Monitoraggio Della Qualità Delle Acque Piovane Nei Comuni Di
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Dipartimento Provinciale di Avellino - Via Tiratore – 83042 Atripalda (AV) Monitoraggio della qualità delle acque piovane nei comuni di : Avellino Atripalda Mercogliano Anno 2005/2006 Dipartimento Provinciale di Avellino Direttore Provinciale Ing. Cosimo Barbato Dipartimento Tecnico Responsabile: Dott. Guido D'Alessio Il presente studio è stato prodotto da: x Dott.ssa Rosa Rita Vardaro Responsabile della U.O. Inquinamento Atmosferico Dipartimento Tecnico x Giliberti Gennaro Collaboratore tecnico presso il Dipartimento Tecnico x Matarazzo Francesco Collaboratore tecnico presso il Dipartimento Tecnico Riprodotto in proprio a cura del Dipartimento Provinciale A.R.P.A.C. di Avellino in data 01/01/07 2 Dipartimento Provinciale di Avellino - Via Tiratore – 83042 Atripalda (AV) INDICE ¾Premessa pag. 4 ¾Piogge acide: cause ed effetti pag. 6 x Il ciclo degli inquinanti x Le piogge acide: una tipologia di deposizione umida x Le reazioni chimiche x Gli effetti sui materiali, sulle piante, sull' ecosistema, sull' uomo, sulla visibilità ¾La nostra area di indagine pag. 11 x Ambito territoriale di intervento e ricaduta dei risultati x Punti di campionamento x Modalità di campionamento x Parametri ricercati ¾Risultati pag.13 x Elaborazione dei dati acquisiti ¾Conclusioni pag.17 ¾Sezione esperienza SCUOLA-ARPAC pag.20 ¾Bibliografia/linkografia pag.30 ¾SezioneTabelle ¾Sezione Grafici 3 Dipartimento Provinciale di Avellino - Via Tiratore – 83042 Atripalda (AV) PREMESSA L' Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale della Campania, Ente strumentale della Regione, è preposta all' esercizio delle funzioni tecniche per la prevenzione collettiva della salute pubblica e per i controlli ambientali. Il Dipartimento Provinciale ARPAC di Avellino, pertanto, nell' assolvere a tali compiti istituzionali, ha pensato ad un approccio alternativo di monitoraggio ambientale che va ad integrare e completare modalità di intervento più convenzionali, attivando un progetto di monitoraggio delle acque piovane in quanto indicatrici dello stato di qualità dell' aria ambiente. L' acidificazione delle precipitazioni metereologiche, che può seriamente compromettere l' equilibrio degli ecosistemi interessati (nei vari comparti: acqua, aria e suolo), è infatti operata da inquinanti aereformi, tra cui ossidi di zolfo e di azoto, tipicamente attribuibili, in ambienti urbani, a sorgenti emissive quali traffico veicolare e riscaldamento domestico. Convinti quindi che il monitoraggio è elemento essenziale per oggettivare scientificamente uno "stato ambientale", così da fornire agli Enti Locali con competenze ambientali il giusto supporto per l' eventuale attivazione di strategie finalizzate al miglioramento della qualità dell' aria, è stato avviato questo progetto che, non a caso, vede coinvolti anche Istituti Scolastici e centri sociali. Tale scelta ha consentito infatti di associare, all' attività tecnico- scientifica di valutazione della qualità dell' aria in aree che, ospitando fasce di popolazione più sensibile, sono quindi doverosamente oggetto di maggiore attenzione, una non secondaria finalità educativa e di sensibilizzazione alle tematiche ambientali per la promozione di comportamenti e stili di vita più ecocompatibili, coinvolgendo bambini degli istituti scolastici sia in attività su campo che in attività seminariali . 4 Dipartimento Provinciale di Avellino - Via Tiratore – 83042 Atripalda (AV) Si ringraziano pertanto, il Provveditore agli studi di Avellino e i dirigenti scolastici degli istituti contattati, nonché il responsabile del centro sociale di Mercogliano, per aver reso disponibile le sedi come punto di campionamento, i docenti che si sono resi parte attiva in questo percorso di sensibilizzazione alle tematiche ambientali e, dulcis in fundo, i bambini, sia per il vivace contributo già espresso, che per l' impegno che profonderanno a tutela del mondo di domani. 5 Dipartimento Provinciale di Avellino - Via Tiratore – 83042 Atripalda (AV) PIOGGE ACIDE: CAUSE ED EFFETTI Il ciclo degli inquinanti Ampio è lo spettro degli inquinanti che possono essere immessi in atmosfera da sorgenti antropiche e che possono, poi, essere trasportati dai venti e ridistribuiti a distanze più o meno grandi, in funzione della situazione metereologica nonchè delle loro caratteristiche chimico-fisiche. Durante il tempo di permanenza in atmosfera, alcuni inquinanti primari possono subire trasformazioni chimiche dando origine a nuove specie definite secondarie. Il ciclo, avviatosi quindi con la emissione, si chiude con i processi di deposizione che riconducono sulla superficie terrestre gli inquinanti tal quali o i loro prodotti di trasformazione, con le, purtroppo note, conseguenze ambientali. I meccanismi di rimozione dall’ atmosfera sono sostanzialmente tre: x Deposizione secca x Deposizione umida x Deposizione occulta. Con il termine di deposizione secca si intendono tutti i processi che comportano il trasferimento di gas e particelle presenti in atmosfera, sulla superficie terrestre, ed è pertanto un fenomeno costantemente attivo. Con il termine di deposizione umida si intende la rimozione dall' atmosfera, con la conseguente deposizione sulla superficie terrestre, di specie chimiche disciolte o comunque associate agli elementi di precipitazione (pioggia, neve, grandine). Con il termine di deposizione occulta si intende un tipo di deposizione umida che interessa aree soggette a frequenti fenomeni di nebbia o aree montane dove le nubi intercettano frequentemente il suolo. 6 Dipartimento Provinciale di Avellino - Via Tiratore – 83042 Atripalda (AV) In questi casi la deposizione di composti sciolti, o comunque associati alle gocce della nube o della nebbia, avviene per diretto contatto col suolo. Evidentemente sia la deposizione umida che quella occulta, essendo legate a fenomeni metereologici precisi, sono processi episodici, differentemente dalla deposizione secca. E' ovvio pertanto che il contributo relativo dei tre meccanismi è soprattutto funzione stagionale. Le piogge acide: una tipologia di deposizione umida Le gocce di pioggia o i cristalli di ghiaccio che precipitano al suolo, non sono costituiti da acqua pura, bensì trattasi di soluzioni più o meno concentrate di varie specie chimiche inquinanti. Infatti, la formazione delle goccioline che costituiscono le nubi, avviene per condensazione di vapore acqueo su particelle igroscopiche, persistenti in atmosfera, che hanno la funzione di nuclei di condensazione. Essendoci in città ovviamente più fonti emissive che in campagna, ed essendo queste responsabili di immettere in atmosfera particelle che fungono da nuclei di condensazione, viene così motivata la maggiore frequenza delle piogge in ambito urbano che non in ambito rurale. Pertanto, la composizione chimica delle precipitazioni rilevate al suolo, dipende dalla "storia" della massa d' aria in cui si è formata la nube e quindi dai processi chimico fisici che già avvengono in essa, nonchè dalla composizione chimica dell' atmosfera sotto la base della nube, che viene "dilavata" dalla precipitazione. Ne deriva quindi, che, soprattutto in ambito urbano, le gocce di pioggia che cadono sono a più elevato contenuto acido dal momento che trascinano al suolo sia i nuclei di condensazione in esse inglobati, i quali, in tale contesto sono in prevalenza di natura acida, sia i nuclei “catturati” durante la caduta. Vista però la genesi di tale fenomeno, è comprensibile come l' evento delle piogge acide possa interessare, per effetto dei venti dominanti, anche zone non direttamente responsabili della immissione di sostanze acide, assumendo quindi, a volte, dimensioni transfrontaliere. 7 Dipartimento Provinciale di Avellino - Via Tiratore – 83042 Atripalda (AV) Le reazioni chimiche Per quanto il termine di "piogge acide" sia stato usato, per la prima volta, nel 1852 dagli inglesi per descrivere gli effetti dell' inquinamento atmosferico causato dalle industrie, è da evidenziare che la pioggia, in realtà, pur in assenza di contaminanti, è naturalmente acida, con un pH vicino a 5.6, a causa della presenza dell' anidride carbonica che reagendo con l' acqua si trasforma in acido carbonico, che poi si dissocia parzialmente in ioni idrogeno e ioni bicarbonato, secondo le seguenti reazioni : CO2 + H2O ĺ H2CO3 + - H2CO3 ĺ H + HCO3 Le cause principali, non naturali, che aumentano l' acidità delle piogge sono le reazioni che coinvolgono gli ossidi di zolfo (SOx) e gli ossidi di azoto (NOx) che hanno origine da traffico veicolare, riscaldamento civile, attività industriali in senso lato. Questi gas infatti in presenza di acqua si trasformano in H2SO4 e HNO3, acidi forti e totalmente dissociati secondo le seguenti reazioni: H2SO4ĺ 2H+ + SO4 = HNO3 ĺ H+ + NO3- Gli effetti L' azione degli acidi provoca una serie di effetti sui materiali, sulle piante, sull' ecosistema, sull' uomo, nonchè sulla visibilità, che vengono di seguito brevemente riportati. x Effetti sui materiali Le precipitazioni acide svolgono sia un' azione di tipo corrosivo, che un' azione prettamente meccanica, di dilavamento del materiale reso friabile e solubile dagli acidi. Il principale bersaglio risulta essere la pietra calcarea: il carbonato di calcio 8 Dipartimento Provinciale di Avellino - Via Tiratore – 83042 Atripalda (AV) viene infatti trasformato, per esempio, dall' acido solforico, in solfato di calcio solubile, reazione favorita da ossidi di ferro e vanadio, che spesso, presenti nello smog, agiscono proprio da catalizzatori. Anche il cemento armato, ad opera di una reazione di solfatazione (reazione tra acido solforico