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SO2
Gli ossidi di zolfo

Caratteristiche e sorgenti: gas incolori, di odore acre e pungente, prodotti dalla combustione di ogni materiale contenente zolfo. La maggior parte dei composti dello zolfo prodotti dall'attività umana viene convertita in SO2. L'ossidazione di SO2 in SO3 è favorita dalle alte temperature e dai prodotti delle reazioni fotochimiche che coinvolgono ozono, NO2 ed idrocarburi.

Fonti naturali sono: le eruzioni vulcaniche, il fitoplancton marino, la fermentazione batterica nelle zone paludose e l'ossidazione dei gas contenenti zolfo prodotti dalla decomposizione di biomasse.

Sorgenti antropiche sono: gli impianti di riscaldamento domestico non metanizzato, le centrali termoelettriche, i processi industriali (fonderie, raffinerie di petrolio, impianti di produzione di acido solforico, conversione del carbon fossile in coke) e, solo in misura minore, le emissioni dei veicoli diesel ( 6-7%).

Tempo di permanenza: persiste anche diversi giorni.

Modalità di assunzione: per inalazione.

Modalità di rimozione: viene rimosso tramite le precipitazioni e la deposizione secca (processo tramite il quale quantità rilevanti di prodotti chimici non acquosi si depositano sul terreno).

Effetti sull'uomo e l'ambiente: provoca irritazione agli occhi, alla gola e alle prime vie respiratorie. L'esposizione per qualche minuto a concentrazioni di circa 1,6 ppm (4.200 ug/m3), può produrre bronco-costrizione. I soggetti più a rischio sono le persone anziane e coloro che hanno problemi respiratori.

I composti ricchi di zolfo immessi in atmosfera fungono da substrato su cui agiscono i CFC (clorofluorocarburi) ed altri inquinanti, intaccando lo strato di ozono stratosferico.

L'aerosol di acido solforico, che si forma a seguito di reazioni di ossidazioni, esercita diversi effetti sull'ambiente: riflette le radiazioni solari (albedo), producendo un raffreddamento diretto della Terra, e causa gravi danni ai laghi, alla vegetazione ed ai materiali, per acidificazione delle precipitazioni. L'acido solforico, attraverso le precipitazioni, trasforma i carbonati insolubili, presenti nei monumenti e nei materiali da costruzione, in solfati solubili che vengono quindi trascinati via provocando danni irreversibili. Inoltre, l'acido solforico intacca le fibre tessili diminuendone la resistenza.

PM10
Le polveri

Caratteristiche e sorgenti: sono particelle solide e liquide, il cui diametro varia tra 0.1 e 100 µm, costituite da una serie di composti eterogenei sia per la natura chimica che per il comportamento fisico.

Sorgenti naturali sono: le eruzioni vulcaniche, l'erosione delle rocce da parte del vento, la dispersione dei pollini o di altri materiali di origine vegetale.

Sorgenti antropiche sono: gli impianti industriali, gli impianti di riscaldamento, le centrali termoelet-triche e gli impianti di combustione in genere e, in ambiente urbano, il traffico veicolare tramite la polverizzazione dei pneumatici di gomma, l'usura dei freni e la combustione incompleta.

Tempo di permanenza: varia da pochi minuti a diversi giorni in funzione delle loro dimensioni e dello strato atmosferico interessato. Le polveri, se immesse direttamente nella stratosfera, possono ruotare attorno al globo terrestre anche per parecchi anni ed avere così un consistente effetto sul clima.

Modalità di assunzione: inalazione.

Modalità di rimozione: può avvenire o per via secca tramite la sedimentazione gravitazionale delle particelle e la coagulazione con altre particelle, oppure per via umida attraverso le precipitazioni. In quest'ultimo caso, le particelle vengono inglobate nelle goccioline di vapore acqueo e depositate al suolo caratterizzando così la composizione chimica delle precipitazioni.

Effetti sull'uomo e l'ambiente: la loro tossicità è dovuta non solo alle caratteristiche fisico-chimiche ma anche alle dimensioni delle particelle. Le polveri più grossolane (diametro aerodinamico maggiore di 10 um) vengono bloccate nei primi tratti dell'apparato respiratorio dell'uomo, mentre, quelle con diametro inferiore a 10 um (PM10) e a 2,5 um (PM2,5) riescono a raggiungere gli alveoli polmonari provocando infiammazioni o intossicazioni. Esse, inoltre, sono veicolo per gas irritanti (SOg, NOx, ecc.), elementi tossici (quali ad esempio il piombo, cadmio, arsenico, ecc.) e sostanze cancerogene (idrocarburi policiclicì aromatici, nitrocomposti, aldeidi, ecc.). Sull'ambiente, i particolati sono causa di foschie e smog, che riducono la visibilità.

Sulle foglie, impediscono i normali processi di scambio interferendo con la fotosintesi clorofilliana.

Sui materiali, causano l'annerimento degli edifici e provocano un effetto corrosivo.

NO2
Gli ossidi di azoto

Caratteristiche e sorgenti: gli ossidi di azoto, NO ed NO2, si presentano a temperatura ambiente in forma gassosa: l'NO è incolore ed inodore, mentre l'NO2 è rossastro e di odore forte e pungente. La principale fonte di ossidi di azoto è rappresentata dall'azione batterica nel suolo.

L'origine antropica (0,5% delle emissioni totali di ossidi di azoto) è da attribuire agli impianti di riscaldamento ed ai gas di scarico dei veicoli a motore (soprattutto i diesel) in condizioni di accelerazione ed a velocità elevate. Gli ossidi di azoto, infatti, si formano durante le reazioni di combustione ad elevate temperature (1200 °C circa). II biossido, viene prodotto sia durante la combustione (il 10% dell'NO si trasforma in NO2), sia per reazioni fotochimiche secondarie che avvengono in atmosfera in presenza di radiazioni U.V.

Tempo di permanenza: gli ossidi di azoto permangono in atmosfera per pochi giorni (4-5 gg circa). Modalità di assunzione: per inalazione.

Modalità di rimozione: vengono rimossi in seguito a reazioni chimiche che portano alla formazione di acidi (con il vapore acqueo) e di sostanze organiche (con idrocarburi e radicali).

Effetti sull'uomo e l'ambiente: il grado di tossicità dell'NO2 risulta quattro volte più elevato rispetto all'NO. L'NO2 procura, a circa 13 ppm 24.400 ug/m3), irritazione alle mucose degli occhi e del naso; mentre l'NO può portare a paralisi del sistema nervoso centrale delle cavie sottoposte per 12 minuti a circa 2500 ppm (circa 3*106 ug/m3).

Sulle piante gli effetti possono essere sia diretti che indiretti (acidificazione delle piogge).


CO
Il monossido di carbonio

Caratteristiche e sorgenti: a temperatura ambiente è un gas incolore ed inodore di origine sia naturale che antropica. Viene prodotto in tutti i processi di combustione incompleta dei combustibili fossili.

Sorgenti naturali sono: incendi di foreste, emissioni vulcaniche e scariche elettriche nel corso di temporali.

Sorgenti antropiche sono: gli impianti di produzione dell'acciaio e della ghisa, le raffinerie di petrolio, gli impianti termoelettrici ed, in ambiente urbano, principalmente gli autoveicoli a benzina durante il funzionamento a basso regime.

Tempo di permanenza: circa tre anni, data la stabilità della molecola del CO

Modalità di assunzione: inalazione.

Modalità di rimozione: i meccanismi di rimozione sono lenti e rari e coinvolgono la successiva ossidazione ad anidride carbonica.

Effetti sull'uomo e l'ambiente: è un gas altamente tossico e, ad elevate concentrazioni (oltre 100 mg/m3), è letale. Nell'uomo, infatti, l'emoglobina si lega preferenzialmente alla molecola di CO (formando la carbossiemoglobina) piuttosto che con la molecola di ossigeno (ossiemoglo-bina), riducendo così la capacità di trasporto dell'ossigeno ai tessuti. L'esposizione ad elevate concentrazioni di CO causa cefalea, affaticamento, incoscienza ed, infine, morte.

Nelle piante si sono osservati effetti dannosi in presenza di elevate concentrazioni di CO. Inoltre, il monossido di carbonio, dopo ossidazione ad anidride carbonica (CO2), contribuisce all'incremento della temperatura del globo terrestre (effetto serra).


O3
Ozono

Caratteristiche e sorgenti: a temperatura ambiente è un gas fortemente ossidante, molto reattivo, di odore pungente e, ad alte concentrazioni, si presenta di colore blu. L'ozono troposferico è un inquinante "secondario" in quanto la sua formazione dipende dalla presenza in atmosfera di altri inquinanti "primari", quali gli ossidi di azoto e gli idrocarburi.  L'accumulo di ozono nella troposfera, che invece viene giustificato dalla presenza dei radicali perossidi derivanti dalla degradazione degli idrocarburi. L'ozono si produce in natura in seguito a scariche elettriche nel corso di temporali e, soprattutto nel periodo estivo, per azione dell' irraggiamento solare. Le fonti d'inquinamento antropico da ozono sono dovute ad alcune attività lavorative, quali ad esempio la saldatura, ed alla presenza di inquinanti primari che catalizzano la sua formazione.

Tempo di permanenza: la permanenza nella troposfera è abbastanza ridotta, essendo molto reattivo.

Modalità di assunzione: per inalazione.

Modalità di rimozione: i sistemi di rimozione sono strettamente correlati all'irraggiamento solare, che determina la dissociazione della molecola, ed alla presenza di inquinanti primari (idrocarburi ed NO) con i quali reagisce velocemente.

Effetti sull'uomo e l'ambiente: è un gas fortemente irritante, può provocare danni agli occhi ed all'apparato respiratorio ed, in seguito ad esposizione per un periodo di due ore a concen-trazione superiore a 2000 ug/m3, produce notevole affaticamento e mancanza di coordinazione soprattutto ai soggetti particolarmente deboli.

Sulle piante l'ozono ad alte concentrazioni provoca la comparsa di macchie sulla superficie delle foglie e successiva necrosi.

Inoltre, contribuisce al riscaldamento del globo terrestre (effetto serra) ed esercita un' azione ossidante sui materiali (gomme, fibre tessili, ecc..), modificandone alcune proprietà quali l'elasticità e rendendoli così più fragili.


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