L’inquinamento dell’ambiente
Dall’atmosferico al radiattivo
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Non esiste una sostanza di per sé inquinante, ma è l'uso di qualsiasi sostanza o un evento che
possono essere inquinanti: è inquinamento tutto ciò che è nocivo per la vita o altera in maniera
significativa le caratteristiche fisico-chimiche dell'acqua, del suolo o dell'aria, tale da cambiare la
struttura e l'abbondanza delle associazioni dei viventi o dei flussi di energia e soprattutto ciò che
non viene compensato da una reazione naturale o antropica adeguata che ne annulli gli effetti
negativi totali.
È una forma di contaminazione dell'aria, delle acque e del suolo con sostanze e materiali dannosi
per l'ambiente e per la salute degli esseri umani, capaci di interferire con i naturali meccanismi di
funzionamento degli ecosistemi o di compromettere la qualità della vita.
Benché possano esistere cause naturali che possono provocare alterazioni ambientali sfavorevoli
alla vita, il termine "inquinamento" si riferisce in genere alle attività antropiche. Generalmente si
parla di inquinamento quando l'alterazione ambientale compromette l'ecosistema danneggiando
una o più forme di vita. Allo stesso modo si considerano atti di inquinamento quelli commessi
dall'uomo ma non quelli naturali (emissioni gassose naturali, quali quelle connesse a
vulcanismo/ceneri vulcaniche; aumento della salinità).
inquinante atmosferico
L'aria è una miscela eterogenea formata da gas e particelle
di varia natura e dimensioni. La sua composizione si
modifica nello spazio e nel tempo per cause naturali e
non, cosicché risulta arduo definirne le caratteristiche di
qualità.
L'impossibilità di individuare le proprietà di un ambiente
incontaminato di riferimento induce a introdurre il
concetto di inquinamento atmosferico stabilendo uno
standard convenzionale per la qualità dell'aria. Si ritiene
quindi inquinata l'aria la cui composizione eccede limiti
stabiliti per legge allo scopo di evitare effetti nocivi
sull'uomo, sugli animali, sulla vegetazione, sui materiali o
sugli ecosistemi in generale.
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Monossido di carbonio, (CO): emesso principalmente dai processi di combustione, particolarmente dagli scarichi
di veicoli con motori a idrocarburi, a causa di una combustione incompleta. Le concentrazioni maggiori si trovano
generalmente nei pressi delle strade. L'inalazione in grandi quantità può causare mal di testa, fatica e problemi
respiratori. Il limite massimo previsto per legge in Italia è di 10 mg/m³ in una media di 8 ore (D.M. 02-04-2002).
Sopra i 500 mg/m³ può essere letale.
Anidride carbonica, (CO2): anche questo gas è emesso principalmente dai processi di combustione,
particolarmente dagli scarichi di veicoli con motori a idrocarburi, escluso il metano. La concentrazione
dell'anidride carbonica al di là di lievi variazioni stagionali si valuta che abbia subito un aumento, dal 1750 del 31%.
Nel 2004 la concentrazione nell'atmosfera era di 379 ppm nell'era preindustriale di 280 ppm. È il gas serra
maggiormente responsabile del riscaldamento globale dovuto ad attività antropiche.
Clorofluorocarburi, che distruggono lo strato di ozono della stratosfera.
Piombo e altri metalli pesanti: tossici e spesso cancerogeni, mutageni e teratogeni.
Ossidi di azoto (NOx): le emissioni sono principalmente nella forma di NO, che viene ossidato dall'ozono (O 3) per
formare il diossido d'azoto (NO2). L'ossido di azoto è irritante per gli occhi ed il tratto respiratorio. L'inalazione può
causare edema polmonare, inoltre può avere effetti sul sangue, causando formazione di metaemoglobina. I vari
ossidi di azoto reagiscono inoltre con gli idrocarburi nell'atmosfera per generare smog fotochimico. Può
depositarsi in siti ecologicamente sensibili causando acidificazione ed eutrofizzazione.Gli ossidi di azoto, come
d'altronde gli ossidi di zolfo sono anche precursori del particolato fine.
Diossido di zolfo generato dalla combustione di carburanti contenenti zolfo, principalmente nelle centrali
elettriche e durante la fusione di metalli ed in altri processi industriali. Il diossido di zolfo causa le piogge acide
Ozono l'ozono presente negli strati inferiori dell'atmosfera è un inquinante secondario formato da reazioni
fotochimiche che coinvolgono gli ossidi di azoto e i composti organici volatili. Sebbene l'ozono presente negli strati
superiori dell'atmosfera aiuti a ridurre l'ammontare di radiazioni ultraviolette che raggiungono la superficie
terrestre quello presente nella bassa atmosfera è un gas irritante e può causare problemi alla respirazione.
Composti organici volatili (spesso abbreviati in VOC, Volatile organic compounds) includono diversi composti
chimici organici, tra cui il Benzene (C6H6). Provengono da vernici, solventi, prodotti per la pulizia e da alcuni
carburanti (benzina e gas naturale). Il benzene è un cancerogeno, mentre altri sono tra le cause dell'effetto serra.
Inquinamento fotochimico
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Eutrofizzazione
L'inquinamento fotochimico (o smog fotochimico) è un particolare tipo di inquinamento che si
viene a creare in giornate caratterizzate da condizioni meteorologiche di stabilità e di forte
insolazione.
Gli ossidi di azoto e i composti organici volatili, emessi nell'atmosfera da molti processi naturali a
lungo termine, vanno incontro ad un complesso sistema di reazioni fotochimiche indotte dalla luce
ultravioletta presente nei raggi del sole; il tutto porta alla formazione di ozono, perossiacetil nitrato
, perossibenzoil nitrato e centinaia di altre sostanze molto rare.
Tali inquinanti secondari vengono indicati col nome collettivo di smog fotochimico perché sono
generati da reazioni chimiche catalizzate dalla luce.
Questo particolare smog si può facilmente individuare per il suo caratteristico colore che va dal
giallo-arancio al marroncino, colorazione dovuta alla presenza nell'aria di grandi quantità di ossidi di
azoto. I composti che costituiscono lo smog fotochimico sono sostanze tossiche per gli esseri
umani, per gli animali ed anche per i vegetali; inoltre sono in grado di degradare molti materiali
diversi per il loro forte potere ossidante.
lo smog fotochimico è anche causato dagli inquinanti monitorati come per esempio: Ozono e Ossidi
d'azoto
Inquinamento termico
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Per inquinamento termico si intende l'inquinamento dovuto al calore.
Vi sono due tipologie d'inquinamento termico:
l'inquinamento termico diretto (dovuto direttamente all'attività antropica);
l'inquinamento termico indiretto (dovuto indirettamente all'attività antropica).
La prima tipologia influisce fortemente nell'aumento della temperatura locale, si pensi all'aumento
della temperatura dei corsi d'acqua. Per esempio se si considera una centrale elettrica che, dopo
aver fatto raffreddare l'acqua appena usata la immette nello stagno o lago dove è stata presa,
l'acqua subirebbe un cambio di temperatura e a lungo andare anche il lago o stagno dove è stata
presa subirebbe il cambio di temperatura e cosi l'ecosistema locale subirebbe un cambiamento.
Anche l'isola di calore urbana può considerarsi un inquinamento termico diretto, infatti nei centri
urbani la temperatura risulta essere maggiore di 3,5-8 °C rispetto alle periferie o alla campagna.
Inoltre l'isola di calore urbana comporta l'aumento dell'inquinamento fotochimico (l'aumento di un
grado comporta l'aumento del zolfo e il particolato e di anidride carbonica (l'aumento di un grado
comporta un aumento del 3% dei consumi 5% della produzione di ozono), della produzione
d'inquinanti come gli ossidi d'azoto o di energetici dovuti al condizionamento).
La seconda tipologia di inquinamento è dovuta all'immissione in atmosfera di gas clima alteranti
come il metano, gli idrocarburi alogenati e l'anidride carbonica i quali intensificano l'effetto serra e
contribuiscono ad aumentare la temperatura globale. L' effetto serra è causato dalla forte presenza
di anidride carbonica (CO2) nell' aria e ha fatto sì che si formasse un buco nell' Ozono sopra l'
Antartide.
Inquinamento radioattivo
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«Il 60 % della radioattività cui siamo esposti è di origine naturale». Così l'industria nucleare cerca di rassicurare le popolazioni diffidenti per quanto
riguarda il rischio ambientale e sanitario delle materie radioattive.
Infatti, la radioattività esiste nella natura[3] ma non è mai molto concentrata :
In 1 grammo d'acqua, 1 atomo si disintegrerà, emettendo un'irradiazione radioattiva, ogni 100 secondi, sia 0,01 Becquerel (0.01 Bq/g).
In un grammo di granito, che contiene tracce di uranio, si contano 8 disintegrazioni al secondo (8Bq/g).
Radioattività del corpo umano (dovuto principalmente al Potassio-40 delle ossa): 0,1Bq/g.
Invece la radioattività artificiale, risultata dalle materie radioattive usate nelle centrali nucleari, nel settore militare o ancora in quello medico, è
molto più alta. Si misurano [5]:
10 000 disintegrazioni al secondo in 1 grammo di uranio (10 000 Bq/g)
2 miliardi di disintegrazioni al secondo in 1 grammo di plutonio (2Gbq/g)
3200 miliardi di disintegrazioni al secondo in 1 grammo di cesio-137 (3,2 Tbq/g)
359 mila miliardi di disintegrazioni al secondo in 1 grammo di tritio (359 Tbq/g)
La radioattività viene ritenuta «trascurabile» sotto 1 Bq/g, «di livello naturale» tra 1 e 1000 Bq/g, e «da sorvegliare» sopra.[6]
Infatti, il sistema immunitario umano è capace di riparare le poche lesioni del DNA dovute ad una radioattività debole, però si rivela sopraffatto
quando la dose d'irradiazione è massiva.
Gli effetti della radioattività sul corpo umano variano a seconda:[7]
dell'attività della materia (misurata in Becquerel)
della natura dei raggi (alpha, bêta, gamma)
degli organi toccati
dell'esposizione
Si parla d'irradiazione esterna quando il soggetto viene esposto ad una fonte radioattiva per un periodo limitato.
Si parla di contaminazione interna quando il soggetto ingerisce una particella radioattiva. In questo caso, l'irradiazione è continua, diretta, e definitiva
Scorie
• Le scorie radioattive sono costituite dal combustibile
esaurito proveniente dai reattori nucleari. Si tratta di
materiali altamente contaminanti e fino a un milione di
volte più radioattivi di quando sono entrati a far parte
del processo di fissione. Inoltre, ogni centrale ne
produce in grandi quantità e continuamente: si calcola
che, nel complesso, le circa 440 centrali nucleari attive
nel mondo producano ogni anno quasi tredicimila
tonnellate di rifiuti radioattivi ad alta intensità.[15]
• Da questi dati emerge chiaramente che la gestione
delle scorie radioattive è il primo problema con cui è
obbligata a confrontarsi qualunque decisione circa la
produzione di energia nucleare.
Deposito e stoccaggio
• Tipicamente, le scorie radioattive vengono trasferite in una pozza di
stoccaggio temporaneo e sommerse. Successivamente vengono travasate
in barili di acciaio senz'aria, sui quali si apporta una colata di calcestruzzo
che li chiude ermeticamente («botti a secco»). Queste poi vengono messe
in piscine schermate o in depositi provvisori.
• Un'alternativa al sigillamento in fusti è rappresentata dal processo di
vetrificazione: le scorie vengono fuse in fornaci insieme a biglie di vetro,
ottenendo lingotti di vetro radioattivo che vengono poi sigillati in custodie
di acciaio. Questi vengono poi trasferiti in strutture climatizzate.
• In ogni caso, all'atto del trasferimento nei depositi il processo di gestione
delle scorie è appena iniziato. Ogni nazione ha un proprio orientamento su
quale potrebbe essere la soluzione per il tumulamento definitivo delle
scorie che, nel frattempo, continuano a emettere particelle alfa, beta,
raggi gamma, calore e a scambiare neutroni.