Che materia stai cercando?

Anteprima

ESTRATTO DOCUMENTO

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

- Inquinanti secondari

Gli inquinanti secondari, derivati dagli inquinanti primari in seguito a reazioni termiche o

fotochimiche di questi con i costituenti basi dell'atmosfera, sono individuati tramite la

, di O , e di NO per la fase gassosa, tramite la

rilevazione della concentrazione di NO

2 3

concentrazione dei prodotti di trasformazione degli ossidi di azoto e dell'anidride solforosa per

la fase particellare.

Di seguito sono descritti sommariamente i caratteri di due dei principali gruppi di essi, gli

ossidanti fotochimici e l'acido nitrico, nitroso e nitrati; un terzo, il biossido di azoto è stato

descritto nel paragrafo relativo al monossido di azoto per le affinità tra i due composti.

- Gli ossidanti fotochimici

Gli ossidanti fotochimici sono inquinanti secondari allo stato gassoso, costituiti da ozono e

altri componenti ossidanti, che si formano a spese degli inquinanti primari, in seguito a

reazioni fotochimiche sollecitate dalle radiazioni solari. Gli ossidanti fotochimici formano un

aerosol chiamato smog fotochimico, che tende a formarsi nei mesi estivi e durante le ore

diurne, da non confondersi con lo smog, costituito da inquinanti primari. L'inquinamento da

ossidanti fotochimici è chiamato inquinamento fotochimico; il materiale di partenza è

rappresentato da contaminanti emessi preminentemente dagli autoveicoli: ossidi di azoto,

idrocarburi non metanici, aldeidi. Queste sostanze sono definite "precursori degli ossidanti

fotochimici".

Poiché l'emissione contemporanea di ossidi di azoto e di idrocarburi è dovuta

principalmente alla motorizzazione, lo smog fotochimico è una forma di inquinamento

atmosferico delle aree urbane a traffico elevato.

Aspetti tossicologici. E' da notare che gli inquinanti secondari, che costituiscono gli

ossidanti del fotosmog, sono ad alta aggressività relativa per l'uomo, le piante, gli animali e i

materiali, già in concentrazioni molto più basse di quelle degli inquinanti primari; sono

sufficienti concentrazioni basse, dell'ordine di 0,1 p.p.m. perché lo smog fotochimico faccia

sentire i suoi effetti irritanti: bruciore agli occhi, irritazione alla gola e alle vie respiratorie. Col

crescere delle concentrazioni i sintomi si esprimono tramite menomazioni delle funzioni

respiratorie, fino a livelli letali.

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 10 di 22

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

- I nitrati

I nitrati, composti dell'azoto con l'ossigeno, costituiscono chimicamente l'anione dell'acido

nitrico e dei suoi sali: è la specie che si forma per completa ossidazione dell'ammoniaca ad

opera dei microrganismi contenuti nel suolo e nell'acqua.

La presenza dei nitrati nelle acque è solo in piccola parte causata dai gas di scarico degli

autoveicoli, in quanto le cause principali sono gli scarichi urbani, gli scarichi industriali e le

immissioni conseguenti all'uso fattone in agricoltura.

Effetti ambientali delle emissioni inquinanti

Quando si riferisce agli effetti delle emissioni inquinanti sull'ambiente, si adopera il

termine "ambiente" nel senso più ampio, per coprire l'impatto dell'inquinamento atmosferico

sulla qualità della vita. Questi effetti si possono suddividere in tre gruppi principali, ovvero gli

effetti sulla salute, gli effetti soggettivi e gli effetti ecologici che, per meglio intenderci,

comprendono questi ultimi l'effetto serra tra gli altri. Si dovrebbe tuttavia comprendere che tale

suddivisione è formale, in quanto tali effetti sono tra loro interconnessi. Per ciò che concerne

gli effetti sulla salute si rimanda agli effetti tossicologici esposti nel secondo capitolo,

relativamente alla natura ed effetti dei singoli inquinanti. Segue una descrizione sintetica degli

effetti soggettivi ed ecologici

Effetti Soggettivi

Le "esalazioni" del traffico possono vedersi nella forma di fumi, o percepiti come odore.

Una parte rilevante delle emissioni, tuttavia, non è rilevabile ai sensi, e tra questi sono

compresi il monossido di carbonio ed il piombo. La percezione o meno delle emissioni

inquinanti condiziona l'opinione pubblica, per cui nella media sono percepiti come più

inquinanti, e quindi più dannosi per la salute pubblica, i veicoli con maggiore fumosità, quali i

veicoli pesanti e gli autobus, rispetto alle autovetture in genere, nonostante la maggior parte dei

veicoli pesanti sono alimentati a gasolio, per cui non vi sono emissioni di piombo, e le

emissioni di monossido di carbonio sono sensibilmente inferiori alle emissioni dei motori a

benzina adoperati a parità di condizioni. Chiaramente gli effetti fastidiosi percepiti del traffico

sono il fumo e l'odore, oltre al rumore e le vibrazioni che rientrano più propriamente nei

fenomeni di inquinamento acustico, ma se il fumo può essere ricondotto ad una scarsa

manutenzione del motore o ad imporprie condizioni di esercizio, l'odore è un problema più

complesso. Difatti l'odore non è riconducibile ad un singolo elemento, ma nasce dai complessi

sinergismi che avvengono in seguito alla fase di combustione e di emissione, entrando a

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 11 di 22

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

contatto con l'atmosfera. La difficile attribuzione di un indice di riferimento all'odore percepito

dall'olfatto è riconducibile alla non univocità di soglia percepita di fastidio che varia da

soggetto a soggetto, ed inoltre non vi è una diretta proporzionalità tra odore e danno alla salute

pubblica, come ad esempio con il rumore, difatti alcuni delle emissioni gassose più dannose

sono inodori.

Effetti Ecologici

Le emissioni da traffico hanno ricadute sull'ecosistema a breve ed a lungo raggio, dagli

effetti minori che si verificano localmente in prossimità del tronco stradale, all' "effetto serra".

Di seguito sono descritti brevemente due dei fenomeni di maggior impatto

dell'inquinamento artmosferico, sicuramente non gli unici ma gli effetti di maggior profilo, il

fenomeno delle pioggie acide e l'effetto serra. ) e

La pioggia acida. I principali precursori dei depositi acidi sono l'anidride solforosa (SO

2

gli ossidi di azoto (No ) emessi nell'atmosfera da sorgenti sia naturali che antropiche. Il

x

contributo del traffico è principalmente di ossidi di azoto, considerando che, nei paesi

emessi nell'atmosfera sono prodotti dai veicoli stradali.

industrializzati circa un terzo degli No

x

Inoltre gli idrocarburi emessi, anche se non contribuiscono direttamente all'acidità, possono

partecipare a reazioni che producono composti direttamente responsabili.

L'acidità nella terra o nell'acqua è misurata per unità pH, che è una funzione logaritmica

della concentrazione degli ioni idrogeno. Un valore di 7 pH è considerato netro, inferiore a

sette è acido, superiore è alcalino. In natura l'acqua piovana tende ad essere leggermente acida

anche in ambienti senza inquinamento di origine antropica, ma nelle aree industrializzate il pH

scende su valori di acidità elevata. I danni attribuiti all'acidità nell'ambiente includono effetti

sulla vegetazione, vita acquatica, strutture e materiali e salute umana. Per quanto riguarda la

vegetazione, tra i più colpiti sono gli alberi, mentre l'aumento dell'acidità dei bacini danneggia

fortemente la popolazione ittica. La pioggia acida inoltre attacca i materiali interrati filtrando

attraverso il terreno ed i materiali esposti all'aria, accelerando i processi di corrosione dei

metalli e aggressione dei materiali lapidei e conglomerati cementizi, anche se il ruolo

predominante in questo caso spetta all'anidride solforosa, per cui riconducibile solo in parte

minima alle emissini di scarico dei veicoli di trasporto.

L'effetto serra. La vita sul nostro pianeta è resa possibile dalla presenza di determinati gas

nell'atmosfera che intrappolano la radiazione ad onda lunga, così contribuendo a mantenere una

temperatura media di circa 15 °C; parimenti se non vi fosse l'atmosfera la temperatura media

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 12 di 22

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

globale sarebbe di crica -18 °C. Qesto fenomeno è noto come effetto serra, ed è un equilibrio

abbastanza delicato.

Il più importante gas di serra è il vapor aqueo, ma un ruolo rilevante è svolto dall'anidride

carbonica, dall'ozono, ossidi di azoto e metano, come emissioni di gas di scarico. Altre

sostanze, quali il clorofluorocarbonio (CFC), hanno un peso importante, però non sono

riconducibili agli inquinanti da traffico. Il gas di serra emesso in maggior quantità è l'anidride

). La combustione di un serbatoio di benzina può produrre più di 100 Kg di

carbonica (CO

2

CO , ed i veicoli a motore rispondono per il 15% delle emissioni totali di CO attualmente

2 2

(fonte Organizzazione Mondiale della Sanità). Il problema in questo caso è che l'emissione di

biossido di carbonio è prodotta da una combustione completa, per cui non un cattivo

funzionamento, ma un corretto ciclo motore. Per cui l'unico modo per ridurre tale emissioni è

di bruciare meno combustibili fossili, che vuol dire o usare meno veicoli, o veicoli con

consumi ridotti, ovvero ricorrere a risorse alternative e/o motori non a combustione interna.

L'emissione di monossido di carbonio, di per se non un gas di serra, può ripercurersi sul clima

dalla ossidazione del CO con radicali altamente reattivi (OH), aumentando i livelli di sostanze

quali l'ozono, il metano e l'ossido di azoto. L'effetto dell'ozono, di cui si è gia detto, è

ambivalente, in quanto l'ozono troposferico tende a scaldare la superfice terrestre per effetto

serra, mentre l'ozono stratosferico ha l'effetto opposto dovuto all'assorbimento della radiazione

ultra-violetta (onda corta).

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 13 di 22

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

FONTI DI EMISSIONE.

I motori a combustione interna.

I motori più comunemente utilizzati sono i motori endotermici, la cui sorgente di energia è

una reazione chimica di combustione che avviene all’interno del sistema. I motori endotermici

a pistone più utilizzati funzionano secondo i cicli Otto e Diesel. Il gas compie le sue

trasformazioni in un sistema cilindro – pistone dove il volume cambia grazie ai movimenti del

pistone mosso da un sistema biella-manovella. La distinzione ciclo Otto e Diesel riguarda la

modalità di alimentazione e la reazione chimica di combustione, distinguendo il primo come

combustione ad accensione comandata, ed il secondo ad accensione spontanea.

I motori a ciclo otto funzionano aspirando aria carburata, ovvero aria mescolata con un

piccolo quantitativo di benzina. Il ciclo è composto di quattro fasi.Nel ciclo reale è necessario

spendere lavoro per far entrare la miscela d’aria e combustibile nel cilindro, successivamente

avviene la fase di compressione, comprimendo l’aria carburata dal volume superiore a quello

inferiore. Tale fase è adiabatica, e nel caso di ciclo reversibile si ipotizza come una

trasformazione isoentropica. La terza fase è la reazione chimica o scoppio in cui la miscela di

aria e combustibile reagiscono chimicamente, a causa di una scintilla provocata artificialmente

(accensione comandata). Questa fase di scoppio avviene con velocità molto elevata, ed in

tempo molto breve. E’ lecito schematizzare la fase come una trasformazione isocora, in cui a

causa della reazione esotermica, la temperatura e volumi finali sono molto più elevati di quelli

iniziali. Nella quarta fase del ciclo vi è l’espansione e scarico dei prodotti della combustione, Il

pistone si trova con un gas ad elevata temperatura e pressione, e si espande fino al volume

superiore. Questa espansione si suppone, adiabatica, e ipotizzando la trasformazione reversibile

per un gas ideale, si può concludere che l’espansione è isoentropica. Una volta che il pistone ha

raggiunto il volume superiore, si apre la valvola di scarico, la pressione diminuisce

bruscamente e poi inizia la fase di compressione a valvola di scarico aperta, che riporta il

volume del cilindro al volume iniziale, ed i prodotti della combustione escono dal cilindro. Nel

ciclo reale il gas contenuto nel cilindro , che rappresenta il sistema termodinamico, ha

compiuto una trasformazione ciclica durante la quale ha scambiato massa con l’esterno, perché

il sistema è aperto. Questo perché essendo presente una reazione chimica, la miscela all’inizio

del secondo ciclo deve essere di nuovo in grado di reagire chimicamente. Lo studio del ciclo

otto ideale, con un sistema chiuso ed un gas perfetto, porta al definire che il rendimento

termodinamico di un ciclo Otto dipende prevalentemente dal rapporto di compressione,

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 14 di 22

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

all’aumentare del rapporto di compressione si ha un’aumento del rendimento, ma con una

tendenza alla saturazione. Il fenomeno che limita il valore del rapporto di compressione usato

nella pratica è l’autoaccensione della miscela.

L’inconveniente dell’autoaccensione della miscela all’aumentare del rapporto di

compresione è superato dal ciclo Diesel. La fase di aspirazione avviene con sola aria ed è

simile a quella descritta nel ciclo Otto.La fase di compressione dell’aria si ipotizza come una

compressione adiabatica reversibile, cioè isoentropica. Il combustibile viene inettato alla fine

della compressione, tramite un’organo adatto, l’inettore, che provvede all’introduzione del

combustibile finemente polverizzato. Il combustibile si viene a trovare in un’ambiente ad

elevata pressione e temperatura e si ha una reazione di combustione esotermica. La temperatura

dei prodotti della combustione tende ad aumentare, così come la pressione. La fase di iniezione

ha una velocità finita, pertanto il pistone ha il tempo di muoversi dal volume inferiore, cioè

inizia la fase di espansione. Non appena la reazione chimica è esaurita, inizia la fase di

espansione vera e propria con diminuzione della pressione secondo una trasformazione

adiabatica reversibile, cioè isoentropica fino al volume superiore. Una volta raggiunto questo

volume, si apre la valvola di scarico, che permette ai prodotti della combustione di essere

scaricati fino a che il volume del cilindro non raggiunge il volume inferiore. I rendimenti del

ciclo Otto e Diesel possono essere confrontati, ed è utile fare due tipi di confronti: a parità di

rapporto di compressione e a parità di temperatura massima. A parità di rapporto di

compressione il calore assorbito dal ciclo Otto è maggiore di quello assorbito dal ciclo Diesel,

da cui ne consegue che a parità di rapporto di compressione il ciclo Otto è più conveniente del

Diesel, mentre a parità di temperatura massima il calore assorbito nel ciclo Diesel è maggiore,

pertanto il rendimento del ciclo Dielsel risulta maggiore del rendimento del ciclo Otto. Si

desume che il ciclo Diesel sia più conveniente se viene utilizzato a più elevato rapporto di

compressione rispetto alciclo Otto. Per il la natura ed il funzionamento dei motori a ciclo

Diesel ed Otto, ed il combustibile utilizzato, la maggiore emissione di inquinanti è dovuto alla

composizione del carburante, e lecondizioni in cui avviene la combustione, ovvero la reazione

chimica. Per le problematiche descritte nei motori ad accensione comandata, ovvero

l’autoaccensione della miscela combustibile, alle benzine sono aggiunti degli additivi

antidetonanti, ovvero il piombo, nei motori prodotti antecedentemente all’ingresso in vigore

delle normative comunitarie per l’abbatimento graduale delle benzine additivate con piombo,

ed il benzene nelle benzine per uso con motori catalizzati. Inoltre nei motori a ciclo otto le

temperature di combustione più elevate portano nella reazione la maggiore produzione di

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 15 di 22

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

monossido di carbonio. La combustione del gasolio nei motori a ciclo Diesel comporta

l’emissione dei solfati presenti nel gasolio per autotrazione in quantità di molto superiore

rispetto alla benzina.

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 16 di 22

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

LA LEGISLAZIONE NAZIONALE

Prima di analizzare le leggi che determinano i vincoli vigenti in tema di inquinamento

atmosferico causato dagli autoveicoli, è opportuno premettere una breve descrizione

dell'evoluzione storica della materia che si può suddividere in tre fasi. La prima fase, il periodo

anteriore al 1965, in cui vi sono pochissime norme, e quelle esistenti disseminate nei vari testi

normativi, da cui si può intravedere l'inesistenza di una visione sistematica della questione,

corrispondente alla mancata percezione del problema della tutela ambientale intesa come

settore di interventi normativi organicamente strutturati. In questa prima fase le norme sul tema

delle immissioni nocive o moleste sono caratterizzate più che altro da esigenze di tutela di

proprietà e non si pongono come espressione di un'esigenza di tutela collettiva. In questa prima

fase quindi si creano le premesse affinché la produzione legislativa evolva dal concetto di

tutela della proprietà ad una più ampia prospettiva di tutela della salute pubblica. Del 15/06/59

è il DPR 393, il testo unico delle norme sulla disciplina della circolazione stradale, che

definisce le caratteristiche ed i requisiti cui devono rispondere i veicoli circolanti. La seconda

fase della legislazione italiana, contrassegnata da una maggiore organicità della disciplina

dell'inquinamento atmosferico, ha inizio nel 1966 con l’emanazione della prima legge

strutturale sull'inquinamento atmosferico, la legge del 13/07/1966 n.615, in cui gli articoli 22,

23 e 24 prevedevano la riduzione delle emanazioni di prodotti tossici comunque nocivi o

molesti, ma limitatamente ai veicoli con motore diesel. Queste prescrizioni riguardavano i

veicoli in circolazione. La 615 è seguita dal regolamento di esecuzione, il DPR n.323 del

22/02/1971. Sulla base di detta legge sono definite due zone del territorio nazionale, zona "A"

e zona "B", limitatamente alle quali devono essere svolti i controlli. La distinzione è effettuata

sulla base della localizzazione dei comuni, della loro popolazione, delle caratteristiche

industriali, geografiche e meteorologiche. La legge n.615/1966 prevede inoltre l'istituzione di

due nuovi organi: la Commissione Centrale e il Comitato Regionale contro l'inquinamento

atmosferico. La Commissione Centrale contro l'inquinamento atmosferico è costituita presso il

Ministero della Sanità per esaminare qualsiasi materia inerente l'inquinamento atmosferico,

esprimere un parere su tutte le questioni relative all'inquinamento atmosferico ad essa

sottoposte, promuovere studi e ricerche su tali problemi.

Il Comitato Regionale è costituito a livello regionale con compiti analoghi ed un servizio

di rilevamento dati a livello delle amministrazioni provinciali. La legge era intesa a

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 17 di 22

URBANISTICA – Corso di Strade, Ferrovie ed Dispensa:

Aeroporti Inquinamento atmosferico generato dal traffico veicolare

regolamentare l'uso e le specifiche di impianti termici, dei combustibili, delle industrie e dei

veicoli a motore. La legge non contiene, ancora, la determinazione di limiti alle emissioni o

alle immissioni; essa si limita a rinviare ad un singolo accertamento la verifica

dell’inosservanza delle "volute caratteristiche" e quindi la notifica dell'obbligo di eliminare "gli

inconvenienti riscontrati" prevedendo, in caso di inosservanza, provvedimenti sanzionatori,

amministrativi e penali. La 615 è regolamentata per l'esecuzione dal DPR 323 del 22/02/71

recante provvedimenti contro l'inquinamento atmosferico limitatamente ai veicoli con motore

diesel, in particolare limita l’opacità dei fumi. La legge n. 437 del 3/06/1971 invece reca

misure da adottare contro l'inquinamento atmosferico causato da gas di scarico prodotti da

autoveicoli equipaggiati con motori ad accensione comandata, e misure per il controllo

dell'inquinamento da accertare in sede di omologazione dei veicoli nuovi. La terza fase della

normativa italiana in tema di inquinamento atmosferico si può far partire dal 1972, e può essere

distinta in ragione del mutamento dell'ambito territoriale cui fare riferimento per l'attuazione

della tutela; non più le zone "A" o "B", bensì l'intero territorio nazionale; la legge n. 833 del

23/07/1978 prevede l'emanazione di leggi dello Stato dirette ad assicurare condizioni e

garanzia di salute uniformi per tutto il territorio nazionale ed a stabilire le relative sanzioni

penali in materia di inquinamento dell'atmosfera. Inoltre prevede l'emanazione di un decreto

del Presidente del Consiglio dei Ministri, su proposta del Ministro della Sanità, in cui sono

fissati e periodicamente sottoposti a revisione i limiti massimi di accettabilità delle

concentrazioni ed i limiti massimi di esposizione relativi ad inquinanti di natura chimica, fisica

e biologica, e delle emissioni sonore negli ambienti di lavoro, abitativi e nell'ambiente esterno.

In esecuzione è stato emanato il DPCM del 28/03/1983 nel quale sono fissati i limiti

massimi di accettabilità delle concentrazioni ed i limiti massimi di esposizione relativi ad

inquinanti nell'aria, nell'ambiente esterno ed i relativi metodi di prelievo ed analisi al fine

dell'osservanza della tutela igenico-sanitaria delle persone e comunità esposte. La Tabella 3.1

individua tali limiti che denomina per la prima volta "standard di qualità". Il DPCM del

28/03/1983 prevede per la prima volta i piani di risanamento regionali per il miglioramento

della qualità dell'aria. Quindi la terza fase caratterizzata dal riferimento omogeneo dei limiti di

inquinamento atmosferico all'intero territorio nazionale, all'introduzione del nuovo concetto di

"standard di qualità" riguardanti la concentrazione totale di determinati inquinanti nell'aria al

posto dei valori limite delle immissioni precedenti, dal riferimento dei valori sempre

all'ambiente esterno. Il DPR del 24/05/1988 recepisce le direttive della CEE, e in larga parte

riconosce i limiti posti dal DPCM 28/03/1983. Il DPCM del 5/06/1989, emanato relativamente

Autori: F.Cirianni, G.Leonardi Pagina 18 di 22


PAGINE

22

PESO

108.36 KB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in urbanistica
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Infrastrutture e mobilità territoriale - strade ferrovie e aeroporti e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Mediterranea - Unirc o del prof Cirianni Francis.

Acquista con carta o conto PayPal

Scarica il file tutte le volte che vuoi

Paga con un conto PayPal per usufruire della garanzia Soddisfatto o rimborsato

Recensioni
Ti è piaciuto questo appunto? Valutalo!

Altri appunti di Infrastrutture e mobilità territoriale - strade ferrovie e aeroporti

Progettazione stradale
Dispensa
Inquinamento atmosferico
Dispensa
Intersezioni stradali
Dispensa
Piani urbani del traffico
Dispensa