INQUINAMENTO
ATMOSFERICO
AMBIENTE
1.
Tutto ciò che ci riguarda e con il quale veniamo direttamente o
indirettamente a contatto
2.
Insieme di fattori ecologici capaci di esercitare un’influenza
significativa sulla vita di tutti gli organismi viventi
3.
Insieme di quei fattori e di quelle influenze esterne (fisiche,
chimiche, biologiche e sociali) che esercitano un effetto
significativo e apprezzabile per la salute umana ( OMS 1972)
abitudini
personali
AMBIENTE –O.M.S.
 L’ insieme di tutti i fattori fisici,chimici e
biologici esterni all’individuo e di tutti i
comportamenti correlati. L’Ambiente fisico e
sociale agisce sulla salute umana con svariati
fattori molti dei quali fortemente influenzati
dall’attività umana, suscettibili di controllo con
azioni correttive e preventive.
 L’O.M.S ha valutato il peso dei fattori
ambientali sulle morti e sulle malattie espresso
sia come frazione di mortalità attribuibile
(23%) sia come DALYS(Disability adjusted life
years) anni di vita produttiva persi per
disabilità ( 24%)
Inquinamento idrico
Contaminazione
alimentare
AMBIENTE
Rischi occupazionali
Inquinamento
atmosferico
UOMO
EFFETTI
ACUTI
Stati tossici
sistemici
Avvelenamenti
EFFETTI
CRONICI
Malattie
neurologiche
Malattie
respiratorie
Tumori
Malattie
cardiovascolari
Malattie
ereditarie
RAPPORTI UOMO - AMBIENTE
L’AMBIENTE SI TROVA IN UNO STATO DI
AVANZATO DEGRADO
2. DIVERSI FATTORI AMBIENTALI SONO
RAPPRESENTATI NEL COMPLESSO MODELLO
ETIOLOGICO DELLA PATOLOGIA OGGI
PREVALENTE
3. PATOLOGIA CRONICA, INGUARIBILE,
INVALIDANTE
1.
LA SALVAGUARDIA DELL’AMBIENTE
RAPPRESENTA OGGI UNA DELLE PIÙ
PROFICUE MISURE DI PREVENZIONE
ARIA ATMOSFERICA:
miscuglio gassoso che circonda la terra per un’altezza di
oltre 150 Km.
1) TROPOSFERA: la porzione più bassa di spessore
variabile dai poli (< 8 Km) all’equatore (16-18 Km); sede dei
fenomeni metereologici, presenza di un gradiente termico
negativo.
2) STRATOSFERA: zona isotermica
COMPOSIZIONE CHIMICA
DELL’ARIA:
Azoto: 78%
Ossigeno: 21%
Argon, elio, kripton, gas inerti:0,9%
Anidride carbonica :0,03%
PARAMETRI FISICI:
Pressione
Temperatura
Velocità
Umidità
IMPORTANZA FISIOLOGICA
DELL’ARIA
1.
ATTRAVERSO L ’ APPARATO RESPIRATORIO
L’UOMO RICAMBIA GIORNALMENTE 15-18 m3
DI ARIA DAI QUALE TRAE 900 g DI
OSSIGENO
2. ATTRAVERSO
LA SUPERFICIE CUTANEA
CONTRAE CONTINUI RAPPORTI DI SCAMBI
IMPORTANTI
PER
I
PROCESSI
DI
TERMOREGOLAZIONE
INQUINAMENTO ATMOSFERICO
D. L. n. 152 – 3 aprile 2006
Modificazione dell’aria atmosferica dovuta
all’introduzione nella stessa di una o più sostanze
in quantità e con caratteristiche tali da ledere o
da costituire un pericolo per la salute umana o per
la qualità dell’ambiente oppure tali da ledere i
beni materiali o compromettere gli usi legittimi
dell’ambiente
MECCANISMI CHE REGOLANO LA
DIFFUSIONE DEGLI INQUINANTI
Caratteristiche delle sostanze inquinanti emesse:
stato fisico, granulometria, proprietà
fisico – chimiche
2. Caratteristiche delle sorgenti emittenti: altezza,
velocità di efflusso dell’aria, temperatura dei
fumi.
1.
3.
Caratteristiche meteo – climatiche : venti,
temperatura, umidità.
SMOG = smoke (fumo) + fog (nebbia)
stato fisico costituito dall’associazione fra
polveri sospese e nebbia
Il livello di inquinamento dell’aria dipende non solo
dall’entità delle emissioni ma anche:
dalle condizioni metereologiche
dalla presenza di vento
dalla bassa temperatura dell’aria
dal basso grado di umidità
Gli inquinanti sono rapidamente dispersi e diluiti per :
o Movimenti orizzontali del vento
o Moti ascensionali (gli inquinanti sono emessi a temperatura più elevata
rispetto all’aria e tendono a salire verso l’alto)
I più elevati livello di inquinamento si hanno:
- In assenza di vento
- In condizioni di inversione termica
- In presenza di un elevato grado di umidità
EMISSIONE
quantità di inquinanti che vengono eliminati da una sorgente d’inquinamento
IMMISSIONE
concentrazione che gli inquinanti raggiungono al livello del suolo
INQUINANTI
PRIMARI:
emessi nell ’ atmosfera
immodificata la loro composizione originaria.
mantengono
INQUINANTI SECONDARI: molecole con elevata reattività chimica,
intrinseca o indotta dalla luce solare, in grado di interagire con altre
sostanze presenti nell ’ aria e dare luogo attraverso reazioni chimiche
complesse a prodotti del tutto nuovi e diversi da quelli originari.
OSSIDANTI FOTOCHIMICI: generati per reazione fra gli ossidi di
azoto e gli idrocarburi: nitrolefine, perossiacetilnitrati, aldeidi secondarie,
chetoni, OZONO è il più importante, ha effetto irritante sulla congiuntiva e
sulle mucose.
Limite è di 120 μg/mc
(concentrazione media di 8h da non superare più di 25 volte l’anno)
SORGENTI ARTIFICIALI
SORGENTI FISSE: industrie
SORGENTI MOBILI: traffico veicolare
SORGENTI PUNTIFORMI: camini industriali
SORGENTI DIFFUSE: strade e città
SORGENTI D’ INQUINAMENTO
ATMOSFERICO
A. PROCESSI DI COMBUSTIONE CIVILI E
INDUSTRIALI
1)
MOTORI DI AUTOVEICOLI:
sorgenti mobili, presenti tutto l’anno nell’ambiente urbano
2)
IMPIANTI DI COMBUSTIONE DOMESTICA:
sorgenti fisse presenti nei mesi invernali nell ’ ambiente
urbano
3)
IMPIANTI DI COMBUSTIONE INDUSTRIALI PER LA
PRODUZIONE DI ENERGIA:
centrali termoelettriche
4)
IMPIANTI DI SERVIZI:
inceneritori municipali, officine del gas
SORGENTI D’ INQUINAMENTO
ATMOSFERICO
B. USURA E DISPERSIONE DI MATERIALI
DAL MANTO STRADALE, DA PNEUMATICI
DI AUTOVEICOLI
C. PROCESSI INDUSTRIALI PER SPECIFICHE
ATTIVITA’ PRODUTTIVE
LAVORAZIONI INDUSTRIALI: ENORME
VARIETA’ DI INQUINANTI
 È localizzato
 Le concentrazioni sono direttamente correlate ai cicli
di lavorazione
 È di tipo cronico
 Può diventare acuto in occasione di incidenti
SO2 – Nox – Fluoro e derivati – Solventi – Polveri di
cementifici (Silicati) – Polveri di industrie
metallurgiche
INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI
1. MONOSSIDO DI CARBONIO (CO):
prodotto dalla combustione incompleta; in termini
quantitativi è il più importante inquinante atmosferico allo
stato gassoso. Sorgenti maggiori: traffico automobilistico,
impianti di combustione domestici e industriali. Tossicità
correlata al legame con l ’ emoglobina (COHb) con
conseguenti fenomeni di ipossia in tessuti e organi.
2. BIOSSIDO di CARBONIO (CO2): è il
contaminante quantitativamente più importante
prodotto di combustione completa, emesso da impianti di
combustione civili ed industriali. Agisce come gas serra,
assieme ad altri gas serra (clorofluorocarburi) è capace
di assorbire e trattenere le radiazioni infrarosse
INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI
3. OSSIDO DI AZOTO: NO, NO2
si ritrovano nelle emissioni di scarichi ed autoveicoli e di
impianti di combustione civili ed industriali. Causano
fenomeni irritativi e bronco–costrizione a livello
dell’apparato respiratorio nei settori più distali (bronchioli
ed alveoli)
4. OSSIDO DI ZOLFO: SO2 e SO3
si formano dalla combustione di prodotti contenenti zolfo.
In maggiore quantità si forma SO2 che è dotata di azione
irritante sulla congiuntiva, faringe ed intero tratto
respiratorio.
SO2+ vapore acqueo = HSO3, H2SO4
INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI
5. BENZENE:
proviene dagli scarichi degli autoveicoli, viene
utilizzato
come
antidetonante
alla
benzina.
Cancerogeno, responsabile di leucemie.
6. IPA:
dai processi di combustione incompleta si ha
formazione di numerosi composti organici, il più
importante è il Benzo–a–pirene; proviene dagli scarichi
degli autoveicoli, da impianti termici, da processi
industriali
INQUINANTI ATMOSFERICI
PRIMARI
7)- COV -COMPOSTI ORGANICI VOLATILI:
Sono caratterizzati dall’alta volatilità e hanno
caratteristiche chimiche diverse si liberano
da idrocarburi combustibili, solventi, adesivi,
inchiostri, vernici ,durante il trasporto, lo
stoccaggio.
INQUINANTI ATMOSFERICI PRIMARI
8. SOSTANZE
DIOSSINE:
ORGANICHE
PERSISTENTI
famiglia di inquinanti resistenti alla degradazione,
possono prodursi dalla combustione dei rifiuti,
combustione nei motori degli autoveicoli e in
procedimenti industriali. Possono depositarsi e
resistere nei vegetali, accumularsi nei tessuti adiposi
degli animali e contaminare la catena alimentare.
Causano alterazione genetiche (malformazioni e
cancro)
VALORI LIMITE E SOGLIE DI ALLARME AI FINI
DELLA TUTELA DELLA SALUTE E DELL’AMBIENTE
(DM 60/2002, D.Lgs. 183/2004 E IL D.Lgs. 152/2007)
SOSTANZA
LIMITE
ORARIO(a)
LIMITE
GIORNALIERO(b)
LIMITE
ANNUALE(b)
SOGLIA DI
ALLARME
OBIETTIVO
Anidride solforosa
350
125
-
500
-
Ossidi di azoto
200
-
40
400
-
-
10
-
30
-
Ozono
120
-
-
240
Piombo
-
-
0,5
-
-
Benzene
-
-
10
-
5
50
-
20
300
-
Benzo(a)pirene(c)
-
-
-
-
0,001
Arsenico(c)
-
-
-
-
0,006
Cadmio(c)
-
-
-
-
0.005
Nichel(c)
-
-
-
-
0,02
CO
PM10
(a) Da non superare più di 25 volte l’anno
(b) Da non superare più di 3 volte l’anno
(c) Nella frazione PM10
Tutte le concentrazioni sono espresse in µg/m3
PARTICOLATO TOTALE (PTS):
INSIEME DELLE PARTICELLE SOSPESE NELL’ARIA
NEGLI STRATI PIÙ BASSI
Proviene da:
1.Ambiente naturale (polvere, pollini, spore)
2.Emissioni di autoveicoli
3.Impianti di combustione
4.Usura del manto stradale, pneumatici
POLVERI SOTTILI
PM (particulate matter-materiale particellato)
Il più importante fra tutti gli inquinanti atmosferici, essendo in
grado di esercitare numerosi e gravi effetti sulla salute
a) PM 10 (Ø 10 μm) si fermano a livello del naso, faringe, laringe
b) PM 2,5 particolato fino (Ø 2,5 μm) possono essere inalate e
giungere fino ai bronchi
c) PM 1 particolato ultrafine (Ø 1 μm) possono giungere agli alveoli
polmonari
d) NANOPOLVERI (Ø 2-200 nm penetrano all’interno delle singole
cellule)
PM 10: 20 μg/mc
limite massimo della media dell’anno dei valori medi giornalieri
CONVERSIONE TERMICA
INFLUENZA DEL CLIMA
SUGLI INQUINANTI
INVERSIONE TERMICA DA RADIAZIONE
Terra si ricopre di ghiaccio o neve e l’irraggiamento
solare è impedito (inverno)
INVERSIONE TERMICA DA STASI
900-1500m masse d'aria si spostano verso zone di
ristagnano dove si comprimono (brezze di mare
verso terra arrestate dalle montagne)
INVERSIONE TERMICA AL SUOLO
SMOG RIDUCENTE
Inversione termica con base a livello del suolo,
bassa temperatura
Elevata umidità relativa, elevati quantitativi di SO2
Si verifica d’inverno nelle ore più fredde (3-4 a.m.)
EFFETTI SULLA SALUTE A BREVE TERMINE:
Gravi malesseri a carico dell’apparato respiratorio e
cardiocircolatorio
INVERSIONE TERMICA IN QUOTA
Esempio di inversione termica
(da stasi) con base in quota
SMOG OSSIDANTE
Inversione termica con base in quota
Intenso irraggiamento solare, cielo sereno, elevata
temperatura, presenza di Ossido di carbonio, Ossidi
di azoto, Aldeidi, Idrocarburi
Si verifica nei mesi e nelle ore più calde (1-5 p.m.)
EFFETTI SULL’UOMO A BREVE TERMINE:
forme irritative a carico dell’apparato oculare,
mucose nasali, gola
EFFETTI SULL’UOMO
EFFETTI IMMEDIATI
A BREVE TERMINE
Sensazioni di molestia
(odori sgradevoli)
FORME
IRRITATIVE
CARICO:
 APPARATO OCULARE
 MUCOSE NASALI
 GOLA
EFFETTI A DISTANZA
A LUNGO TERMINE
 CARCINOMA DEL
A
POLMONE
 BRONCHITE CRONICA
Meccanismi di azione biologica dei principali inquinanti:
AZIONE CANCEROGENA
•
•
•
•
•
•
IPA
Benzene
Asbesto
Nichel
Alluminio ?
Cromo
Iniziazione e promozione in
diversi tessuti:
 Polmone
 Pleura
 Fegato
Particolato
(PM10-PM2,5)
 Midollo osseo
Meccanismi di azione biologica dei
principali inquinanti: AZIONE TOSSICA
• CO
• Nox
• Pb
• Benzene
• Dibenzodiossine
• Pesticidi
• Nichel
• Cromo
• IPA
Riduzione del trasporto di
ossigeno da parte del sangue
Blocco delle ciglia vibratili
Depressione dell’attività
linfocitaria
Riduzione della fertilità dei
maschi ed induzione di aborti
nelle donne
Neurotossicità
Meccanismi di azione biologica dei principali inquinanti:
AZIONE PRO-INFIAMMATORIA - IRRITANTE
•
•
•
•
•
•
Nitrati
Solfati
Ozono
Ammonio
Cloruri
Aldeidi
Particolato
(PM10-PM2,5)
↑ Rilascio di fattori
infiammatori (GM-CSF-IL6,
TNF-a, IL1b, MIP-2, PG, PAF)
Alterazione
polmonare
del
pro-
IL-8,
surfattante
Perossidazione dei lipidi delle
membrane cellulari
↑ radicali ossidanti
↑ rilascio fattore natriuretico
Attivazione
neutrofili
dei
macrofagi
e
MECCANISMI DI PROTEZIONE
DELL’ALBERO RESPIRATORIO
 1 ) Meccanismo di tipo meccanico :La
sedimentazione avviene in funzione del diametro
aerodinamico.
2) Clearance bronchiale: le sostanze estranee
che si depositano o si disciolgono nell’epitelio
ciliato della trachea, dei bronchi e dei bronchioli
sono portate verso l’esterno dal movimento
continuo delle ciglia vibratili
3) Clearance alveolare: le particelle sono
inglobate dai macrofagi polmonari che risalgono
 verso la faringe con il muco ,possono anche
metabolizzare le sostanze nocive.
PENETRAZIONE IN FUNZIONE
DELLE DIMENSIONI PARTICELLARI
PIRAMIDE DEGLI
EFFETTI DI DANNO
SULL’UOMO
CONNESSI
ALL’INQUINAMENTO
ATMOSFERICO
Mortalità
prematura
Incremento dei ricoveri
per cause respiratorie
e cardio-vascolari
Riduzione delle capacità fisiche
Incremento di uso di medicinali e
prestazioni mediche
Aggravamento dei quadri di asma
e bronchite cronica
Sintomi respiratori nei bambini
Riduzione della funzionalità respiratoria
Entità della popolazione interessata
PIRAMIDE
DEGLI EFFETTI
ACUTI
Mortalità
Prematura
Ricoveri ospedalieri
Visite al P.S.
Gravità
Visite mediche
dell’effetto
Riduzione delle capacità fisiche
Uso di farmaci
Sintomi
Alterazione della funzionalità polmonare
Effetti subclinici
Proporzione della popolazione affetta
EFFETTI DANNOSI
DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
SUL CLIMA:
1.
EFFETTO SERRA
2. EFFETTO FRIGORIFERO
3. EFFETTO U.V.
ALCUNI EPISODI ACUTI DA INQUINAMENTO
ATMOSFERICO (SMOG RIDUCENTE)
Località
(Topografia)
Periodo
Contaminanti
identificati
Valle della Mosa
1-5 dic
SO2-H2-SO4
Belgio
(valle di un fiume)
1930
Fonti Principali
Mortalità
(eccesso)
Morbosità
(Attribuibile)
Numero di casi
Acciaierie,
impianti ad H2SO4, vetrerie
63
SO2corpuscolato
Acciaierie,
fonderie Zn,
impianti ad H2SO4
20
6000-6500
22
300-350
Fluoruri
300-400
Donora – USA
(valle di un fiume)
25-31 ott
1948
Poza Rica –
Messico (pianura)
24 nov
1950
H2 S
Scarico
accidentale da un
impianto
Londra (pianura)
5-9 dic
1952
SO2-H2-SO4
Corpuscolato
Inquinamento
urbano di fondo
3500-4000
Imprecisato
New York
(pianura)
23-25 nov
1956
SO2corpuscolato
Inquinamento
urbano di fondo
168
Imprecisato
Livelli di inquinamento atmosferico e numero di decessi. Londra 1952
SVILUPPO DEGLI INQUINANTI:
ULTIMI 40 ANNI
Anidride solforosa
Piombo
“Fumi neri”
Ozono
Benzene
PM 10
CICLO ATMOSFERICO CO2
MISURE E NORME CONTRO
L’INQUINAMENTO DELL’ARIA
CONTROLLO
DELLE
EMISSIONI:uso
di
combustibili a basso tenore di zolfo (metano),
adozione di impianti efficienti,abbattimento
degli inquinanti.
INTERVENTI A LIVELLO TERRITORIALE:

Limitazioni del traffico degli autoveicoli

Impianti di riscaldamento: riduzione
dell’impiego di combustibili, temperatura
degli ambienti di 19°C
INTERVENTI A LUNGO TERMINE
TRAFFICO MOTORIZZATO
1.
FAVORIRE LO SCORRIMENTO DEL TRAFFICO
MEDIANTE STRADE LARGHE ED IDONEI
ACCORGIMENTI
2. PORTARE IL TRAFFICO FUORI DAI CENTRI
STORICI
3. LIMITARE
IL TRAFFICO INDIVIDUALE E
SOSTITUIRLO CON QUELLO DEI MEZZI
PUBBLICI
4. ESTENDERE GLI SPAZI VERDI URBANI