Ozono troposferico: cos’è l’O3 e quali danni provoca a persone e ambiente

L’ozono troposferico rappresenta uno degli inquinanti secondari in più rapida crescita, soprattutto a causa delle attività industriali umane. Tipicamente presente in stratosfera, dove si accumula più del 90% della sua disponibilità, l’ozono è un elemento chimico fondamentale: è infatti uno scudo alle radiazioni ultraviolette del sole. Quando le sue concentrazioni aumentano nella troposfera, però, può avere effetti negativi sia sulla salute che sull’ambiente. Come fare?

Così come anticipato, l’accumulo di ozono nella troposfera è dovuto perlopiù alle attività industriali umane, al traffico stradale e all’inquinamento da riscaldamento. Oltre a danneggiare la salute e l’ambiente, contribuisce ai cambiamenti climatici. Di seguito, tutte le informazioni utili.

Cos’è l’ozono troposferico (O3)

L’ozono è un elemento chimico gassoso, una forma allotropica dell’ossigeno con formula O3. Si caratterizza come gas instabile di colore blu pallido, dall’odore abbastanza acre, tanto da ricordare l’aglio. Si tratta di un elemento normalmente presente su tutto il globo, anche se le concentrazioni in atmosfera possono essere molto diverse a seconda dell’altezza:

• il 90% dell’ozono si concentra nella stratosfera, ovvero a circa 25 chilometri d’altezza rispetto al suolo;
• il 10% è invece distribuito nella troposfera, ovvero dal suolo a circa 8-17 chilometri d’altezza.

Normalmente, l’ozono è un gas fondamentale per l’uomo: le sue concentrazioni in stratosfera permettono infatti di filtrare gran parte delle radiazioni ultraviolette del sole, evitando il surriscaldamento eccessivo al suolo e garantendo, così, lo sviluppo sia della vita vegetale che di quella animale. È proprio per questo che, negli ultimi decenni, il tema del buco nell’ozono – dovuto soprattutto all’utilizzo di gas tossici da parte dell’uomo – ha rappresentato una delle più grandi preoccupazioni a livello scientifico.

Quando questo gas si accumula a poca distanza dal suolo, quindi a livello della troposfera, si parla più propriamente di ozono troposferico. A differenza di quello stratosferico, quest’ultimo può determinare conseguenze da non sottovalutare sull’uomo, sia causando gravi sintomi respiratori che alterando il corretto sviluppo vegetale.

Da dove deriva l’ozono troposferico

Negli ultimi anni si assiste a un aumento delle concentrazioni di ozono troposferico, ben oltre alle soglie stabilite a livello normativo. Queste prevedono:

• un limite di 20 µg/m³ da non superarsi più di 25 volte l’anno;
• un limite di 180 µg/m³ come media oraria per la soglia d’informazione;
• un limite di 240 µg/m³ come media oraria per la soglia d’allarme.

Ma cosa porta all’accumulo di ozono nella troposfera? Alle basse altezze, l’ozono si forma per reazione chimica tra le molecole di ossigeno e alcuni noti inquinanti, come i NOx – ovvero gli ossidi di azoto – e i COV, cioè i composti organici volatili. Queste sostanze vengono ampiamente rilasciate dalle attività industriali, così come anche dagli impianti di riscaldamento e dagli scarichi delle automobili. Si viene perciò a formare una forma di inquinamento secondario, chiamato anche “smog fotochimico” proprio per il ruolo dell’esposizione solare di questi componenti nel rilascio di ozono aggiuntivo in troposfera.

I danni dell’ozono troposferico

In qualità di inquinante secondario, l’ozono troposferico può causare danni sia alle persone che all’ambiente. Quello fotochimico è infatti uno smog molto insidioso e, per questa ragione, le concentrazioni di ozono al suolo devono essere costantemente monitorate. Ma quali sono le conseguenze più gravi dovute all’esposizione a questa sostanza?

I danni sulla salute

A concentrazioni fuori soglia, l’ozono troposferico ha un effetto fortemente ossidante sui tessuti dell’organismo. Poiché viene facilmente inalato, può causare soprattutto problemi di tipo respiratorio, con irritazione delle vie aeree, tosse persistente e difficoltà a respirare. Vi sono però altri effetti da non sottovalutare:

• irritazione cutanea: l’esposizione a concentrazioni elevate di ozono può provocare rossori, prurito e orticaria;
• irritazione alle mucose: per la stessa ragione, questa sostanza può alterare il naturale equilibrio delle mucose, in particolare quelle degli occhi e delle labbra;
• invecchiamento precoce: proprio per l’effetto ossidante, l’ozono velocizza l’invecchiamento dei tessuti, anche incentivando l’attività dei radicali liberi. Le cellule dell’organismo vanno incontro a un più rapido deperimento, compromettendo anche la normale funzionalità di vari organi nel lungo periodo.

I soggetti più esposti sono di norma i bambini, così come anche le persone che soffrono di patologie respiratorie pregresse, come ad esempio l’asma. Ancora, anche chi trascorre molte ore del giorno all’aperto – per questioni lavorative o di piacere – può sviluppare svariati sintomi. Non a caso, gli effetti dell’ozono si possono rinvenire più facilmente negli atleti, ad esempio coloro che si allenano correndo in zone ad alto traffico stradale.

I danni sull’ambiente

Il potenziale ossidativo di questa sostanza si manifesta anche con conseguenze abbastanza dirette sull’ambiente. Innanzitutto, le alte concentrazioni di ozono troposferico possono rallentare la crescita delle piante, che appariranno più deboli rispetto al normale e poco resistenti agli agenti atmosferici. In particolare, l’ozono può:

• limitare il processo di fotosintesi, riducendo la quantità di CO2 normalmente assorbita dalle piante e il conseguente rilascio di ossigeno;
• danneggiare la superficie di foglie, erbe e cortecce, aumentando la sensibilità delle specie vegetali all’azione dei parassiti o degli agenti atmosferici;
• alterare gli equilibri degli insetti impollinatori, come ad esempio le api;
• facilitare il surriscaldamento dei suoli, influenzando indirettamente il processo del cambiamento climatico.

Per limitare la produzione di ozono troposferico, è quindi necessario investire sulle cause che ne determinano la proliferazione, come ad esempio l’installazione di sistemi più sostenibili per il riscaldamento domestico, il ricorso alla mobilità verde, nonché a detergenti e vernici domestiche prive di COV.

Fonti:

• Arpa Lombardia;
• Ozono su Wikipedia.