Ozono: nemico/amico
Tempo fa discutevo con alcune persone di Smog Fotochimico e spiegai che uno dei tanti problemi di questo tipo di inquinamento è la formazione di particelle di Ozono.
Orrore e sgomento: macosamidicimai, fin da piccoli (per quelli della mia generazione) ci hanno rotto con il buco nell’ozono, ci hanno detto che i CFC-distruttori-di-ozono-innocente erano il male, tant’è che guardavamo con orrore a mamme, nonne e zie che si imbalsamavano la chioma con le bombolette di lacca… e ora dici che l’ozono fa male?
Innanzi tutto cos’è l’ozono?
L’ozono è un gas le cui molecole sono formate da tre atomi di Ossigeno (O3), a differenza dell’ossigeno molecolare che ci piace tanto respirare che ne ha solo due (O2).
Mentre la struttura dell’ossigeno è stabile quella dell’ozono è molto instabile: non esiste un’unica formula, bensì tre diverse possibili disposizioni degli atomi nella molecola, che quindi è in risonanza tra le tre formule possibili.
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Questa configurazione instabile è altamente reattiva, tant’è che allo stato liquido l’ozono è un esplosivo che non può essere neppure messo in bombole e trasportato.
Quando l’ozono si trova nell’atmosfera a 15-35 km di altezza, nella fascia che si chiama ozonosfera, non ci da alcun fastidio, anzi è bene che stia lì perché trattiene e assorbe parte dell’energia proveniente direttamente dal Sole, ovvero la radiazione ultravioletta UV-B (280-315 nm), che è ritenuta responsabile del cancro alla pelle.
La reazione che avviene in ozonosfera comporta un delicato equilibrio tra radiazione UV-B, ossigeno atomico, ossigeno molecolare e ozono, ed è in questo equilibrio che i CFC vanno a infilarsi causando il ben noto buco dell’ozono.
È possibile che dell’ozono si produca a livello troposferico, ovvero quella parte di atmosfera dove viviamo noi. Lo smog che le automobili e altre attività umane producono contiene, tra le altre cose:
• ossidi di azoto NOx (sottoprodotti che si formano nelle combustioni che utilizzano l’aria, nelle zone di fiamma a più alta temperatura. Una delle principali fonti è il motore a combustione interna degli autoveicoli, ma in generale essi possono avere origine anche naturale);
• composti organici volatili VOC (tutti i composti che presentano, in condizioni ambiente, una pressione di vapore maggiore uguale di 1.3 hPa come benzene, toluene, metano, CCl4, metano, etano ecc.).
Questi due insiemi (detti “precursori dell’ozono”) sono in grado di produrre ozono troposferico nell’ambito di una reazione fotochimica.
[more]La reazione si suddivide in due fasi: nella prima fase, che necessita della luce solare, avviene la scissione fotochimica del biossido d’azoto (NO2) in monossido di azoto (NO) ed un atomo d’ossigeno (O) (radicale d’ossigeno); nella seconda fase il radicale d’ossigeno (O) reagisce con una molecola d’ossigeno (O2) formando una molecola d’ozono (O3).
L’abbattimento dell’ozono avviene quando l’ozono (O3) reagisce con il monossido d’azoto (NO) formando di nuovo i reattivi di partenza (NO2 e O2). Questa reazione è indipendente dalla luce e può avvenire anche al buio, garantendo un certo equilibrio tra produzione e degradazione.
I VOC, per effetto della luce e dell’ossigeno, formano i cosiddetti perossidi e radicali liberi. Anche questi composti possono ossidare l’NO a NO2 e perciò all’ozono viene a mancare il principale reattivo per la reazione di abbattimento. Risultato: l’ozono formatosi rimane intatto e l’NO2 riciclato resta a disposizione per una nuova reazione.[/more]
L’ozono è un potente ossidante e per gli esseri viventi risulta altamente velenoso.
Qui potete vedere l’effetto su una foglia:
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I principali effetti dell’O3 si evidenziano a carico delle vie respiratorie dove determina una riduzione della funzione polmonare, comparsa di iper-reattività bronchiale fino alla possibile insorgenza di edema polmonare. L’induzione di una risposta infiammatoria in seguito ad esposizione ad O3 è indicata da vari studi sperimentali.
In particolare, si ritiene che tale gas inquinante induca una risposta flogistica attraverso i tre seguenti meccanismi:
a) modificazione della permeabilità cellulare per fenomeni di perossidazione dei lipidi di membrana;
b) alterazioni della permeabilità delle vie respiratorie per azione distruttiva diretta sui componenti citoscheletrici cellulari;
c) rilascio da parte delle cellule epiteliali ed endoteliali del microcircolo alveolare di vari mediatori pro-infiammatori (citochine, fibronectina, fattore attivante le piastrine, vari metaboliti dell’acido arachidonico).
È stato ipotizzato che a basse concentrazioni l’ozono potrebbe modificare, per fenomeni di ossidazione, i componenti molecolari del sottile strato di muco che riveste le vie respiratorie con conseguenti alterazioni della sua viscosità (modificazioni qualitative delle glicoproteine del muco, fenomeni di ipersecrezione delle muco-proteine, ipertrofia ed iperplasia delle cellule e delle ghiandole mucipare) e formazione di composti tossici secondari dotati di attività pro-infiammatoria.
Insomma… meglio che resti in alta quota.
Io sono Nutmeg, ingegnere ambientale, e questo è il mio primo articolo da autrice, mi preparo al peggio… :D
