L’aria che respiriamo

Una cattiva qualità dell’aria ha effetti su tutti noi: danneggia la nostra salute e quella dell’ambiente, il che provoca perdite economiche. Ma come è composta l’aria che respiriamo e da dove provengono i diversi inquinanti atmosferici?

Non tutte le sostanze che respiriamo nell’aria sono  da consideraresi inquinanti. L”inquinamento atmosferico in genere è definito come presenza di certe sostanze inquinanti nell’atmosfera a livelli che incidono negativamente sulla salute umana, l’ambiente e il nostro patrimonio culturale (edifici, monumenti e materiali). Per quanto riguarda la legislazione, viene considerato soltanto l’inquinamento di origine antropica, sebbene l’inquinamento possa essere definito in modo più esteso in altri contesti.

Non tutti gli inquinanti atmosferici sono di origine antropica. Molti fenomeni naturali, compresi gli incendi boschivi, le eruzioni vulcaniche e le tempeste di sabbia, provocano inquinamento atmosferico. Le particelle di polvere possono essere trasportate molto lontano a seconda dei venti e delle nuvole. Indipendentemente dalla loro origine, naturale o antropica, una volta che queste sostanze si trovano nell’atmosfera possono prendere parte a reazioni chimiche e contribuire all’inquinamento atmosferico. Cieli limpidi ed elevata visibilità non sono necessariamente segnali che indicano che l’aria è pulita.

Nonostante i significativi miglioramenti degli ultimi decenni, l’inquinamento atmosferico in Europa continua a danneggiare la nostra salute e l’ambiente. In particolar modo l’inquinamento da particolato e da ozono pone seri rischi alla salute dei cittadini europei, influendo negativamente sulla qualità della vita e riducendone l’aspettativa. Ma diversi inquinanti hanno diverse fonti e impatti. Vale quindi la pena analizzare più da vicino le principali sostanze inquinanti.

Quando minuscole particelle fluttuano nell’aria

Il particolato è l’inquinante atmosferico che provoca i maggiori danni alla salute umana in Europa. Pensate al particolato come a particelle così leggere che possono fluttuare nell’aria. Alcune di queste particelle sono così piccole (da un terzo a un quinto del diametro di un capello umano) che non solo penetrano in profondità nei nostri polmoni, ma entrano anche nel nostro flusso sanguigno, proprio come l’ossigeno.

Alcune particelle vengono emesse direttamente nell’atmosfera, altre si formano come risultato di reazioni chimiche che coinvolgono i gas precursori, vale a dire l’anidride solforosa, gli ossidi di azoto, l’ammoniaca e i composti organici volatili.

Queste particelle possono essere costituite da diversi componenti chimici, e il loro effetto sulla nostra salute e l’ambiente dipende dalla loro composizione. Anche alcuni metalli pesanti come l’arsenico, il cadmio, il mercurio e il nickel possono essere presenti nel particolato.

Un recente studio dell’Organizzazione mondiale della sanità dimostra che l’inquinamento da particelle sottili (PM2.5, ossia particolato con un diametro minore di 2.5 micron) potrebbe essere un problema per la salute maggiore di quanto si pensasse in precedenza. Secondo il rapporto dell’OMS «Rassegna delle prove sugli aspetti sanitari dell’inquinamento atmosferico», un’esposizione prolungata alle particelle sottili può scatenare l’aterosclerosi, creare problemi alla nascita e malattie respiratorie nei bambini. Lo studio inoltre suggerisce un possibile collegamento con lo sviluppo neurologico, le funzioni cognitive e il diabete, e rafforza il nesso di causalità tra PM2.5 e morti cardiovascolari e respiratorie.

A seconda della loro composizione chimica, le particelle possono anche avere effetti sul clima globale, sia riscaldando che raffreddando il pianeta. Ad esempio il nerofumo, uno dei componenti comuni della fuliggine rilevato principalmente in particelle sottili (con un diametro minore di 2.5 micron), è il risultato della combustione incompleta di combustibili — sia di combustibili fossili che del legno. Nelle aree urbane le emissioni di nerofumo sono causate principalmente dal trasporto stradale, in particolare dai motori diesel. Oltre ai suoi effetti sulla salute, il nerofumo presente nel particolato contribuisce al cambiamento climatico assorbendo il calore del sole e riscaldando l’atmosfera.

Ozono: quando tre atomi di ossigeno si legano insieme

L’ozono è una forma speciale e altamente reattiva di ossigeno ed è composto da tre atomi di ossigeno. Nella stratosfera — uno degli strati più alti dell’atmosfera — l’ozono ci protegge dalle pericolose radiazioni ultraviolette provenienti dal sole. Ma nello strato più basso dell’atmosfera — la troposfera — l’ozono è di fatto un’importante sostanza inquinante che influisce sulla salute pubblica e l’ambiente.

L’ozono a livello del suolo si forma come risultato di reazioni chimiche complesse tra gas precursori, come gli ossidi di azoto e i composti organici volatili diversi dal metano. Anche il metano e il monossido di carbonio giocano un ruolo nella sua formazione.

L’ozono è reattivo e fortemente ossidante. Alti livelli di ozono corrodono i materiali, gli edifici e i tessuti vivi. L’ozono riduce la capacità delle piante di eseguire la fotosintesi e ostacola il loro assorbimento di anidride carbonica. Indebolisce inoltre la crescita e la riproduzione delle piante, con il risultato di minori raccolti e di uno sviluppo ridotto di boschi e foreste. Nel corpo umano provoca infiammazioni ai polmoni e ai bronchi.

Non appena esposto all’ozono, il nostro corpo cerca di impedirne l’entrata nei polmoni. Questa reazione riduce l’ammontare di ossigeno che inaliamo. Inalare meno ossigeno rende il lavoro del cuore più difficile. Quindi per le persone che già soffrono di disturbi cardiovascolari o respiratori, come l’asma, picchi  di ozono possono essere debilitanti e persino fatali.

Cosa altro c’è nella miscela atmosferica?

L’ozono e il particolato non sono i soli inquinanti atmosferici che interessano l’Europa. Le nostre autovetture, i camion, gli impianti energetici e le altre strutture industriali hanno bisogno di energia. Quasi tutti i veicoli e gli impianti utilizzano carburanti di vario tipo, dalla cui combustione ottengono energia.

La combustione dei carburanti di solito modifica la struttura di molte sostanze, compreso l’azoto — il gas più abbondante nella nostra atmosfera. Quando l’azoto reagisce con l’ossigeno, nell’aria si formano ossidi di azoto (compreso il biossido di azoto NO2). Se invece l’azoto reagisce con atomi di idrogeno, si forma ammoniaca(NH3), un altro inquinante atmosferico, che ha effetti altamente nocivi sulla salute umana e la natura.

I processi di combustione emettono di fatto una molteplicità di altri inquinanti atmosferici, dall’anidride solforosa e al benzene, fino al monossido di carbonio e ai metalli pesanti. Alcune di queste sostanze inquinanti provocano effetti a breve termine sulla salute umana. Altre, compresi metalli pesanti ed inquinanti organici persistenti, si accumulano nell’ambiente. In questo modo entrano nella nostra catena alimentare, per poi finire nei nostri piatti.

Altre sostanze inquinanti, come il benzene, possono danneggiare il materiale genetico delle cellule e causare il cancro in caso di esposizione a lungo termine. Dato che il benzene è utilizzato come additivo della benzina, circa l’80 % del benzene rilasciato nell’atmosfera in Europa proviene dalla combustione dei carburanti usati dai veicoli.

Un altro inquinante noto per causare il cancro, il benzo[a]pirene (BaP), è emesso principalmente dalla combustione di legno o carbone bruciati in stufe domestiche. I gas di scarico delle autovetture, in particolar modo quelli dei veicoli diesel, rappresentano un’altra fonte di BaP. Oltre a causare il cancro, il BaP può anche irritare gli occhi, il naso, la gola e i canali bronchiali. Il BaP si trova di solito in particelle sottili.

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