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Air Pollution and Health P. Avino, L. Lepore, P. Quercia, M.V. Russo e V.I. Valenzi.

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Presentazione sul tema: "Air Pollution and Health P. Avino, L. Lepore, P. Quercia, M.V. Russo e V.I. Valenzi."— Transcript della presentazione:

1 Air Pollution and Health P. Avino, L. Lepore, P. Quercia, M.V. Russo e V.I. Valenzi

2 Inquinamento Atmosferico Valle della Mosa1930 Valle della Mosa1930 Pensilvania1948(SO 2 : 1,4-5,5 mg/m 3 ) Pensilvania1948(SO 2 : 1,4-5,5 mg/m 3 ) Londra (*)1952(SO 2 : 3,75 mg/m 3 ) Londra (*)1952(SO 2 : 3,75 mg/m 3 ) (*) decessi direttamente o indirettamente correlati al fenomeno di inquinamento

3 Sorgenti Atmosfera Trasporto e Trasformazione Chimiche Ricevitori Uomo, Piante, Animali, ecc. Legame Causa-Effetto

4 Fattori che Influenzano la Massa delle Specie Inquinanti EmissioniEmissioni Trasformazioni chimico-fisicheTrasformazioni chimico-fisiche DeposizioniDeposizioni EmissioniΦ i (t) flussi emissivi dovuti alle sorgenti Trasformazioni chimico-fisiche ΣF i processi di formazione ΣR i processi di rimozione chimica DeposizioniD S perdite per deposizione delle superfici

5 Fattori che Influenzano il Volume delle Specie Inquinanti Trasporto orizzontale delle masse daria (fenomeni avvettivi)Trasporto orizzontale delle masse daria (fenomeni avvettivi) Rimescolamento verticale delle masse daria (fenomeni convettivi)Rimescolamento verticale delle masse daria (fenomeni convettivi) Trasporto orizzontale Adνparametro descrittivo dei processi di trasporto Rimescolamento verticale αparametro descrittivo delle condizioni di stabilità dello strato superficiale β {C i } parametro descrittivo dei processi di rimescolamento

6 LegislativaSanitariaChimico-Fisica Processo di analisi: causeemissioniNaturali/Antropiche causeemissioniNaturali/Antropiche effettiimmissioni effettiimmissioni legame tra causa ed effetti 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 fortemente non lineare dipendente da molteplici variabili in ingresso dipendente da molteplici variabili in ingresso dipendente da molteplici fattori di influenza dipendente da molteplici fattori di influenza Processo di sintesi: necessità di possedere strumenti in grado di descrivere il legame cause-effetti Problematiche Aperte

7 Inquinamento da Processi di Combustione Composizione reale dei prodotti di combustione CO 2, H 2 O, CO, NO+NO 2, SO x, idrocarburi incombusti, particolato

8 Descrizione della situazione ambientale (stato iniziale dellambiente)Descrizione della situazione ambientale (stato iniziale dellambiente) Definizione degli Scenari di ImpattoDefinizione degli Scenari di Impatto Previsione degli impatti (situazione post- operam)Previsione degli impatti (situazione post- operam) Misure di mitigazioneMisure di mitigazione Aspetti Fondamentali

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10 Sorgenti Antropiche e Naturali Emissione di Inquinanti Primari Aria Ambiente Meteorologia (diffusione turbolenta, processi avvettivi di trasporto, intensità radiazione solare) Trasformazioni chimico-fisiche (formazione di inquinanti secondari)

11 Classificazione degli Inquinanti PrimariSecondari COCO NO x (95% NO, 5% NO 2 )NO x (95% NO, 5% NO 2 ) SO 2SO 2 Composti Organici Volatili (Benzene, Toluene, ecc.)Composti Organici Volatili (Benzene, Toluene, ecc.) IPAIPA O 3O 3 NO 2, HNO 3, HNO 2NO 2, HNO 3, HNO 2 PerossiacetilnitratoPerossiacetilnitrato FormaldeideFormaldeide NanoparticelleNanoparticelle PM10PM10 Nitroderivati OrganiciNitroderivati Organici NitratiNitrati SolfatiSolfati particelle gas e vapori

12 InquinanteSorgente Livello Accettabile Livello di Attenzione Livello di Allarme Effetti sulla Salute SO 2 Combustione di olio e petrolio 100 µg/m 3 (media giornaliera) 250 µg/m 3 (media giornaliera) 600 µg/m 3 (media oraria) Increasing of mortality; increasing of hospitalization for respiratory treatment NO 2 Traffico auto- veicolare e Impianti di combustione 135 µg/m 3 (media oraria) 200 µg/m 3 (media oraria) 400 µg/m 3 (media oraria) Increasing of mortality; increasing of hospitalization for respiratory treatment and asthma CO Traffico auto- veicolare e Combustione del petrolio 10 mg/m 3 (media mobile su 8 ore) 30 mg/m 3 (media oraria) Increasing of daily mortality; increasing of respiratory and cardio diseases Ozono Reazioni fotochimiche 130 µg/m 3 (media oraria) 180 µg/m 3 (media oraria) 360 µg/m 3 (media oraria) Increasing of mortality; increasing of hospitalization for respiratory treatment PM10 Traffico autoveicolare 50 µg/m 3 (media giornaliera) Increasing of mortality, expecially for respiratory diseases Sorgenti, Livelli ed Effetti sulla Salute Umana

13 Principale Normativa sulla qualità dellaria Criteri per la raccolta dei dati inerenti la qualità dell'aria. Norme tecniche in materia di livelli e di stati di attenzione e di allarme per gli inquinanti atmosferici nelle aree urbane. 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. Valori limiti di qualità dellaria ambiente per il biossido di zolfo, gli ossidi di azoto, le particelle ed il piombo. Definizione del sistema finalizzato al controllo ed assicurazione di qualità dei dati di inquinamento atmosferico ottenuti dalle reti di monitoraggio. Valutazione e gestione della qualità dellaria ambiente. Valori limite di qualità dellaria per il benzene ed il monossido di carbonio. D.M. 20/5/91 D.M. 6/5/92 D.M. 15/4/94 D.M. 25/11/94 D.Lgs. 4/8/99 n.351 Direttiva 99/30/CE Direttiva 00/69/CE 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.

14 Riferimenti Normativi al 2008

15 Altezza dello strato di rimescolamento Volume disponibile per la diluizione delle specie inquinanti

16 PM10 in Varie Città Italiane 40 µg/m 3 valore limite al 2005; 20 µg/m 3 valore limite al 2010 (D.M. 60/02)

17 Benzene in Varie Città Italiane n.b.: su Napoli non sono disponibili dati ufficiali di benzene fino al 2005

18 Giorni di Superamento di O 3 in Varie Città Italiane (>120 µg/m 3 ) Da non superare più di 25 giorni in un anno civile (D.Lgs. 183/04)

19 NO 2 in Varie Città Italiane 40 µg/m 3 valore limite al 2010; 18 max superamenti permessi (D.M. 60/02)

20 Sorgenti di Particolato Atmosferico PM naturale eruzione vulcaniche incendi spontanei eventi di elevata ventosità, risospensione atmosferica trasporto di materiale particolato naturale da regioni aride ecc. antropogenica emissioni industriali riscaldamento domestico traffico autoveicolare

21 Bilancio di Massa del PM10

22 Definizione delle Frazioni Granulometriche F. inalabile (inalata attraverso naso bocca) F. extratoracica (non penetra oltre la laringe) F. toracica (penetra oltre la laringe, PM 10 ) F. tracheobronchiale (penetra oltre la laringe, non giunge alle vie respiratorie non ciliate) F. respirabile, PM2.5 (penetra nelle vie respiratorie non ciliate)

23 Andamento delle PUF e degli IPA

24 Livelli di Hg in Atmosfera SpecieIn aria (ng/m 3 ) Deposizione (ng/L) Hg Totale1,2-3,75-80 Hg 0 1,0-3,6<0,005 RGM1-50 a 5-50 TPM1-50 a 5-50 MeHg1-20 a 0,005-0,5 a: espresso come pg/m 3

25 Localit à n - ions n + ions n - /n + ratio Small ions (K1) % Big ions (K<1) % Best (+++++) and worst (+) perception Campagna, sole, mare 306,7251,61,2188,012,0++++ Mare, quiete, no vento 436,7354,41,2384,715, Montagna 2000 m 560,3602,50,9292,0 8,0 8, Citt à, strada, no traffico 120,5108,71,1066,044,0+++ Citt à, strada, traffico 30,8150,40,2025,075,0+ Valore medio 291,0293,50,9371,128, (3,6) SD±218,9±197,2±0,40±27,6±28,4 ±+ (1,6) Ioni e Percezione Umana in Differenti Località

26 Confronto tra Soggetti Sani e Meteoropatici in Giornate Soleggiate

27 Confronto tra Soggetti Sani e Meteoropatici in Giornate Nuvolose

28 … ed infine un caso estremo! Tempesta di sabbia sul nord della Cina 10 marzo 2006

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30 Un Aspetto più … Globale Il problema dellinquinamento va visto anche in modo globale, ossia considerando tutto il pianeta e luniverso circostante. Come si collega il problema dellinquinamento e conseguente cancerogenesi con lambiente 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).

31 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)

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33 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 lassociazione di una maggiore importanza agli effetti immediati al rilascio Scenario degli Impatti

34 SUPERFICI IMPEGNATE A SECONDA DELLE FONTI ENERGETICHE CENTRALE POTENZA COSTOSUPERFICIE NECESSARIA Nucleare4 GW5x10 3 MEuro1 Kmq Fotovoltaica4 GW216 x 10 3 MEuro 200 Kmq Solare Termoelettrica 4 GWTBD400 Kmq Eolica4 GW30x10 3 Euro3000 Kmq Biomasse4 GW TBD 8000 Kmq

35 Fattore di rischio Giorni di vita in meno Fumare un pacchetto di sigarette al giorno (maschi)2.200 Lavorare in una miniera di carbone Essere sovrappeso del 20%1.000 Rischio di infarto500 Esposizione a incidenti di tuffi i tipi435 Fumare il sigaro330 Svolgere lavori agricoli275 Fumare la pipa220 Esposizione agli incidenti automobilistici200 Consumo medio di alcool130 Rischio di suicidio95 Rischio di omicidio90 Lavorare come insegnante30 Esposizione al fondo radioattivo naturale8 Esposizione atte radiazioni per pratiche mediche e diagnostiche 6 Assunzione di bibite dietetiche2 Assunzione della dose di 10 mSv al corpo intero1

36 Le frazioni granulometriche di interesse nellaria 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%.

37 Deposizione di Particelle nel Corpo Umano


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