SLIDE ALCUNI FENOMENI LEGATI ALLINQUINAMENTO ATMOSFERICO PIOGGE ACIDE

SLIDE ALCUNI FENOMENI LEGATI ALL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO PIOGGE ACIDE Causa: aumento della concentrazione atmosferica di SO 2 e NOx conseguente all’incremento dell’uso dei combustibili fossili Tempo di permanenza nell’atmosfera: - 2 -4 gg per SO 2 → > deposizioni nelle zone a > emissioni - tempi più lunghi per NOx → < deposizioni in prossimità delle fonti di emissione Regioni più colpite: Canada, Scandinavia, Germania. In Italia, danni limitati per la costituzione geologica del suolo Effetti sull’uomo danni alla salute da: • assunzione di alimenti provenienti da acque o suoli acidi contenenti metalli tossici • inalazione di SO 2 e NOx

PIOGGE ACIDE Effetti sulla visibilità per riflessione della luce, riduzione della visibilità da 200 -300 km a meno di 10 m Effetti sulle piante: entro 10 -20 anni, rischio di completa distruzione di molte foreste del mondo, siccità, progressiva aridità dei suoli Aggressione duplice: • accumulo nelle foglie degli inquinanti acidi in concentrazioni tossiche • acidificazione del suolo, con: Ø liberazione dello ione alluminio → sostituzione calcio sui peli radicali delle piante Ø diminuzione apporto nutrienti → indebolimento piante rispetto all’attacco di insetti, malattie e variazioni climatiche eccessive

PIOGGE ACIDE Effetti sull’ecosistema • compromissione di processi microbiologici (azotofissazione) • impoverimento dei terreni privi di calcare, perdita di ioni calcio, magnesio, potassio e sodio (scambiati con ioni idrogeno liberati dagli acidi) • liberazione nel suolo, per forte abbassamento del p. H, di alluminio trivalente, molto tossico • conseguenze sugli organismi acquatici, dirette (tossicità delle acque) e indirette (scomparsa dei vegetali e delle prede, parte della catena alimentare) • blocco dello sviluppo embrionale di alcuni pesci a p. H < 6 • blocco della riproduzione della maggior parte dei pesci a p. H < 5: scomparsa di salmoni e trote

Piogge acide Effetti sui materiali • corrosione • dilavamento meccanico del materiale reso friabile e solubile dagli acidi; in particolare: Ø trasformazione della pietra calcarea in gesso: ac. solforico + carbonato di calcio = solfato di calcio +acqua + anidride carbonica Ø corrosione del rame con formazione di patine verdastre di carbonati e solfati basici di rame (idem sul bronzo) Ø degradazione delle strutture in ferro (e in acciaio), con trasformazione, prima, in solfato di ferro e poi in ossido/idrossido di ferro

RAREFAZIONE DELLO STRATO DI OZONO STRATOSFERICO All’equatore - a ƛ < 242 nm: formazione di O 3 - a 240 < ƛ < 340 nm; fotolisi di O 3 Funzioni dell’O 3 stratosferico: assorbimento del 100% UV-C e del 90% UV-B Effetti dei raggi UV-B e UV-C: • sterilizzazione di molte forme di vita • parziale inibizione della fotosintesi • rallentamento della crescita delle piante e diminuzione dei raccolti • distruzione di parte del fitoplancton • danni oculari (cataratta) • alterazioni del sistema immunitario • melanomi ed altri tumori della pelle (danni al DNA)

VARIAZIONI DELLA CONCENTRAZIONE DI OZONO • variazione ciclica pluriennale (ciclo solare): 1 -2% • variabilità naturale intrinseca (annuale): 40% • variazione per fenomeni casuali: 10% • variazione per condizioni meteorologiche: 30 -50% • azione degli inquinanti dal 1979: diminuzione dell’ozono del 5% ogni 10 anni; • nell’emisfero settentrionale, tra 60 e 80°, nel periodo inverno-primavera, riduzione del 7, 5% ogni 10 anni • sull’Antartide, tra settembre e ottobre: assottigliamento del 60%

CAUSE ANTROPICHE DELLA RAREFAZIONE DELLO STRATO DI OZONO STRATOSFERICO Sostanze ODS (Ozone Depleting Substances): • CFC • HCFC • BFC • HBFC • Tetracloruro di carbonio • Tricloroetano • Bromuro di metile ODP (Ozone Depleting Potential) bromo > ODP cloro Meccanismo di azione delle ODS

Provvedimenti internazionali per contrastare la rarefazione dello strato di ozono stratosferico • Protocollo di Montreal (1987): ha impegnato le parti firmatarie a stabilizzare, ridurre e, quindi, bandire le produzioni e i consumi delle sostanze lesive per l’ozono stratosferico secondo uno schema articolato per obiettivi e scadenza temporali. • Messa al bando totale dei CFC: 2030; nella UE, bando a partire dal 2015 • II Conferenza delle Parti (Londra, 1990): istituzione del Fondo Multilaterale per l’Ozono • HCFC: ODP < CFC, ma, secondo Reg. 1005/2009: • - sospensione della produzione nella Comunità: dal 2020 • - progressiva diminuzione dei consumi, fino a completa eliminazione entro il 2030

RAREFAZIONE DELLO STRATO DI OZONO STRATOSFERICO HFC: ODP = 0, ma GWP > CO 2 (in 100 anni, GWP di 1 kg di HFC: 9712. 000 volte > CO 2 Estensione record “buco” ozono: 29, 9 mln kmq (9 settembre 2000); estensione 22/9/2012: 21, 2 mln kmq Alternative ai gas fluorurati: • ammoniaca (negli impianti di refrigerazione industriale: 90% della quota di mercato in Europa, 95% negli USA; aeroporti di Heathrow e Auckland) • idrocarburi (propano, etano ecc. ): ODP e GWP = 0; sono utilizzati dal 90% dei frigoriferi domestici venduti in Europa • anidride carbonica: usata per raffreddare i frigoriferi di 1. 134 supermercati europei e il computer centrale della banca ABN, nonché nella refrigerazione industriale

EFFETTO SERRA - T media della terra in assenza di gas serra: -18°C - T media della terra: 15°C Secondo il Rapporto 2007 dell’IPCC: - dalla fine del XIX sec. , aumento della T di 0, 76°C - dal XXI sec. , aumento della T tra 1, 1 e 6, 4°C Gas serra: anidride carbonica, vapor acqueo, metano, ossido nitroso, ozono, HFC, perfluorocarburi, esafluoruro di zolfo ecc. Vita media atmosferica: da pochi anni a migliaia di anni GWP: posto 1 quello di CO 2: • metano: 21 • vari HCFC e HFC: tra 93 e 12. 100 • esafluoruro di zolfo: 23. 900

Effetto serra: rappresentazione fenomeno ← emissione della radiazione I. R.

VIDEO EFFETTO SERRA https: //www. youtube. com/watch? v=D_Els. AGz. T 2 A

EFFETTO SERRA - Conseguenze del fenomeno - Protocollo di Kyoto → E. T. (Dir. 2003/87/CE, entrata in vigore il 1/1/2005) - Strategia UE 20 -20 -20 (dal 2013 al 2020) - Nel 2014, nuovo pacchetto energia per il 2030: riduzione delle emissioni di gas serra del 40% rispetto ai valori del 1990; obiettivo vincolante sulle rinnovabili del 27% per l’UE e nuove politiche in materia di efficienza - Conferenza sul clima di Parigi (dicembre 2015). Punti principali dell’accordo: v entrata in vigore: 2020 v obiettivo: aumento T globale ◄ 2°C, con sforzi per mantenerlo entro 1, 5° C v elaborazione di Piani nazionali, contenenti obiettivi di riduzione delle emissioni v revisioni quinquennali, a partire dal 2018 v erogazione di 100 mld/anno da parte dei P. I. , per promozione tecnologie a basso impatto nei PVS

EFFETTO SERRA CRITICHE ALL’ACCORDO DI PARIGI: • • • assenza di sanzioni in caso di mancato raggiungimento degli obiettivi prima revisione tardiva assenza di un calendario per la sostituzione totale delle fonti fossili controlli quinquennali dei Paesi emergenti autocertificati assenza di controlli per gas di scarico di aerei e navi

SMOG FOTOCHIMICO Variabili che influenzano lo smog fotochimico: • precipitazioni atmosferiche • venti • topografia Effetti sull’uomo: a basse concentrazioni: irritazioni occhi, naso, gola, lacrimazione effetti acuti: aumentata sensibilità agli allergeni, aumentata suscettibilità alle malattie respiratorie, aumento degli attacchi di asma effetti cronici: continuo mal di testa, diminuita performance polmonare, fibrosi polmonare, aumentata suscettibilità alle infezioni respiratorie, aumentato rischio di cancro polmonare Effetti sull’ambiente: • blocco della fotosintesi • diminuita produttività agricola • minore qualità dei prodotti • suscettibilità all’attacco di insetti e parassiti • maggiore sensibilità alla mancanza di nutrienti e alle avverse condizioni climatiche Inoltre, danni alle opere d’arte e libri •

SMOG FOTOCHIMICO E’ un complesso di inquinanti secondari, generati da reazioni chimiche catalizzate dai raggi U. V, in condizioni di stabilità meteorologica e di forte insolazione, con T di almeno 18°C. Precursori: 1) idrocarburi incombusti, tra cui i VOC; 2) NOx Composizione: O 3, PAN, PBN, aldeidi ecc. Colore: dal giallo-arancio al marroncino Principali cause: processi di combustione dei combustibili fossili, traffico veicolare, incenerimento rifiuti, combustione materiale vegetale Zone di maggiore frequenza del fenomeno: aree a grande densità abitativa, città a basse latitudini (clima più caldo), valli, città ad alta intensità luminosa Possibilità di diffusione: spostamento dall’area di produzione fino a centinaia di km di distanza Ciclo fotostazionario dell’ozono: NO 2 + raggi U. V. → NO + O (biossido di azoto + raggi U. V. forma monossido di azoto + ossigeno “reattivo”) O + O 2 → O 3 (ossigeno “reattivo” + ossigeno formano ozono) O 3 + NO → NO 2 + O 2 (ozono + monossido di azoto formano biossido di azoto + ossigeno)