Volutamente, non siamo entrati nel dettaglio delle situazioni incidentali ana- lizzate, né abbiamo voluto quantificare i risultati delle nostre analisi. Non è lo scopo di questa trattazione. Abbiamo invece voluto mostrare come gli strumenti GIS, in particolare il GRASS, siano efficacissimi nel gestire le informazioni.
Vale la pena aggiungere che lo stesso studio è stato condotto con il soft- ware commerciale ArcGIS. GRASS si è dimostrato parimenti efficace e ha permesso di raggiungere i risultati con un notevole abbattimento dei costi.
Capitolo 5
Valutazione della Qualità
dell’Aria
5.1
Il ruolo dell’Aerosol nelle problematiche di
inquinamento atmosferico
L’aerosol o particolato atmosferico è composto da particelle e corpuscoli in sospensione all’interno dell’atmosfera la cui natura chimica è variabile e di- pende dall’origine dell’aerosol, può essere costituito da aggregati molecolari o da minutissimi frammenti di materiale solido di diversa natura fissati insieme per adesione. Può essere immesso in atmosfera dall’azione dei venti sui deserti con conseguente trasporto di sabbie sottilissime, oppure dall’azione dei venti sugli oceani con conseguente trasporto di spume marine. Grandi quantità di aerosol vengono immesse dai vulcani oppure assieme alle emissioni industriali e da combustibile dovute all’attività umana. Hanno la capacità di assorbire e diffondere la radiazione solare e agiscono da centro di nucleazione per il vapore acqueo, contribuendo così alla formazione delle nubi modificandone le proprietà ottiche.
Gli aerosol giocano un ruolo importantissimo nel processo di scattering della radiazione solare, essi infatti rappresentano i centri di diffusione di que- sta che, quando li incontra, viene "deviata" in direzione diversa da quella di incidenza e questo in base alla forma, concentrazione e composizione del-
CAPITOLO 5. VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA 93 le particelle, e all’andamento della loro distribuzione spaziale e temporale. Dunque contribuiscono in maniera determinante a una ridistribuzione del campo energetico-radiativo di natura solare mentre soltanto in piccola parte contribuiscono all’assorbimento di tale radiazione.
Lo studio della composizione chimica dell’aerosol in funzione della sua distribuzione dimensionale può fornire informazioni sui processi di forma- zione, trasporto, diffusione e abbattimento del particolato atmosferico nel- l’ambiente. La dimensione delle particelle è fortemente correlata agli effetti tossicologici delle sostanze contenute, controllandone i tempi di persistenza nell’atmosfera e la loro capacità di penetrare all’interno dell’apparato respira- torio. Inoltre, è di rilevante interesse poter correlare il carico e la composizio- ne del particolato atmosferico alle condizioni meteorologiche, con particolare riguardo all’individuazione del trasporto delle masse d’aria dalle aree sorgen- ti e alla valutazione dei processi di abbattimento (effetto del vento e delle precipitazioni).
Gli effetti che gli aerosol hanno sulla salute sono sterttamente legati alla dimensione e composizione delle perticelle che li compongono.
Il Particolato Totale Sospeso (PTS) è costituito da particelle con dimen- sioni differenti: il diametro delle particelle può variare da alcune frazioni di micron ad alcune decine di micron, le particelle ritenute dannose a livel- lo sanitario sono quelle più fini perché riescono a penetrare nelle parti più profonde delle vie respiratorie.
Il Particolato Fine è uno degli inquinanti seguito con maggiore attenzione per le implicazioni sanitarie ad esso collegate.
La sigla PM10 (particolate mater) identifica materiale presente nell’at- mosfera in forma di particelle microscopiche respirabili, il cui diametro aero- dinamico medio è uguale o inferiore a 10 µm, quindi in grado di penetrare nel tratto superiore dell’apparato respiratorio (dal naso alla laringe). Esse variano molto sia per forma che per composizione chimica in quanto dipen- dono dalle fonti di emissioni dominanti, cioè dal tipo di insediamenti della zona ma, poiché possono rimanere sospese nell’ aria per parecchi giorni ed essere quindi trasportate anche a grandi distanze, il carico di PM10 in una città dipende non solo da fonti locali ma anche dalla quota trasportata. In
CAPITOLO 5. VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA 94 inverno i valori di PM10 sono superiori a quelli estivi cosi come aumentano con la nebbia e con l’ assenza di vento . La loro rimozione avviene , nel caso di particelle grossolane , per deposizione secca , cioè esse cadono per gravità . Per le altre si tratta di deposizione umida ad opera delle nubi e della pioggia. Le principali fonti di PM10 sono:
• Sorgenti naturali: l’erosione del suolo, gli incendi boschivi, le eruzioni vulcaniche, la dispersione di pollini, il sale marino.
• Sorgenti legate all’attività dell’uomo: processi di combustione (tra cui quelli che avvengono nei motori a scoppio, negli impianti di riscalda- mento, in molte attività industriali, negli inceneritori e nelle centrali termoelettriche), usura di pneumatici, freni ed asfalto.
Una parte rilevante del PM10 presente in atmosfera deriva dalla trasforma- zione in particelle liquide di alcuni gas (composti dell’azoto e dello zolfo) emessi da attività umane.
La nocività delle polveri sottili dipende dalle loro dimensioni e dalla loro capacità di raggiungere le diverse parti dell’apparato respiratorio:
• oltre i 7 µm: cavità orale e nasale • fino a 7 µm: laringe
• fino a 4,7 µm: trachea e bronchi primari • fino a 3,3 µm: bronchi secondari
• fino a 2,1 µm: bronchi terminali • fino a 1,1 µm: alveoli polmonari
I valori limite sono definiti in Italia dal decreto-legge nr. 60 del 2 aprile 2002; tale decreto fissa due limiti accettabile di PM10 in atmosfera:
• Il primo è un valore limite di 50 µg/m³ come valore medio misurato nell’arco di 24 ore da non superare più di 35 volte/anno.
CAPITOLO 5. VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA 95 Il PM2.5 è la frazione più fine del PM10, costituita dalle particelle con dia- metro uguale o inferiore a 2,5 µm, è il particolato più pericoloso per la salute infatti è in grado di penetrare profondamente nei polmoni. Questo partico- lato può rimanere sospeso nell’atmosfera per giorni o settimane a differenza delle particelle maggiori che rimangono in atmosfera da poche ore a pochi giorni.