Inquinamento aria: le principali fonti o cause

Al fine di comprendere le cause dell’inquinamento atmosferico, si possono fare diverse distinzioni. In primo luogo, gli inquinanti atmosferici possono essere causati da fonti primarie o secondarie. Un’altra distinzione importante, nell’inquinamento atmosferico, è tra fonti naturali e fonti artificiali, cioè dovuti all’uomo.

Gli inquinanti – gas, fumi o particelle – che vengono immessi nell’aria direttamente da una sorgente sono chiamati inquinanti primari. Un classico esempio di un inquinante primario è il biossido di zolfo (SO2, o anidride solforosa) emesso dalle fabbriche o dalla combustione del carbone, oppure il monossido di carbonio (CO) emesso dagli scarichi delle automobili.

Gli inquinanti secondari, invece, sono quelli causati dall’interscambio e dalle reazioni degli inquinanti primari. Lo smog fotochimico, creato dalle interazioni di diversi inquinanti primari e che produce sostanze come l’ozono a bassa quota, è un insieme di inquinanti secondari. Spesso, quando gli inquinanti primari si mescolano in una reazione chimica, formano una sostanza chimica ancora più pericolosa.

Esempi di un inquinante secondario includono dunque l’ozono (O3), che si forma quando gli idrocarburi (HC) e gli ossidi di azoto (NOx) si combinano in presenza di luce solare; il biossido di azoto (NO2), che si forma come ossido di azoto (NO) e si combina con l’ossigeno nell’aria; e le piogge acide, che si formano quando il biossido di zolfo o gli ossidi di azoto reagiscono con l’acqua.

Le fonti naturali di inquinamento includono, ad esempio: la polvere trasportata dal vento per lunghe distanze da luoghi con copertura vegetale molto scarsa o nulla; i gas rilasciati dai processi corporei degli esseri viventi (anidride carbonica dagli esseri umani durante la respirazione, metano dai bovini durante la digestione, ossigeno dalle piante durante la fotosintesi); il fumo derivante dalla combustione di vari oggetti infiammabili, i gas tossici emessi dalle eruzioni vulcaniche, etc.

Osservando invece i contributi artificiali all’inquinamento atmosferico, il fumo si presenta come una componente prominente. Il fumo, infatti, viene emesso da varie forme di combustione come quella delle biomasse (legna, pellet, etc.), dalle fabbriche, dai veicoli, dai forni etc. I rifiuti usati per creare discariche generano metano, che è dannoso in diversi modi. Le reazioni di alcuni gas e sostanze chimiche formano pure fumi nocivi che possono essere pericolosi per le creature viventi.

Le principali fonti di inquinamento atmosferico sono le seguenti:

Combustione di combustibili fossili

Il biossido di zolfo (SO2) emesso dalla combustione di combustibili fossili, come carbone (ad es. nelle centrali elettriche), petrolio (ad es. nelle raffinerie) e altri, è una delle principali cause di inquinamento atmosferico. Anche i veicoli – camion, auto, aerei – producono grosse quantità di inquinamento bruciando benzina o gasolio. I fumi emessi dalle fonti fossili contengono anche grandi quantità di particolato. Il monossido di carbonio (CO) causato da una combustione scorretta o incompleta, e in genere emesso dai veicoli, è un altro importante inquinante insieme agli ossidi di azoto (NO2 e altri).

Combustione di biomasse

La combustione di biomasse (legna, cippato, pellet, etc.) – sia da parte dei grandi impianti a biomasse per la produzione di energia che delle piccole stufe e caldaie domestiche per il riscaldamento – è una fonte significativa di inquinamento atmosferico, con impatti globali, regionali e locali sulla qualità dell’aria e sulla salute pubblica. Ciò sia per l’elevata produzione di particolato caratterizzato da polveri sottili anche finissime (fino a 0,005 μm) sia per la combustione incompleta, visibile sotto forma di fumo, che produce CO, NO2, formaldeide, benzene, idrocarburi aromatici policiclici (PAH), etc.

La combustione di biomasse produce, fra le altre cose, grandi quantità di polveri sottili.

Emissioni di industrie e fabbriche

Le industrie manifatturiere rilasciano nell’aria grandi quantità di monossido di carbonio, idrocarburi, composti organici e sostanze chimiche varie, riducendo in tal modo la qualità dell’aria. Le industrie manifatturiere si trovano in ogni angolo della terra e non c’è un’area che non sia influenzata dal relativo inquinamento. Considera un tipico impianto di produzione: noterai che ci sono uno o più tubi (chiamati “camini”) eretti in aria, con del fumo e/o dei gas che escono da essi; nella maggior parte dei casi – specie se sono alti – sono un segnale dell’emissione di sostanze inquinanti.

Impianti chimici e petrolchimici

L’industria chimica è riconosciuta come uno delle più potenti fonti di inquinamento ambientale, aria compresa, a causa delle emissioni di gas tossici. Gli impianti chimici vanno da quelli farmaceutici a quelli per la produzione di acido solforico, di fertilizzanti a base di nitrati, di soda caustica, etc. Le raffinerie di petrolio e gli impianti petrolchimici in generale rilasciano anche idrocarburi e varie altre sostanze chimiche pericolose – fra cui Composti Organici Volatili (VOC), gas a effetto serra e particolato – che inquinano l’aria e spesso causano pure un importante inquinamento del suolo e dell’acqua.

Inceneritori

L’incenerimento dei rifiuti è una delle molte applicazioni della combustione, spesso con recupero di calore tramite generazione di vapore, trasformabile in energia elettrica. L’incenerimento di rifiuti solidi urbani, di rifiuti pericolosi o di rifiuti medici emette una vasta gamma di inquinanti atmosferici, la cui esatta tipologia dipende prima di tutto dai componenti del combustibile. Le reazioni ad alta temperatura fra la maggior parte dei componenti volatili dei rifiuti e l’ossigeno e l’azoto presenti nell’aria producono, in genere, CO2, ossidi di azoto e di zolfo, particolato ed una varietà di composti tossici e/o cancerogeni.

Impianti a biogas

Sono di solito associati a impianti per il trattamento di rifiuti organici, che producono biogas – una miscela di vari tipi di gas composta in misura maggiore da metano – attraverso la fermentazione batterica. La presenza di gas diversi dal metano e contenenti anche carbonio e la combustione ad alta temperatura (circa 800 °C), due aspetti chiave che differenziano questi impianti da una normale caldaia gas domestica, fanno sì che nelle reazioni ad alta temperatura con l’aria si producano ossidi di azoto, polveri sottili e altri composti tossici e/o potenzialmente cancerogeni dipendenti dalla matrice bruciata.

Attività agricole

Le operazioni agricole – quelle che allevano animali e coltivano colture – possono generare emissioni di gas e particolato. L’ammoniaca è un prodotto molto comune derivante dalle attività agricole ed è uno dei gas più pericolosi nell’atmosfera: essa è emessa dal letame o dal terreno dopo l’applicazione del letame. L’uso errato di insetticidi, pesticidi e fertilizzanti nelle attività agricole è cresciuto molto: emettono ammoniaca e varie sostanze chimiche nocive nell’aria e possono pure causare inquinamento idrico. I fumi di ammoniaca e fertilizzanti ricchi di azoto si mescolano con le emissioni industriali per formare polveri sottili.

Grandi navi nei porti

Un’indagine segreta svolta sul più grande operatore di crociere della Gran Bretagna ha misurato le “particelle ultrafini” che si trovano nell’aria attorno alle navi da crociera e che vengono emesse dal combustibile che bruciano i motori delle navi. I livelli di inquinamento dei ponti di alcune navi sono risultati peggiori rispetto a quelli delle città più inquinate del mondo. Il problema maggiore, però, si ha nei porti delle nostre città, dove le grandi navi (traghetti, portacontainer, etc.) sono in sosta con i motori accesi e per soste brevi possono usare i combustibili più inquinanti, con emissioni anche di zolfo.

Le grandi navi bruciano un olio combustibile denso assai inquinante.

Estrazione mineraria o petrolifera

L’estrazione mineraria è un processo in cui i minerali sotto terra vengono estratti utilizzando grandi apparecchiature. Durante il processo, la polvere e le sostanze chimiche vengono rilasciate nell’aria, causando un massiccio inquinamento atmosferico sotto forma di particolato. Tutti i metodi di estrazione influiscono sulla qualità dell’aria. Anche le aree di estrazione e di lavorazione di petrolio e gas possono essere contaminate da rifiuti, perdite e sottoprodotti. Ciò è uno dei motivi per cui sono responsabili del deterioramento delle condizioni di salute dei lavoratori e dei residenti nelle vicinanze.

Inquinamento indoor

L’inquinamento indoor dell’aria è dovuto a prodotti per la pulizia della casa, stampanti, fotocopiatrici e vernici che emettono sostanze chimiche tossiche nell’aria – come, ad esempio, i composti volatili organici (VOC) – oltre che alle muffe e ad altri allergeni. Avete mai notato infatti che, una volta dipinte le pareti di casa, si crea una sorta di odore che rende letteralmente impossibile respirare? Persino i materiali di consumo ed il semplice cucinare possono talvolta emettere nell’aria sostanze chimiche tossiche che inquinano le nostre case per poi finire all’esterno, nell’aria che respiriamo tutti.

 

Riferimenti bibliografici

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