la micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti ... - ARPA Lazio

INQUINAMENTO, INQUINANTI E MODELLI
Caratteristica fondamentale di questi composti è quella di contenere solo atomi di
carbonio e di idrogeno. Il loro stato di aggregazione (gassoso, liquido o solido)
dipende dalla struttura molecolare, in particolare dal numero di atomi di carbonio
presenti. Si ha, infatti, che alle temperature ordinarie, se il numero di atomi di carbonio
varia da 1 a 4, le molecole sono gassose mentre se è maggiore di 5 sono
liquide (con tendenza allo stato solido all'aumentare di tale numero). Fra i composti
noti (decine di migliaia) quelli di maggiore interesse per l'inquinamento dell'aria
sono quelli allo stato gassoso alle temperature ordinarie e quelli altamente volatili
alle alte temperature. Per tutti questi composti gli atomi di carbonio nella struttura
molecolare sono circa 12 (o meno). In base a tale struttura molecolare si possono
inoltre distinguere tre classi di idrocarburi, ciascuna caratterizzata da una certa
reattività e tossicità; si hanno infatti:
• gli idrocarburi aciclici (o alifatici): la loro struttura presenta atomi di carbonio disposti
a catena, con o senza ramificazioni,
• gli idrocarburi aromatici: gli atomi di carbonio sono disposti ad anello esagonale
(benzenico) con ogni atomo dell'anello legato ad un solo atomo addizionale (C
o H)
• gli idrocarburi aliciclici: la struttura è ad anello (ma diversa da quella benzenica).
Parte degli idrocarburi presenti nell'aria derivano da processi di origine naturale
come i processi biologici di decomposizione della materia organica sulla superficie
terrestre (nella maggior parte), l'attività geotermica, i processi in atto in giacimenti
di carbone, il gas naturale ed il petrolio e i processi spontanei di combustione. Per
quanto riguarda, invece, le emissioni dovute alle attività dell'uomo, si può notare
come la fonte principale di inquinamento siano i mezzi di trasporto, fra i quali i
veicoli a benzina hanno il peso più rilevante. I due meccanismi principali con cui
le auto immettono idrocarburi nell'aria sono l'evaporazione della benzina e le emissioni
di carburante incombusto nei gas di scarico. La seconda importante fonte di
inquinamento è costituita dai processi industriali nelle fasi di produzione, lavorazione,
immagazzinamento e trasporto dei prodotti contenenti idrocarburi (in particolare
quelli della benzina, che evaporano durante il carico di autobotti, il riempimento
dei serbatoi delle stazioni di servizio e delle automobili). Delle emissioni
industriali, il 10% circa è dovuto inoltre all'evaporazione di solventi organici (ingredienti
importanti di vernici, pitture, lacche, rivestimenti, ecc.) che di solito evaporano
durante o dopo l'applicazione, se non nella preparazione stessa dei prodotti.
Le emissioni derivanti da attività umane, però, sono concentrate in aree non molto
estese in cui questi prodotti possono reagire facilmente con altri composti chimici;
ad esempio gli idrocarburi insaturi del gruppo delle olefine reagiscono facilmente
con gli ossidi di azoto in presenza di luce; tale processo è alla base della formazione
dello smog tipico dell'ambiente urbano, la cui atmosfera presenta condizioni
favorevoli all'innesco delle reazioni sopra dette.
Per quanto riguarda gli ossidanti fotochimici, essi sono prodotti in atmosfera da un
processo fotochimico (vale a dire da un processo chimico che richiede luce per
essere attivato) con ossidazione di inquinanti primari non facilmente ossidabili dall'ossigeno
allo stato gassoso. In queste reazioni sono implicati attivamente una grande
varietà di idrocarburi e le più importanti sono quelle che riguardano l'intervento
degli idrocarburi nel ciclo fotolitico dell'NO 2 dove vengono prodotti due dei
più noti inquinanti secondari, l'ozono e il perossiacetilnitrato. (PAN.). Lo studio
viene in genere limitato a questi due composti, che sono i più noti sia perché pro-
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