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Inquinanti Atmosferici

Gli inquinanti atmosferici sono le sostanze che alterano la normale composizione chimica dell’aria con conseguenze sulla salute dell’uomo e dell’ambiente. Di ogni inquinante si riportano le principali caratteristiche chimico-fisiche, le zone di probabile accumulo, le fonti di emissione, gli effetti sulla salute e i periodi dell’anno a maggiore criticità.

Ossidi di zolfo (SOX)

Caratteristiche Sono costituiti essenzialmente da biossido di zolfo (SO2) e in minima parte da anidride solforica (SO3).
Il biossido di zolfo (SO2) è un gas dal caratteristico odore pungente. L'(SO2) reagisce facilmente con tutte le principali classi di biomolecole: in vitro sono state dimostrate interazioni con gli acidi nucleici, le proteine, i lipidi e varie altre componenti biologiche.
Zone di più probabile accumulo Rappresentano i tipici inquinanti delle aree urbane e industriali dove l'elevata densità degli insediamenti ne favorisce l'accumulo soprattutto in condizioni meteorologiche di debole ricambio delle masse d'aria.
Periodicità critiche A seguito della diffusa metanizzazione degli impianti di riscaldamento domestici il contributo inquinante degli ossidi di zolfo è notevolmente diminuito nel corso degli anni. Tale inquinante non rappresenta una criticità per il territorio regionale.
Fonti di emissione (attività antropiche) Le emissioni di origine antropica sono dovute prevalentemente all'utilizzo di combustibili solidi e liquidi e correlate al contenuto di zolfo, sia come impurezze, sia come costituenti nella formulazione molecolare del combustibile (gli oli).
Effetti sulla salute A causa dell'elevata solubilità in acqua l’SO2 viene assorbito facilmente dalle mucose del naso e del tratto superiore dell'apparato respiratorio (solo piccolissime quantità raggiungono la parte più profonda del polmone).
Fra gli effetti acuti imputabili all'esposizione ad alti livelli di SO2sono compresi: un aumento della resistenza al passaggio dell'aria a seguito dell'inturgidimento delle mucose delle vie aeree, l'aumento delle secrezioni mucose, bronchite, tracheite, spasmi bronchiali e/o difficoltà respiratoria negli asmatici.
Fra gli effetti a lungo termine ricordiamo le alterazioni della funzionalità polmonare e l'aggravamento delle bronchiti croniche, dell'asma e dell'enfisema. I gruppi più sensibili sono costituiti dagli asmatici e dai bronchitici. E' stato accertato un effetto irritativo sinergico in seguito all'esposizione combinata con il particolato, probabilmente dovuto alla capacità di quest'ultimo di veicolare l'SO2 nelle zone respiratorie profonde del polmone.

Ossidi di azoto (NOX)

Caratteristiche Comprendono il monossido (NO) e il biossido di azoto (NO2).
L'ossido di azoto è un gas inodore e incolore che costituisce il componente principale delle emissioni di ossidi di azoto nell'aria e viene gradualmente ossidato a NO2. Il biossido di azoto ha un colore rosso-bruno ed è caratterizzato, ad alte concentrazioni, da un odore pungente e soffocante.
Zone di più probabile accumulo In aree ad elevato traffico veicolare caratterizzate da scarso ricambio di aria.
Periodicità critiche La pericolosità degli ossidi di azoto e in particolare del biossido, è legata anche al ruolo che essi svolgono nella formazione dello smog fotochimico. In condizioni meteorologiche di stabilità e di forte insolazione (primavera-estate), le radiazioni ultraviolette possono determinare la dissociazione del biossido di azoto e la formazione di ozono, che può ricombinarsi con il monossido di azoto e ristabilire una situazione di equilibrio.
Fonti di emissione (attività antropiche) Le fonti antropiche, rappresentate da tutte le reazioni di combustione, comprendono principalmente gli autoveicoli, le centrali termoelettriche e il riscaldamento domestico.
Effetti sulla salute L’NO2 è circa 4 volte più tossico dell’NO. I meccanismi biochimici mediante i quali l’NO2 induce i suoi effetti tossici non sono del tutto chiari anche se è noto che provoca gravi danni alle membrane cellulari a seguito dell'ossidazione di proteine e lipidi.
Gli effetti acuti comprendono: infiammazione delle mucose, decremento della funzionalità polmonare, edema polmonare. Gli effetti a lungo termine includono: aumento dell'incidenza delle malattie respiratorie, alterazioni polmonari a livello cellulare e tissutale, aumento della suscettibilità alle infezioni polmonari batteriche e virali. Il gruppo a maggior rischio è costituito dagli asmatici e dai bambini.

Monossido di carbonio (CO)

Caratteristiche Gas prodotto dalla combustione incompleta delle sostanze contenenti carbonio. Il monossido di carbonio è un gas incolore e inodore.
Zone di più probabile accumulo In prossimità delle sorgenti di traffico.
Periodicità critiche Le condizioni più favorevoli al ristagno degli inquinanti si verificano nei periodi invernali. Il CO non presenta criticità nel territorio regionale veneto
Fonti di emissione (attività antropiche) Le fonti antropiche sono costituite dagli scarichi delle automobili, soprattutto a benzina, dalla combustione di biomassa in carenza di ossigeno, dal trattamento e smaltimento dei rifiuti, dalle industrie e raffinerie di petrolio, dalle fonderie.
Effetti sulla salute Il CO raggiunge facilmente gli alveoli polmonari e quindi il sangue dove compete con l'ossigeno per il legame con l'emoglobina. La carbossiemoglobina così formatasi è circa 250 volte più stabile dell'ossiemoglobina e quindi riduce notevolmente la capacità del sangue di portare ossigeno ai tessuti. Gli effetti sanitari sono essenzialmente riconducibili ai danni causati dall'ipossia a carico del sistema nervoso, cardiovascolare e muscolare. Comprendono i seguenti sintomi: diminuzione della capacità di concentrazione, turbe della memoria, alterazione del comportamento, confusione mentale, alterazione della pressione sanguigna, accelerazione del battito cardiaco, vasodilatazione e vasopermeabilità con conseguenti emorragie, effetti perinatali. I gruppi più sensibili sono gli individui con malattie cardiache e polmonari, gli anemici e le donne in stato di gravidanza.

Ozono (O3)

Caratteristiche E’ un gas bluastro dall'odore leggermente pungente che non viene direttamente emesso come tale dalle attività umane.
Zone di più probabile accumulo Nelle aree rurali, lontano dalle sorgenti di emissione degli NOX.
Periodicità critiche Le concentrazioni ambientali di O3 tendono ad aumentare durante i periodi caldi e soleggiati dell'anno. Nell'arco della giornata, i livelli sono bassi al mattino (fase di innesco del processo fotochimico) raggiungono il massimo nel primo pomeriggio e si riducono progressivamente nelle ore serali con il diminuire della radiazione solare.
Fonti di emissione (attività antropiche) E' un tipico inquinante che si forma nell'atmosfera in seguito alle reazioni fotochimiche a carico di inquinanti precursori prodotti dai processi di combustione (NOX, idrocarburi, aldeidi).
Effetti sulla salute A livello cellulare l'O3 agisce ossidando i gruppi sulfidrilici presenti in enzimi, coenzimi, proteine e acidi grassi insaturi interferendo così con alcuni processi metabolici fondamentali e provocando il danneggiamento delle membrane degli organelli cellulari. Il bersaglio principale dell'O3 è l'apparato respiratorio dove i danni principali sono a carico dei macrofagi e delle pareti delle piccole arterie polmonari.
Gli effetti acuti comprendono secchezza della gola e del naso, aumento della produzione di muco, tosse, faringiti, bronchiti, diminuzione della funzionalità respiratoria, dolori toracici, diminuzione della capacità battericida polmonare, irritazione degli occhi, mal di testa. Le conseguenze a seguito di esposizioni a lungo termine (croniche) sono: fibrosi, effetti teratogeni, effetti sulla paratiroide e sul sistema riproduttivo. Il ruolo dell'O3 nell'eziologia dei tumori polmonari non è stato ancora completamente chiarito.

Particolato atmosferico (PM)

Caratteristiche Il particolato è costituito da un insieme estremamente eterogeneo di particelle la cui origine può essere primaria (emesse come tali) o secondaria (derivata da una serie di reazioni fisiche e chimiche). Una caratterizzazione esauriente del particolato sospeso si basa oltre che sulla misura della concentrazione e l’identificazione delle specie chimiche coinvolte anche sulla valutazione della dimensione media delle particelle.
Le particelle di dimensioni maggiori (diametro > 10 µm) hanno un tempo medio di vita nell’atmosfera che varia da pochi minuti ad alcune ore e la possibilità di essere trasportate in aria per una distanza massima di 1-10 Km. Le particelle di dimensioni inferiori hanno invece un tempo medio di vita da pochi giorni fino a diverse settimane e possono venire veicolate dalle correnti atmosferiche per distanze fino a centinaia di Km.
Zone di più probabile accumulo L’inquinamento da PM è di tipo diffuso; elevate concentrazioni di PM si osservano sia in siti di traffico che di fondo.
Periodicità critiche Nel periodo invernale, quando sono più frequenti le condizioni di ristagno degli inquinanti atmosferici.
Fonti di emissione (attività antropiche)

Le fonti antropiche di particolato sono essenzialmente la combustione della biomassa per il riscaldamento domestico, il traffico veicolare, e le attività agricole. L'inventario INEMAR 2015 redatto da ARPAV Osservatorio Aria stima, a livello regionale i seguenti contributi principali alle emissioni primarie di PM10: combustione della biomassa per il riscaldamento domestico (69%), traffico veicolare (13%), agricoltura (4%), altre sorgenti mobili e macchinari (4%). Soprattutto durante gli episodi di accumulo di PM10 si ha formazione di particolato secondario derivato dalla combinazione chimica di composti quali ammoniaca e biossido di azoto e biossido di zolfo. Il settore agricolo è il principale emettitore di ammoniaca, così come il biossido di azoto ha come sorgente principale il traffico. Per tale motivo il contributo di agricoltura e traffico al PM10 misurato è maggiore rispetto alle % sopra indicate ed è quindi necessario intervenire sinergicamente in tutti e tre i settori (traffico, riscaldamento domestico con biomassa e agricoltura). Per informazioni più dettagliate si invita a consultare le pagine dedicate all'inventario delle emissioni (relazione annualità 2015)

Effetti sulla salute
Ai fini degli effetti sulla salute è molto importante la determinazione delle dimensioni e della composizione chimica delle particelle. Le dimensioni determinano il grado di penetrazione all'interno del tratto respiratorio mentre le caratteristiche chimiche determinano la capacità di reagire con altre sostanze inquinanti (IPA, metalli pesanti, SO2). Le particelle che si depositano nel tratto superiore o extratoracico (cavità nasali, faringe e laringe) possono causare effetti irritativi locali quali secchezza e infiammazione; quelle che si depositano nel tratto tracheobronchiale (trachea, bronchi e bronchioli) possono causare costrizione e riduzione della capacità epurativa dell'apparato respiratorio, aggravamento delle malattie respiratorie croniche (asma, bronchite ed enfisema) ed eventualmente neoplasie. Le particelle con un diametro inferiore ai 5-6 µm possono depositarsi nei bronchioli e negli alveoli e causare infiammazione, fibrosi e neoplasie.

Benzene (C6H6)

Caratteristiche E' un liquido incolore e dotato di un odore caratteristico. Il benzene è un idrocarburo aromatico tipico costituente delle benzine.
Zone di più probabile accumulo Nei siti di traffico.
Periodicità critiche Nel periodo invernale, quando sono più frequenti le condizioni di ristagno degli inquinanti atmosferici.
Fonti di emissione (attività antropiche) Le principali fonti di emissione sono costituite dal traffico, dalla combustione della biomassa e dal settore industriale.
Effetti sulla salute L'intossicazione di tipo acuto è dovuta all'azione del benzene sul sistema nervoso centrale. A concentrazioni moderate i sintomi sono stordimento, eccitazione e pallore seguiti da debolezza, mal di testa, respiro affannoso, senso di costrizione al torace. A livelli più elevati si registrano eccitamento, euforia e ilarità, seguiti da fatica e sonnolenza e, nei casi più gravi, arresto respiratorio, spesso associato a convulsioni muscolari e infine a morte.
Fra gli effetti a lungo termine vanno menzionati interferenze sul processo emopoietico (con riduzione progressiva di eritrociti, leucociti e piastrine) e l'induzione della leucemia nei lavoratori maggiormente esposti. Il benzene è stato inserito da International Agency for Research on Cancer (IARC) nel gruppo 1 cioè tra le sostanze che hanno un accertato potere cancerogeno sull'uomo.

Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA)

Caratteristiche Sono costituiti da due o più anelli aromatici condensati e derivano dalla combustione incompleta di numerose sostanze organiche.
Zone di più probabile accumulo Sono prodotti dalla combustione incompleta di materiale organico.
Periodicità critiche Nel periodo invernale, quando sono più frequenti le condizioni di ristagno degli inquinanti atmosferici.
Fonti di emissione (attività antropiche) La fonte più importante di origine antropica è rappresentata dalla combustione della biomassa per il riscaldamento domestico, seguita dalle centrali termoelettriche e dagli inceneritori.
Effetti sulla salute Gli idrocarburi policiclici aromatici sono presenti nell'aerosol urbano sono generalmente associati alle particelle con diametro aerodinamico minore di 2 micron e quindi in grado di raggiungere facilmente la regione alveolare del polmone e da qui il sangue e quindi i tessuti. Oltre ad essere degli irritanti di naso, gola ed occhi sono riconosciuti per le proprietà mutagene e cancerogene. E’ accertato il potere cancerogeno di tutti gli IPA a carico delle cellule del polmone, e tra questi anche del benzo(a)pirene (BaP) (gli IPA sono stati inseriti nel gruppo 1 della classificazione IARC). Poiché è stato evidenziato che la relazione tra BaP e gli altri IPA, detto profilo IPA, è relativamente stabile nell'aria delle diverse città, la concentrazione di BaP viene spesso utilizzata come indice del potenziale cancerogeno degli IPA totali.

Elementi in tracce (As, Cd, Ni)

Caratteristiche Gli elementi in tracce come Arsenico (As), Cadmio (Cd), Nichel (Ni) sono sostanze inquinanti spesso presenti nell’aria a seguito di emissioni provenienti da diversi tipi di attività industriali.
Zone di più probabile accumulo Le concentrazioni in aria di alcuni metalli nelle aree urbane e industriali può raggiungere valori 10-100 volte superiori a quelli delle aree rurali.
Periodicità critiche Nel periodo invernale, quando sono più frequenti le condizioni di ristagno degli inquinanti atmosferici.
Fonti di emissione (attività antropiche) Le fonti antropiche responsabili dell'incremento della quantità naturale di metalli sono principalmente l’attività mineraria, le fonderie e le raffinerie, la produzione energetica, l’incenerimento dei rifiuti e l’attività agricola. I metalli pesanti sono presenti in atmosfera sotto forma di particolato aerotrasportato; le dimensioni delle particelle a cui sono associati e la loro composizione chimica dipende fortemente dalla tipologia della sorgente di emissione.
Effetti sulla salute

L’esposizione agli elementi in tracce è associata a molteplici effetti sulla salute: tra i metalli pesanti quelli maggiormente rilevanti sotto il profilo tossicologico  sono il Nichel e il Cadmio. Questi ultimi sono classificati dall’Agenzia Internazionale di Ricerca sul Cancro come cancerogeni per l’uomo.

Piombo (Pb)

Caratteristiche Il piombo è un elemento in traccia altamente tossico.
Zone di più probabile accumulo Nei siti industriali.
Periodicità critiche Nel periodo invernale, quando sono più frequenti le condizioni di ristagno degli inquinanti atmosferici.
Fonti di emissione (attività antropiche) Un tempo la principale fonte di inquinamento atmosferico era costituita dagli scarichi dei veicoli alimentati con benzina super (il piombo tetraetile veniva usato come additivo antidetonante). Con il definitivo abbandono della benzina “rossa” i livelli di piombo nell’aria urbano sono diminuiti in modo significativo. Le altre fonti antropiche derivano dalla combustione del carbone e dell'olio combustibile, dai processi di estrazione e lavorazione dei minerali che contengono Pb, dalle fonderie, dalle industrie ceramiche e dagli inceneritori di rifiuti.
Effetti sulla salute Il Pb assorbito attraverso l'epitelio polmonare entra nel circolo sanguigno e si distribuisce in quantità decrescenti nelle ossa, nel fegato, nei reni, nei muscoli e nel cervello.L'intossicazione acuta è rara e si verifica solo in seguito all'ingestione o all'inalazione di notevoli quantità di Pb. La tossicità del Pb può essere spiegata in parte dal fatto che, legandosi ai gruppi sulfidrilici delle proteine o sostituendo ioni metallici essenziali, interferisce con diversi sistemi enzimatici. Tutti gli organi costituiscono potenziali bersagli e gli effetti sono estremamente vari (anemia, danni al sistema nervoso centrale e periferico, ai reni, al sistema riproduttivo, cardiovascolare, epatico, endocrino, gastro-intestinale e immunitario). I gruppi maggiormente a rischio sono costituiti dai bambini e dalle donne in gravidanza . Il livello di piombo nel sangue è l’indicatore più attendibile delle esposizioni ambientali a questo inquinante e le linee guida dell’OMS propongono un valore critico pari ad una concentrazione di 100 µg/l.
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ultima modifica 13/01/2020 12:38

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