Monitoraggio qualità dell’aria: classificazione degli inquinanti e AQI

Attraverso laboratori mobili di proprietà il Gruppo C.S.A. esegue tutte le tipologie di prelievo necessarie per il monitoraggio della matrice ambientale aria e, sfruttando analizzatori automatici per inquinanti specifici, è in grado di fornire in breve tempo dati sui livelli di determinati contaminanti.

Esistono due tipologie di inquinanti atmosferici: quelli particellari e quelli gassosi.

Il particolato atmosferico è formato da una miscela complessa di particelle solide e liquide di sostanze organiche ed inorganiche che tendono a rimanere sospese in aria.

Anche se la maggior parte di queste particelle è il risultato delle attività umane (scarichi dei veicoli, emissioni industriali, combustione delle colture e, in generale, tutti i fenomeni legati all’industrializzazione), ci sono alcune particelle che derivano da fonti naturali come da eruzioni vulcaniche, fumo di incendi o tempeste di polvere.

Il particolato atmosferico è indicato dalla sigla “PM” (dall’inglese “particulate matter”) seguito da un numero che lo classifica in base alle dimensioni delle particelle.

Gli inquinanti particellari sono classificati in:

• PM10: in questa categoria rientrano le particelle con un diametro aerodinamico inferiore a 10 micron. Ecco qualche esempio: polline, polvere, particelle di combustione;
• PM2.5: sono particelle molto fini con un diametro aerodinamico inferiore a 2.5 micron prodotte dai fumi di combustione, gli scarichi dei veicoli o incendi boschivi;

Il particolato atmosferico, può inoltre essere classificato in ulteriori classi:

• PM1: queste particelle sono caratterizzate da una dimensione minore rispetto a quelle appena descritte, inferiore a 1 micron;
• UFP – nanoparticelle: le particelle ultrafini (UFP) hanno una dimensione minore di 0.1 micron. Possono entrare nell’organismo attraverso l’apparato respiratorio o il flusso sanguigno, provocando danni cerebrali, malattie polmonari o cardiache.

Sono inquinanti gassosi:

• Ozono (O3): a livello stratosferico le molecole di ozono rappresentano uno scudo contro le radiazioni ultraviolette del sole. A livello del suolo, la formazione di ozono è dovuta ad una reazione tra la radiazione solare e molecole di NO2. L’ozono è una sostanza fortemente ossidante che ad elevate concentrazioni può provocare anche effetti dannosi sulla salute;
• Ossidi di azoto NO, NO2, NOx: L’ossido di azoto, NO, si forma principalmente per reazione dell’azoto con l’ossigeno in processi che avvengono ad elevata temperatura, ad esempio durante le combustioni per la produzione di calore, vapore, energia elettrica, energia meccanica, incenerimento, ecc.. L’ossido di azoto, interagendo con l’ossigeno durante il processo di raffreddamento dei fumi, si trasforma parzialmente in biossido di azoto (NO2) con formazione di un miscuglio dei due ossidi (NOx). L’NO2 è tra i vari ossidi di azoto quello più importante da un punto di vista tossicologico. Tale composto possiede un forte potere ossidante, che esercita prevalentemente sulle mucose con cui viene in contatto;
• Il monossido di carbonio (CO): è un gas prodotto principalmente dalla combustione endotermica in carenza di ossigeno, oltre che da alcune attività industriali. La sua tossicità è dovuta al fatto che, legandosi all’emoglobina al posto dell’ossigeno, impedisce una buona ossigenazione del sangue, con conseguenze dannose sul sistema nervoso e cardiovascolare;
• Biossido di zolfo SO2: o anidride solforosa, è un gas la cui presenza in atmosfera è da ricondursi alla combustione di combustibili fossili poco raffinati quali carboni, petroli e derivati. Le principali sorgenti antropiche sono gli impianti di produzione di energia, gli impianti termici di riscaldamento, alcuni processi industriali e in minor misura, il traffico veicolare, con particolare riferimento ai motori diesel;
• BTEX-Benzene-Etilbenzene-Toluene-Xileni: Sono i quattro idrocarburi aromatici più noti. Le principali fonti di emissione di BTEX sono costituite dal traffico, dalla combustione della biomassa e dal settore industriale. Di questi l’unico normato è il benzene. Si tratta di una sostanza presente nel petrolio e suoi derivati. Oltre ad essere uno dei composti aromatici più utilizzati è anche uno dei più tossici, in quanto è stato accertato che il benzene è una sostanza cancerogena per l’uomo. Nell’atmosfera la sorgente più rilevante di benzene è rappresentata dal traffico veicolare, principalmente dai gas di scarico dei veicoli alimentati a benzina, nei quali il benzene viene aggiunto al carburante come antidetonante, miscelato con altri idrocarburi (toluene, xilene, ecc.) in sostituzione del piombo tetraetile impiegato in passato.

Altri composti gassosi sono:

• Acido solfidrico H2S: è presente nelle emissioni delle zone geotermiche e vulcaniche, è prodotto dalla degradazione batterica di proteine animali e vegetali. Tutte le operazioni di trattamento dei prodotti petroliferi a qualsiasi livello hanno la possibilità di emettere quantità più o meno abbondanti di H2S sia sottoforma di un continuo rilascio nell’ambiente che durante le fasi di estrazione, stoccaggio, lavorazione e trasporto di petrolio. È una sostanza estremamente tossica poiché è irritante e asfissiante;
• Metano e non metanici – CH4, NMHC: il metano è uno dei composti naturalmente presente in aria. La sua presenza in atmosfera è dovuta sia da processi antropici che da fonti naturali ed è un potente gas ad effetto serra. Con la dizione “idrocarburi non metanici” – NMHC si intende indicare tutti gli idrocarburi leggeri presenti nell’aria ad esclusione del metano. Esistono decine di migliaia di composti organici noti ed usati dall’industria che possiamo ritrovare nell’aria sottoforma di gas o vapore, appartengono alla classe più ampia dei Composti Organici Volatili e sono precursori dell’ozono troposferico. Gli idrocarburi totali-THC rappresentano l’insieme costituito dai NMHC e metano;
• Anidride carbonica (CO2): La CO2 è il terzo composto più abbondante in aria, dopo azoto e ossigeno. La sua concentrazione in aria è intorno a 400 ppm (particelle per milione) o 0,04% e non è pericolosa per la salute. Il problema della CO2 è legato al fatto di essere il più importante gas serra ed emerge quando la sua concentrazione nell’atmosfera cresce a causa delle attività umane. La combustione di combustibili fossili come carbone, petrolio e gas naturale per produrre energia è la principale responsabile dell’aumento di CO2 nell’aria; anche la deforestazione contribuisce, riducendo la capacità degli ecosistemi di assorbirla.