Polveri: strutture di rilevamento sul territorio

(notizie tratte dal sito della Provincia di Ancona)

La collocazione delle centraline di rilevamento corrisponde ad alcuni punti più significativi del territorio provinciale caratterizzati da concentrazioni di inquinanti dovuti alle attività industriali e portuali e al flusso di traffico veicolare:
a) le emissioni di origine industriale presenti in Falconara e nel porto di Ancona;
b) le emissioni dell’inquinamento da traffico nei centri urbani, in punti ad alta densità veicolare, di Ancona, Fabriano, Senigallia, Chiaravalle, Osimo, Jesi e Torrette di Ancona.
Il laboratorio mobile interviene su tutto il territorio provinciale integrando i dati delle centraline esistenti e dove queste non sono presenti costituisce un valido supporto per il controllo degli inquinanti e un valido test per una eventuale installazione futura di cabine.

Punti situati a Falconara:

falc-scuolaFALCONARA/Scuola: situata in località Villanova di Falconara, presso la Scuola Elementare, riceve la ricaduta delle emissioni inquinanti della Raffineria Api, con venti provenienti da Nord Nord-Ovest; è sulla direttrice di ricaduta degli inquinanti verso il centro abitato di Falconara.

falc-altaFALCONARA Alta: è situata in via VIII Marzo presso il parcheggio, riceve la ricaduta delle emissioni inquinanti della Raffineria Api, con venti provenienti da Nord, è sulla direttrice di ricaduta degli inquinanti verso il centro abitato di Falconara Alta.

falc-acquedottoFALCONARA/Acquedotto: è ubicata in località Fiumesino di Falconara, presso la centrale dell’acquedotto; si trova in zona di ricaduta degli inquinanti atmosferici emessi dalla Raffineria di petrolio API ogni qualvolta i venti sono favorevoli (venti da NE) e durante le ore di brezza di mare.

CLASSIFICAZIONE STAZIONI DI MONITORAGGIO
clas-centraline

Tutte le cabine sono collegate via modem con il centro elaborazione dati della Provincia, per un controllo in tempo reale dell’inquinamento atmosferico.

GLI INQUINANTI E PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

PM10
Le polveri atmosferiche sottili sono particelle di diversa composizione di sostanze organiche e inorganiche, solide e liquide, sospese in aria ambiente che hanno un diametro aerodinamico inferiore a 10, a 2,5 e ad 1 µm (micron).
Il contributo in polveri proviene in parte da eventi naturali erosivi sia da attività antropiche come attività costruttive e di escavazione e, in diretta relazione col traffico stradale, quello che si genera con l’attrito dei freni e delle gomme, e quello delle polveri risollevate di strada.
Le polveri sottili si formano anche come inquinanti secondari, dalle emissioni di biossido di zolfo ed ossidi d’azoto a seguito del loro rilascio in fase gassosa, con reazioni che formano solfati e nitrati.
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 analizzarne e studiarne i processi di diffusione e trasformazione a scala continentale.
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) interessa il tratto tracheo-bronchiale e le particelle con diametro intorno e inferiore ai 2,5 µm (PM2,5) si depositano negli alveoli e particelle come le PM1 possono arrivare direttamente nel sangue.
MONOSSIDO DI CARBONIO
Il monossido di carbonio (CO) è un composto gassoso inodore e incolore che si produce sempre durante le combustioni operate in difetto d’aria. La principale fonte di CO è indubbiamente costituita dai gas di scarico dei veicoli. In tal caso l’emissione è strettamente connessa alle condizioni di funzionamento del motore e alla condizione di marcia (le concentrazioni massime si raggiungono con il motore al minimo o in fase di decelerazione, situazioni tipiche del traffico urbano). Tuttavia anche impianti termici condotti non correttamente possono contribuire alla produzione di ossido di carbonio; in questo caso l’inquinamento è generalmente confinato negli ambienti domestici, con le drammatiche conseguenze che spesso le cronache riportano.
Industrialmente il CO è contenuto negli effluenti gassosi degli impianti di produzione dei gas di sintesi per la produzione di idrogeno, metanolo e nella rigenerazione dei catalizzatori.

Per quanto riguarda gli effetti del CO sulla salute la tossicità dell’ossido di carbonio è rappresentata dalla notevole affinità che esso dimostra nei confronti dell’emoglobina (Hb). Infatti, una volta respirato entra nella circolazione sanguigna e si lega con l’emoglobina formando il composto carbossiemoglobina (COHb) fisiologicamente inattivo, impedendo così la formazione dell’ossiemoglobina (O2Hb) che ha il compito di trasportare l’ossigeno dai polmoni alle cellule del corpo.
Il CO ha nei confronti dell’emoglobina un’affinità 220 volte maggiore rispetto all’ossigeno; la carbossiemoglobina è quindi reversibile solo molto lentamente, fattore che determina la pericolosità del CO fino ad arrivare alla morte, motivo per cui il suo essere inodore lo rende un micidiale killer.

OSSIDI DI AZOTO
Con il termine NOx vengono indicati genericamente l’insieme dei due più importanti ossidi di azoto a livello di inquinamento atmosferico ossia l’ossido di azoto, NO, e il biossido di azoto, NO2 , gas bruno di odore acre e pungente.
L’ossido di azoto, NO, è formato principalmente per reazione dell’azoto contenuto nell’aria (c.a.70% N2 ) con l’ossigeno atmosferico in processi che avvengono ad elevata temperatura e in special modo durante le combustioni per la produzione di calore, vapore, energia elettrica, energia meccanica (autotrazione, esplosioni), incenerimento, ecc..
Una volta formatosi, interagendo con l’ossigeno durante il processo di raffreddamento dei fumi, sempre in eccesso in un processo di combustione, si trasforma parzialmente in biossido di azoto con formazione di un miscuglio dei due ossidi chiamato NOx.

Entrambe le suddette reazioni sono strettamente correlate con la temperatura, con il residuo di ossigeno presente ed, in particolare per il biossido di azoto, con il quadrato della concentrazione del monossido. In generale, si può ritenere che la produzione di NO2, quale inquinante primario, sia pari al 10 % dell’ossido di azoto complessivamente generato.
Il maggiore responsabile dell’inquinamento antropico da ossidi di azoto è il traffico autoveicolare che rappresenta quasi il 50% della produzione globale ed in particolare per l’utilizzo dei motori diesel.
Industrialmente gli ossidi di azoto possono essere emessi essenzialmente dagli impianti di produzione dell’acido nitrico e da quelli che lavorano composti azotati o che utilizzano direttamente l’acido nitrico come composto base come per la produzione di fertilizzanti, acido adipico, nylon 6.6, ecc.. .

I maggiori effetti diretti sull’ambiente degli ossidi di azoto sono dovuti alla loro ricaduta sotto forma di acido nitrico che crea zone di aggressione puntiformi ad elevata concentrazione, sia dagli ossidi in quanto tali. Esperimenti condotti hanno portato a verificare che 1 ppm di NO2 per 24 ore di esposizione crea già le prime necrosi a livello del fogliame, mentre 10 ppm di NO per 24 ore debilitano già in modo sensibile la fotosintesi clorofilliana.
Sull’uomo è stato riscontrato che l’NO2 pare essere 4 volte più pericoloso dell’NO ma data la facilità del loro interscambio entrambi sono potenzialmente pericolosi. Oltre alla loro pericolosità intrinseca, essendo questi particolarmente reattivi specialmente con sostanze di origine idrocarburica, si arriva alla formazione di composti la cui tossicità risulta fortemente amplificata.

BIOSSIDO DI ZOLFO
L’assenza di colore, l’odore acre e pungente e l’elevata reattività a contatto con l’acqua sono le caratteristiche principali degli ossidi di zolfo, genericamente indicati come SOx.
In natura tale tipo di inquinamento è causato dalle eruzioni vulcaniche. A livello antropico, SO2 e SO3, sono prodotti nelle reazioni di ossidazione per la combustione di materiali in cui sia presente zolfo quale contaminante, ad esempio gasolio, nafta, carbone, legna, ed altro ,utilizzati, in misura molto maggiore sino a qualche anno fa, per la produzione di calore, vapore, energia elettrica ed altro. Fino a non molto tempo addietro veniva, infatti, usato come indicatore dell’inquinamento di origine umana.
Inoltre non trascurabile è l’apporto dell’industria chimica come le raffinerie e gli impianti destinati alla produzione dell’acido solforico e di tutti quei processi produttivi in cui viene utilizzato come tale o sottoforma di suo composto.
L’SO2 è caratterizzato da una buona stabilità chimica in atmosfera che gli consente di mantenersi in sospensione aerea anche per lunghi periodi salvo poi trasformarsi in SO3 , infatti le gocce di acqua presenti in atmosfera ed, anche se molto più lentamente, la via fotolitica trasformano l’SO2 in atmosfera in SO3.
Per quanto riguarda gli effetti sull’ambiente, al momento del dilavamento atmosferico durante le giornate di pioggia la ricaduta degli inquinanti derivanti dagli ossidi di zolfo è una delle componenti principali per la formazione delle “piogge acide” i cui effetti sulla vegetazione boschiva, defoliazione ed inaridimento di vaste zone, e sul patrimonio monumentale nelle grandi città sono ampiamente noti.
Si è quindi cercato creando una apposita legislazione di incentivare, con risultati differenti a seconda delle zone, l’utilizzo di combustibili il cui contenuto di zolfo sia molto basso se non addirittura assente (combustibili vegetali, metano) o di imporre impianti di abbattimento al fine di limitare l’emissione di fluidi gassosi con alti contenuti di tali inquinanti.
A livello dell’uomo si possono avere effetti che vanno da semplici irritazioni alle vie respiratorie e oculari, nel caso di una esposizione acuta, sino a fenomeni di bronco costrizione per esposizioni prolungate a quantitativi anche non elevati.

Principio di funzionamento
Gli analizzatori di SO2 hanno il principio di misura basato sulla tecnica a fluorescenza pulsata; Gli analizzatori di NOX operano sulla tecnica a chemiluminescenza dopo la riduzione del biossido di azoto a monossido di azoto; Gli analizzatori di CO si basano sul metodo di assorbimento all’infrarosso; i valori vengono riportati come medie orarie per il relativo confronto con il limite orario e con il limite della media delle otto ore.
Gli analizzatori di O3 si basano sul metodo di assorbimento UV;Gli analizzatori di PTS operano con la tecnica di assorbimento dei raggi beta per la valutazione ponderaleGli analizzatori di HC basati sul principio della ionizzazione di fiamma e della gascromatografia Vengono misurati i parametri climatici mediante l’uso di sensori specifici che trasformano il segnale fisico in segnale elettrico con risposta grafica e digitale; i parametri climatici vengono utilizzati da corredo ai parametri chimici per valutare l’influenza delle fonti di emissione con gli standard di qualità dell’aria.