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RISVEM: D3 - REVISIONE CRITICA DELLO STATO DELL’ARTE DELLA RICERCA Data: 31/03/2004Documento: RS_01_D3-1.1 Pagina 14 di 238Tabella 3 - “Obiettivi a lungo termine” e “valori bersaglio” definiti dalla Direttiva 2002/3/CE del 12.02.2002,relativa all’inquinamento dell’aria provocato dall’ozono.OBIETTIVI/VALORI BERSAGLIO PARAMETRO LIMITEObiettivo a lungotermine perProtezione della saluteumanaProtezione dellavegetazioneMedia massima giornaliera su 8 orenell’arco di un anno civileAOT40, calcolato sulla base deivalori di 1 orada maggio a luglio120 µg m -36000 µg m -3 .h120 µg m -3 danon superareValore bersaglio perProtezione della saluteumanaMedia massima giornaliera su 8 orepiù di 25giorni per annocivile comemedia su 3anniprotezione dellavegetazioneAOT40, calcolato sulla base deivalori di 1 orada maggio a luglio18000 µg m -3 .hcome media su5 anniA causa del suo elevato potere ossidante, l’O 3 attacca direttamente sia matrici animalie vegetali che materiali non biologici, influendo anche sulla salute dell’uomo. Già nel1851 era stata riconosciuta la sua azione irritante a carico dei polmoni e, da allora,numerose pubblicazioni hanno descritto le principali manifestazioni sintomatichericonducibili all’inquinante. Recentemente, sono stati messi a punto modellimatematici capaci di stimare l’esposizione a lungo termine della popolazione al gas(Syri et al., 2001). Ad oggi, l’O 3 è considerato un elemento tossico di rilievo ed i suoieffetti sono stati studiati sotto il profilo tossicologico, clinico ed epidemiologico. Tragli organismi, le piante sono ritenute i recettori più sensibili all’azione tossica dell’O 3 acausa della minore complessità dei loro sistemi di difesa e della maggiore quantità discambi gassosi in relazione alla superficie esposta, rispetto agli animali. Non è casualeil fatto che la prima percezione di una reale problematica ambientale relativa allapresenza di ossidanti atmosferici sia legata alla individuazione di anomalie nellavegetazione. Verso la metà degli anni ‘40, infatti, nel bacino di Los Angeles, zona ad
RISVEM: D3 - REVISIONE CRITICA DELLO STATO DELL’ARTE DELLA RICERCA Data: 31/03/2004Documento: RS_01_D3-1.1 Pagina 15 di 238elevato rischio fotochimico, furono osservati dai fitopatologi “strani” sintomi fogliari,non associati ad alcuno dei fattori di stress fino ad allora noti e successivamenteimputati allo smog fotochimico, di cui l’O 3 è il componente di maggior rilievo(Haagen-Smit et al., 1952). Da allora questo gas ha iniziato ad interessare sempre dipiù i fitotossicologi, al punto che oggi, nei paesi industrializzati, gli è attribuita lastragrande maggioranza (oltre il 90%) degli effetti fitotossici imputati all’azione degliinquinanti atmosferici (Krupa e Manning, 1988). Un’ipotesi del genere sembraverosimile anche per l’Italia (Lorenzini, 1991). Numerosi studi testimoniano gli ingentidanni provocati dall’O 3 sulle colture agrarie (Benton et al., 2000; Saitanis et al., 2001;Saitanis e Karandinos, 2002; Nali et al., 2002) e sulla vegetazione spontanea eforestale (Cozzi et al., 2000; Bortier et al., 2000; Wallin et al., 2002). Nelle piante l’O 3segue il medesimo percorso di altri gas, penetrando nelle foglie attraverso gli stomiaperti; in soluzione acquosa (nell’apoplasto), rapidamente degrada in diversi derivatiattivi dell’O 2 ritenuti i veri responsabili degli effetti tossici (Elstner, 1982). Daltrasferimento di un solo elettrone all’O 2 si forma l’anione superossido (*O - 2 ), che perprotonazione dà luogo al radicale idroperossido (HO * 2 ), mentre con il trasferimento diun elettrone e di due protoni si forma il perossido di idrogeno (H 2 O 2 ) che genera ilradicale ossidrile (*OH) per aggiunta di un elettrone e di un protone; infine, perinterazione dell’O 2 con la radiazione solare si forma l’ossigeno singoletto ( 1 O 2 ; speciechimica in cui i due elettroni spaiati dell’O 2 occupano un unico orbitale e presentanospin opposti), che per aggiunta di un elettrone può passare a *O - 2 . La formazione diqueste specie molecolari è stata accertata prima della comparsa di sintomi visibili sullapianta (Mehlhorn et al., 1990). I radicali prodotti dall’O 3 alterano l’integrità dellamembrana cellulare, interagendo con i suoi componenti. In particolare, tre aminoacidi(cisteina, metionina e triptofano) sono assai vulnerabili alla loro azione. L’aggressioneè diretta alle proteine, coinvolgendo la struttura e la funzionalità sia delle membraneche degli enzimi (Wellburn et al., 1994), ai lipidi, bersaglio di reazioni di ozonolisi eperossidazione (Wellburn, 1988), ed alle ATPasi associate alla pompa ionica, chepossono essere inattivate (Dominy e Heath, 1985). Pertanto, il primo effettodell’azione fitotossica dell’O 3 è la comparsa di variazioni nel trasporto ionico, nelpotenziale elettrochimico e nella permeabilità di membrana, da cui deriva un dissesto
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