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Biossido di zolfo

La fonte principale del biossido di zolfo (SO2) è la combustione di carburanti contenenti zolfo. I combustibili fossili, come carbone e petrolio contengono dall’ 1% al 5% di zolfo, che durante la combustione si trasforma in SO2. Nei paesi economicamente sviluppati il contenuto in zolfo dei carburanti è stato notevolmente ridotto, quindi la fonte principale del biossido di zolfo è rappresentata dalle navi che usano petrolio grezzo come combustibile e dai processi industriali di fusione dei metalli.

Le concentrazioni di fondo del biossido di zolfo in aree rurali sono, in Europa, al di sotto di 5 μg/m3, anche se in prossimità di aree industriali si può osservare un aumento della concentrazione fino a 25 μg/m3. Nelle aree urbane viceversa il biossido di zolfo si è ridotto notevolmente e le concentrazioni annuali medie sono attualmente nel range di 12-45 μg/m3.

Effetti sulla salute umana

I primi sintomi della presenza di SO2 sono avvertiti ad una concentrazione di circa 0.3 ppm, oltre al quale l’odore comincia a raggiungere il limite di tollerabilità. Gli effetti irritanti dell’SO2 sono in genere limitati alla mucosa del naso e del tratto superiore dell’apparato respiratorio (bronchi), dove provoca lesioni simili a quelle della bronchite.

Tuttavia, a concentrazioni superiori, a 1.6 ppm per qualche minuto, l’SO2 può produrre una bronco-costrizione, con la riduzione degli indici spirometrici di funzionalità polmonare, e la comparsa di sintomi quali dispnea e affanno, specie in soggetti già affetti da asma e bronchite cronica.

Effetti simili sulla funzionalità polmonare con aggravamento delle bronchiti croniche, dell’asma e dell’enfisema sono stati osservati anche per esposizioni croniche all’SO2 con livelli di concentrazione pari a 100 μg/m3.

Esposizioni acute e croniche sono anche associate, sia in Europa e negli USA, ad aumenti della mortalità per cause non accidentali e ad incrementi del ricorso al ricovero ospedaliero per crisi asmatiche e riacutizzazione della broncopneumopatia cronico-ostruttiva.

Nonostante i dati siano confermati da studi sperimentali sia sugli animali che sull’uomo, e da numerosi studi epidemiologici, i ricercatori hanno ipotizzato che i danni al sistema respiratorio del SO2 derivino in effetti dalla combinazione del gas con il particolato atmosferico. Il particolato infatti favorirebbe il trasporto dell’SO2 in zone più profonde dell’albero respiratorio, potenziandone gli effetti. A sostegno di una responsabilità diretta dell’SO2 nel causare danni alla salute umana va ricordato che a Hong Kong un importante studio di intervento nel 1990, ha dimostrato che la riduzione dello zolfo a meno dello 0.5% negli oli combustibili ha ridotto la concentrazione dei solfati da 44 μg/m3 a 21 μg/m3 con una riduzione del 2,1% della mortalità entro un anno.

I soggetti a più elevato rischio sono coloro che già soffrono di malattie croniche delle vie respiratorie.

Nella tabella seguente sono riassunti i principali effetti sull’uomo in funzione della concentrazione di SO2 in aria.

Principali effetti sull’uomo Conc. Troposferica media
Livello di soglia di presenza avvertibile 0.3 ppm 0.2 ppb
Primi sintomi 1.0 ppm
Fenomeni di broncocostrizione 1.6 ppm