atmosferico]]
{{vedi anche|Dispersione degli inquinanti in atmosfera}}
Pressoché la totalità dei fenomeni di inquinamento atmosferico avviene nella porzione più bassa dell'atmosfera chiamata "''Planetary Boundary Layer''" ([[Strato limite|Strato Limite]] Planetario), o PBL. Il PBL comprende la parte di troposfera nella quale la struttura del campo anemologico risente dell'influenza della superficie terrestre e si estende fino a oltre 1&nbsp;km di altezza.
 
I più importanti fattori meteorologici che interessano i fenomeni di inquinamento atmosferico sono (Zanetti, 1990):
* il [[vento]] orizzontale (velocità e direzione), generato dalla componente geostrofica e modificato dal contributo delle forze di attrito del terreno e da effetti meteorologici locali, come brezze marine, di monte e di valle, circolazioni urbano-rurali, ecc.;
* la [[instabilità atmosferica|stabilità atmosferica]], che è un indicatore della turbolenza atmosferica alla quale si devono i rimescolamenti dell'aria e quindi il processo di diluizione degli inquinanti;
* la quota sul [[livello del mare]];
* le [[inversione termica|inversioni termiche]] che determinano l'altezza del PBL;
* i movimenti atmosferici verticali dovuti a sistemi [[atmosfera baroclina|baroclini]] od orografici.
 
La stabilità atmosferica assume un ruolo fondamentale nella dispersione degli inquinanti. Nella troposfera la [[temperatura dell'aria]] normalmente decresce all'aumentare dell'altitudine. Il profilo di temperatura di riferimento per valutare il comportamento delle masse d'aria è quello osservato per una particella d'aria che si innalza espandendosi adiabaticamente. Quando il profilo reale coincide con quello di riferimento, una particella d'aria - a qualsiasi altezza venga portata - si trova in equilibrio indifferente, cioè non ha alcuna tendenza né a salire né a scendere (atmosfera neutra). Quando la temperatura decresce con l'altezza più velocemente del profilo di riferimento, le particelle d'aria ad ogni quota si trovano in una condizione instabile perché se vengono spostate sia verso il basso che verso l'alto continuano il loro movimento nella medesima direzione allontanandosi dalla posizione di partenza. Se invece la temperatura decresce con l'altezza più lentamente del profilo adiabatico, o addirittura aumenta (situazione detta di inversione termica), le particelle d'aria sono inibite sia nei movimenti verso l'alto che verso il basso e la situazione è detta stabile.
Condizioni neutre si verificano tipicamente durante le transizioni notte-giorno, in presenza di copertura nuvolosa, o con forte vento.
Condizioni instabili si verificano quando il trasporto di calore dal suolo verso l'alto è notevole, come accade nelle giornate assolate.
Le condizioni stabili, che si verificano tipicamente nelle limpide notte continentali con vento debole, sono le più favorevoli ad un ristagno ed accumulo degli inquinanti.
 
I più gravi episodi di inquinamento si verificano in condizioni di inversione termica; in questi casi infatti gli inquinanti emessi al di sotto della quota di inversione (a meno di possedere un'energia meccanica sufficiente a forare l'inversione), non riescono ad innalzarsi poiché risalendo si trovano ad essere comunque più freddi e dunque più pesanti dell'aria circostante.
* '''il vento''': il vento è un importante variabile da considerare nell'inquinamento atmosferico, in alcune zone può avere un effetto positivo perché disperde gli inquinanti, in altre invece può avere un effetto negativo perché sposta le masse d'aria inquinata in zone meno inquinate;
* '''Precipitazioni''': hanno un ruolo molto importante per la qualità dell'aria, infatti riescono a intrappolare gli inquinanti dispersi in atmosfera e portarli al suolo ripulendo in questo modo l'aria; la pioggia, in particolare se con eventi piovosi di una certa consistenza risulta molto efficace, invece la neve in quanto più soffice non è altrettanto efficace, inoltre si accompagna spesso con peggioramenti del traffico veicolare (intasamenti) per cui provoca un aumento dell'incidenza del traffico.
* '''Orografia''': l'orografia del territorio è un altro fattore importante, in particolare nelle zone montane, per orografia si intende la conformazione del territorio considerando i monti, valli, pianure, ecc., questo fattore è importante in particolare nelle valli, dove, in base alla loro conformazione (valli strette, larghe, protette dai venti, ecc.) può crearsi un accumulo di sostanze inquinanti, in particolare nei periodi invernali, dove, in condizioni di valli strette in sole riesce difficilmente ad arrivare in fondo alla valle e quindi è molto facile l'instaurazione di condizioni di inversione termica, che come già detto provoca un ristagno degli inquinanti.
* '''Urbanistica''': anche l'[[urbanistica]] delle zone abitate è un fattore che incide sulla qualità dell'aria, infatti strade strette con edifici alti molto vicini tra loro si comportano come le pareti di una valle, o meglio di un [[canyon]] dove l'aria rimane imprigionata, queste situazioni determinano un forte accumulo di inquinanti.
 
==Normativa italiana==
Qui un elenco di alcune norme riguardanti gli inquinanti atmosferici, limiti e obblighi per la [[Comunità Europea]] (CEE) e attuati in [[Italia]]
* DPR nº203/88
* DPCM nº30/83
* Art. 174 TCE
* Direttiva CE 96/62 cosiddetta ''(direttiva quadro)''
* Direttive CE "figlie" 1999/30, 2000/69, 2002/03, 2004/107
* Direttiva CE 2008/50
* D.Lgs nº155/2010
La direttiva CE 2008/50 definisce e riorganizza le normative precedenti in un testo unico, tiene in considerazioni e linee guida sviluppate dall'OMS su base di studi scientifici, definisce un elenco di inquinanti normati, fornisce le definizioni di aria e ambiente, inquinanti e livelli, delinea gli obbiettivi da ottenere in futuro, definisce i limiti, i livelli critici soglie di allarme e di informazione ecc. Il D.Lgs 155 del 2010 recepisce l'ultima direttiva europea e ne costituisce l'applicazione a livello italiano.
 
== Note ==
<references/>
 
== Voci correlate ==
* [[Bioaccumulo]]
* [[Convenzione di Stoccolma sugli inquinanti organici persistenti]]
* [[Convertitore catalitico]]
* [[Diossine]]
* [[Emissioni zero]]
* [[Idrocarburi policiclici aromatici]]
* [[Indice di danno fogliare]]
* [[Inquinamento]]
* [[Inquinamento del suolo]]
* [[Inquinamento idrico]]
* [[Nanotossicologia]]
* [[Particolato]]
* [[PM10]]
* [[Policlorobifenili]]
* [[Qualità dell'aria interna]]
* [[Scia chimica]]
* [[Smog]]
 
== Altri progetti ==
{{interprogetto|commons=Air pollution}}
 
== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
* {{cita web|http://www.iia.cnr.it/|Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto sull'Inquinamento Atmosferico}}
* [https://web.archive.org/web/20060204010640/http://www.apat.gov.it/site/it-IT/Servizi_per_l'Ambiente/Dati_di_Qualita'_dell'aria/ Dati sulla qualità dell'aria in Italia] sul sito dell'[[APAT]]
* {{cita web|http://www.corriere.it/Primo_Piano/Cronache/2006/10_Ottobre/23/inquinamento.shtml|Articolo dell'ottobre 2006 su danni da polveri super sottili (Corriere della Sera)}}
* {{cita web|1=http://www.peri.umass.edu/Toxic-100-Table.265.0.html|2=THE TOXIC 100: Top Corporate Air Polluters in the United States|lingua=en|accesso=16 febbraio 2008|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20111001071549/http://www.peri.umass.edu/Toxic-100-Table.265.0.html|dataarchivio=1 ottobre 2011|urlmorto=sì}}
 
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