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Caratteristiche chimicofisiche
È un gas di colore azzurro
pallido che si comporta come un forte agente ossidante. Nell'atmosfera
è presente, in condizioni naturali, in percentuale molto
bassa (0,00004%) e si concentra ad un'altezza dal suolo compresa
tra i 20 ed i 60 km. Quello presente nei bassi strati dell'atmosfera
(ozono troposferico) è un inquinante secondario, non esistendo
significative emissioni di ozono da parte dell'uomo. Nelle aree
industriali e urbane il fattore limitante della sua presenza è
costituito dalle condizioni meteorologiche, in particolare la radiazione
solare. Può essere trasportato anche a centinaia di km dal
luogo di emissione. È il principale indicatore della presenza
di smog fotochimico.
Fonti
L’ozono è un gas tossico
di colore bluastro, costituito da molecole instabili formate da
tre atomi di ossigeno (O3); queste molecole si scindono facilmente
liberando ossigeno molecolare (O2) ed un atomo di ossigeno estremamente
reattivo (O3 —> O2+O). Per queste sue caratteristiche l’ozono
è quindi un energico ossidante in grado di demolire sia materiali
organici che inorganici.
La formazione di elevate concentrazioni di ozono è un fenomeno
prettamente estivo, legato alla potenzialità della radiazione
solare, alle alte temperature e alla presenza di sostanze chimiche
(idrocarburi e biossido di azoto) dette "precursori",
che attivano e alimentano le reazioni fotochimiche producendo ozono,
radicali liberi, perossidi e altre sostanze organiche, fortemente
ossidanti (es: perossiacetilnitrati, ecc.). Il problema dell'ozono
ha la sua origine nell'ambiente urbano, dove si possono verificare
episodi acuti di inquinamento. L’ozono è presente per
più del 90% nella stratosfera (la fascia dell’atmosfera
che va dai 10 ai 50 Km di altezza) dove viene prodotto dall’ossigeno
molecolare per azione dei raggi ultravioletti solari. In stratosfera
costituisce una fascia protettiva nei confronti delle radiazioni
UV generate dal sole.Per effetto della circolazione atmosferica
viene in piccola parte trasportato anche negli strati più
bassi dell’atmosfera (troposfera), nei quali si forma anche
per effetto di scariche elettriche durante i temporali.Nella troposfera
in genere è presente a basse concentrazioni e rappresenta
un inquinante secondario particolarmente insidioso. Viene prodotto
nel corso di varie reazioni chimiche in presenza della luce del
sole a partire dagli inquinanti primari, in modo particolare dal
biossido di azoto (per maggiori informazioni vedi il cap. dedicato
allo smog fotochimico).Gli effetti sull’uomo di una eccessiva
esposizione all’ozono riguardano essenzialmente l’apparato
respiratorio e gli occhi; da segnalare anche l’azione nociva
nei confronti della vegetazione e quella distruttiva nei confronti
dei materiali.
Effetti
sull'ambiente
La capacità di spostarsi
con le masse d'aria anche a diversi chilometri dalla fonte, comporta
la presenza di concentrazione elevate a grandi distanze creando
problemi anche alla componente vegetale dell'ecosistema. Produce
un rapido deterioramento dei materiali e riduce la produttività
delle colture (la pianta del tabacco, ad esempio, è utilizzata
come bioindicatore per rilevarne la presenza, risultando molto sensibile
all'ozono).
La foto a lato illustra una foglia di tabacco esposta a concentrazioni
di ozono relativamente basse.La pianta è stata trattata con
ozono alla concentrazione di 70 ppb (0,14 mg/mcubo) per 7 ore al
giorno per un periodo di due settimane.
Effetti
sull'uomo
L'ozono è un gas incolore
irritante per le mucose (occhi, apparato respiratorio, ecc.), numerosi
casi di gravi intossicazioni da ozono sono state riferite per i
lavoratori addetti alle saldature, in quanto vi è un maggior
irraggiamento di radiazioni UV nell’ambiente e, di conseguenza,
una formazione di ozono in loco. Studi sugli animali dimostrano
che l’ozono può ridurre la capacità del sistema
immunitario di combattere le infezioni batteriche nel sistema respiratorio.
Queste patologie si riferiscono ad esposizioni relativamente brevi,
le conseguenze derivate da un’esposizione per vari anni a
concentrazioni non elevate sono ancora poco chiare (si sospetta
comunque una notevole influenza nell’aumento delle allergie).
Gli eventuali disturbi correlati alla presenza dell’ozono
in genere terminano se i soggetti colpiti soggiornano in ambienti
salubri. Comunque i ricercatori sono concordi nel ritenere che ripetuti
danni a breve termine dovuti all’esposizione ad ozono, possono
danneggiare in modo permanente l’apparato respiratorio. Per
esempio, l’azione ripetuta dell’ozono sui polmoni in
via di sviluppo dei bambini può portare ad una ridotta funzionalità
polmonare da adulti. Inoltre, l’esposizione all’ozono
può accelerare il declino della funzionalità polmonare
che avviene come risultato del naturale processo di invecchiamento.
In ogni caso è da sottolineare il fatto vi sono grandi differenze
individuali nelle risposte a questo inquinante. I soggetti più
sensibili sono: i soggetti asmatici e quelli con patologie polmonari
e cardiovascolari; gli anziani; le donne incinte; i bambini; chi
fa attività fisica sostenuta all’aperto (lavoro, sport,
svago) perché l’aumentata attività fisica causa
un aumento della respirazione (che si fa anche più profonda).
I danni dovuti all’ozono possono anche verificarsi senza alcun
segno evidente. Qualche volta non ci sono sintomi, mentre altre
volte sono troppo leggeri per essere percepiti. Le persone che vivono
nelle aree dove i livelli di ozono sono spesso alti possono verificare
che i sintomi iniziali dovuti alla presenza dell’ozono si
affievoliscono col passar del tempo (in modo particolare quando
l’esposizione ad alti livelli di ozono persiste per parecchi
giorni consecutivi). Questo non significa che hanno sviluppato una
resistenza all’ozono: infatti l’ozono continua a danneggiare
l’apparato respiratorio anche quando i sintomi sono scomparsi.
Quando i livelli di ozono sono più alti del normale, bisognerebbe
diminuire il tempo passato all’aperto, o almeno ridurre l’attività
fisica all’aria aperta per proteggere la propria salute fino
al momento in cui il livello di ozono non scende.
Legislazioni
Il Decreto del Presidente del Consiglio
dei Ministri del 28 marzo 1983 fissa il valore limite per l’ozono:
la concentrazione media nell’ora da non superare più
di una volta al mese ha il valore limite pari a 200 µg/mc.
Il Decreto Ministeriale 25/11/94 fissa il livello di attenzione
ed il livello di allarme per quanto riguarda l’ozono nelle
aree urbane: considerando la media oraria (media delle misure effettuate
nell'arco di 1 ora) il livello di attenzione è fissato in
180 µg/mc, mentre il livello di allarme è posto a 360
µg/mc.
Per conformarsi alla direttiva CEE 92/72/CEE, con il Decreto Ministeriale
del 16/05/1996 sono state aggiunte le soglie seguenti:
considerando il valore medio sulle 8 ore il livello per la protezione
della salute ha come soglia massima 110 µg/mc;
considerando il valore medio in un’ora il livello per la protezione
della vegetazione ha come soglia massima 200 µg/mc;
considerando il valore medio su 24 ore il livello per la protezione
della vegetazione ha come soglia massima 65 µg/mc.
Il limite di sicurezza per i lavoratori esposti all’ozono,
come TLV-TWA, è relazionato all’attività fisica
svolta (in quanto cambiano i volumi di aria inspirata).
I valori indicati dall’ACGIH, American Conference of Governmental
Industrial Hygienists, sono16:
per il lavoro pesante, moderato o leggero, ma svolto in un arco
temporale minore di 2 ore il TLV-TWA è posto a 0,2 ppm, pari
a 0,4 mg/mc;
per il lavoro leggero il TLV-TWA è posto a 0,2 ppm, pari
a 0,4 mg/mc;
per il lavoro moderato il TLV-TWA è posto a 0,1 ppm, pari
a 0,2 mg/mc;
per il lavoro pesante il TLV-TWA è posto a 0,05 ppm, pari
a 0,1 mg/mc;
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.
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