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Caratteristiche chimico
fisiche
Il monossido di carbonio è
un gas incolore ed inodore che si forma dalla combustione incompleta
degli idrocarburi presenti in carburanti e combustibili. Si forma
durante le combustioni delle sostanze organiche, quando sono incomplete
per difetto di aria (cioè per mancanza di ossigeno). Le emissioni
naturali e quelle antropogeniche sono oramai dello stesso ordine
di grandezza, e questo fa chiaramente comprendere quale sia il trend
inquinante che si è instaurato nel corso dell’ultimo
secolo.
Fonti
La prncipale sorgente di CO è
rappresentate dai gas di scarico dei veicoli, soprattutto funzionanti
a bassi regimi, come nelle situazioni di traffico intenso e rallentato.
La quantità di ossido carbonio che viene emesso dai processi
di combustione che avvengono negli autoveicoli è circa 10
volte maggiore di quella degli altri inquinanti. A seconda del regime
di marcia la concentrazione usuale che si riscontra nei gas di scarico
delle automobili varia fra il 3,5 e il 10%. Le concentrazioni più
elevate nei gas di scarico si riscontrano quando il motore funziona
al minimo, a regimi più elevati la produzione di CO è
nettamente minore. Per questo motivo nelle zone urbane dove il traffico
procede a rilento e dove le fermate ai semafori sono frequenti,
la concentrazione del CO può raggiungere punte particolarmente
elevate. I motori Diesel, funzionando con maggiori quantità
di aria, garantiscono una combustione più completa ed emettono
minori quantità di CO rispetto ai motori a benzina (in compenso
emettono più particolati). Negli ultimi anni la quantità
di CO emessa dagli scarichi degli autoveicoli è diminuita
per il miglioramento dell’efficienza dei motori, per il controllo
obbligatorio delle emissioni e per il crescente utilizzo delle marmitte
catalitiche.Altre sorgenti sono gli impianti di riscaldamento e
alcuni processi industriali, come la produzione di acciaio, di ghisa
e la raffinazione del petrolio, c’è da sottolineare
il fatto che il CO è un discreto combustibile e la sua emissione
con i gas di combustione costituisce una perdita energetica, per
questo si cerca sempre di attuare le combustioni in eccesso di aria,
migliorandole come resa e di conseguenza limitando l’emissione
di ossido di carbonio. Combustioni incomplete possono avvenire solo
quando gli impianti non vengono manutenzionati, oppure all’avviamento
degli impianti, quando la combustione avviene in difetto di aria
per brevi periodi. Fra i processi industriali che provocano emissioni
rilevanti di CO in atmosfera, le principali sono le emissioni degli
impianti siderurgici, dove si impiega il coke per la riduzione del
materiale ferroso, o nelle conversioni, dove si impiega l’ossigeno
per ossidare il carbonio contenuto nelle ghise per convertirle in
acciaio o per abbassare il tasso di carbonio. Altre fonti sono le
industrie petrolchimiche che producono il gas di sintesi (una miscela
di CO e idrogeno) che serve per le produzioni di importanti composti
chimici sintetici, e le raffinerie di petrolio.
Effetti
sull'ambiente
L'anidride carbonica che si forma
in atmosfera dal monossido di carbonio è uno dei gas responsabili
dell'effetto serra.
Effetti
sull' uomo
La sua tossicità è
dovuta al fatto che, legandosi all’emoglobina al posto dell’ossigeno,
impedisce una buona ossigenazione del sangue, con conseguenze dannose
sul sistema nervoso e cardiovascolare. A causa del traffico automobilistico
la popolazione urbana è spesso soggetta a lunghe esposizioni
a basse concentrazioni. La lenta intossicazione da ossido di carbonio
prende il nome di ossicarbonismo e si manifesta con sintomi nervosi
e respiratori. Nel sangue è presente una percentuale di carbossiemoglobina
che dipende dalla concentrazione di CO alla quale una persona è
esposta: per ogni ppm di CO presente in aria, lo 0,16% di emoglobina
viene trasformato in carbossiemoglobina; sono necessarie però
alcune ore perchè si raggiunga la massima saturazione. In
proporzione periodi di esposizione più brevi formano meno
carbossiemoglobina. Sono considerate fisiologiche concentrazioni
di carbossiemoglobina minori dell’1% dell’emoglobina
circolante nel sangue. Quando nell’aria la concentrazione
di CO è di 12-31 ppm si arriva al 2-5% di carbossiemoglobina
e si manifestano i primi segni con aumento delle pulsazioni cardiache,
aumento della frequenza respiratoria e disturbi psicomotori (nei
guidatori di auto si allungano in modo pericoloso i tempi di reazione).
A 100 ppm di esposizione per diverse ore (come nel caso di lunghe
soste in gallerie stradali) compaiono vertigini, cefalea e senso
generale di spossatezza, che possono essere seguiti da collasso.
L’esposizione a monossido di carbonio comporta inoltre l’aggravamento
delle malattie cardiovascolari, un peggioramento dello stato di
salute nelle persone sane ed un aggravamento delle condizioni circolatorie
in generale.no aiuta l’eliminazione del CO dalla carbossiemoglobina.
Effetti
sui beni architettonici
il momossido di carbonio si manifesta
anche nelle piogge acide per un eccessivo aumento delle attività
umane che portano a processi di combustione, provoca lo spostamento
degli equilibri verso la formazione della specie H2CO3 . Possono
sgretolare il carbonato di calcio (CaCO3), costituente principale
di molti monumenti esposti all’aperto nelle città.
Rimedi
e legislazioni
Il Decreto del Presidente del Consiglio
dei Ministri del 28 marzo 1983 fissa il valore limite di concentrazione
media nelle 8 ore pari a 10 mg/mc, mentre il valore limite di concentrazione
media nell’arco di 1 ora è pari a 40 mg/mc.
Il Decreto Ministeriale 25/11/94 fissa inoltre il livello di attenzione
ed il livello di allarme per quanto riguarda il monossido di carbonio
nelle aree urbane: considerando la media oraria (media delle misure
effettuate nell'arco di 1 ora) il livello di attenzione è
fissato in 15 mg/mc, mentre il livello di allarme è posto
a 30 mg/mc.
Il Decreto Ministeriale n.60 del 02-04-2002 va ad abrogare in parte
le leggi precedenti. Emanato per ottemperare alle Direttive Europee,
pone come valore limite di media massima giornaliera 10 mg/mc (da
raggiungere entro il 2005).Il limite di sicurezza per i lavoratori
esposti al CO, come TLV-TWA, è di 25 ppm, pari a 29 mg/mc
(limite indicato dall’ACGIH, American Conference of Governmental
Industrial Hygienists).
NB: I livelli di attenzione sono definiti come le concentrazioni
di inquinanti atmosferici che determinano lo stato di attenzione,
cioè una situazione di inquinamento atmosferico che, se persistente,
determina il rischio di raggiungere lo stato d’allarme. Lo
stato di allarme è definito come uno stato suscettibile di
determinare una condizione di rischio ambientale e sanitario. Gli
stati di attenzione o di allarme si raggiungono quando, al termine
di un ciclo di monitoraggio, si rileva il superamento, per uno o
più inquinanti, del livello di attenzione o di allarme. Quando
questi livelli vengono raggiunti scatta una serie di provvedimenti
finalizzata alla difesa della popolazione da eventuali esposizioni
a rischio.Il Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del
28 marzo 1983 fissa il valore limite di concentrazione media nelle
8 ore pari a 10 mg/mc, mentre il valore limite di concentrazione
media nell’arco di 1 ora è pari a 40 mg/mc.
Il Decreto Ministeriale 25/11/94 fissa inoltre il livello di attenzione
ed il livello di allarme per quanto riguarda il monossido di carbonio
nelle aree urbane: considerando la media oraria (media delle misure
effettuate nell'arco di 1 ora) il livello di attenzione è
fissato in 15 mg/mc, mentre il livello di allarme è posto
a 30 mg/mc.
Il Decreto Ministeriale n.60 del 02-04-2002 va ad abrogare in parte
le leggi precedenti. Emanato per ottemperare alle Direttive Europee,
pone come valore limite di media massima giornaliera 10 mg/mc (da
raggiungere entro il 2005).
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