Approfondimento Capitolo 1

CAPITOLO 1 – APPROFONDIMENTO LE PIOGGE ACIDE
LE PIOGGE ACIDE
Le piogge acide sono un grave problema ambientale acuitosi con l’avvento dell’era industriale. Le attività produttive industriali e l’uso di combustibili fossili
hanno portato all’aumento nell’atmosfera di alcuni gas che una volta immessi
nell’atmosfera si combinano con l’acqua (H2O) o con i radicali (OH ) presenti
dando luogo alla formazione di acidi (tabella 1).
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Tabella 1 Principali gas responsabili delle piogge acide.
Gas
Provenienza
Reazione di formazione dell’acido
anidride solforosa (SO2)
combustione di petrolio e carbone
SO2 + H2O ➞ H2SO3 (acido solforoso)
anidride solforica (SO3)
ossidazione della SO2
SO3 + H2O ➞ H2SO4 (acido solforico)
monossido e biossido di azoto
(NO, NO2)
impianti di riscaldamento e
industriali, gas di scarico di
autoveicoli
2NO2 + H2O ➞ HNO2 (acido nitroso) +
+ HNO3 (acido nitrico)
NO2 + OH ➞ HNO3 (acido nitrico)
anidride carbonica (CO2)
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combustioni, respirazione degli
CO2 + H2O➞ H2CO3 (acido carbonico)
organismi viventi, processi di
degradazione della sostanza organica,
eruzioni vulcaniche
Gli acidi inquinanti ricadono a terra con le precipitazioni sotto forma di deposizioni umide, oppure in forma gassosa come deposizioni secche. Le deposizioni
umide interessano vaste aree anche lontane dal punto di emissione dei gas, quelle secche, invece, ricadono direttamente sulle aree di emissione (figura 1).
L’effetto delle piogge acide sulla salute dell’uomo, sulla vegetazione, sulle acque
di superficie, sui monumenti nei casi più gravi è devastante.
Normalmente le piogge hanno un pH pari a 5,6÷5,7, quelle acide arrivano a valori molto più bassi. In Italia nel 1980 si sono rilevate piogge con pH 4,2. Nello stesso anno, negli Stati Uniti, sono state rilevate piogge a pH 1,7.
Figura 1 L’inquinamento da piogge acide. In prossimità delle fonti di emissione si verifica la deposizione secca degli inquinanti, mentre in aree geografiche anche lontane dalle fonti di emissione si verificano deposizioni umide.
SO2 + 1 O2
2
SO3 + H2O
SO2
NOx
H2SO4
CO
deposizioni CO2
secche
deposizioni
umide
C. Cavalli, Nuovo Ecologia e geopedologia, © Ulrico Hoepli Editore S.p.A. 2012
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CAPITOLO 1 – APPROFONDIMENTO LE PIOGGE ACIDE
Effetti sull’uomo
Per la salute umana sono pericolose soprattutto le deposizioni secche. Le polveri e i gas di zolfo entrano nell’organismo attraverso le vie respiratorie. Nei casi
lievi causano irritazione e restringimento dei bronchi, mentre nei casi gravi possono provocare lesioni con pericolose conseguenze a tutto l’organismo oppure
difficoltà di respirazione con complicanze nei soggetti cardiopatici. I danni più
pericolosi all’organismo dovuti alle piogge acide sono quelli indiretti causati dall’inquinamento degli alimenti. I terreni calcarei contenenti CaCO3 reagiscono
con acido solforico (H2SO4) dando solfato di calcio (CaSO4) e ione bicarbonato
HCO3– che si lega con ioni metallici (rame, zinco, alluminio). Questi possono
essere assorbiti in dosi elevate da animali e piante di cui l’uomo si ciba.
Le piogge acide causano danni anche alle opere dell’uomo. Molti edifici sono a
rischio di distruzione poiché le piogge acide svolgono a loro danno una azione corrosiva e una di rimozione meccanica dei frammenti che si sono staccati dalla base.
Le costruzioni con materiale calcareo, costituito di carbonato di calcio, sono quelle a rischio maggiore. L’acido solforico reagisce con il carbonato di calcio e lo trasforma in solfato di calcio, facilmente dilavabile. L’acido solforico provoca il
degrado anche di statue e di manufatti in rame e bronzo.
Nelle costruzioni moderne, i mattoni e i laterizi sono letteralmente sbriciolati per
reazione chimica dagli ioni nitrato NO3– presenti nelle piogge acide.
Effetti sulla vegetazione
Le piogge acide alterano il microambiente fogliare. L’epidermide fogliare perde
di consistenza, le cellule fogliari non più protette subiscono gravi danni. I gas tossici entrano nella foglia anche attraverso gli stomi. La loro elevata concentrazione altera la struttura dei tessuti vegetativi e il metabolismo cellulare. Con il tempo
anche l’acidità del suolo cambia. Tale variazione altera la composizione chimica
dei composti nutrizionali, ne causa il dilavamento e ne inibisce l’assorbimento da
parte dell’apparato radicale delle piante. L’acidità elevata del terreno determina
anche la formazione di nuovi composti e rende maggiormente solubili alcuni elementi (per esempio l’alluminio) che risultano essere tossici alla pianta (figura 2).
In queste condizioni i vegetali deperiscono velocemente, si indeboliscono e
diventano più sensibili alla variazione delle condizioni ambientali (per esempio
la siccità). I danni da piogge acide alle foreste sono evidenti, soprattutto nelle
aree più industrializzate e a maggiore concentrazione urbana.
Effetti sulle acque di superficie
Le piogge acide abbassano il pH delle acque di superficie. L’aumento di acidità
provoca la morte di molte specie di organismi viventi che popolano le acque. Un
effetto indiretto che si registra soprattutto a carico della fauna è la presenza nei
corsi d’acqua di metalli tossici come il mercurio e l’alluminio, provenienti dal
dilavamento dei suoli da parte delle piogge acide e dei corsi d’acqua.
L’effetto è maggiore nei fiumi e nei laghi i cui fondali sono costituiti di rocce
acide (graniti, silice), mentre in quelli in cui vi è presenza di rocce basiche il danno è minore in quanto la presenza di anioni nelle acque ne riduce l’acidità (effetto tampone).
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luce
immissione di
SO2, NOx, F, PAN e altri
piogge acide
danni diretti degli
organi della foglia,
distruzione della cuticola
condizioni metereologiche:
siccità, temperature estreme
temperature
più alte
MORTE
scarsità
di precipitazioni
indebolimento,
sfoltimento
rigidità nell'apertura degli stomi
caduta di foglie
e di aghi, danni
alla crescita,
diminuita resistenza al gelo
e ai parassiti
aumento
della traspirazione
aumento
della traspirazione
mancanza
di acqua
lisciviazione delle
sostanze minerali
mancanza di
sostanze nutritive
danni alla
corteccia
trasformazione del
mondo vivente del suolo
acidificazione
del suolo
lisciviazione delle
sostanze nutritive
marciume
alla base
disturbi nell’assorbim.
di sostanze nutritive
danni alle radici
secondarie
disturbi nello
assorbimento d’acqua
acidificazione causata
dalla siccità
liberazione di ioni
metallici tossici
Figura 2 Cause di mortalità dei vegetali.
Altro effetto indesiderato delle piogge acide è la semplificazione dell’ecosistema.
Nelle acque acide vivono pochissime specie di organismi, la biodiversità è notevolmente limitata e rimane attiva solo una fragile catena alimentare. I fiumi e i
laghi acidi sono anche belli a vedersi, l’acqua è cristallina, bluastra, si possono
scrutare i fondali, purtroppo però sono sterili, in alcuni casi sopravvivono solo
alcune specie di muschi e di alghe.
Rimedi
La riduzione delle immissioni nell’atmosfera dei gas inquinanti rimane il rimedio
più efficace per risolvere il problema delle piogge acide.
Nel settore industriale, soprattutto in quello energetico, le nuove tecnologie applicate ai processi produttivi permettono di ridurre del 50% le emissioni di NOx
e dell’80% quelle del biossido di zolfo. Il problema si è invece accentuato nel setC. Cavalli, Nuovo Ecologia e geopedologia, © Ulrico Hoepli Editore S.p.A. 2012
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CAPITOLO 1 – APPROFONDIMENTO LE PIOGGE ACIDE
tore automobilistico. Negli anni Novanta, l’incremento del trasporto di merci su
gomma e del numero di veicoli privati ha quadruplicato l’emissione di NOx e di
CO2 rispetto al decennio precedente.
Nonostante i provvedimenti del settore industriale la situazione è quindi ancora
preoccupante. Pochi dei 154 Paesi che hanno sottoscritto nel 1992 a Rio de
Janeiro la Convenzione Mondiale sul Clima hanno poi adottato una normativa
nazionale per ridurre le emissioni di questi gas. Inoltre non si sono attivati per
promulgarne una a carattere internazionale che regolamenti il comportamento
di tutte le nazioni. A tale proposito, la UE ha emanato la direttiva 96/62 che
esprime le politiche generali riguardo alla valutazione e alla gestione della qualità dell’aria e dell’ambiente. L’Italia ha recepito in parte tale direttiva con il DM
27/3/98 riguardante la “mobilità sostenibile nelle aree urbane”.
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