Le principali unita' di misura per le concentrazioni di inquinanti
nell'aria cui si fa riferimento in questa pagina sono:
ng/m3 (nanogrammi/metro cubo)
µg/m3 (microgrammi/metro cubo)
mg/m3 (milligrammi/metro cubo)
MONOSSIDO DI CARBONIO (CO)
Caratteristiche
La piu' importante fonte di CO nelle aree urbane e' rappresentata dal traffico
autoveicolare. Le emissioni sono maggiori dove il movimento del traffico
e' rallentato, ad esempio in presenza di incroci con semaforo o in condizjoni
di ingorghi di traffico. Inoltre, l'inquinamento dell'aria da CO e' favorito
dalla diffusione di veicoli privi di idonei dispositivi di riduzione delle
emissioni (sistemi catalitici). E anche possibile un inquinamento dovuto
a sorgenti industriali.
I livelli di background naturale di CO variano tra 0.01 e 0.23 mg/m3.
In particolari micro-ambienti (es. parcheggi sotterranei, tunnel stradali)
le concentrazioni del CO possono raggiungere livelli estremamente elevati
(anche oltre i 115 mg/m3 per diverse ore, con valori di picco sul breve
periodo anche molto piu' alti), a causa della insufficiente ventilazione.
Alte concentrazioni di CO (fino a 60 mg/m3) si raggiungono anche all'interno
di ambienti domestici, a seguito dell'impiego di stufe a gas. Anche il fumo
di sigaretta contribuisce all'aumento delle concentrazioni indoor di CO.
Effetti sulla salute
Gli effetti tossici dell'esposizione acuta al monossido di carbonio sono
ben noti, e sono dovuti alla proprieta' del CO di fissarsi con l'emoglobina
del sangue, formando la carbossiemoglobina (COHb), e riducendo in tal modo
le capacita' del sangue di trasportare ossigeno nelle varie parti del corpo.
Si formano inoltre diverse eme-proteine che alterano il funzionamento di
altri organi, quali il cervello, il sistema cardiovascolare, muscoli scheletrici
e feto in sviluppo.
Per proteggere da infarto le persone di mezza eta' o gli anziani, con documentate
o latenti malattie circolatorie coronariche, e per proteggere il feto delle
donne in gravidanza da effetti ipossici, il livello di carbossiemoglobina
non deve superare il 2,5%.
Basandosi su questo l'OMS (1995) ha suggerito le seguenti linee guida per
il CO; 100 mg/m3 per 15 minuti, 60 mg/m3 per 30 min., 30 mg/m3 per 1 ora
e 10 mg/m3 per 8 ore.
Studi epidemiologici recenti hanno messo in rilievo una associazione tra
concentrazioni di CO rilevato nell'ambito urbano e ricoveri di emergenza
per malattie cardiovascolari (Schwartz, 1999) e respiratorie (Sheppard,
1999), pur essendo difficile interpretare tale associazione in senso causale.
E' stato infine ipotizzato che la rilevazione del CO in ambito urbano possa
costituire un buon indicatore delle particelle ultrafini aerodisperse.
BIOSSIDO D'AZOTO (NOx)
Caratteristiche
La principale fonte dell'inquinamento da ossidi di azoto (NOx) e' rappresentata
dal traffico veicolare. Questo e' ritenuto responsabile della meta' delle
emissioni totali presenti in Europa. La proporzione di emissioni da traffico
veicolare e' naturalmente piu' alta in ambienti urbani. Altre fonti importanti
sono rappresentate dalle centrali termiche, dal riscaldamento domestico
e da impianti industriali.
Nell'atmosfera gli ossidi di azoto sono emessi principalmente come monossido
di azoto, che viene rapidamente trasformato in NO2 per la presenza di sostanze
ossidanti (quali ad esempio l'ozono).
In generale, l'NO2 si comporta come un inquinante secondario, e pertanto
tende ad essere distribuito spazialmente in maniera piu' omogenea degli
inquinanti primari da traffico quali, ad esempio, il CO.
Gli ossidi di azoto (comunemente definiti NOx) sono prodotti da tutti i
processi di combustione, indipendentemente dal tipo di combustibile utilizzato.
Gli ossidi di azoto (NOx) comprendono il Monossido di Azoto (NO),
il Biossido di Azoto (NO2) e altri gas e vapori.
Effetti sulla salute
Le evidenze attualmente disponibili indicano che l'NO2 e' responsabile sia
di effetti acuti che di effetti cronici, particolarmente in gruppi di popolazione
sensibili, quali, ad esempio, gli asmatici. L'NO2 agisce principalmente
come sostanza ossidante che puo' danneggiare le membrane e le proteine cellulari.
Per esposizioni acute a concentrazioni molto elevate si possono avere risposte
infiammatorie delle vie aeree, anche in soggetti sani. Tuttavia, i soggetti
asmatici o i pazienti con malattie polmonari croniche ostruttive sono senza
dubbio piu' suscettibili alle basse concentrazioni.
Sulla base delle evidenze attualmente disponibili, l'OMS ha proposto un
valore guida orario di 200 µg/m3.
Diversi studi, sia epidemiologici che sperimentali, hanno inoltre evidenziato
che l'esposizione cronica a NO2 puo' essere causa di effetti respiratori
cronici. Per la protezione della popolazione dagli effetti cronici, l'OMS
ha proposto un valore guida medio annuale di 40 µg/m3, adottato anche
dalla Direttiva del Consiglio d'Europa 1999/30/CE del 22 Aprile 1999 che
ne dispone il rispetto entro il 2010.
La nocivita' degli ossidi di azoto e' inoltre legata al fatto che essi concorrono
a dar luogo, in presenza dell'irraggiamento solare, ad una serie di reazioni
fotochimiche secondarie che portano alla formazione di vari inquinanti noti
comunemente con il nome di ''smog fotochimico''. Infine, gli ossidi di azoto
contribuiscono alla formazione di piogge acide e, favorendo l'accumulo di
nitrati al suolo e nelle acque, possono provocare alterazioni degli equilibri
ecologici ambientali (eutrofizzazione).
BIOSSIDO DI ZOLFO (SO2)
Caratteristiche
E' il naturale prodotto dello zolfo e dei composti che lo contengono allo
stato ridotto secondo la relazione:
S + O2 -> SO2
E' un gas incolore, di odore pungente. Le principali emissioni di SO2 derivano
dai processi di combustione che utilizzano combustibili di tipo fossile
(gasolio, olio combustibile, carbone) in cui lo zolfo e' presente come impurita',
e dai processi metallurgici.
La piu' importante sorgente antropica di SO2 e' rappresentata dagli impianti
di riscaldamento domestici; non trascurabile e' il contributo del traffico
veicolare (6-7%), in particolare dei veicoli con motore diesel.
Effetti sulla salute
In generale, l'S02 e derivati agiscono sulla funzionalita' respiratoria,
provocando per esposizione acuta effetti bronco costrittori sia in soggetti
sani che in bronco - pneumopatici e soprattutto in asmatici. L'effetto e'
aumentato dall'esercizio fisico, dall'esposizione ad aria fredda e secca
e dall'esposizione ad ozono.
Poiche' e' stato osservato che l'esposizione prolungata a concentrazioni
annuali superiori a 100 µg/m3 determina sintomi o patologia respiratoria,
l'OMS ha proposto come valore guida il valore medio annuale di 50 µg/m3
.
Occorre precisare che SO2 e particolato aerodisperso sono prodotti dalle
medesime fonti ed e' percio' difficile studiare gli effetti dell'esposizione
ad uno indipendentemente dall'altro. Le particelle di piu' piccolo diametro
sono, infatti, in grado di veicolare l'SO2 nelle vie respiratorie profonde.
OZONO (O3)
Caratteristiche
L'ozono e' un inquinante secondario, che non e' direttamente emesso nell'aria
ma che si forma attraverso reazioni fotochimiche a partire da alcuni precursori,
quali composti organici volatili (COV), monossido di azoto (NO) e di carbonio
(CO), in presenza dell'irraggiamento solare.
La concentrazione di ozono osservata al suolo risulta da un equilibrio dinamico
che dipende in maniera complessa da molteplici fattori che portano alla
produzione ed alla rimozione di ozono; la rimozione avviene sia per deposizione
al suolo, ma soprattutto per rimozione chimica, in quanto l'ozono e' un
forte ossidante che reagisce chimicamente con una grande quantita' di sostanze
presenti nell'aria e nel suolo, tra cui l'NO.
In prossimita' delle fonti principali di NO, come le strade ad alto traffico,
i livelli di ozono sono molto piu' bassi, perche' l'effetto di rimozione
da NO e' cospicuo.
Effetti sulla salute
L'ozono rappresenta certamente, insieme al particolato, l'inquinante piu'
importante dal punto di vista degli effetti sulla salute. Viene assorbito
per inalazione e penetra profondamente nell'apparato respiratorio. L'esposizione
acuta ad ozono causa una diminuzione transitoria della funzione polmonare
e una risposta infiammatoria delle vie aeree profonde: sintomi tipici sono
tosse, dispnea, dolore toracico. Studi epidemiologici associano l'esposizione
ad ozono ad un aumento del numero di ricoveri ospedalieri per disturbi respiratori,
asma inclusa.
Le conoscenze disponibili (da studi sul campo o in situazioni di esposizione
controllata), hanno portato l'OMS a suggerire un valore guida di 120 µg/m3
per la concentrazione media su 8 ore.
POLVERI SOTTILI (PM10, PM 2,5..)
Caratteristiche
Le polveri sottili, dette anche aerosol atmosferico, sono formate da particelle
di diametro compreso tra 0.005 µm e 100 µm. In particolare sulla
classe PM10, che comprende le particelle di diametro inferiore
a 10 µm, si e' concentrata l'attenzione legislativa e scientifica
per gli effetti sulla salute umana.
Sono costituite da un'ampia varieta' di sostanze solide e liquide derivate
da fonti naturali (vulcani, polvere della terra) o dalle attivita' umane
(centrali termiche, processi industriali, traffico veicolare, riscaldamento
domestico, inceneritori industriali).
Dal punto di vista chimico si tratta di una complessa miscellanea di sostanze
organiche ed inorganiche; nei particolati sono presenti, oltre al carbonio
elementare ed organico, metalli di varia natura (piombo, arsenico, mercurio,
cadmio, cromo, nichel, vanadio), nitrati e solfati. Questi ultimi sono responsabili
della componente acida del particolato.
Le stazioni di monitoraggio prevedono ancora la misurazione di tale parametro,
sebbene la normativa italiana dedichi maggiore attenzione alle frazioni
piu' fini del particolato atmosferico, in particolare PM10, insieme delle
polveri sospese in aria con diametro aerodinamico inferiore ai 10 µm,
visto il grande interesse sanitario di queste.
Effetti sulla salute
La maggior parte delle informazioni oggi disponibili degli effetti sulla
salute del particolato ci proviene da studi in cui il particolato e' stato
misurato come PM10 che viene infatti indicato dagli epidemiologi come il
miglior indicatore delle relazioni tra inquinamento atmosferico e salute.
Le particelle di diametro inferiore a 10 µm, costituiscono infatti
la cosiddetta frazione inalabile, in grado di raggiungere l'area broncotracheale,
mentre le particelle di diametro inferiore a 2.5 µm, che costituiscono
la frazione respirabile, sono in grado di raggiunge gli alveoli polmonari
veicolando nell'organismo le sostanze delle quali sono composte.
Studi recenti hanno messo in evidenza gli effetti sulla salute del particolato
di taglia PM2,5 e vi sono studi che dimostrano che esso
e' migliore come predittore degli effetti sulla salute rispetto al PM10.
Inoltre vi sono evidenze che i costituenti del PM2,5 quali i solfati e le
particelle a forte acidita' sono in qualche modo ancora migliori predittori
degli effetti sulla salute rispetto al PM 2,5.
La ricerca epidemiologica degli ultimi anni ha messo in evidenza
effetti acuti e cronici della esposizione agli inquinanti ambientali ai
livelli comunemente registrati anche nella provincia di Bologna. Gli effetti
acuti (aggravamento di sintomi respiratori e cardiaci in soggetti predisposti,
infezioni respiratorie acute, crisi di asma bronchiale, disturbi circolatori
ed ischemici), si manifestano nella popolazione nei giorni in cui la concentrazione
degli inquinanti e' piu' elevata. Gli effetti di tipo cronico (sintomi respiratori
cronici quale tosse e catarro, diminuzione della capacita' polmonare, bronchite
cronica, tumore polmonare) si presentano invece per effetto di una esposizione
di lungo periodo.
Studi epidemiologici condotti in citta' americane ed europee hanno evidenziato
un'associazione tra livelli di inquinamento e ricoveri ospedalieri per cause
respiratorie e cardiovascolari. La maggior parte degli studi ha valutato
l'effetto sui ricoveri per cause respiratorie evidenziando un'associazione
significativa con la concentrazione di particelle sospese; inoltre studi
europei hanno messo in evidenza un'associazione positiva tra livelli di
inquinanti gassosi e ricoveri per cause respiratorie ed infarto del miocardio.
BENZENE
Caratteristiche
Il benzene e' un composto che si trova nell'ambiente sia naturalmente sia
a causa d'attivita' umane. Le fonti naturali forniscono solo una piccola
parte del benzene presente nell'ambiente, mentre le emissioni dei veicoli
a motore (benzina), dei processi industriali e il fumo di tabacco, anche
passivo, sono le fonti principali d'esposizione a benzene (OMS, 1987a).
La concentrazione media del Benzene in ambiente rurale da letteratura e'
di circa 1 µg/m3.
Il benzene presente nell'atmosfera deriva in gran parte dal settore dei
trasporti. Il traffico veicolare contribuisce per oltre l'80% mentre la
parte rimanente e' imputabile alla raffinazione del greggio, alla movimentazione
della benzina, all'industria chimica e ad altre attivita' antropiche. Il
ciclo della benzina contribuisce pertanto in maniera notevole al problema
del benzene.
Le esposizioni ambientali sono molto inferiori (circa 5-10 volte) rispetto
a quelle lavorative.
L'aria e' la fonte principale d'esposizione al benzene. In ambienti chiusi,
l'assunzione tramite fumo passivo puo' essere considerevole, ma anche il
tempo speso negli spostamenti (specialmente all'interno di veicoli a motore)
contribuisce all'esposizione totale. Il tabacco e' un'importante fonte d'esposizione
per i fumatori: il fumo, ad esempio, di 20 sigarette il giorno comporta
un'assunzione aggiuntiva di benzene che supera di molto l'assunzione proveniente
dall'ambiente (OMS, 1987a).
Effetti sulla salute
L'esposizione acuta ad alte concentrazioni di benzene causa depressione
del sistema nervoso centrale (OMS, 1984), mentre l'esposizione continuativa
a livelli tossici puo' causare danni al midollo spinale (OMS, 1987a). Non
sono documentati effetti ematologici a seguito d'esposizioni non professionali.
Il benzene causa la leucemia, sebbene il meccanismo non sia completamente
noto. Esso e' stato classificato dalla IARC nel gruppo 1 dei cancerogeni
per l'uomo (evidenza sufficiente nell'uomo) (IARC, 1987).
IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI (IPA)
Caratteristiche
La principale fonte di IPA nell'ambiente e' rappresentata dalla combustione
incompleta di materiali organici principalmente dei carburanti derivati
dal petrolio (scarichi veicolari soprattutto da motori diesel), fumo di
tabacco, alcuni tipi di cottura dei cibi (grigliatura e affumicatura).
Si trovano nell'aria in forma gassosa; penetrano tramite le vie respiratorie
legati alle particelle carboniose di origine organica in sospensione (particelle
derivanti dalla combustione). Si possono depositare al suolo e penetrare
nell'organismo attraverso la catena alimentare.
Effetti sulla salute
Gli IPA sono risultati altamente tossici negli studi sperimentali su animali,
dove hanno dimostrato effetti immunotossici, genotossici, carcinogenetici
e tossicita' riproduttiva. Fra i 50 IPA esaminati dallo IARC, anche sulla
base di studi epidemiologici condotti su alcune categorie professionalmente
esposte, 7 sono stati classificati come possibili o probabili cancerogeni
per l'uomo (classi 2A e 2B). In particolare il benzo(a)pirene (BAP, incluso
nel gruppo 2A, si puo' considerare un indicatore del contenuto di IPA ad
attivita' cancerogena. La legislazione italiana riporta quale obiettivo
di qualita' il valore di 1 ng/m 3.
