L’inquinamento dell’aria è dovuto alla presenza di sostanze a una concentrazione tale da produrre effetti indesiderati sulle persone, animali e vegetazione o da alterare un ecosistema.
L’inquinamento è dovuto a sostanze solide, liquide o gassose che possono essere di origine antropica o provenire da fonti naturali come:
- eruzioni vulcaniche
- incendi boschivi
- decomposizione di sostanze organiche.
I danni dell’inquinamento dell’aria sono notevoli e il peggioramento della qualità dell’aria comporta un alto prezzo sia in termini di vite umane che di patologie che colpiscono i bambini e i soggetti più deboli. L’aspettativa di vita di persone che abitano in aree più esposte all’inquinamento è inoltre più bassa.
Gli agenti inquinanti si suddividono in primari ovvero quelli immessi direttamente nell’atmosfera e quelli secondari ottenuti dalla reazione di inquinanti primari.
Classificazione
Tra gli inquinanti primari vi sono: monossido di carbonio, biossido di azoto, monossido di azoto, biossido di zolfo, particolato, ammoniaca e composti organici volatili.
Monossido di carbonio
Il monossido di carbonio CO è un gas inodore, incolore, insapore, non irritante e tossico. Si forma nel corso di combustioni incomplete ed è prodotto in genere nelle reazioni di combustione di legna, carbone, benzina, gasolio e altri combustibili quando la combustione avviene in carenza di ossigeno.
Il monossido di carbonio è pericoloso per gli esseri umani in quanto una volta inalato compete con l’ossigeno nel legarsi all’emoglobina dando luogo alla formazione di carbossiemoglobina e impedisce all’emoglobina di trasportare ossigeno con conseguente ipossia anemica.
Ossidi di azoto
Gli ossidi di azoto indicati con la formula generica NOx costituiscono i sottoprodotti delle combustioni ed in particolare dal traffico delle autovetture specialmente di quelle con motore diesel.
Gli ossidi di azoto vengono emessi a livello industriale dagli impianti di produzione di acido nitrico e dalle industrie in cui si utilizzano composti azotati come quelle dei fertilizzanti.
Il monossido di azoto si forma principalmente per reazione dell’azoto contenuto nell’aria con l’ossigeno in processi che avvengono ad elevata temperatura come la combustione:
N2 + O2 → 2 NO
Il monossido di azoto ottenuto reagisce in eccesso di ossigeno formando il biossido di azoto:
2 NO + O2 → 2 NO2
Il biossido di azoto, gas dall’odore pungente che può provocare irritazione oculare, nasale o a carico della gola e tosse è tra gli inquinanti più comuni dell’aria indoor nelle abitazioni in cui vi è uso di gas per il riscaldamento e per la cucina.
Il biossido di azoto ha effetti a lungo termine che includono alterazioni polmonari a livello cellulare e tessutale, e aumento della suscettibilità alle infezioni polmonari batteriche e virali.
Ossidi di zolfo
Gli ossidi di zolfo indicati con la formula generica SOx derivano dalla combustione di combustibili fossili di cui lo zolfo costituisce un’impurezza.
Dei due ossidi dello zolfo il biossido di zolfo è quello maggiormente presente nell’atmosfera; esso ad alte concentrazione ha un odore nauseabondo ed è molto irritante ed è solubile nel vapore acqueo contenuto nell’aria dalla cui reazione dà acido solforoso che contribuisce al fenomeno delle piogge acide.
Il biossido di zolfo ha una azione fortemente irritante delle vie respiratorie e una prolungata esposizione può provocare disturbi a carico dell’apparato sensoriale.
Dall’ossidazione del biossido di zolfo si ottiene il triossido di zolfo:
2 SO2 + O2 → 2 SO3
Il triossido di zolfo reagendo con l’acqua dà luogo alla formazione di acido solforico anch’esso responsabile del fenomeno delle piogge acide.
Particolato
Il particolato è un materiale presente nell’atmosfera sotto forma di particelle microscopiche. Esso è costituito da:
- polvere
- fumo
- sabbia
- cenere
- fuliggine
- sostanze silicee
- particelle carboniose
- inquinanti liquidi o solidi.
Il particolato primario di origine antropica che non presenta una specifica entità chimica ma è una miscela di particelle. Esse provengono da diverse sorgenti, hanno diverse dimensioni, composizione e proprietà è dovuto all’utilizzo dei combustibili fossili, alle emissioni degli autoveicoli, all’usura di pneumatici, freni e del manto stradale, a vari processi industriali e attività agricole varie.
L’inquinamento da polveri sottili costituisce un importante fattore di rischio ambientale sia per la salute umana che per gli effetti sul clima e sugli ecosistemi.
L’ammoniaca è un gas incolore dall’odore pungente le cui maggiori sorgenti sono costituite dalle attività agricole. Gli allevamenti zootecnici e i fertilizzanti sono potenziali fonti di ammoniaca.
L’ammoniaca è irritante per gli occhi e per l’apparato respiratorio e ad elevate concentrazioni può portare all’edema polmonare che può essere mortale.
Composti organici
I composti organici volatili comprendono sostanze aventi diversi gruppi funzionali e conseguentemente proprietà chimiche differenti ma sono caratterizzati da una certa volatilità tipica dei solventi organici come alcoli ed eteri.
I composti organici volatili di origini antropiche derivano prevalentemente da processi industriali.
Oltre ad alcani e alcheni derivanti dall’industria petrolchimica vi sono:
- idrocarburi aromatici utilizzati per l’ottenimento di pitture, colle e smalti
- composti organici alogenati sia alifatici che aromatici utilizzati come pesticidi e fluidi refrigeranti
- aldeidi usate nell’ambito dell’industria agraria
- composti organici solforati ottenuti dal trattamento dei rifiuti animali, delle acque di scarico e dai processi di raffinazione del petrolio
- composti organici azotati che comprendono un’ampia gamma di sostanze e sono prodotti da molti tipi di produzioni industriali tra cui quella dei coloranti e per ottenere molti tipi di polimeri.
Stante la varietà di queste specie gli effetti sulla salute umana variano di molto a seconda del tipo di composto oltre che dalla concentrazione e dal tempo di esposizione.
Il contatto con questi inquinanti può provocare:
- irritazioni agli occhi, naso, gola
- emicranie
- perdita di coordinamento
- nausea
- danni a fegato, reni e al il sistema nervoso centrale.