Atmosfera e inquinanti

RADICALE OH•

Il radicale OH• è importante perché funge da spazzino dell'atmosfera prendendo parte a moltissime reazioni di ossidazione radicalica (degrada gli inquinanti) come intermedio reattivo e fornendo l'energia di attivazione necessaria per la loro iniziazione. Inoltre non attacca molecole come O2 e N2 che sono i componenti maggiori della troposfera, prediligendo di attaccare gli inquinanti per trasformarli in prodotti meno nocivi:

• in alta quota è prodotto dalla fotolisi dell'acqua: H2O + hν → OH• + H
• in troposfera per fotolisi di ozono: O3 + hν → O* + O2 e O* + H2O → 2OH•
• in stratosfera per fotolisi dell'acido nitroso: HNO2 + hν → OH• + NO

La sua vita media è breve (1s nella troposfera), serve la luce solare per produrlo, di conseguenza di notte ci sarà un drastico calo della sua concentrazione.

RADICALE NO •

meccanismi di distruzione catalitica

impedendol'ossigenazione del sangue, causando danni permanenti o morte. – SO2: è il prodotto ottenuto dall'eruzione dei vulcani (contributo naturale), dal riscaldamento domestico, motori alimentati a gasolio (contributo antropico). Dalla sua ossidazione radicalica si produce H2SO4 uno dei costituenti principali delle piogge acide ed è quindi coinvolto nei processi di acidificazione dell'atmosfera. Negli ultimi anni, in seguito a miglioramenti effettuati sulla qualità dei combustibili, la sua concentrazione è molto diminuita. Concentrazione attuale: decine di ppb. È un gas fortemente irritante che può causare costrizione ai bronchi nei soggetti predisposti. Responsabile dell'acidificazione delle acque del suolo e causa anche distruzione della clorofilla. Nel 1930 nella Valle del fiume Mose in Belgio → a causa dell'inversione termica e di una forte industrializzazione ci fu un aumento di SO2 che causò 60 morti →

primo caso dimorti per inquinamento.– NOx : comprendono l'ossido di azoto (NO) e il biossido di azoto (NO2)Partecipano insieme all'anidride solforosa alla formazione di piogge acide in quanto da essosi produce acido nitrico, inoltra svolge un ruolo molto importante anche nella formazionedello smog fotochimico. Il monossido di azoto è un gas incolore e inodore poco tossico cheha una concentrazione che va dai 0.2 e i 10μg/m3 nelle atmosfere non inquinate e supera i900μg/m3 nell'aria inquinata. Il biossido di azoto è un gas rossastro dall'odore pungente, piùtossico dell'NO, che ha una concentrazione che vai da 1 a 9μg/m3 nelle atmosfere noninquinate mentre è <40μg/m3 nelle atmosfere inquinate.Vengono prodotti dalla decomposizione anaerobica delle sostanza organiche e dallacombustione di combustibili fossili. NO2 ha azione irritante mentre NO non è tossico anzisvolge un ruolo importante nell'attivazione

di un'enzima coinvolto nel rilassamento muscolare.

COV - composti organici volatili: sono composti ad alta tensione di vapore (idrocarburi, aldeidi, chetoni ecc..) che entrano nel meccanismo di formazione dello smog fotochimico. ICOV aromatici sono cancerogeni (il benzene è il più diffuso).

O3 nella troposfera: è un inquinante secondario ed è un componente dello smog fotochimico, causa danni alle vie respiratorio e oculari, alla vegetazione (blocca la fotosintesi) e appartiene ai gas serra.

PIOGGE ACIDE - è il processo di ricaduta nell'atmosfera di inquinanti acidi immessi in atmosfera. La ricaduta può avvenire per:

• Deposizione umida - gli inquinanti si mischiano con le precipitazioni (pioggia, neve).
• Deposizione secca - di solito inquinanti primari che ricadono direttamente al suolo.

Campionamento di piogge acide (ci permettono di controllarli) avviene attraverso dei campionatori Wet and Dry.

costituiti da due recipienti per la raccolta seperata di deposizione umidae particolato secco. Un sensore rileva la precipitazione e inizia a raccogliere il materiale nel corso di1 mese, 1 settimana, 1 giorno. Devono trovarsi in zone lontani dai centri abitati.

Gli inquinanti coinvolti principalmente nelle piogge acide sono:

• SO2 è più solubile in acqua di CO2
• NOx in parte minore

Normalmente le piogge hanno un pH già leggermente acido (pH=5.6) a causa della presenza dell'acido carbonico che rilascia protoni:

CO2 + H2O → H2CO3

H2CO3 → H+ + HCO3-

Le piogge acide hanno un pH<5 (pH minimo registrato in Scozia nel '74 pari a 2.4), in quanto predominano specie come H2SO4 e HNO3 (acidi forti totalmente dissociati):

l'anidride solforosa si ossida: SO2 + O2 → SO3 trasformandosi in solfato e poi si forma l'acido: SO3 + H2O → H2SO4

l'acido nitrico si forma da: 4NO2+H2O+O2 → 4HNO3

Ammoniaca tra le poche specie basiche

presenti in atmosfera → neutralizza le sostanze acide producendo sali che poi si depositano sul suolo.

• Effetti sui materiali: le piogge acide accelerano il decadimento dei materiali.
• Pioggia acida + marmo → si consuma il carbonato di calcio e si sgretolano, aumenta la porosità, trasformano il marmo in gesso
• Pioggia acida + bronzo → microfratture, indebolimento struttura deposito di solfato e ossido di Cu

Effetti sull'uomo: non particolarmente pericolose, più pericolose le nebbie acide che sono molto più condensate che portano un carico più potente di acido. Interferisce con la capacità di scambio ionico.

Effetti sull'ambiente → acidificazione delle acque che porta alla moria di microrganismi che sono alla base della catena alimentare delle specie acquatiche, danni all'agricoltura perché causano perdita di sali minerali (nocivo per le piante che prendono i loro nutrienti da alcuni sali minerali).

presenti nel terreno). Piogge acide inducono il rilascio da parte dei minerali di alluminio che interferisce con la capacità delle piante di assorbire le sostanze nutrienti. Diminuzione del pH in un corpo d'acqua o terreno nel quale sono stati complessati dei metalli pesanti? L'abbassamento brusco di pH può portare questi complessanti che possono essere naturali o artificiali a rilasciare il composto metallico che può essere o Mg e Ca che sono elementi nutritivi che sono dilavati nel suolo, nel caso invece di metalli pesanti li portano in soluzione e sono tossici. Nei laghi acidificati presenza i Al3+ rilasciato dalle rocce. I laghi che contengono CO3 2- riescono a tamponare l'acidità: CaCO3 + H3O → HCO3- + Ca2+