CAMPIONAMENTO ATMOSFERICO
I.I.S.
“CADUTI DELLA DIRETTISSIMA”
CASTIGLIONE DEI PEPOLI
Anno scolastico
2005/2006
IV AL
Monitoraggio atmosferico
È stata effettuata una campagna di
monitoraggio atmosferico avente lo scopo di
determinare le concentrazioni di BENZENE,
TOLUENE, ETILBENZENE e XILENI nell’aria di
Castiglione dei Pepoli durante il mese di
Dicembre 2005, nell’ambito del progetto
“Lauree scientifiche – La chimica e
l’ambiente”, in collaborazione con il
Dipartimento di Chimica Organica della Facoltà
di Chimica Industriale dell’Università di
Bologna.
Radiello
Sono stati adoperati dei campionatori passivi
(radiello) che catturano gli inquinanti per diffusione
molecolare.
E’ un sistema caratterizzato da una simmetria
radiale al cui interno viene inserita una cartuccia
absorbente specifica a seconda dell’inquinante preso
in considerazione; si basa sul principio fisico della
diffusione dei gas, absorbe a velocità costante per
diversi giorni le molecole inquinanti presenti
nell’aria. La concentrazione si ottiene misurando il
tempo d’esposizione e la massa di sostanza captata
dal radiello.
La concentrazione di inquinante viene calcolata
mediante analisi gascromatografiche in laboratorio.
Radiello
Vantaggi: Tecnica analitica semplice, che
permette di poter monitorare vaste aree di
territorio contemporaneamente, senza energia e
sorveglianza.
Non necessita di energia elettrica, ma di alcune
protezioni dagli agenti atmosferici come pioggia
o neve.
Preparazione, utilizzo e analisi facili. Possibilità di
utilizzarne un numero elevato grazie al basso
costo.
Svantaggi: non fornisce dati in tempo reale, ma
solo le concentrazioni medie relative al periodo
di campionamento.
Inquinamento atmosferico
Il radiello è un valido strumento per il
monitoraggio del benzene e di altri inquinanti
nell’aria delle nostre città. Tale strumento
potrebbe permettere agli amministratori di
informare la popolazione sullo stato dell’aria e
di predisporre per tempo i necessari interventi
correttivi (blocco del traffico veicolare nei
giorni critici, cambiamenti alla viabilità
cittadina, campagne di sensibilizzazione della
cittadinananza).
Gascromatografia
Le analisi degli inquinanti catturati tramite i
radiello sono state eseguite presso la Facoltà
di Chimica Industriale, Dipartimento di
chimica organica, dell’Università di Bologna,
tramite gascromatografia.
Gascromatografia
E’ una tecnica di separazione di vari
componenti di una miscela che consiste nello
sfruttare in modo particolarmente efficiente
la diversa attitudine che ogni molecola
possiede nel distribuirsi tra due fasi differenti
(stazionaria e mobile).
La fase stazionaria può essere costituita da
un solido o un liquido; la fase mobile da un
fluido, quindi un liquido o un gas.
Il gascromatografo
Il gascromatografo consta di una colonna
capillare le cui pareti sono ricoperte da
una sostanza che presenta affinità
differente nei confronti delle sostanze che
costituiscono la miscela da analizzare. Alla
fine del percorso escono dalla colonna una
alla volta e vengono riconosciute da un
rilevatore.
Posizionamento radiello
La classe 4° liceo dell’istituto “Caduti della
Direttissima” ha posizionato i radiello in tre
luoghi differenti del paese con caratteristiche
particolari:
- Ingresso principale della scuola sulla strada
provinciale 325, in Via Toscana, particolarmente
esposta al traffico;
- Parcheggio della scuola, ingresso secondario;
- Strada provinciale 325, in Via Bolognese nei
pressi di un bar, nelle vicinanze di una fermata
degli autobus e di un distributore di benzina.
L’esposizione si è protratta per 24 ore
continuate nell’arco di 9 giorni circa.
Risultati
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I risultati sono espressi in μg/m3. I BTX sono presenti in quantità
rilevabili ma, pur non essendoci una soglia di sicurezza per il benzene,
non rappresentano un rischio per queste zone dell’Appennino.
Benzene
Caratteristiche e chimica
Il benzene o benzolo è un idrocarburo
aromatico di formula C6H6. Possiede una
struttura ad anello (anello benzenico) avente i
6 atomi di carbonio e 6 d'idrogeno posti
ciascuno al vertice di un esagono regolare,
legati alternativamente da un legame
semplice e uno doppio. Rappresenta la
sostanza aromatica con la struttura
molecolare più semplice per questo viene
definito anche composto-base della classe
degli idrocarburi aromatici.
Impiego del benzene
Il benzene viene principalmente impiegato in
industrie dove avviene la lavorazione di
composti chimici come lo stirene, il cumene
(per la realizzazione di varie resine) ed il
cicloesano (per creare il nylon e molte fibre
sintetiche). Viene inoltre utilizzato per la
fabbricazione di gomme, lubrificanti,
coloranti, inchiostri, collanti, detergenti,
solventi e pesticidi.
Molto importante il fatto che sia un
componente della benzina occupando l’1%
del volume: ad esempio 50 litri di benzina
contengono 1/2 litro di benzene.
Contatto con il benzene
Ogni giorno ognuno di noi entra a contatto con
piccole quantità di benzene, sia nell’ambiente
esterno che in quello interno. Le persone che
vivono nelle città o nelle zone industriali,
rispetto agli abitanti delle zone rurali, sono
maggiormente esposte a causa delle emissioni
dovute al traffico e alle industrie.
Nell’aria il benzene varia di solito da 2,8 a 20
ppb.
Negli edifici è presente un elevato livello di
benzene derivato dalle combustioni domestiche
incomplete e dalle esalazioni di vari prodotti
utilizzati quotidianamente.
Effetti tossici acuti
Sono dati da brevi esposizioni (5/10 min). Hanno
caratteristiche diverse e colpiscono organi
differenti. Livelli di concentrazione bassi possono
causare giramenti, sonnolenza, aumento del
battito cardiaco, tremori, confusione e perdita di
coscienza. Concentrazioni minori ma prolungate
nel tempo possono alterare la memoria e alcune
capacità psichiche. Il benzene è anche la causa di
disturbi e di un effetto irritante sulla cute e sulle
mucose oculari e respiratorie. L’ingestione di cibi
e bevande contaminati con alti livelli del composto
può causare vomito, irritazione allo stomaco,
sonnolenza, convulsioni, aumento del battito
cardiaco, coma e morte.
Effetti tossici cronici
Sono dovuti a un’esposizione molto lunga a
basse concentrazioni. Il benzene esercita
un’azione molto tossica per l’uomo nelle
cellule del sangue e negli organi che le
producono, in particolare nel midollo osseo
con conseguenti leucemie, soprattutto nei
giovani e negli adulti.
Toluene etilbenzene e xileni
Sono idrocarburi aromatici, quindi meno
volatili e tossici del benzene e per questo lo
sostituiscono in molte lavorazioni. Sono
presenti nelle benzine, insieme ad altri
composti più complessi, in una percentuale
che si aggira intorno al 20-25%. Anch’essi
sono sospettati di produrre tumori.
L’etilbenzene è presente nel catrame ed è
molto importante per la preparazione dello
stirolo.
Gli xileni sono presenti nel catrame di carbon
fossile e vengono usati come solventi.
Idrocarburi aromatici
Il fumo di sigaretta, la benzina, gli
scarichi
autoveicolari e gli
inchiostri usati per giornali e lettere
sono le principali cause di
inquinamento da composti organici
volatili (COV). Particolarmente
esposti a questo inquinamento,
quindi, sono i fumatori, gli addetti al
servizio pubblico come per esempio i
benzinai, i postini e gli edicolanti.