Emissioni
Immissioni
Fonte:
Rapporto del canton Zurigo concernente l'ambiente
5. Ambiente
5.1 Sostanze nocive
Con il termine di emissioni s'intende definire la cessione di sostanze e di energie all'ambiente da parte di una fonte qualsiasi. Esempi di emissioni: suono, vibrazione, radiazione, gas di scarico, pulviscolo, calore, rifiuti. Qua- li misure delle emissioni servono parametri, fattori di emissione e gradi di emissione. Quale parametro di emissione può ad esempio servire la con- centrazione, ossia la massa delle sostanze emesse, riferita al volume dei gas di scarico (ad es. in mg/m3). Il fattore di emissione esprime il rapporto tra
la massa delle sostanze emesse ed i prodotti fabbricati o lavorati (ad es. in kg/t). Il grado di emissione è il rapporto tra la massa emessa di una sostan- za nociva e la massa di questa sostanza che viene addotta all'impianto mediante il combustibile (in %).
Le immissioni si presentano sotto forma di sostanze e di energie in un luo- go determinato ed esplicano un influsso sulle condizioni ambientali del- l'uomo, degli animali, delle piante e dei materiali. Esempi d'immissioni: suono, vibrazione, radiazione, calore, sostanze nocive, pulviscolo.
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Trasmissione
Immissione
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L'anidride solforosa (SO2) si forma soprattutto durante la combustione di
combustibili fossili contenenti zolfo, specialmente carbone e gasolio. L'anidride solforosa è un gas incolore, dall'odore pungente che nel caso di concentrazioni elevate può causare disturbi della respirazione. Insieme con l'umidità dell'aria l'anidride solforosa può essere causa di «piogge acide». Il monossido di carbonio (CO) è un gas inodore, incolore e velenoso. Una gran parte del monossido di carbonio presente nell'atmosfera si è svilup- pata a causa della combustione incompleta di materiali che contengono carbonio.
L'anidride carbonica (CO2) è un gas atossico, incolore, incombustibile ed inodore che può formarsi in qualsiasi posto in cui vengano riscaldati oppure bruciati carbone e sostanze contenenti carbonio (ad es. petrolio, gas natu- rale). A causa della sua proprietà di assorbire i raggi infrarossi dalla luce solare, esso è importante nel bilancio termico della terra ed è tra l'altro responsabile dell'effetto serra.
Flussi globali di carbonio (dati in miliardi di tonnellate di C)
Emissioni di CO2da parte di vettori energetici fossili
Combustibile/ kg CO2 / GJ
vettore energetico
Carbon fossile della Ruhr 93
Lignite 110 Petrolio greggio 75
Benzina per motori 72 Cherosene 72 Combustibile per motori diesel 74 Gasolio EL 74 Gasolio P 79 Gas liquido 66 Gas naturale 56 Anidride solforosa SO2 Monossido di carbonio CO Anidride carbonica CO2 Fonte: Houghton, Spektrum der Wissenschaften 2/89 Atmosfera 735 Biomassa 600 Respirazione
delle piante Produzione di energia Attività vulcaniche Riserve fossili 5-10 000 Respirazione del suolo Riserve del suolo 1500 Oceani 36 x 103 Sedimenti 40 x 103 Fotosintesi 100
Ossidi di azoto NOx Composti organici volatili Idrocarburi HC VOC Clorofluorocarburi alogenati H-CFC Ozono O3 Buco dell'ozono
Gli ossidi di azoto (NOx) si formano durante la combustione, soprattutto a
temperature elevate, nonché durante certi processi chimici come la produ- zione di acido nitrico. NOx(ossido di azoto oppure diossido di azoto) si for-
ma a causa dell'ossidazione dell'azoto atmosferico e, in parte, a causa del- la trasformazione dell'azoto contenuto eventualmente nei carburanti. Gli os- sidi di azoto liberi possono avere un influsso sulle reazioni fotochimiche dell'atmosfera e contribuiscono parimenti al problema delle «piogge aci- de». Il gas esplica inoltre effetti diretti sulla salute, irritando le mucose e le vie respiratorie e scatenando allergie.
I composti organici volatili (HC, in inglese VOC - Volatile Organic Com- pounds) sono composti degli idrocarburi. I VOC provengono da solventi, colori, vernici, colle, detergenti, mezzi refrigeranti, contenitori di combu- stibile e di carburanti, ecc. Tali idrocarburi formano l'ozono, insieme con gli ossidi di azoto e con il concorso dell'azione del sole.
I clorofluorocarburi alogenati (H-CFC) sono costituiti da differenti com- posti degli idrocarburi nei quali l'idrogeno è sostituito del tutto o in parte da alogeni (fluoro, cloro). Essi servono quali carburanti, mezzi refrigeran- ti e solventi. I CFC contribuiscono a modificare lo strato di ozono nella stratosfera. Sulla superficie terrestre aumenta in questo modo aumenta la dannosa radiazione UV. I CFC contribuiscono in modo notevole anche all'effetto serra.
L'ozono (O3) è un composto gassoso di ossigeno atomico e molecolare. Nel-
l'aria inquinata, ad esempio dagli ossidi di azoto e dagli idrocarburi, sotto l'effetto di una forte irradiazione solare possono manifestarsi concentra- zioni elevate di ozono (smog estivo). L'ozono può avere un effetto forte- mente dannoso sulle piante e sulla salute umana.
La concentrazione naturale di ozono è molto elevata nella stratosfera (20- 30 km di altezza) e protegge la vita sulla terra dagli effetti pericolosi delle radiazioni ultraviolette. Questa fascia di ozono viene diminuita da sostan- ze nocive (ad es. CFC).
Effetto serra di diversi gas
L'effetto è dato, mediante un paragone con il CO2, per tre diversi periodi di
tempo. Quale base è stato considerato il peso. Esempio: l'emissione di una tonnellata di CH4 ha lo stesso effetto di un'emissione di 63 tonnellate di
CO2
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Gas con effetto serra Anidride carbonica (CO2)
Metano (CH4) Gas esilarante (N2O) Mezzi refrigeranti (R11) Mezzi refrigeranti (R12) Mezzi refrigeranti (R22) 20 anni 1 63 270 4500 7100 4100 Periodo di tempo 100 anni 1 21 290 3500 7300 1500 500 anni 1 9 190 1500 4500 510
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Inquinamento atmosferico sul posto di lavoro
La concentrazione massima sul posto di lavoro (valore CMA, nuova desi- gnazione: valori limite d'igiene del lavoro) è la concentrazione massima ammissibile di una sostanza utilizzata durante il lavoro come gas, vapore oppure sostanza in sospensione nell'aria sul posto di lavoro stesso. La concentrazione massima ammissibile è stabilita in modo che essa non costituisca un danno per l'organismo umano e per la sua salute durante un lavoro continuato di otto ore al giorno. I valori sono parte integrante delle prescrizioni INSAI e sono elencati nel modulo INSAI 1903.
Ordinazione: INSAI, Lucerna N. ordinazione 1903
Combustione stechiometrica
Volume dei gas di scarico
Combustione di combustibili fossili
5.2 Combustione di vettori
energetici fossili
Durante la combustione stechiometrica il contenuto di ossigeno nei gas di scarico è dello 0% (nell'aria il contenuto di ossigeno è del 21%). In tal modo il volume dei gas di scarico è il seguente:
In pratica durante la combustione occorre sempre addurre una quantità di aria maggiore del volume di ossigeno teoricamente necessario.
Durante l'esercizio il volume dei gas di scarico V per unità di energia viene calcolato come segue:
V = V
stech.•l
l: indice di eccesso d'aria
l = 21% / (21% – Coss.)
Coss. = contenuto di ossigeno del gas di scarico in %
(percentuale del volume)
Durante la combustione di combustibili fossili sono interessati gli elemen- ti seguenti: