Particolato atmosferico: differenze tra le versioni

{{F|ecologia|luglio 2007}}

Il termine '''[[particolato]] atmosferico''' indica le particelle di ''aerosol'' sospese nell'[[atmosfera terrestre]] che hanno dimensioni che variano da pochi nm a 100 <math>\mu m</math>. Il [[PM10]] e il [[PM2,5]] sono definiti come il materiale particolato avente un ''[[diametro aerodinamico]]'' medio inferiore, rispettivamente, a 10 <math>\mu m</math> e 2,5 <math>\mu m</math>. Quindi il PM2,5 è una frazione del particolato totale interamente contenuta nella frazione di PM10.

 

 

Tuttavia la distinzione non è così netta per ragioni sperimentali. Dato che non è possibile campionare esattamente tutte le particelle con diametro inferiore a 10 <math>\mu m</math> e scartare le altre, la [http://www.epa.gov Environmental Protection Agency] (EPA) ha definito dei parametri geometrici relativi agli strumenti di misura e dei parametri relativi ai flussi di prelievo; poi, in base a questi parametri, tutto il particolato raccolto viene denominato [[PM10]] anche se una parte delle particelle campionate avrà dimensioni maggiori. Analogamente per il PM2,5.

 

Tuttavia, se il rapporto volumetrico PM2,5/PM10 risulta di circa 0,1, dalle misure dirette sulle concentrazioni di PM2,5 e [[PM10]], nello stesso sito di via Messina durante tutto l'anno 2002, risulta che il loro rapporto è di 0,62 ± 0,14. Questo vuol dire che l'assunzione di densità uniforme non è affatto lecita e mediamente le particelle piccole sono molto più dense di quelle grandi.

 

'''Fig. IV –''' ''Campionamento gravimetrico'' nel sito di via Messina a Milano, durante tutto l'anno 2002.

'''Fig. V –''' Distribuzione qualitativa delle particelle sospese in aria. Sono messe in evidenza la totalità delle particelle sospese in aria, la frazione di PM 10 e la frazione di PM2,5.

 

 

Per quanto riguarda la composizione chimica del materiale particolato, è possibile individuare tre classi principali:

La ''frazione organica'' del particolato è composta principalmente da: '''acidi a catena lineare saturi e insaturi''', '''[[acidi dicarbossilici]] alifatici''', '''acidi policarbossilici aromatici ed n-alcani'''.

 

 

Procedendo con lo studio del particolato atmosferico, è importante osservare che le particelle sono caratterizzate da una velocità di deposizione al suolo che varia con le dimensioni. La curva della velocità è caratterizzata da due fattori: la deposizione per gravità, che riguarda le particelle più massive, e la deposizione per [[diffusione]], che riguarda le particelle più piccole.

'''Fig. VI –''' Andamento della velocità di deposizione al variare del diametro aerodinamico delle particelle. Quelle con dimensioni superiori a qualche <math>\mu m</math> sedimentano per gravità mentre quelle con dimensioni inferiori a qualche centinaio di nm si comportano come molecole e sono soggette al [[moto browniano]].

 

 

A titolo di esempio, si riporta l'andamento delle concentrazioni di [[PM10]] e PM2,5 relativi agli anni 2001 e 2002 a Milano, per mostrare la grande variabilità a cui sono soggetti. Anzitutto è sempre identificabile un trend stagionale che si identifica con livelli di particolato due o tre volte superiore nelle stagioni autunno-inverno rispetto a primavera-estate. Questo principalmente è dovuto all'influenza dello strato limite planetario che in autunno e in inverno schiaccia gli inquinanti al suolo facendone aumentare la concentrazione. Oltre a questo le condizioni meteorologiche hanno una grande influenza sulla [[dispersione degli inquinanti]], ma tale influenza è di tipo casuale sia all'interno di un mese sia di anno in anno.

Inoltre va considerato che d'estate la grande quantità di [[energia radiativa]] che investe l'atmosfera favorisce una ingente [[reattività fotochimica]] che dà origine al cosiddetto ''particolato di origine secondaria'', cioè che non viene emesso direttamente dalle sorgenti.

 

 

Le fonti del particolato atmosferico si dividono in '''fonti primarie''' e '''fonti secondarie'''.

Di questi il biossido di zolfo viene emesso dai processi di combustione di carbone e petrolio contenenti zolfo mentre l'ammoniaca viene sia da fonti naturali che antropiche (agricoltura, allevamenti e auto catalitiche); infine la combustione degli autoveicoli produce monossido di azoto e biossido di azoto, i quali reagendo con lo ione idrossido formano l'acido nitrico.

 

 

Il particolato atmosferico produce vari effetti negativi sull'ambiente circostante:

* effetti sulla salute umana da distinguere, in generale, tra ''effetti a lungo termine'' ed ''effetti a breve termine''.

 

 

In particolare si andranno ora ad approfondire gli effetti sulla salute umana perché giustamente è il problema maggiormente sentito.