Ozono (O3) |
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1. Cos’è?
L’ozono è un gas formato da tre atomi di ossigeno (O3) di odore pungente, altamente reattivo, dotato di un elevato potere ossidante e ad elevate concentrazioni di colore blu/azzurro. In natura è presente negli strati alti dell’atmosfera terrestre, in particolare in una porzione della stratosfera ad un altezza compresa fra i 30 e i 50 km dal suolo, detta anche ozonosfera, ed ha la funzione importante di proteggere la superficie terrestre dalle radiazioni ultraviolette emesse dal sole che sarebbero dannose per la vita degli esseri viventi. L’ozono è dunque indispensabile alla vita sulla Terra perché impedisce il passaggio dei raggi pericolosi per la nostra salute. L'assenza di questo composto nella stratosfera è chiamata generalmente “buco dell’ozono”. Negli strati bassi dell'atmosfera invece, la cosiddetta “troposfera” (al di sotto dei 10-15 km di altezza dal suolo), esso è presente naturalmente in basse concentrazioni, per effetto del naturale scambio con la stratosfera. Tale concentrazione può però aumentare in alcune aree a causa del cosiddetto “smog fotochimico”, che si origina soprattutto nei mesi estivi in concomitanza di un intenso irraggiamento solare e di un’elevata temperatura. Se dunque il “buco dell’ozono” si riferisce all'assottigliamento dello strato di ozono di cui abbiamo bisogno per proteggerci dalle radiazioni ultraviolette, l'inquinamento da Ozono si riferisce all'aumento della sua presenza nell'aria che respiriamo, soprattutto nei periodi estivi, e che può avere effetti dannosi sulla salute dell'uomo e sull'ambiente. |
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2. Sorgenti A differenza degli inquinanti “primari”, cioè direttamente riconducibili a specifiche fonti di emissione, l'ozono è un inquinante “secondario”, la cui relazione con i suoi precursori non è di facile determinazione. Diversi gruppi di studio a livello mondiale sono da molti anni impegnati nello studio di questo complesso fenomeno, al fine di comprenderne i meccanismi e di trovare possibili soluzioni. La presenza dell’ozono nella troposfera è in parte dovuto al naturale scambio che avviene con la stratosfera e può avere una concentrazione compresa tra i 20 e gli 80 µg/m3. Concentrazioni di Ozono più elevate sono causate da un ciclo di reazioni fotochimiche (“smog fotochimico”) di inquinanti primari, detti anche precursori, principalmente gli ossidi di azoto, gli idrocarburi ed i cosiddetti composti organici volatili (C.O.V.). Le sorgenti di questi inquinanti “precursori” dell’ozono sono sia di tipo antropico (veicoli a motore, processi di combustione, centrali termoelettriche, solventi chimici, …), sia di tipo naturale (boschi e foreste emettono C.O.V. molto reattivi, come i “Terpeni”). Le concentrazioni di Ozono sono influenzate anche da diverse variabili meteorologiche, come l'intensità della radiazione solare e la temperatura. Pertanto la sua presenza è variabile nell’arco della giornata e delle stagioni. Il periodo critico per tale inquinante è tipicamente quello estivo, quando le particolari condizioni di alta pressione, bassa umidità, elevate temperature e scarsa ventilazione favoriscono il ristagno e l'accumulo degli inquinanti e il forte irraggiamento solare innesca le reazioni fotochimiche responsabili della formazione dell’Ozono: normalmente i valori massimi sono raggiunti nelle ore più calde della giornata, dalle 12 alle 18 per poi scendere durante le ore notturne. Al contrario in inverno si registrano le concentrazioni più basse, soprattutto a causa del limitato irraggiamento solare. 3. Dove si trova? La capacità dell’ozono di spostarsi con le masse d'aria anche a diversi chilometri dalla fonte, comporta la presenza di concentrazioni elevate anche a grandi distanze dalle sorgenti (decine o centinaia di km), determinando il rischio di esposizioni significative in gruppi di popolazione relativamente distanti dalle fonti principali di inquinanti precursori. In generale, è importante sottolineare che, in prossimità di fonti produttrici di monossido di azoto (NO), emesso principalmente dai veicoli a motore e dagli impianti di combustione, l’ozono viene significativamente consumato dalla reazione: NO + O3 = NO2 + O2 Di conseguenza i valori più elevati di questo inquinante si raggiungono normalmente nelle zone meno interessate dalle attività umane. Negli ambienti interni la concentrazione di ozono è notevolmente inferiore, in quanto la sua grande reattività ne consente la rapida distruzione. Per questo motivo in situazioni di allarme è consigliabile che le persone a maggior rischio rimangano a casa. 5. Effetti sulla salute e sull’ambiente I motivi che rendono necessari il monitoraggio dell’ozono e la riduzione delle sue concentrazioni in atmosfera sono numerosi. La presenza di elevati livelli di ozono, a causa del suo alto potere ossidante (per effetto dell'ossigeno nascente che si libera quando la molecola si dissocia), danneggia la salute umana, ma anche quella degli animali e delle piante (ne influenza la fotosintesi e la crescita, entra nel processo di formazione delle piogge acide, con danni alla vegetazione ed ai raccolti), deteriora i materiali (danni al patrimonio storico-artistico) e riduce la visibilità. Per quanto riguarda gli effetti sulla salute dell’uomo, al momento non sono ancora ben note le conseguenze “croniche”, derivanti cioè da una lunga esposizione a basse concentrazioni di ozono. Gli effetti “acuti” più evidenti sono la forte azione irritante alla mucosa degli occhi, infiammazioni ed alterazioni a carico dell’apparato respiratorio (soprattutto naso e gola, con tosse, difficoltà respiratorie, sensazioni di affaticamento e perfino edema polmonare) ed un senso di pressione sul torace. Concentrazioni particolarmente elevate possono portare anche ad alterazioni delle funzioni respiratorie, ad un aumento della frequenza degli attacchi asmatici, ad una diminuzione della resistenza alle infezioni batteriche polmonari, all'insorgere di malattie dell'apparato respiratorio ed al peggioramento di patologie, già in atto, di tipo respiratorio (polmoniti croniche ostruttive, bronchiti croniche, asma, enfisema polmonare) e cardiaco (ischemia del miocardio). Le più recenti indagini mostrano che lo smog estivo ed il forte inquinamento atmosferico possono portare ad una maggiore predisposizione ad allergie delle vie respiratorie. I rischi dipendono dalla concentrazione di ozono presente e dalla durata, dalla modalità dell'esposizione e dal volume totale di aria respirata. Ad esempio in caso di sforzi fisici l'azione irritante risulta più intensa e le prestazioni fisiche possono diminuire: secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (O.M.S.) la funzione respiratoria diminuisce in media del 10% nelle persone sensibili che praticano un’attività fisica all'aperto se la concentrazione dell'Ozono nell'aria raggiunge 200 µg/m3. In generale occorre ricordare che gli effetti dell'ozono sono contraddistinti da grandi differenze individuali e gli eventuali disturbi sanitari non hanno carattere cumulabile, ma tendono a cessare con l'esaurirsi del fenomeno di concentrazione acuta di ozono. In generale i soggetti più sensibili appartengono a quelle categorie che hanno una ridotta capacità respiratoria o che hanno una respirazione più veloce perché svolgono attività fisica all'aperto: • soggetti sensibili: anziani, bambini, donne in gravidanza, chi svolge attività lavorativa o fisica all’aperto; • soggetti a rischio: persone asmatiche, con patologie polmonari o cardiache. Il comportamento da tenere in questi casi è quello di evitare prolungate esposizioni all'aperto nelle ore più calde della giornata (dalle ore 10 alle ore 18) e ridurre al minimo, sempre durante le stesse ore, lo svolgimento di attività fisiche affaticanti che comporterebbero un aumento dell'impegno respiratorio. Inoltre è consigliabile una corretta alimentazione, integrando la dieta quotidiana con cibi ricchi di sostanze antiossidanti: • vitamina C: pomodori, peperoni rossi e verdi, patate, cavoli, broccoli, verdure a foglie verdi, agrumi, fragole, meloni; • vitamina E: fegato, uova, asparagi, avocado, noci, mandorle, germe di grano, farina di grano tenero, olio di oliva, di arachidi, di germe di grano, di fegato di merluzzo; • Selenio: pollo, rognone, fegato, tonno, molluschi, pomodori, broccoli, cavoli, cipolle, funghi, cereali integrali, noci del Brasile, lievito di birra, germe di grano. Come già accennato, l’ozono è, fra gli inquinanti atmosferici, quello che svolge una marcata azione fitotossica nei confronti degli organismi vegetali, con effetti immediatamente visibili di necrosi fogliare ed effetti meno visibili come alterazioni enzimatiche e riduzione dell’attività di fotosintesi. Essendo inoltre un forte ossidante, l'ozono può provocare danni anche ai materiali, provocandone la riduzione delle caratteristiche di resistenza meccanica. 5. Limiti normativi Per l’Ozono il riferimento normativo è il Decreto Legislativo del 21 maggio 2004, n. 183 (recepimento della direttiva europea 2002/3/CE), che fissa valori bersaglio, obiettivi a lungo termine, soglie di informazione e allarme. Per gli episodi di tipo acuto sono fissate una soglia di informazione ed una soglia di allarme:
Per soglia di informazione e di allarme si intendono il livello oltre il quale vi e' un rischio per la salute umana in caso di esposizione di breve durata (solo per alcuni gruppi particolarmente sensibili della popolazione nel caso della soglia di informazione) e raggiunto il quale devono essere comunicate in modo dettagliato le informazioni relative ai superamenti registrati, le previsioni per i giorni seguenti, le informazioni circa i gruppi della popolazione colpiti, con la massima tempestività alla popolazione ed alle strutture sanitarie competenti. Nel caso di superamento di dette soglie, a causa della inefficacia di provvedimenti contingenti e limitati nel tempo e nello spazio, la popolazione deve essere informata sui rischi relativi all’esposizione a questo inquinante. La qualità dell’aria, in riferimento alla presenza di ozono, è pertanto classificabile secondo tre livelli:
Raccomandazioni LIVELLO 1 (soglia di informazione) • I soggetti più sensibili (bambini, anziani, asmatici, bronchitici cronici, cardiopatici) devono evitare di svolgere attività fisica anche moderata all’aperto, come camminare velocemente, in particolare nelle ore più calde ed assolate. • Gli adolescenti devono evitare di svolgere negli stessi periodi attività fisica intensa all’aperto. LIVELLO 2 (soglia di allarme) • I soggetti più sensibili devono evitare di svolgere qualsiasi attività fisica all’aperto, in particolare nelle ore più calde ed assolate. • Gli adolescenti devono evitare di svolgere negli stessi periodi attività fisica anche moderata all’aperto. • Tutta la popolazione e quindi anche i soggetti meno sensibili come gli adulti sani, devono evitare di svolgere intensa attività fisica all’aperto, come ad esempio correre, nelle ore più calde ed assolate. I valori bersaglio, ovvero le concentrazioni fissate al fine di evitare a lungo termine effetti nocivi sulla salute umana e sull’ambiente nel suo complesso, da conseguirsi per quanto possibile entro un dato periodo di tempo, sono i seguenti:
Gli obiettivi a lungo termine, ossia la concentrazione di Ozono nell’aria al di sotto della quale si ritengono improbabili effetti nocivi diretti sulla salute umana e sull’ambiente, da conseguire nel lungo periodo, al fine di fornire un’efficace protezione della salute umana e dell’ambiente, sono i seguenti:
(*) Per AOT40 si intende la somma della differenza tra le concentrazioni orarie superiori a 80 µg/m³ (=40 parti per miliardo) e 80 µg/m³ in un dato periodo di tempo, utilizzando solo i valori di 1 ora rilevati tra le 08.00 e le 20.00. |
