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Ricerca A: Gli andamenti dell'ozono (risultati da ACCENT)
Nell'ambito del progetto ACCENT sui cambiamenti di composizione dell'atmosfera, la ricerca sull'ozono troposferico riveste un ruolo molto importante. La troposfera è lo strato più basso dell'atmosfera dove avvengono i fenomeni chimici e fisici più importanti. Lo strato limite è compreso nella fascia di circa 1-2 km più vicina al suolo. Quindi si tratta proprio dell'aria che respiriamo ogni giorno. |
L'ozono non fa bene alla salute. Ad elevate concentrazioni è veramente dannoso per le nostre vie respiratorie ed anche per la vegetazione. L'ozono si forma come conseguenza delle emissioni di ossidi di azoto (NO e NO2)
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1. Lo strato limite planetario è quello strato della troposfera più vicino al suolo © NOAA
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2. Andamenti dell'ozono registrati da varie stazioni localizzate nell'emisfero settentrionale. Fonte: ACCENT, Risposte alle Urbino Questions.
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I motori delle automobili, dei camion e degli autobus sono così caldi da ossidare l'azoto atmosferico (N2). I convertitori catalici hanno aiutato notevolmente a ridurre le emissioni di ossidi di azoto, riducendo così i picchi di concentrazione di ozono. Ma il problema è ancora lontano dall'essere risolto. Inoltre, non sono solo gli ossidi di azoto ad avere un impatto sulla formazione dell'ozono. Anche l'aumento del metano, del monossido di carbonio (CO) e degli idrocarburi possono contribuire alla formazione dell'ozono di fondo. |
Allo Zugspitze (Alpi tedesche) e a Mace Head (località isolata della costa irlandese) esistono due stazioni di misura caratterizzate da aria solitamente pulita e non influenzata dalle città. Ma anche qui negli utlimi vent'anni i livelli di ozono sono aumentati. |
Questo è in parte dovuto al fatto che nella seconda metà del XX secolo le emissioni dei precursori dell'ozono sono aumentate a livello globale. I precursori sono trasportati per lunghe distanze, come nel caso del perossiacetilnitrato (PAN). Anche se attualmente in alcuni paesi industrializzati gli ossidi di azoto stanno diminuendo, viene ancora importata una grande quantità di ozono. Abbiamo parlato di questo nel n. 8 del magazine ACCENT: Ozono di fondo e trasporto a lunga distanza degli ossidi di azoto http://www.atmosphere.mpg.de/enid/5pi.html
L'immagine però mostra anche che la produzione di ozono fa a parte della complessità chimica dell'atmosfera e può variare anno per anno e da una stazione all'altra. Nelle aree rurali del Regno Unito le concentrazioni stanno diminuendo leggermente. |
Tuttavia nelle aree urbane si continua a formare una quantità rilevante di ossidi di azoto e le strategie di riduzione sono risultate meno efficaci rispetto a quelle messe in atto per altri inquinanti dell'aria. La parziale riduzione porta alla conseguenza che nelle città la quantità di ozono distrutto da NO si è abbassata, ma c'è ancora abbastanza NO e NO2 da far formare nuovo ozono.
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6. Serie temporali delle concentrazioni massime di ozono (media sulle 8 ore) presso alcuni siti di monitoraggio rurali nel Regno Unito tra il 1990 e il 2003. Fonte: Derwent, 2006
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Perciò gli scienziati di ACCENT nelle risposte alle Urbino Questions affermano che: "Gli effetti dell'esposizione della popolazione all'ozono sono complessi. Sebbene inizialmente le concentrazioni totali di ozono nelle aree rurali possono essere ridotte abbattendo le emissioni dei precursori, l'aumento che si osserva nelle aree urbane porterà ad incrementare l'esposizione di un maggior numero di persone ad alte concentrazioni di ozono." |
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6. L'ozono che si misura in una determinata località è dato dalla somma dell'ozono di fondo, che può essere dovuto al trasporto, anche da altri continenti, di sostanze chimiche come il PAN, a cui va aggiunta la produzione locale, derivante per la maggior parte dal traffico. Il traffico produce NO o NO2. In città NO reagisce con l'ozono per dare NO2. In certe condizione NO2 può dare nuovamente l'ozono : Vedi anche: www.atmosphere.mpg.de/ enid/23c.html |
La conclusione è: i picchi di ozono stanno diminuendo mentre, specialmente nell'assolato sud Europa, l'ozono di fondo sta ormai assestandosi sulle 35-40 ppb, concentrazione questa potenzialmente dannosa per la salute. Ciò può avere anche impatti negativi sulla crescita delle piante. Non sono previsti forti cambiamenti nei prossimi 20 - 30 anni. |
7. Valori limite, informazioni e valori di allarme per le concentrazioni di ozono espresse in [µg/m3] e [ppb].
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Nella parte "Ricerca B: Più NO2 nelle città" di questo numero, vedremo che non tutti i problemi dell'ozono sono causati dal trasporto di inquinanti da paesi extraeuropei. Le automobili dotate di tecnologie pulite, come i filtri anti particolato, possono addirittura causare un aumento delle emissioni di biossido di azoto nelle aree urbane.
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