L’ozono O3, gas formato da tre atomi di ossigeno, in natura si trova in concentrazioni rilevanti negli strati alti dell’atmosfera terrestre, dove protegge dalla radiazione ultravioletta. Negli strati bassi dell’atmosfera, invece, è presente in basse concentrazioni, tranne nelle aree in cui la presenza di alcuni inquinanti chimici, in concomitanza di fattori meteo-climatici favorevoli come le alte temperature estive, può indurne la formazione con conseguente aumento della concentrazione.
Quando aumenta la presenza dell’ozono nella troposfera
L’accumulo di O3 nella troposfera in un dato intervallo di tempo, fenomeno legato allo “smog fotochimico“, dipende in modo complesso dal contemporaneo verificarsi di una serie di condizioni:
- l’emissione di inquinanti primari (cioè direttamente emessi dalle fonti) in una data zona, in particolare l’emissione di specie chimiche dotate di particolare reattività quali il monossido di azoto (NO) e i composti organici volatili (COV);
- l’esistenza delle condizioni necessarie per il trasporto di tali sostanze e per la persistenza delle stesse in atmosfera per il tempo necessario affinché le reazioni chimiche che costituiscono il ciclo di formazione dell’ozono possano procedere;
- l’entità della radiazione solare, dal momento che diversi stadi intermedi di reazione necessitano della radiazione nel campo dell’UV per procedere;
- il verificarsi delle condizioni per cui la maggior parte del NO emesso dalle fonti primarie sia stato ossidato a NO2 per effetto delle reazioni chimiche a cui partecipano i COV.
Non è possibile individuare una relazione di tipo lineare tra produzione dei precursori (inquinanti primari) e concentrazione di ozono nella troposfera.
Questa complessità, determinata dall’esistenza di un “ciclo” dell’ozono, si riflette sulla distribuzione spaziale e temporale dei livelli di ozono.
A livello spaziale le concentrazioni di ozono aumentano più facilmente a distanza dalle sorgenti dei precursori; a livello temporale (nelle zone pianeggianti) tendono ad aumentare nella ore di massima insolazione e a diminuire nella notte.
La complessità dei meccanismi di formazione in gioco e il ruolo dei fattori climatici rende difficile verificare gli effetti delle misure intraprese per limitare le emissioni dei precursori, sui livelli di ozono misurati al suolo.
Non c’è dubbio, tuttavia, che per ridurre gli effetti sulla salute e sull’ecosistema determinati da elevati livelli di O3 a livello del suolo, occorre agire sulle fonti dei precursori sui quali l’uomo può esercitare un controllo.
In questo senso le fonti dei precursori più rilevanti sono le emissioni da trasporto su strada, la produzione e l’utilizzo di solventi organici o di preparati che li contengono, i processi di combustione nella produzione di energia e nell’industria (in particolare emissioni di NO).
Un inquinante dannoso per la salute
La presenza di elevati livelli di ozono, a causa del suo alto potere ossidante (per effetto dell’ossigeno nascente che si libera quando la molecola si dissocia), danneggia la salute umana, ma anche quella degli animali e delle piante (ne influenza la fotosintesi e la crescita, entra nel processo di formazione delle piogge acide, con danni alla vegetazione ed ai raccolti), deteriora i materiali (danni al patrimonio storico-artistico) e riduce la visibilità.
Per quanto riguarda gli effetti sulla salute dell’uomo, al momento non sono ancora ben note le conseguenze “croniche”, derivanti cioè da una lunga esposizione a basse concentrazioni di ozono. Gli effetti “acuti” più evidenti sono la forte azione irritante alla mucosa degli occhi, infiammazioni ed alterazioni a carico dell’apparato respiratorio (soprattutto naso e gola, con tosse, difficoltà respiratorie, sensazioni di affaticamento e perfino edema polmonare) ed un senso di pressione sul torace.
Concentrazioni particolarmente elevate possono portare anche ad alterazioni delle funzioni respiratorie, a un aumento della frequenza degli attacchi asmatici, a una diminuzione della resistenza alle infezioni batteriche polmonari, all’insorgere di malattie dell’apparato respiratorio e al peggioramento di patologie, già in atto, di tipo respiratorio (polmoniti croniche ostruttive, bronchiti croniche, asma, enfisema polmonare) e cardiaco (ischemia del miocardio).
Le più recenti indagini mostrano che lo smog estivo e il forte inquinamento atmosferico possono portare a una maggiore predisposizione ad allergie delle vie respiratorie.
In generale occorre ricordare che gli effetti dell’ozono sono contraddistinti da grandi differenze individuali e gli eventuali disturbi sanitari non hanno carattere cumulabile, ma tendono a cessare con l’esaurirsi del fenomeno di concentrazione acuta di ozono.
I soggetti più sensibili al fenomeno sono i bambini, gli anziani, le donne in gravidanza, chi svolge attività fisica o lavorativa all’aperto. I soggetti a rischio sono le persone asmatiche, con patologie polmonari o cardiache.
Le informazioni sugli effetti sulla salute sono state raccolte ed organizzate in maniera sintetica nelle linee guida sulla qualità dell’aria dell’Organizzazione Mondiale della Sanità. L’Organizzazione mondiale della sanità nelle sue Linee guida sulla qualità dell’aria, raccomanda, comunque, di non superare nel corso dell’anno una massima media giornaliera sulle 8 ore pari a 100 µg/m3.
Valori limite di riferimento per l’ozono (D.Lgs.155/2010)
I valori di riferimento per l’ozono troposferico sono fissati per l’Italia dal D.Lgs. 155/2010, che stabilisce una soglia di allarme di 240 µg/m3 come massima media oraria (livello oltre il quale vi è un rischio per la salute umana in caso di esposizione anche di breve durata) oltre la quale scattano le misure previste dai piani d’azione comunali, ed una soglia di informazione della popolazione 180 µg/m3 come massima media oraria (livello oltre il quale vi è un rischio per la salute umana per alcuni gruppi particolarmente sensibili, quali anziani e bambini, in caso di esposizione anche di breve durata) al fine che le persone più esposte evitino di stare all’aperto almeno nelle ore più calde della giornata.
Il valore obiettivo per la salvaguardia della salute umana, invece è calcolato sulla base del valore medio massimo giornaliero su otto ore calcolato sulla base delle medie consecutive di otto ore. Il valore di 120 µg/m3 di questa media massima giornaliera calcolata su 8 ore non può essere superato per più di 25 volte, come media nel triennio.
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