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Caratteristiche chimicofisiche
I particolati consistono in particelle
solide e liquide di diametro variabile fra 100 m e 0.1 m. Le particelle
più grandi di 10 m sono in genere polveri o ceneri volatili
derivanti da processi industriali ed erosivi. Attorno a tale dimensione
si hanno particolati che restano più a lungo sospesi in aria,
mentre attorno ai 5 m si hanno particelle che costituiscono quell'insieme
denominato comunemente con "fumi e nebbie". Gli aerosol
sono invece caratterizzati da dimensioni inferiori a 1 m. Questo
insieme di piccole particelle solide e di goccioline liquide volatili
presenti nell'aria costituisce il più delle volte un serio
problema di inquinamento atmosferico. In condizione di calma di
vento esiste una relazione tra dimensione e velocità di sedimentazione,
per cui il periodo di tempo in cui le particelle rimangono in sospensione
può variare da pochi secondi a molti mesi. I particolati
presenti in atmosfera provengono in buona parte anche da processi
naturali, quali le eruzioni vulcaniche e l'azione del vento sulla
polvere e sul terreno. L'inquinamento da particolati invece è
da ricercarsi nelle attività dell'uomo, tipicamente l'industria
delle costruzioni (particelle di polvere), le fonderie (ceneri volatili)
e i processi di combustione incompleta (fumi). In particolare sia
la combustione in impianti fissi che i processi industriali sono
responsabili ciascuno di quasi un terzo del totale. Per quanto riguarda
gli impianti fissi, il maggior contributo è fornito dalle
centrali termoelettriche, mentre tra i processi industriali quelli
metallurgici occupano il primo posto nella emissione di polveri
inquinanti, seguiti dalle industrie di lavorazione delle pietre
e del cemento; al terzo posto si ha l'industria della lavorazione
e stoccaggio del grano. Un fatto curioso da notare è che
il traffico urbano contribuisce all'inquinamento dell'aria da particolati
attraverso la lenta polverizzazione della gomma dei pneumatici.
Fonti
il particolato derivante da fonti
naturali proviene dalle eruzioni vulcaniche, gli incendi boschivi,
l’erosione e la disgregazione delle rocce, le piante (pollini
e residui vegetali), le spore, lo spray marino e i resti degli insetti.Il
particolato naturale secondario è costituito da particelle
fini che si originano in seguito alla ossidazione di varie sostanze
quali: il biossido di zolfo e l’acido solfidrico emessi dagli
incendi e dai vulcani; gli ossidi di azoto liberati dai terreni;
i terpeni (idrocarburi) emessi dalla vegetazione.Il particolato
di fonte antropica deriva dall’utilizzo dei combustibili fossili
(riscaldamento domestico, centrali termoelettriche, ecc.); alle
emissioni degli autoveicoli; all’usura dei pneumatici, dei
freni e del manto stradale; a vari processi industriali (fonderie,
miniere, cementifici, ecc.). Da segnalare anche le grandi quantità
di polveri che si possono originare in seguito a varie attività
agricole.
Le polveri secondarie antropogeniche sono invece dovute essenzialmente
all’ossidazione degli idrocarburi e degli ossidi di zolfo
e di azoto emessi dalle varie attività umane.
Il diametro delle particelle in sospensione è indicativamente
così correlato alla fonte di provenienza:
- diametro maggiore di 10 m: processi meccanici (ad esempio erosione
del vento, macinazione e diffusione), polverizzazione di materiali
da parte di veicoli e pedoni;
-diametro compreso tra 1 m e 10 m: provenienza da particolari tipi
di terreno, da polveri e prodotti di combustione di determinate
industrie e da sali marini in determinate località;
- diametro compreso tra 0.1 m e 1 m: combustione ed aerosol fotochimici;
- diametro inferiore a 0.1 m: processi di combustione.
nda delle abitudini e dello stato di salute dell'individuo.
Effetti
sull'ambiente
Il particolato danneggia i circuiti
elettrici ed elettronici, insudicia gli edifici e le opere d’arte
e riduce la durata dei tessuti. Le polveri (ad esempio quelle emesse
dai cementifici), possono depositarsi sulle foglie delle piante
e formare così una patina opaca che, schermando la luce,
ostacola il processo della fotosintesi.
Gli effetti del particolato sul clima della terra sono invece piuttosto
discussi. Sicuramente un aumento del particolato in atmosfera comporta
una diminuzione della temperatura terrestre per un effetto di riflessione
e schermatura della luce solare, in ogni caso tale azione è
comunque mitigata dal fatto che le particelle riflettono anche le
radiazioni infrarosse provenienti dalla terra. E’ stato comunque
dimostrato che negli anni immediatamente successivi alle più
grandi eruzioni vulcaniche di tipo esplosivo (caratterizzate dalla
emissione in atmosfera di un’enorme quantità di particolato)
sono seguiti degli anni con inverni particolarmente rigidi. Alcune
ricerche affermano che un aumento di 4 volte della concentrazione
del particolato in atmosfera comporterebbe una diminuzione della
temperatura globale della terra pari a 3,5°C.Le polveri sospese
favoriscono la formazione di nebbie e nuvole, costituendo i nuclei
di condensazione attorno ai quali si condensano le gocce d’acqua.
Di conseguenza favoriscono il verificarsi dei fenomeni delle nebbie
e delle piogge acide, che comportano effetti di erosione e corrosione
dei materiali e dei metalli.
Effetti
sull' uomo
Il sistema maggiormente attaccato
dagli inquinanti particolati è l'apparato respiratorio e
il fattore di maggior rilievo per lo studio degli effetti è
probabilmente la dimensione delle particelle, in quanto da essa
dipende l'estensione della penetrazione nelle vie respiratorie.
Prima di raggiungere i polmoni, i particolati devono oltrepassare
delle barriere naturali, predisposte dall'apparato respiratorio
stesso. Alcuni particolati sono efficacemente bloccati. Si può
ritenere che le particelle con diametro superiore a 5 m siano fermate
e depositate nel naso e nella gola. Le particelle di dimensioni
tra 0.5 m e 5 m possono depositarsi nei bronchioli e per azione
delle ciglia vengono rimosse nello spazio di due ore circa e convogliate
verso la gola. Il pericolo è invece rappresentato dalla parte
che raggiunge gli alveoli, dai quali viene eliminata in modo meno
rapido e completo, dando luogo ad un possibile assorbimento nel
sangue con conseguente intossicazione.Il materiale infine che permane
nei polmoni può avere un'intrinseca tossicità, a causa
delle caratteristiche fisiche o chimiche.
Rimedi
e legislazioni
: Il Decreto del Presidente del
Consiglio dei Ministri del 28 marzo 1983 fissa i valori limite per
le particelle sospese:
la media aritmetica delle concentrazioni medie nelle 24 ore rilevate
nell’arco di un anno ha il valore limite pari a 150 µg/mc;
il 95° percentile delle concentrazioni medie nelle 24 ore rilevate
nell’arco di un anno ha il valore limite pari a 300 µg/mc.
Il DPR n. 203 del 24 maggio 1988 prevede dei valori guida per le
particelle sospese:
la media aritmetica delle concentrazioni medie nelle 24 ore rilevate
nell'arco di 1 anno ha il valore guida di 40-60 FN equiv/mc;
il valore medio nelle 24 ore ha il valore guida di 100-150 FN equiv/mc.
Il Decreto Ministeriale del 25/11/94 fissa il livello di attenzione
ed il livello di allarme per quanto riguarda le particelle sospese
totali nelle aree urbane: considerando la media delle medie orarie
rilevate nell'arco di 24 ore il livello di attenzione è fissato
in 150 µg/mc, mentre il livello di allarme è posto
a 300 µg/mc.
Il DM 25/11/94 prevede anche il monitoraggio della frazione respirabile
delle polveri sospese (PM10), prefissando come obiettivo di qualità
il valore di 40 µg/mc (da raggiungere a partire dal primo
gennaio 1999).
Il DM 21/04/99 individua i criteri ambientali e sanitari in base
ai quali i Sindaci possono limitare la circolazione degli autoveicoli
per migliorare la qualità dell’aria nelle aree urbane.
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 giornaliero per il PM10 50 µg/mc (da
raggiungere entro il 2005), come limite annuale 40 µg/mc (anche
questo da raggiungere entro il 2005).
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.
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