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Cosa sono le polveri
(6/9/2007)
L´ARIA CHE RESPIRIAMO
L´aria che respiriamo è costituita per il 78.9% da azoto (N2)
per il 20,9% da ossigeno (O2) e per lo 0,2% da anidride carbonica
(CO2), gas nobili (elio
) e idrogeno (H2).
L´aria rappresenta una materia prima indispensabile per la vita
degli organismi viventi: è infatti fonte dell´ossigeno necessario
ai processi di produzione dell´energia che sono alla base della
vita e della attività cellulare.
Gli interscambi tra aria atmosferica e organismi viventi
avvengono attraverso vari organi e apparati, fra questi
l´appato respiratorio rappresenta il principale sistema di
contatto con l´atmosfera e tutto ciò che in essa è
presente.
Un individuo adulto respira:
- in condizioni di riposo: dai 6 ai 9 litri di aria al minuto
(circa 9-13 metri cubi al giorno);
- durante una attività fisica moderata: 60 litri al minuto;
- durante una attività fisica intensa: 130 litri al minuto.
Questi volumi d´aria sono filtrati da una superficie respiratoria
che si sviluppa per una estensione complessiva di ben 130-150 metri
quadrati.
L´inquinamento atmosferico è dato dalla presenza
nell´aria di una o più sostanze indesiderabili o estranee,
in quantità e per una durata tali da alterare la salubrità
dell´aria stessa e da costituire un pericolo per la salute
umana.
Se si considera la quantità di aria che viene quotidianamente
respirata da un individuo, ci si può meglio rendere conto della sua
importanza ai fini della salute e dei rischi collegati alla
respirazione di aria inquinata.
LE ORIGINI DELLE POLVERI
Le fonti di generazione del materiale particolato (PTS, PM10, PM2,5 ) sono molto ampie e dipendono sia da eventi naturali sia dalle attività antropiche.
Diversamente dagli altri inquinanti, il materiale particolato
è una miscela nella quale la grandezza
delle particelle e la loro composizione chimica varia da
luogo a luogo proprio in ragione delle caratteristiche delle fonti
di emissione dominanti.
Esse hanno infatti le caratteristiche derivanti dalle sostanze
chimiche che le compongono ed delle altre sostanze per le quali
esse fungono da elemento di trasporto, come nel caso dei
metalli.
Il fattore di generazione principale è costituito dai
processi di combustione che a grande scala sono
rappresentati da fonti naturali come i vulcani. Valga come esempio,
il disastro ambientale causato dal Pinatubo o da fonti
antropogeniche come le grandi centrali termoelettriche o i grandi
impianti industriali.
Nelle città entrano in gioco il riscaldamento civile e domestico e,
soprattutto, il traffico veicolare.
Un veicolo ha infatti più modi di originare materiale
particolato:
- emissione dei gas di scarico che contengono il materiale
particolato che, per le caratteristiche chimiche e fisiche che lo
contraddistinguono, può essere chiamato anche "areosol
primario";
- usura dei pneumatici;
- usura dei freni.
Per effetto del loro movimento, tutti gli autoveicoli concorrono
poi ad usurare il manto stradale ed a riportare in sospensione il
materiale articolato.
Nelle aree suburbane e rurali, entrano in gioco anche le attività industriali quali, ad esempio, la lavorazione dei metalli e la produzione di materiale per l´edilizia, e le attività agricole.
Il materiale particellare gioca un ruolo fondamentale nei
fenomeni di acidificazione, di smog fotochimico e nei cambiamenti
climatici e pertanto si rende necessario analizzare e studiare i
processi di diffusione e trasformazione a scala continentale.
A tale scopo può essere quantificato il valore della concentrazione
"di fondo", dovuto al trasporto del articolato a lungo raggio, al
quale nelle aree urbane, si aggiunge il contributo delle fonti
locali.
L´IMPORTANZA DELLE DIMENSIONI DELLE PARTICELLE
Le dimensioni delle particelle in sospensione
rappresentano il parametro principale che
caratterizza il comportamento di un aerosol.
Dato che l´apparato respiratorio è come un canale che si ramifica
dal punto di inalazione (naso o bocca) sino agli alveoli con
diametro sempre decrescente, si può immaginare come il ferro si
depositi molto prima della particella di sale e questa molto prima
di quella di materiale plastico.
Il rischio determinato dalle particelle è dovuto alla
deposizione che avviene lungo tutto l´apparato respiratorio, dal
naso agli alveoli.
L´impatto si ha quando la velocità delle particelle si annulla per
effetto delle forze di resistenza inerziale alla velocità di
trascinamento dell´aria, che decresce dal naso sino agli
alveoli.
Questo significa che man mano che si procede dal naso o dalla bocca attraverso il tratto tracheo-bronchiale sino agli alveoli, diminuisce il diametro delle particelle che penetrano e si depositano. Approssimativamente la parte delle particelle totali sospese (PTS) con diametro intorno e inferiore ai 10 µm (PM10) interessano il tratto tracheo-bronchiale e le particelle con diametro intorno e inferiore ai 2,5 µm (PM2,5) si depositano negli alveoli.
Livelli di deposizione polmonare a seconda del diametro delle particelle.
Note:
- aerosol: una sospensione di particelle solide e/o
liquide in un mezzo gassoso, la cui velocità di ricaduta è
trascurabile
- PM10 (particulate matter < 10 µm ): frazione inalabile; PM2,5
(particulate matter <2,5 µm): frazione respirabile sono frazioni
ad "alto rischio".
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