Inquinamento dell'atmosfera

L'aria non è mai pura, per la presenza di pulviscolo atmosferico e altre sostanze:

• Inquinanti primari: immessi direttamente nell'atmosfera da fonti facilmente identificabili (SO₂, SO₃ )
• Inquinanti secondari: si formano a partire da inquinanti primari in seguito a trasformazioni chimiche (SO₂ + O₂ + SO₃ + vapori d'acqua)

Inquinanti primari: 

q   Monossido di carbonio (CO): prodotto dalla combustione di idrocarburi e loro derivati, molto dannoso per entra attraverso la respirazione impedendo il trasporto di ossigeno da parte del pigmento respiratorio

q   Biossido di zolfo (SO₂) Gas corrosivo dal quale può formarsi l'acido solforico (pioggie acide)

q   Ossidi di azoto (NO, NO₂, NO₃) Dannoso, può combinarsi con l'acqua a formare l'acido nitrico e contribuisce al buco nell'ozono

q   Idrocarburi Derivati dalla combustione dei combustibili, sono dannosi, possono essere cancerogeni

q   Metalli Sostanze pericolose prodotte dalle industrie (piombo, nichel, mercurio ecc.)

q   Gas Prodotti dalle industrie, sono velenosi e molto reattivi (cloro, fluoro, ozono)

q   Particolati Derivanti dall'inquinamento naturale (pollini, ceneri) e umano (fumi di sigarette, fuliggini)

Le condizioni metereologiche influiscono sull'inquinamento atmosferico in modi diversi:

-Con l'aria instabile e il vento i gas di scarico e i fumi si mescolano all'aria e vengono trascinati in alto dalle correnti ascensionali e dispersi ad alte quote

Influiscono sulla dispersione degli inquinanti due fattori, la velocità del vento e l'instabilità verticale dell'atmosfera.

In alcune situazioni accade che se manca del tutto l'aria gli inquinanti non dispersi si accumulano e concentrano negli strati più bassi della troposfera, come nell'inversione termica, in cui, in particolari occasioni (quando d'inverno l'aria a contatto col suolo perde parte del suo calore assorbito dal suolo formando la nebbia) la temperatura dell'aria aumenta con l'aumentare dell'altitudine e quindi uno strato di aria calda sovrasta uno strato di aria più fredda e più pesante che resta in basso.

Il bilancio termico del pianeta terra dipende dall'energia solare ma anche dalla composizione atmosferica e quindi dal biossido di carbonio (CO₂) e dal vapore d'acqua, i quali lasciano passare le radiazioni a onda corta in arrivo dal Sole ma riflettono verso il suolo la maggior parte della radiazione a onda lunga emessa dalla terra, intrappolando il calore riflesso negli strati più bassi dell'atmosfera: si crea il cosiddetto effetto serra il quale in condizioni normali è favorevole per la vita (mantiene la temperatura alta e favorevole per gli esseri viventi) ma con l'aumento con l'industrializzazione della CO₂ che cresce ogni anno smisuratamente e se in futuro verrà eliminata la vegetazione che attraverso la fotosintesi mantiene entro i limiti l'incremento di calore si potrebbero verificare ondate di caldo e precipitazioni irregolari, con improvvisi freddi che danneggerebbero la vegetazione spontanea, oltre alle alluvioni di grandi proporzioni, lo scioglimento dei ghiacci e contemporaneamente la desertificazione di molte regioni.

Il buco nell'ozonosfera

L'ozono è un gas presente nell'atmosfera che si forma durante i temporali ed è distribuito non uniformemente, con un massimo intorno ai 25 km dell'atmosfera, perché in quel punto giunge una quantità di raggi ultravioletti sufficiente a formare ossigeno atomico e la densità dell'aria permette la collisione fra ossigeno atomico e molecolare a dare ozono (3O₂ 2O₃): la concentrazione di ozono è mantenuta costante grazie ad un delicato equilibrio tra distruzione e formazione di molecole O_3.

L'ozono è di fondamentale importanza per la vita sulla Terra, in quanto assorbe le radiazioni che provengono dal Sole, che in caso contrario raggiungerebbero la superficie terrestre rendendo impossibile la vita per molti terrestri.

Negli anni 80 si è scoperto uno squarcio nello strato di ozono sull'Antartide, a causa di certe sostanze come gli ossidi di azoto e il bromuro di metile ma soprattutto i clorofluorocarburi o CFC (gas usati nelle bombolette spray, nei frigoriferi, nei condizionatori) i quali rimangono attivi per 50-70 anni raggiungendo la stratosfera: gli atomi di cloro che si liberano con l'uso dei CFC catalizzano la reazione di trasformazione di ozono in ossigeno molecolare rompendo l'equilibrio (infatti l'ozono viene distrutto più velocemente di quanto venga formato).

Nelle nubi fredde le reazioni di dissociazioni di CFC avvengono più facilmente: con la distruzione dell'ozono i raggi ultravioletti solari possono raggiungere la superficie terrestre con una concentrazione inversamente proporzionale alla riduzione dello schermo, con conseguenze del genere:

Danni alla salute umana (tumori della pelle ecc.)

Rese minori delle coltivazioni

Aumento della temperatura dell'aria e conseguenti cambiamenti climatici

Rottura degli equilibri di molti ecosistemi

Aumento delle reazioni fitochimiche che producono inquinanti dell'aria

Secondo alcuni studiosi gli CFC non fanno che velocizzare la naturale diminuzione dell'ozono: i vari stati, a parte gli Stati Uniti, hanno preso importanti decisioni per fare fronte a questo problema.

Le acque piovane solitamente sono leggermente acide per la presenza di acido carbonico, ma nel corso degli anni '90 l'acidità è aumentata fino a raggiungere valori di pH tra 5 e 3: le pioggie acide sono precipitazioni con pH inferiore a 5.

Ciò è dovuto alla presenza nell'aria di biossido di zolfo e di ossidi di azoto, in piccola percentuale componenti naturali dell'atmosfera, ma concentrati nelle zone industriali.

I danni che possono provocare le pioggie acide riguardano:

Gli ecosistemi idrici (abbassano il pH di laghi e fiumi impoverendo la fauna)

Gli ecosistemi terrestri (danneggiano i raccolti agricoli e la vitalità delle foreste)

Il patrimonio artistico e i materiali solidi (corrodono i metalli e danneggiano i monumenti)