CO2 e cambiamenti climatici: effetto serra e riscaldamento globale

Come mai si parla sempre di CO₂? Quali sono realmente i danni che causa all'ambiente? Ma soprattutto, quali sono le sue implicazioni nella situazione di emergenza climatica che stiamo vivendo? Facciamo una semplice panoramica su questi aspetti.


EFFETTO SERRA

L'effetto serra è un fenomeno dannoso per l'ambiente che viene causato dall'aumento di alcuni gas in atmosfera che prendono il nome di gas serra, tra i quali possiamo citare i più conosciuti:
  • l'anidride carbonica (CO₂)
  • il metano (CH₄)
  • il vapore acqueo (H₂O)
Quando il Sole emette radiazione infrarossa in favore della Terra, il 70% di questa viene catturata dai gas serra, che trattengono il calore per scaldare il nostro pianeta, mentre il restante 30% viene disperso.

Va da sé che, se la concentrazione di questi gas in atmosfera aumenta, aumenta anche la percentuale di radiazione infrarossa che viene trattenuta sulla Terra, perciò quest'ultima si surriscalda.


SURRISCALDAMENTO GLOBALE

Chiaramente, più la temperatura aumenta più gli equilibri che caratterizzano gli ecosistemi terresti vengono alterati. Tra le dannose conseguenze che l'effetto serra produce possiamo indicare, in scala macroscopica, le seguenti.

Scioglimento dei ghiacciai. Nelle zone caratterizzate da climi particolarmente rigidi, come i poli terrestri, l'innalzamento delle temperature ha prodotto un inevitabile scioglimento dei ghiacci.

Alcune specie animali stanno scomparendo o, a causa di condizioni di vita meno favorevoli, stanno riproducendosi meno, altre sono costrette a cambiare habitat per poter sopravvivere.


Innalzamento del livello d'acqua. L'acqua, passando dalla fase solida alla fase liquida sta comportando un innalzamento di livello negli oceani.
Le conseguenze di questo problema sono invece più prevedibili per gli insediamenti che si sono instaurati in fronti sull'acqua.


Aumento del vapore acqueo. Temperature più elevate fanno sì che l'acqua evapori in misura maggiore da mari, fiumi e laghi. Questo implica, inevitabilmente, un aumento della concentrazione di vapore acqueo in atmosfera, ed il vapore acqueo è un gas serra.

In questo senso l'effetto serra può essere visto come un problema che si auto-alimenta (o un cane che si morde la coda): 
(1) i gas serra producono un aumento della temperatura terrestre;
(2) un aumento della temperatura causa maggiore evaporazione dell'acqua;
(3) l'aumento del vapore acqueo in atmosfera causa, ancora, un aumento della temperatura sulla Terra.


ACIDIFICAZIONE DEGLI OCEANI

L'acidificazione degli oceani avviene quando l'anidride carbonica, penetrando all'interno della superficie dell'acqua, entra in soluzione dando acido carbonico.
La CO₂, essendo già naturalmente presente nell'aria, in minima parte ha sempre dato luogo a questo fenomeno.

Essendo però aumentata la sua concentrazione, a partire dalla rivoluzione industriale, il problema dell'acidificazione delle acque sta ora modificando l'habitat naturale di innumerevoli specie marine. 

In mare è presente il carbonato di calcio, che svolge la funzione di tamponare gli effetti dell'acidificazione delle acque. Tuttavia, il carbonato di calcio viene utilizzato da numerosi organismi marini per costruire i loro gusci o il loro scheletro.

scheletro in carbonato di calcio del corallo

Un altro effetto del surriscaldamento globale negli oceani è lo sbiancamento dei coralli, che stanno perdendo la loro peculiare colorazione.

Questa è data dalla presenza di un microrganismo che rende possibile la vita dello stesso ma che, a causa dell'innalzamento della temperatura delle acque marine, sta via via diventando sempre più raro.

Ciò che rimane al corallo è soltanto il suo scheletro, costituito da carbonato di calcio e, pertanto, esposto a tutti i danni che l'acidificazione delle acque comporta.

Da dove provengono le emissioni?
Su questo argomento ho scritto un post a parte. Per leggerlo potete cliccare su questo LINK.


Anche per questo articolo è tutto. Come sempre, qualsiasi richiesta di chiarimento o suggerimento sui prossimi articoli è la benvenuta nella sezione commenti.

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Inquinamento atmosferico: definizioni, cause e conseguenze

Effetto serra, surriscaldamento globale, cambiamenti climatici, scioglimento dei ghiacciai... da un po' di tempo si parla sempre più spesso di queste problematiche.
Per questo voglio oggi iniziare ad analizzare il complesso problema dell'inquinamento atmosferico, cercando di renderlo il più schematico e semplice possibile.


Cos'è l'inquinamento atmosferico?
L'inquinamento atmosferico è quel tipo di inquinamento che interessa, per l'appunto, l'atmosfera. Esso è dovuto ad una serie di cause, tra le quali le più importanti sono:
  • gli ossidi di carbonio (COx)
  • gli ossidi di azoto (NOx)
  • gli ossidi di zolfo (SOx)
  • gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA)
  • il particolato solido aerodisperso (PM)

OSSIDI DI CARBONIO

Monossido di carbonio
E' un gas inodore ed incolore che si ottiene dalla combustione di prodotti che contengono carbonio.

Anidride carbonica
Si tratta di uno dei principali - anche se non unico - gas responsabili dell'effetto serra. Ha la capacità di assorbire i raggi infrarossi, andando conseguentemente a modificare il bilancio termico tra Terra e atmosfera.

Le principali fonti di emissione di ossidi di carbonio sono le industrie che lavorano il petrolio, le raffinerie, gli impianti per il trattamento e lo smaltimento dei rifiuti e gli scarichi delle autovetture.


OSSIDI DI AZOTO 

Il monossido di azoto si forma, in processi di combustione ad elevata temperatura, dalla reazione tra l'azoto contenuto nell'aria e l'ossigeno presente in atmosfera. Una volta che i fumi derivanti dalla combustione si raffreddano a contatto con l'ossigeno, l'ossido di azoto forma un inquinante secondario denominato biossido di azoto.
Le fonti di emissione di ossidi di azoto sono gli scarichi degli automezzi ed, in linea più generale, tutti i già citati processi di combustione ad elevata temperatura che l'industria impiega, ad esempio, per produrre calore o energia.
Gli ossidi di azoto sono i responsabili della diminuzione della crescita dei vegetali, poiché rallentano il processo di fotosintesi. Contribuiscono inoltre al fenomeno delle "piogge acide".


OSSIDI DI ZOLFO

Anch'essi provenienti dai processi di combustione, permangono per 1-4 giorni nella zona più bassa dell'atmosfera. E' proprio in questa zona che gli ossidi di azoto operano trasformazioni come l'ossidazione in acido solforico, che si addensa in nebbie o precipita al suolo sottoforma di piogge acide. I picchi di concentrazione di ossidi di zolfo si registrano nella stagione invernale, quando la combustione avviene all'interno degli impianti di riscaldamento ad uso domestico.


IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI

Gli IPA sono una serie di composti che si generano per mezzo della combustione incompleta del carbonio (legna, carbone, rifiuti ecc), e si aggregano formando una serie di anelli benzenici congiunti. Derivano da processi di produzione di acciaio e ferro, dal fumo di tabacco, dagli scarichi degli automezzi, dagli impianti di riscaldamento domestico ecc.


PARTICOLATO SOLIDO

Con questo termine si intendono denominare tutte le particelle solide disperse nell'aria. Per indicare il particolato vengono utilizzate soprattutto due sigle:
  • PM10: particelle di dimensioni minori o uguali a 10 micrometri. Permangono in atmosfera per alcuni giorni e possono risultare moderatamente dannose.
  • PM2,5: particelle di dimensioni minori o uguali a 2,5 micrometri. Permangono in atmosfera per svariati giorni o settimane e sono particolarmente dannose per la salute.

Anche il particolato deriva da processi di combustione, le cui principali fonti sono ancora una volta da attribuire agli scarichi dei veicoli, agli impianti di riscaldamento domestico e alle attività industriali.


Per oggi mi fermo qui. Nel frattempo, possiamo sentirci nei commenti per chiarimenti, richieste o suggerimenti per i prossimi articoli. 
Se invece vuoi saperne di più sul cambiamento climatico e sul riscaldamento globale clicca su questo LINK.

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Ambiente, inquinamento e tipi di inquinamento

Come disse il buon Lou X, a volte ritorno. Ritorno a parlare di tematiche ambientali e, stavolta, mi prendo un po' di tempo per partire dalle basi.


Cos'è l'ambiente?
Questa è davvero una bella domanda, perché di ambiente non esiste solo una, ma decine e decine di definizioni, a seconda del tema e del contesto che si vuole esaminare.
Dal punto di vista ecologico, possiamo dire che l'ambiente è descritto come l'insieme dei fattori biotici e abiotici che interagiscono e si influenzano vicendevolmente.

Cos'è l'inquinamento?
Secondo la definizione fornita dal decreto 152 del 2006, l'inquinamento è l'introduzione diretta o indiretta, a seguito di attività umana, di sostanze, vibrazioni, calore o rumore o, più in generale, di agenti fisici o chimici, nell'aria, nell'acqua o nel suolo, che potrebbero nuocere alla salute umana o alla qualità dell'ambiente, causare il deterioramento dei beni materiali, oppure danni o perturbazioni a valori ricreativi dell'ambiente o ad altri suoi legittimi usi.

Quali tipi di inquinamento esistono?
Anche la risposta a questa domanda varia in base a cosa vogliamo prendere in esame. Principalmente le tipologie di inquinamento si suddividono in due macro-famiglie: da una parte abbiamo una classificazione in base all'agente inquinante, mentre dall'altra abbiamo una classificazione in base alla matrice ambientale oggetto di deterioramento o contaminazione. Vediamo insieme alcuni esempi.

Classificazione per agente inquinante
  • Inquinamento da metalli pesanti
  • Inquinamento da combustibili fossili
  • Inquinamento da industria alimentare
  • Inquinamento da industria tessile
  • Inquinamento da fonti domestiche
... e via discorrendo.


Classificazione per matrice ambientale

Proprio basandoci sulla definizione di ambiente possiamo capire quanto il concetto di interazione sia fondamentale in qualunque discorso che include i problemi derivanti dall'inquinamento, in virtù del fatto che l'inquinamento stesso è interazione tra un agente e una matrice che ne subisce gli effetti.

Questa introduzione, ora generica, vuole in realtà essere una base da cui partire per poter affrontare, in maniera più approfondita, le cause e le conseguenze di una problematica in cui l'uomo ha senz'altro delle grosse responsabilità. Nei prossimi articoli vedremo dunque insieme di approfondire i vari punti di queste liste.

Nel frattempo, se avete domande, curiosità o richieste sui prossimi post a tema, fatemelo sapere nei commenti.

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Inquinamento delle acque: ne sappiamo abbastanza?

Vediamo tante immagini online che ritraggono acque torbide ed inquinate, talvolta con alcuni esemplari di animali che galleggiano morti in superficie, talaltra con piante ed alghe putrefatte che hanno invaso un intero bacino.

Vi siete mai chiesti da cosa deriva tutto ciò?

Da cosa vengono inquinate le acque del nostro pianeta?

Le acque che ricevono gli scarichi vengono chiamate corpi idrici recettori e possono essere di tre tipi:

LAGHI

Hanno la caratteristica di avere un debole ricambio idrico ed una elevata capacità di diluizione. Gli inquinanti ai quali i laghi sono più sensibili sono i nutrienti in quanto fonti di fosforo, tra i quali possiamo annoverare gli effluenti domestici (tipicamente tensioattivi e scarti provenienti dal metabolismo umano), scarichi ed emissioni industriali, fertilizzanti, allevamenti e deiezioni animali.

FIUMI

Al contrario dei laghi, sono caratterizzati da un elevato ricambio idrico ma possiedono una bassa capacità di diluizione. L'inquinante più pericoloso per un fiume è quello biodegradabile in quanto costituisce cibo per i batteri che, per consumarlo, sottraggono ossigeno al corpo idrico.

MARI

Godono di un elevato ricambio idrico e possiedono un buon grado di dispersione e diluizione. Le acque marine sono sensibili all'inquinamento di tipo batterico, il quale causa rischio infettivo provocato da microrganismi patogeni.


Per risanare un corpo idrico inquinato vengono fatte delle analisi costi-benefici e vengono misurati alcuni parametri caratteristici, che variano a seconda del tipo di recettore che deve essere trattato.

Ad esempio, per i laghi che ricevono degli scarichi domestici viene fatta una stima di quanti grammi di fosforo al giorno produce una persona, lo stesso discorso viene poi fatto per gli allevamenti e le altre tipologie di scarichi.

Viene in seguito deciso come ridurre il carico di fosforo (attuando tecniche per il risanamento e/o progettando impianti di depurazione delle acque) ed, infine, si stima un tempo di risanamento associato a tale riduzione di carico.

Acque inquinate


CONCLUSIONI

Ok, potrei avervi spaventati (o annoiati, questo è decisamente più probabile)... ma noi che ci possiamo fare?

Come si suol dire, quando la frittata è fatta e gli inquinanti raggiungono un lago, un fiume o un mare, il compito di intervenire spetta alle autorità competenti che, se decideranno di attivarsi, delegheranno degli esperti per risolvere il problema.

Noi possiamo invece intervenire prima, limitando gli sprechi e, quando possibile, entrando nella mentalità del riciclo piuttosto che in quella della produzione del rifiuto.

Come?

Ad esempio risparmiando e riciclando acqua oppure utilizzando i tensioattivi nelle giuste dosi.

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Tensioattivi: cosa sono e come si classificano


Tensioattivi ionici, anionici, non ionici e cationici... scopri che differenza hanno

COSA SONO I TENSIOATTIVI

I tensioattivi sono quelle sostanze all'interno dei detergenti che lavano e fanno schiuma.
Tali sostanze riescono a rimuovere lo sporco dalle superfici (o penetrare attraverso i tessuti) riducendo la tensione superficiale dell'acqua, rendendo dunque la superficie da detergere più facilmente bagnabile.
Utilizziamo dunque i tensioattivi ogni qual volta l'acqua da sola non è sufficiente per pulire efficacemente una qualsiasi superficie, sia essa la nostra pelle, il tessuto di una maglietta o il piano della nostra cucina.

I tensioattivi sono costituiti da una testa idrofila (che si lega con l'acqua) e da una coda idrofoba (che respinge l'acqua). La struttura di una particella di sapone così descritta riesce ad asportare le molecole di grasso o delle sostanze organiche.

I tensioattivi servono per lavare e fare schiuma

CLASSIFICAZIONE DEI TENSIOATTIVI
I tensioattivi possono essere di quattro tipi:
  • Tensioattivi anionici: sono quei tensioattivi solitamente presenti nei detersivi per il bucato, per i piatti, negli shampoo ecc. Sono carichi negativamente e possiedono il miglior potere detergente, ma sono anche i più aggressivi tra i tensioattivi. A questa categoria appartengono anche i saponi, i quali tendono a perdere il loro potere detergente in soluzione acida e formano composti insolubili in acque dure, per queste ragioni negli ultimi decenni sono stati in parte rimpiazzati da altri prodotti.
  • Tensioattivi cationici: vengono utilizzati nei balsami per capelli e negli ammorbidenti. Hanno un blando potere detergente ma, in compenso, possono avere proprietà batteriostatiche. Sono carichi positivamente, per questo non risultano compatibili con i tensioattivi anionici.
  • Tensioattivi non ionici: non possiedono carica elettrica. Sono compatibili sia con i tensioattivi anionici che con i tensioattivi cationici ma, a differenza di questi ultimi, risultano meno aggressivi sulla pelle. Sono i più efficaci contro lo sporco unto.
  • Tensioattivi anfoteri: si comportano da tensioattivi anionici in ambienti basici e da cationici in ambienti acidi. In combinazione con i tensioattivi anionici, i tensioattivi anfoteri ne mitigano l'aggressività sulla pelle e svolgono una funzione antibatterica.

Inquinamento delle acque causato dall'eutrofizzazione
fonte: wikimedia.org - pic by Lamiot


DANNI PER L'AMBIENTE
La presenza di tensioattivi nelle acque reflue comporta una serie di problematiche quali:
  • presenza di schiume con conseguente alterazione delle proprietà organolettiche;
  • inibizione dei processi di depurazione anaerobi;
  • danneggiamento della flora e della fauna ittica (in particolare, causano la perdita dello strato lipidico superficiale dei pesci, minano la sopravvivenza delle uova ed arrecano considerevoli danni alle piante superiori);
  • favoriscono l'eutrofizzazione (anche se i maggiori responsabili di questo fenomeno di inquinamento sono i detersivi a base di fosfati).

Per le suddette ragioni, nel 1983 è stata emanata una legge che ha impedito ai produttori di detergenti di immettere in commercio tensioattivi sintetici con biodegradabilità media inferiore al 90%.

Sebbene tale provvedimento abbia migliorato la situazione, il sempre crescente consumo di detergenti a base di tensioattivi ha comunque favorito la dispersione degli stessi nei corsi d'acqua, imprimendo pesanti modifiche degli ecosistemi sui quali essi vengono immessi.


COME LIMITARE I DANNI

Mi piacerebbe potervi dire che esiste un modo per non utilizzare i tensioattivi o che, tra questi, ne esistono alcuni che non inquinano, ma sarebbe una bugia.

I tensioattivi, per loro stessa natura, inquinano.

Esistono però tensioattivi che inquinano meno di altri poiché possiedono una percentuale media di biodegradabilità più elevata, e detergenti che non addizionano ai tensioattivi altre sostanze pericolose per l'ambiente.

Noi possiamo certamente fare la nostra parte evitando in primis gli sprechi: è sufficiente utilizzare la quantità necessaria dei detergenti che ci servono e, quando possibile, evitare di utilizzarli.

Ecco alcuni esempi:
  • per lavarci le mani è sufficiente erogare una sola goccia di sapone liquido, è invece importante strofinarle per almeno 30 secondi ed, infine, asciugarle con la massima cura;
  • per lavare il bucato o i pavimenti leggere l'etichetta presente dietro il detersivo ed attenersi alla dose consigliata dai produttori in base alla durezza delle nostre acque (potete conoscere la durezza delle acque della vostra zona visualizzando la seguente immagine: LINK).

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