Esafluoruro di zolfo(SF 6 ) 

Le principali fonti di emissione di esafluoruro di zolfo risultano l’industria elettrica, che lo adopera come isolante, e l’industria metallurgica per la produzione di alluminio e magnesio. In entrambi i casi è possibile l’utilizzo di tecniche alternative per diminuire questa fonte di inquinamento.

57 Le sue concentrazioni sono fortemente aumentate negli ultimi dieci anni, raggiungendo un tasso d’incremento annuo di circa il 7%. La sua persistenza atmosferica è di 3.200 anni.

4.3.7 Ozono (O3) 

L'ozono è un gas serra continuamente prodotto e distrutto nell’atmosfera da reazioni fotochimiche. Forma allotropica dell'ossigeno formata da tre atomi (O3), è un costituente atmosferico che, a

dispetto della sua bassa concentrazione svolge ruoli estremamente importanti per la climatologia e per la biosfera del pianeta. Lo strato di ozono presente nella stratosfera protegge la Terra dall'azione nociva dei raggi ultravioletti UV-B provenienti dal Sole e permette la vita sul pianeta.

L’ozono troposferico è un inquinante secondario generato dall'ossidazione, promossa dalla

radiazione solare, dei composti atmosferici reattivi del carbonio quali ossido di carbonio, metano ed altri idrocarburi, indicati nell'insieme con l'acronimo COV (composti organici volatili), in presenza di ossidi di azoto (NO ed NO2), considerati solitamente nel loro insieme con il simbolo NOX.

Questo meccanismo si è rafforzato nel tempo per le crescenti emissioni antropiche di inquinanti primari precursori quali COV e NOX.

L'ozono è distrutto, oltre che per deposizione alla superficie, per fotolisi e reazione con i radicali atmosferici HO·, HO2·.

Il risultato di tutti questi processi è una marcata variabilità geografica (latitudine, altezza) e

temporale (il ruolo svolto dalla radiazione solare spiega il tipico andamento temporale, giornaliero e stagionale, delle concentrazioni dell'ozono, che si attesta sui valori più elevati nelle ore più calde del pomeriggio) della concentrazione dell'ozono troposferico.

Il complesso dei fenomeni che porta a elevate concentrazioni di ozono viene denominato "smog fotochimico". Questo tipo di inquinamento è un fenomeno anche transfrontaliero: è possibile infatti che, in particolari condizioni meteorologiche e di emissione, si formino inquinanti fotochimici che vengono trasportati a distanze di centinaia o migliaia di chilometri.

L’ozono stratosferico è generato per azione della radiazione solare ultravioletta più energetica (lunghezza d'onda minore di 240 nm circa) sulla molecola di ossigeno. La dissociazione in due atomi e la successiva ricombinazione dell'atomo con una molecola di ossigeno, genera questo gas. L'ozono contenuto nella stratosfera rappresenta il 90% circa dell'ozono totale. La sua presenza determina la climatologia di questa parte dell'atmosfera e agisce come filtro nei riguardi della radiazione ultravioletta, in particolare la radiazione al di sotto di 300 nm circa, cioè quella parte dello spettro solare più nociva per animali e vegetazione, permettendo, di fatto, la vita sulla superficie del pianeta.

Gli alocarburi emessi dalle attività umane distruggono l’ozono stratosferico e hanno causato il buco

58 primavera nelle regioni polari (la diminuzione può arrivare fino al 70% nell'Antartide e al 30% nella zona dell'Artide). Per estensione il termine viene utilizzato per indicare il generico assottigliamento dello strato di ozono della stratosfera che si è riscontrato a partire dai primi anni ottanta (stimata intorno al 5% dal 1979 al 1990).

L’ozono entra nella troposfera dalla stratosfera con le masse d'aria scambiate alla tropopausa alle medie-alte latitudini ed è distrutto vicino alla superficie. Fino agli anni '60 questo meccanismo era ritenuto l'unica sorgente di ozono per la troposfera, essendo inibito dal filtro stratosferico il processo di fotolisi dell'ossigeno. Attualmente i modelli stimano che il 90% circa del flusso di ozono in troposfera sia da attribuire alla sorgente fotochimica e solo il 10% al trasporto dalla stratosfera. In troposfera l'ozono agisce come potente gas ad effetto serra, con un'efficienza per molecola circa 1800 volte superiore alla CO2 (il contributo dell'ozono troposferico alla perturbazione radiativa

accumulata a partire dal 1850, è stimato fra il 10% ed il 20% del totale dovuto ai gas). Vicino alla superficie, le sue proprietà ossidanti ne fanno un inquinante fortemente tossico per l'uomo, per le colture vegetali e per la biosfera più in generale.

In sintesi, mentre la presenza dell'ozono stratosferico svolge un'importantissima funzione protettiva per la salute umana e l'ambiente in cui viviamo, alte concentrazioni di ozono troposferico risultano nocive per la salute dell'uomo, per la vita degli ecosistemi, per la conservazione dei materiali e, per ultimo ma non meno importante, per la climatologia. Per controllare questo tipo di inquinamento sono stati messi a punto alcuni protocolli internazionali (Sofia 1988, Ginevra 1991, Goteborg 1999). 4.3.8 Aerosol 

L’ aerosol è una sospensione di piccole particelle solide o goccioline liquide in un gas. Il diametro delle particelle è normalmente compreso tra 1 nm e 1 μm, ma nel caso in cui vi siano moti

turbolenti possono essere incluse anche particelle di dimensioni maggiori (fino a 100 μm). L' aerosol atmosferico è composto da particelle e corpuscoli, in sospensione all'interno

dell'atmosfera, la cui dimensione, natura chimica e concentrazione sono molto variabili in funzione della sua origine e dei fenomeni di trasporto e trasformazione. Esempi tipici di aerosol naturali sono le nuvole, la nebbia (esteso addensamento di gocce d'acqua), la foschia (leggero offuscamento dovuto a vapore, pulviscolo o fumo), il pulviscolo atmosferico.

L’aerosol può essere prodotto da diversi fonti, sia naturali che antropiche. Alcuni aerosol vengono immessi direttamente in atmosfera (fonti primarie), altri si formano da composti precursori in seguito a trasformazioni chimiche e fisiche (fonti secondarie).

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Figura 20: Fonti primarie e secondarie, naturali e antropiche, dell’aerosol

Grandi quantità di aerosol vengono immesse dai vulcani e dalle emissioni industriali dovute alle attività umane. La combustione delle fonti fossili e delle biomasse hanno modificato la

composizione chimica dell’aerosol atmosferico provocando l’aumento del contenuto di composti dello zolfo, composti organici e nerofumo (fuliggine). Queste attività industriali insieme all’attività mineraria a cielo aperto hanno determinato un incremento della concentrazione di particolato atmosferico.

Gli aerosol costituiscono dei nuclei di aggregazione per le molecole di vapor acqueo e quindi contribuiscono alla formazione delle nubi. Giocano anche un ruolo importantissimo nel processo di scattering9 della radiazione solare; essi infatti rappresentano i centri di diffusione della radiazione solare che, quando li incontra, viene "deviata" in direzione diversa da quella di incidenza. Grazie a questa proprietà contribuiscono in maniera determinante a una ridistribuzione del flusso energetico- radiativo di natura solare mentre soltanto in piccola parte contribuiscono all'assorbimento di tale radiazione. L'aumento degli aerosol atmosferici, provocato dall'inquinamento, ha portato negli ultimi anni alla comparsa di un fenomeno noto come oscuramento globale, che in parte compensa il riscaldamento del pianeta.