Smog estivo

 In giornate di intenso irraggiamento solare si formano, soprattutto negli strati d ‘aria vicini al terreno vicino ai grandi centri urbani,notevoli quantità di ozono (O₃). La causa della sua formazione è dovuta alle crescenti emissioni  dei suoi precursori: monossido di carbonio (CO), metano (CH₄), ossidi di azoto (NO_X) e idrocarburi volatili (VOC). Le elevate concentrazioni di ozono che si che si registrano sempre più spesso negli strati inferiori della troposfera danneggiano direttamente piante, animali ed esseri umani a causa dell’elevato potenziale riducente di questo gas. Nell’uomo l’ozono danneggia soprattutto le funzioni polmonari a causa delle sue notevoli proprietà ossidanti, inoltre è cancerogeno e allergogeno. 

Le elevate concentrazioni di questo gas non creano solamente problemi per la salute umana, infatti queste provocano notevoli danni alle foreste e sono responsabili per il 70% dei deterioramenti subiti dalla maggior parte delle piante. 

Senza dubbio sono necessari parecchi giorni di irraggiamento solare continuo e forte affinché si formino elevate quantità di ozono a bassa quota, però sono poi necessari parecchi giorni affinché l’ozono si decomponga: per questo motivo è necessario adottare misure preventive di riduzione dei precursori dell’ozono e ricondurre ad un livello tollerabile i danni da esso provocati negli strati vicino il terreno. 

Lo smog estivo è anche conosciuto come smog fotochimico poiché si verifica nelle giornate ad alta emissione di raggi ultravioletti, molto spesso in concomitanza di una situazione particolare, detta di inversione termica. Nelle città che occupano il fondo delle vallate talvolta può accadere che la temperatura dell’aria ad alta quota sia più alta rispetto a quella presente nello strato sottostante, in questo caso l’aria più calda funziona da “tappo” ed impedisce un normale ricambio dell’aria, consentendo un accumulo di sostanze tossiche ai livelli inferiori.

Anche l’automobile è particolarmente implicata in tale tipo di inquinamento; infatti, la miscela di gas prodotta dalle combustioni dei motori a scoppio si trasforma in smog fotochimico, i cui componenti principali sono:

1. gli ossidi di azoto (NO e NO₂) sintetizzati nei cilindri delle automobili;
2. gli idrocarburi incombusti dei gas di scarico delle vetture;
3. le radiazioni solari comprese fra 3000 e 4000Å, cioè nella zona dell’ultravioletto e del violetto.

La formazione dello smog inizia dalla decomposizione di NO₂ ad opera delle radiazioni solari:

NO₂ + fotoni UV à NO + O

L'ossigeno atomico, molto reattivo, si associa con una molecola di O₂ per dare ozono, l’ingrediente più attivo dello smog fotochimico: 

O + O₂ à  O₃

L’ozono e l’ossigeno determinano poi una lunga serie di reazioni ossidative fra le molecole dei gas di scarico delle automobili. Si formano perciò aldeidi (R—CHO), chetoni (R–CO–R), sostanze notoriamente irritanti per le mucose (occhi e polmoni). A complicare il tutto ci si mettono anche gli ossidi di azoto, NO e NO₂ i quali, sotto la "spinta" dell’ozono, reagiscono con gli idrocarburi e formano derivati organici azotati il cui principale componente è:

CH₃–(C=O)–O –O–NO₂

Perossi Acetil Nitrato (PAN)

cioè un potente lacrimogeno. Inoltre, l’ozono, così prezioso nella stratosfera, è molto tossico nell’aria che respiriamo. Di colore bluastro, si riconosce per l’odore di saldatura (un odore estremamente pungente) e la soglia della percezione olfattiva è appena di 10 parti per miliardo. Ad una concentrazione di 0,3 parti per milione, nell’arco di 8 ore, provoca irritazioni alle vie respiratorie e contrazioni toraciche, mentre una concentrazione di 2 parti per milione per due ore provoca forte tosse. L'ozono danneggia anche le foglie delle piante rallentandone la crescita e macchiettandole, distrugge i materiali in nylon (come le calze ecc.) e accelera l’irrancidimento delle sostanze grasse.