Cos'è l'inquinamento atmosferico

L'inquinamento atmosferico è una forma di inquinamento ovvero l'insieme di tutti gli agenti fisici, chimici e biologici che modificano le caratteristiche naturali dell'atmosfera terrestre.

Il primo passo nel definire l'inquinamento atmosferico consiste nel chiarire il confine tra sostanze inquinanti e non inquinanti. Nel 1973 Williamson ha proposto una distinzione tra inquinante e contaminante: un contaminante è "ogni cosa che viene aggiunta all'ambiente che causa una deviazione dalla composizione geochimica media"; l'inquinante, invece, per essere considerato tale deve essere un contaminante responsabile di causare effetti nocivi all'ambiente, inteso in senso lato come unione sia della parte naturale che di quella antropica.

I fenomeni di inquinamento sono il risultato di una complessa competizione tra fattori che portano ad un accumulo degli inquinanti ed altri che invece determinano la loro rimozione e la loro diluizione nell'atmosfera. L'entità e le modalità di emissione (sorgenti puntiformi, diffuse, altezza di emissione ecc.), i tempi di persistenza degli inquinanti e il grado di mescolamento dell'aria sono alcuni dei principali fattori che producono variazioni spazio-temporali della composizione dell'aria.

Questo è uno dei problemi maggiormente sentiti dalle popolazioni dei grandi agglomerati urbani, di cui ci si è iniziati a preoccupare solamente dagli anni settanta. Da quell'epoca, infatti, in alcuni paesi sono state via via attuate delle politiche per la riduzione degli agenti chimici e di numerose altre sostanze contaminanti presenti nell'aria. Queste azioni per una maggior salvaguardia dell'ambiente hanno dato dei risultati per l'abbassamento delle concentrazioni di alcuni inquinanti come il biossido di zolfo, il piombo e il monossido di carbonio; per altri, ad esempio il biossido di azoto, l'ozono e il particolato atmosferico, agenti per i quali si è scoperto più recentemente la loro criticità per quanto riguarda la salute, non hanno portato i risultati sperati.

In genere l'inquinamento atmosferico è maggiormente diffuso nelle grandi città per effetto dell'urbanizzazione dovuto principalmente ai gas di scarico degli autoveicoli pubblici e privati e ai riscaldamenti domestici e degli edifici pubblici. Altrimenti zone a forte inquinamento atmosferico si concentrano attorno a grandi nuclei industriali (ad. aziende metalmeccaniche, siderurgiche, farmaceutiche, chimiche, discariche). Pur tuttavia, a causa della circolazione atmosferica e della diffusione chimica degli inquinanti il fenomeno dell'inquinamento atmosferico tende sempre più a interessare anche zone del pianeta una volta incontaminate o quasi.

Definizione di inquinante atmosferico

Scarichi di impianti di produzione energetica da fonti fossili, un potenziale fattore inquinante.

L'inquinante atmosferico è un fattore o sostanza che determina l'alterazione di una situazione stazionaria attraverso:

• la modifica dei parametri fisici e/o chimici;
• la variazione di rapporti quantitativi di sostanze già presenti;
• l'introduzione di composti estranei nocivi per la vita direttamente o indirettamente.

L'aria è una miscela eterogenea formata da gas e particelle di varia natura e dimensioni. La sua composizione si modifica nello spazio e nel tempo per cause naturali, cosicché risulta arduo definirne le caratteristiche di qualità.

L'impossibilità di individuare le proprietà di un ambiente incontaminato di riferimento induce a introdurre il concetto di inquinamento atmosferico stabilendo uno standard convenzionale per la qualità dell'aria. Si ritiene quindi inquinata l'aria la cui composizione ecceda limiti stabiliti per legge allo scopo di evitare effetti nocivi sull'uomo, sugli animali, sulla vegetazione, sui materiali o sugli ecosistemi in generale.

Distinzione tra primario e secondario

Il fatto che gli inquinanti reagiscano porta a distinguere tra inquinante:

• primario: per inquinanti primari si intendono quegli inquinanti che vengono emessi direttamente in atmosfera tali e quali, cioè non subiscono altre modifiche una volta emessi, la loro immissione nell'ambiente deriva dal rilascio di sostanze o particelle prodotte dal comparto; il monossido di carbonio è un esempio di inquinante primario, perché è un sottoprodotto della combustione, ma lo sono anche le polveri che si sviluppano da eventi naturali.
• secondario: per inquinanti secondari invece si intendono tutti gli inquinanti che si formano in atmosfera tramite delle reazioni chimiche tra varie sostanze presenti (queste sostanze possono essere inquinanti primari oppure no); la formazione di ozono nello smog è un esempio di inquinante secondario.

Esistono inoltre inquinanti, come il particolato fine, in cui, secondo molti studi, si equivalgono numericamente le componenti primarie e secondarie.

Approfondimenti inquinanti primari e secondari

Inquinante è qualsiasi sostanza immessa direttamente o indirettamente dall'uomo nell'aria ambiente, che può avere effetti dannosi sulla salute umana o sull'ambiente nel suo complesso.
Gli inquinanti immessi direttamente dall'uomo nell'aria ambiente sono denominati inquinanti primari. Essi derivano dalle attività dell'uomo, soprattutto da quelle che necessitano dell'utilizzo di combustibili o di carburanti: si pensi alla produzione di energia elettrica a partire dall'utilizzo di gas naturale o carbone o olio combustibile in grandi centrali, all'utilizzo di benzina e gasolio per muoversi in automobile o in aereo, o ancora all'utilizzo di gas naturale o kerosene per scaldarsi: tutti questi processi di combustione comportano tra l'altro l'emissione diretta di sostanze inquinanti quali ossidi di azoto, ossidi di zolfo,monossido di carbonio e altre che vengono denominate complessivamente, appunto, inquinanti primari.
Vi sono poi inquinanti dell'aria causati indirettamente dalle emissioni in atmosfera dell'uomo, e sono quegli inquinanti che si formano nell'atmosfera a partire da altre sostanze emesse dall'uomo e grazie a complessi fenomeni fisico-chimici.
Un esempio tipico è l'ozono che si forma nella fascia di atmosfera più vicina alla Terra - la troposfera - a partire da altri inquinanti, cioè gli ossidi di azoto e i composti organici volatili, in presenza di radiazione solare nelle ore più calde e soleggiate dei mesi estivi. Gli inquinanti come l'ozono troposferico sono chiamati inquinanti secondari.
Ma nell'elenco degli agenti inquinanti ne figurano altri che sono di origine in parte primaria e in parte secondaria, come il tristemente noto PM10, : il PM10 viene infatti in parte emesso direttamente nell'aria, ad esempio bruciando legna o carbone o olio combustibile, e in parte si forma in atmosfera attraverso complessi meccanismi chimico-fisici a partire da altre sostanze: ossidi di azoto, ossidi di zolfo, composti organici volatili, ammoniaca. Si parla in questi casi di componente primaria e componente secondaria del PM10. E la componente secondaria è importantissima nelle aree urbane, arrivando fino al 50-60 per cento del PM10 totale, ed è addirittura preponderante nelle aree rurali, giungendo ad essere fino all'80-90 per cento del PM10 totale.
Anche in situazioni di inquinamento grave le quantità di inquinanti che sono presenti in atmosfera sono sempre di molto inferiori rispetto ai principali gas che la compongono, cioè azoto e ossigeno, tanto è vero che la presenza degli inquinanti si misura in "parti per milione" o addirittura in "parti per miliardo" per quanto riguarda il volume occupato, e in "microgrammi per metro cubo" per quanto riguarda la loro concentrazione in massa, dove un microgrammo è un milionesimo di grammo.
Accanto agli inquinanti bisogna considerare i gas responsabili dell'effetto serra, detti anche "gas-serra", il cui principale componente, a parte il vapor acqueo, è il biossido di carbonio detto anche anidride carbonica. Essi non sono considerati inquinanti in senso stretto, ma sono comunque da tenere sotto controllo in quanto si ritiene che siano responsabili dei cambiamenti climatici attribuiti alle attività dell'uomo.