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La Qualità dell'aria

I concetti di base

L’atmosfera è l’involucro gassoso che circonda tutta la Terra e la cui composizione naturale vede la presenza preponderante di due elementi gassosi: l’azoto (presente per il 78% in volume) e l’ossigeno (presente per il 21% in volume). A questi due elementi principali si va ad aggiungere una lunga lista di altre specie chimiche, gassose e non, presenti o in quantità inferiori o in tracce. La presenza sulla terra delle specie vegetali ed animali e la loro continua evoluzione ha fatto sì che si venisse a generare un continuo scambio di sostanze tra l’atmosfera e la flora e la fauna, scambio che però non ha innescato un processo divergente ma, al contrario, ha condotto ad un sostanziale equilibrio dinamico secondo cui, di fatto, la composizione chimica e fisica dell’atmosfera poteva considerarsi sostanzialmente poco variabile nello spazio e nel tempo.

La presenza dell’uomo, con le sue molteplici attività e la rapida e selvaggia industrializzazione recente, ha determinato una immissione in atmosfera di una rilevante quantità di sostanze chimiche, alcune già presenti in atmosfera ma in quantità decisamente inferiori, altre del tutto assenti e potenzialmente nocive all’uomo, alla flora ed alla fauna. Il potere dell’atmosfera di reagire a queste aggressioni e di eliminare gli elementi estranei, che è sempre stato presente e che ha talmente ben funzionato da consentire lo stabilirsi di questo equilibrio dinamico, a questo punto è stato messo a dura prova. Il risultato di tutto ciò è che lo stato originario dell’atmosfera, cioè la sua composizione chimica, sta mutando in molte località, soprattutto in quelle in cui più è sviluppata la presenza umana. Il fatto che in atmosfera siano presenti sostanze nuove o che in atmosfera alcune specie siano presenti in quantità superiori al passato, potrebbe non rilevarsi un problema se non fosse che la presenza di alcune di esse costituisce un pericolo per la salute umana e per quella della vegetazione e della fauna e dei manufatti presenti sulla terra. Si pone quindi il problema di definire in qualche modo la qualità dell’aria ambiente di un territorio e di valutarne lo stato per poter quantificare l’eventuale situazione di rischio.

A tal fine, per prima cosa va rilevato che:

Se si considera una ben precisa località ed un certo istante temporale, si può definire qualità dell'aria la composizione che l'aria di quella località presenta. Per rendere più operativa una tale definizione, si può definire stato dell'aria di quel luogo e in quell'istante l'insieme della concentrazione con cui sono presenti alcune ben precise sostanze di cui sia nota la tossicità e quindi ritenute sostanze inquinanti. In pratica, lo stato dell'aria è completamente definito una volta nota la distribuzione nello spazio e nel tempo (i campi, quindi) della concentrazione delle diverse sostanze inquinanti rilevate nello strato d'aria prossimo al suolo.

Ma lo stato dell'aria, cioè la presenza in essa di sostanze inquinanti, è preoccupante o meno? Per rispondere ad una tale domanda è necessario:

La Normativa vigente

Nel recente passato la filosofia che supporta il concetto di stato di qualità dell’aria ed il controllo dell’inquinamento atmosferico di un territorio è tutta contenuta in diverse direttive europee, tutte recepite da appositi decreti nazionali.

Nel D.Lgs. 351/1999 (che recepiva la Direttiva 1996/62/CE) vengono stabiliti tutti i criteri filosofici cui deve soddisfare il monitoraggio della qualità dell’aria. Essa è la norma madre che inquadra l’intera problematica del controllo della qualità dell’aria e del suo risanamento e demanda a provvedimenti figli le azioni specifiche per i vari inquinanti da tener sotto controllo. Comunque, essa definisce in maniera chiara quali siano le sostanze che, per il momento, vengono considerati inquinanti, data la loro tossicità nota. Essi sono:

Con il D.M. 60/2002 (che recepisce la direttiva 1999/30/CE e la direttiva 2000/69/CE) iniziano ad apparire le norme figlie specifiche per i vari gruppi di inquinanti. In questo decreto viene disciplinato il monitoraggio del biossido di zolfo (SO2), del biossido di azoto (NO2), degli ossidi di azoto (NOx), del monossido di carbonio (CO), del piombo, del PM10 e del benzene (C6H6). In pratica vengono stabiliti i valori limite di qualità dell’aria (la scala di valutazione dell’inquinamento dovuto a tali sostanze), le modalità di misura e di valutazione e le esigenze di informazione al pubblico.

Il D.M. 261/2002, pur non recependo alcuna direttiva comunitaria, raccoglie una serie di direttive tecniche per la valutazione preliminare della qualità dell’aria a livello regionale, per la sua zonizzazione, per la redazione di inventari delle emissioni attive sul territorio regionale e per la realizzazione dei piani di risanamento.

Il D.Lgs. 183/2004 (che recepisce la direttiva 2002/3/CE) è la seconda norma figlio e stabilisce i valori limite di qualità dell’aria per l’ozono (O3), le modalità di misura e le esigenze di informazione al pubblico.

Il D.Lgs. 152/2007 (che recepisce la direttiva 2004/107/CE) è l’ultima norma figlio emanata e si riferisce ad un gruppo di inquinanti (l’arsenico, il cadmio, il mercurio, il nichel e gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) )per cui non è ancora possibile una misura in continuo e che si trovano prevalentemente all’interno del particolato sottile. Anche in questo caso vengono stabiliti i limiti di qualità dell’aria, le modalità di misura e le informazioni da fornire al pubblico.

L’insieme di tutte queste norme costituiva la base normativa su cui si fonda tutto il controllo attuale della qualità dell’aria.

La Direttiva 2008/50/CE 107/CE, recepita dal Dlgs 155/2010, ha abrogato tutte le direttive sopra citate tranne la 2004/107/CE. Lungi dal mettere in crisi i fondamenti del controllo dell’inquinamento atmosferico, la nuova normativa in realtà rafforza ancora di più i fondamenti filosofici del monitoraggio di cui si è detto e, tenendo conto delle nuove consapevolezze sanitarie ed epidemiologiche, introduce tra gli inquinanti da monitorare anche il PM2.5, ormai ben noto per la sua pericolosità.

Gli inquinanti ed i limiti di qualità dell’aria

Prendendo a riferimento quanto riportato dalla normativa attualmente vigente, cioè il Dlgs 155/2010, per ogni inquinante considerato, cioè per: vengono definiti specifici valori limite con cui confrontare le valutazioni (misure e/o ricostruzioni modellistiche) realizzate per l’intero territorio regionale (ad esclusione dei luoghi di lavoro).

Se si considera il biossido di zolfo, il biossido di azoto, gli ossidi di azoto, il monossido di carbonio, il PM10, il piombo ed il benzene, per ciascuna sostanza viene definito uno o più valori limite, intendendo col termine valore limite un livello fissato in base alle conoscenze scientifiche al fine di evitare, prevenire o ridurre gli effetti nocivi per la salute umana e/o per l’ambiente nel suo complesso. Tali valori limite sono riportati nella tabella seguente e sono quelli attualmente in vigore.

Inquinante   Periodo di mediazione Valore limite
Biossido di Zolfo Limiti per la protezione della salute umana Media Oraria 350 µg/m3 da non superare più di 24 volte in un anno
Media Giornaliera 125 µg/m3 da non superare più di 3 volte l’anno
Limiti per la protezione degli ecosistemi Media annua nel periodo 1 ottobre - 31 marzo 20 µg/m3
Biossido di azoto Limiti per la protezione della salute umana Media Oraria 200 µg/m3 da non superare più di 18 volte l’anno
Media Annua 40 µg/m3
Ossidi di Azoto Limiti per la protezione degli ecosistemi Media Annua 30 µg/m3
Monossido di carbonio Limiti per la protezione della salute umana Media massima giornaliera calcolata su 8 ore 10 mg/m3
PM10 Limiti per la protezione della salute umana Media giornaliera 50 µg/m3 da non superare più di 35 volte l’anno
PM2.5 Limiti per la protezione della salute umana Media annua 25 µg/m3
Media annua 40 µg/m3
Benzene Limiti per la protezione della salute umana Media annua 5 µg/m3
Piombo Limiti per la protezione della salute umana Media annua 0.5 µg/m3
Come si può vedere, per alcuni inquinanti (il biossido di zolfo e gli ossidi di azoto), sono previsti sia valori limite per la protezione della salute umana che valori limite per la protezione degli ecosistemi. Oltre a ciò, è interessante notare come per gli inquinanti più noti (biossido di azoto, biossido di zolfo e PM10) i limiti siano due, uno a breve termine (orario per l’SO2 e l’NO2 e giornaliero per il PM10) per tener conto degli effetti a breve durata e a lunga durata che tali inquinanti possono manifestare per la salute umana.

Per tener conto degli effetti nocivi del biossido di zolfo e del biossido di azoto sulla salute umana, sono stati introdotti per tali inquinanti anche delle soglie di allarme, intendendo con soglia di allarme il livello oltre il quale vi è rischio per la salute umana in caso di esposizione a breve durata della popolazione nel suo insieme e raggiunto il quale si deve immediatamente intervenire. Tali soglie di allarme sono riportate nella tabella seguente.

Inquinante Soglie di allarme
Biossido di Zolfo 500 µg/m3
Biossido di Azoto 400 µg/m3


Per quanto riguarda l’Ozono (cioè l’oggetto del D.Lgs. 183/2004) viene definito, sia per la protezione della salute umana che per la protezione della vegetazione): Tutti i limiti sono riportati nella tabella seguente.
Limite Indicatore Valore
Valore Obiettivo per la protezione della salute umana Media su 8 ore massima giornaliera nell’anno 120 µg/m3 da non superare più di 25 giorni l’anno (come media su 3 anni)
Valore Obiettivo per la protezione della vegetazione AOT40, calcolato sulla base dei valori orari da maggio a luglio 18000 µg/m3h (come media su 5 anni)
Obiettivo a lungo termine per la protezione della salute umana Media su 8 ore massima giornaliera nell’anno 120 µg/m3
Obiettivo a lungo termine per la protezione della vegetazione AOT40, calcolato sulla base dei valori orari da maggio a luglio 6000 µg/m3h
Soglia di informazione Media oraria 180 µg/m3
Soglia di allarme Media oraria (misurata o prevista per 3 ore consecutive) 240 µg/m3


Va rilevato che col termine AOT40 si intende la somma delle differenze tra le concentrazioni orarie superiori a 80 µg/m3 e 80 µg/m3 rilevate da maggio a luglio di un anno, utilizzando solo i valori orari rilevati ogni giorno tra le 8:00 e le 20:00, ora dell’Europa centrale.

Per quanto riguarda l’Arsenico, il Cadmio, il Nichel e il Benzo(a)pirene (oggetto del D.Lgs. 152/2007), è stato stabilito un valore obiettivo per la concentrazione di tali sostanze nel PM10. In questo caso il valore obiettivo è definito come la media annua di ognuna di tali sostanze nel PM10 stabilito al fine di evitare, prevenire o ridurre effetti nocivi per la salute umana e per l’ambiente. Tali valori obiettivo sono riportati nella tabella seguente.
Inquinante Valore Obiettivo
Arsenico 6 ng/m3
Cadmio 5 ng/m3
Nichel 20 ng/m3
Benzo(a)pirene 1 ng/m3