Air pollution and health
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Air Pollution and Health. P. Avino, L. Lepore, P. Quercia, M.V. Russo e V.I. Valenzi. Inquinamento Atmosferico. Valle della Mosa1930 Pensilvania1948(SO 2 : 1,4-5,5 mg/m 3 ) Londra (*)1952(SO 2 : 3,75 mg/m 3 )

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Presentation Transcript


Air pollution and health

Air Pollution and Health

P. Avino, L. Lepore, P. Quercia,

M.V. Russo e V.I. Valenzi


Inquinamento atmosferico

Inquinamento Atmosferico

  • Valle della Mosa1930

  • Pensilvania1948(SO2: 1,4-5,5 mg/m3)

  • Londra (*)1952(SO2: 3,75 mg/m3)

    (*) 4.000 decessi direttamente o indirettamente correlati al fenomeno di inquinamento


Legame causa effetto

Sorgenti

Atmosfera

Trasporto e

Trasformazione Chimiche

Ricevitori

Uomo, Piante, Animali, ecc.

Legame Causa-Effetto


Air pollution and health

Fattori che Influenzano la Massa delle Specie Inquinanti

  • Emissioni

  • Trasformazioni chimico-fisiche

  • Deposizioni

    EmissioniΦi(t) flussi emissivi dovuti alle sorgenti

    Trasformazioni chimico-fisiche

    ΣFiprocessi di formazione

    ΣRiprocessi di rimozione chimica

    DeposizioniDSperdite per deposizione delle superfici


Air pollution and health

Fattori che Influenzano il Volume delle Specie Inquinanti

  • Trasporto orizzontale delle masse d’aria (fenomeni avvettivi)

  • Rimescolamento verticale delle masse d’aria (fenomeni convettivi)

    Trasporto orizzontale

    Adνparametro descrittivo dei processi di trasporto

    Rimescolamento verticale

    αparametro descrittivo delle condizioni di stabilità dello strato superficiale

    β{Ci}parametro descrittivo dei processi di rimescolamento


Problematiche aperte

Problematiche Aperte

LegislativaSanitariaChimico-Fisica

Processo di analisi:

  • causeemissioniNaturali/Antropiche

  • effettiimmissioni

  • legame tra causa ed effetti

    Emissioni: concentrazione degli inquinanti emessi direttamente dalle sorgenti.

    Immissioni: concentrazione degli inquinanti al livello del suolo.

    Indicazione sulle caratteristiche del legame cause/effetti:

  • fortemente non lineare

  • dipendente da molteplici variabili in ingresso

  • dipendente da molteplici fattori di influenza

    Processo di sintesi: necessità di possedere strumenti in grado di descrivere il legame cause-effetti


Air pollution and health

Inquinamento daProcessi di Combustione

Composizione reale dei prodotti di combustione CO2, H2O, CO, NO+NO2, SOx, idrocarburi incombusti, particolato


Aspetti fondamentali

Aspetti Fondamentali

  • Descrizione della situazione ambientale (stato iniziale dell’ambiente)

  • Definizione degli Scenari di Impatto

  • Previsione degli impatti (situazione post-operam)

  • Misure di mitigazione


Air pollution and health

Sorgenti

Antropiche e Naturali

Emissione di Inquinanti Primari

Meteorologia

(diffusione turbolenta, processi avvettivi di trasporto, intensità radiazione solare)

Trasformazioni

chimico-fisiche

(formazione di inquinanti secondari)

Aria Ambiente


Air pollution and health

Primari

Secondari

O3

NO2, HNO3,HNO2

Perossiacetilnitrato

Formaldeide

CO

NOx(95% NO, 5% NO2)

SO2

Composti Organici Volatili (Benzene, Toluene, ecc.)

IPA

Nanoparticelle

PM10

Nitroderivati Organici

Nitrati

Solfati

gas e vapori

particelle

Classificazione degli Inquinanti


Air pollution and health

Sorgenti, Livelli ed Effetti sulla Salute Umana


Air pollution and health

Principale Normativa sulla qualità dell’aria

D.M. n.60

2/4/02

Recepimento della direttiva 1999/30/CE del Consiglio del 22 aprile 1999 e della direttiva 2000/69/CE.

Direttiva

00/69/CE

Valori limite di qualità dell’aria per il benzene ed il monossido di carbonio.

Direttiva

99/30/CE

Valori limiti di qualità dell’aria ambiente per il biossido di zolfo, gli ossidi di azoto, le particelle ed il piombo.

D.Lgs. 4/8/99

n.351

Valutazione e gestione della qualità dell’aria ambiente.

Aggiornamento delle norme tecniche in materia di limiti di concentrazione e di livelli di allarme per gli inquinanti atmosferici nelle aree urbane e disposizioni per la misura di alcuni inquinanti.

D.M. 25/11/94

D.M. 15/4/94

Norme tecniche in materia di livelli e di stati di attenzione e di allarme per gli inquinanti atmosferici nelle aree urbane.

Definizione del sistema finalizzato al controllo ed assicurazione di qualità dei dati di inquinamento atmosferico ottenuti dalle reti di monitoraggio.

D.M. 6/5/92

D.M. 20/5/91

Criteri per la raccolta dei dati inerenti la qualità dell'aria.


Air pollution and health

Riferimenti Normativi al 2008


Air pollution and health

Altezza dello strato di rimescolamento

Volume disponibile per la diluizione delle specie inquinanti


Air pollution and health

PM10 in Varie Città Italiane

40 µg/m3 valore limite al 2005; 20 µg/m3 valore limite al 2010 (D.M. 60/02)


Air pollution and health

Benzene in Varie Città Italiane

n.b.: su Napoli non sono disponibili dati ufficiali di benzene fino al 2005


Air pollution and health

Giorni di Superamento di O3 in Varie Città Italiane (>120 µg/m3)

Da non superare più di 25 giorni in un anno civile (D.Lgs. 183/04)


Air pollution and health

NO2 in Varie Città Italiane

40 µg/m3valore limite al 2010; 18 max superamenti permessi (D.M. 60/02)


Air pollution and health

eruzione vulcaniche

incendi spontanei

eventi di elevata ventosità, risospensione atmosferica

trasporto di materiale particolato naturale da regioni aride

ecc.

naturale

PM

emissioni industriali

traffico autoveicolare

antropogenica

riscaldamento domestico

Sorgenti di Particolato Atmosferico


Air pollution and health

PM

100 µg/m3

Frazione Carboniosa (TC)

Frazione Inorganica

30-40 %

60-70 %

OC

EC

Frazione non idrosolubile

Frazione idrosolubile

30-40 %

60-70 %

50-60 %

40-50 %

Composti identificati

Composti non identificati

Metallipesanti

Frazione non identificata

Solfati

10-15 %

85-90 %

2-5 %

95-98 %

40-45 %

Nitrati

20-25 %

n-Alcani

Cd, Cr, Fe, Ni, Pb, V, Zn

70-75 %

Ammonio

15-20 %

IPA

1-2 %

Altri (Ca, Cl, Na, ecc.)

15-20 %

Acidi n-Alcanoici

25-30 %

Bilancio di Massa del PM10


Air pollution and health

F. inalabile(inalata attraverso naso bocca)

F. extratoracica(non penetra oltre la laringe)

F. toracica(penetra oltre la laringe, PM10)

F. tracheobronchiale(penetra oltre la laringe, non giunge alle vie respiratorie non ciliate)

F. respirabile, PM2.5(penetra nelle vie respiratorie non ciliate)

Definizione delle Frazioni Granulometriche


Air pollution and health

Andamento delle PUF e degli IPA


Air pollution and health

Livelli di Hg in Atmosfera

a: espresso come pg/m3


Air pollution and health

Ioni e Percezione Umana in Differenti Località


Air pollution and health

Confronto tra Soggetti Sani e Meteoropatici in Giornate Soleggiate


Air pollution and health

Confronto tra Soggetti Sani e Meteoropatici in Giornate Nuvolose


Air pollution and health

… ed infine un caso estremo!

Tempesta di sabbia sul nord della Cina

10 marzo 2006


Air pollution and health

Un Aspetto più … Globale

Il problema dell’inquinamento va visto anche in modo globale, ossia considerando tutto il pianeta e l’universo circostante. Come si collega il problema dell’inquinamento e conseguente cancerogenesi con l’ambiente extraterrestre?

Il collegamento è prodotto dalle forma di vita scoperte alcuni anni fa nei laboratori INFN-ENEA di Frascati.

Tali batteri, chiamati “Ralstonia De Tusculanense” , sono degli Archeobatteri Estremofili che risalgono alle origini del creato e vivono in condizioni estreme. Tali specie batteriche resistono in ambienti estremi e sono capaci di combattere quasi tutti i tipi di inquinamento, specialmente quello di tipo radioattivo (Prof. Quercia).


Air pollution and health

Pasquale Avino

ISPESL, Roma

Domenico Brocco

Centro Studi di Biometeorologia, Roma

Luca Lepore

Centro Studi di Biometeorologia, Roma

Giuseppe Quartieri

UniLudes, Lugano (Svizzera)

Piero Quercia

Institute Basic Research, Florida (USA)

Mario V. Russo

Università del Molise, Campobasso

Vincenzo I. Valenzi

Telesio Galileo Academy, Londra (UK)


Scenario degli impatti

Scenario degli Impatti

I tipi di cambiamenti possono essere gerarchizzati con un network che permetta di evidenziare una priorità nella considerazione degli effetti anche diversa da quella che imporrebbe l’associazione di una maggiore importanza agli effetti immediati al rilascio


Air pollution and health

SUPERFICI IMPEGNATE A SECONDA DELLE FONTI ENERGETICHE

CENTRALE

POTENZA

COSTO

SUPERFICIE NECESSARIA

Nucleare

4 GW

5x103 MEuro

1 Kmq

Fotovoltaica

4 GW

216 x 103 MEuro

200 Kmq

Solare Termoelettrica

4 GW

TBD

400 Kmq

Eolica

4 GW

30x103 Euro

3000 Kmq

Biomasse

4 GW

TBD

8000 Kmq


Air pollution and health

Fattore di rischio

Giorni di vita in meno

Fumare un pacchetto di sigarette al giorno (maschi)

2.200

Lavorare in una miniera di carbone

1.100

Essere sovrappeso del 20%

1.000

Rischio di infarto

500

Esposizione a incidenti di tuffi i tipi

435

Fumare il sigaro

330

Svolgere lavori agricoli

275

Fumare la pipa

220

Esposizione agli incidenti automobilistici

200

Consumo medio di alcool

130

Rischio di suicidio

95

Rischio di omicidio

90

Lavorare come insegnante

30

Esposizione al fondo radioattivo naturale

8

Esposizione atte radiazioni per pratiche mediche e diagnostiche

6

Assunzione di bibite dietetiche

2

Assunzione della dose di 10 mSv al corpo intero

1


Air pollution and health

Le frazioni granulometriche di interesse nell’aria urbana sono il PM10,il PM2.5.

Il D.M. n° 60/02 definisce il PM10 come “la frazione di materiale particolato sospeso in aria ambiente che passa attraverso un sistema di separazione in grado di selezionare il materiale particolato di diametro aerodinamico di 10 µm, con una efficienza di campionamento pari al 50%”; ed il PM2.5 come “la frazione di materiale particolato sospeso in area ambiente che passa attraverso un sistema di separazione in grado di selezionare il materiale particolato di diametro aerodinamico di 2,5 µm, con una efficienza di campionamento pari al 50%”.


Air pollution and health

Deposizione di Particelle nel Corpo Umano


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