Inquinamento e umidità dell'aria

L'inquinamento dell'aria

L'inquinamento dell'aria consiste nella variazione della composizione dell'aria dovuta alla presenza di gas e polveri che alterano le normali condizioni ambientali e che possono essere nocive per gli organismi. 

La causa principale dell'inquinamento sono le attività umane che rilasciano sostanze dannose nell'ambiente. Le principali attività inquinanti comprendono la combustione del petrolio e del carbone per la produzione di energia elettrica;  gli scarichi di automobili ed aerei; le emissioni delle fabbriche e delle caldaie. 

Le sostanze più inquinanti prodotte dalle attività antropiche sono:

• le polveri sottili, che vengono prodotte dalla combustione del carbone e del petrolio. Si tratta di particelle molto fini, indicate anche come $$\text{PM10}$$, cioè che hanno un diametro inferiore ai $$10 \mu$$ e che possono causare gravi malattie respiratorie;
• gli ossidi di azoto e di zolfo, che sono responsabili dello smog delle città e delle piogge acide. Infatti quando questi ossidi vengono a contatto con il vapore acqueo dell'atmosfera formano delle sostanze acide, che poi raggiungono la superficie terrestre con la pioggia. Queste sono causa dell'aumento dell'acidità di laghi e fiumi, con danni per la flora e la fauna. Possono, inoltre, avere un effetto corrosivo per le rocce, gli edifici e i monumenti; 
• l'anidride carbonica, il cui aumento di concentrazione nell'atmosfera provoca un aumento dell'effetto serra con un aumento della temperatura globale del pianeta;
• il monossido di carbonio, nocivo perché può legarsi ai globuli rossi del sangue, al posto dell'ossigeno, e provocare la morte degli organismi;
• i clorofluorocarburi o CFC, sostanze che possono ridurre lo strato di ozono dell'atmosfera, causando il cosiddetto buco dell'ozono. La riduzione dello strato d'ozono comporta un aumento delle radiazioni ultraviolette che raggiungono la superficie della Terra e che sono dannose per gli organismi viventi. 

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L'umidità dell'aria

Il vapore acqueo presente nell'atmosfera deriva dall'evaporazione di mari ed oceani e dalla traspirazione delle piante.

L'umidità assoluta è la quantità di vapore acqueo in grammi che si trova in $$1m^3$$ di aria e si esprime quindi in $$g/m^3$$.  

L'aria può contenere solo una quantità limitata di vapore acqueo e quando il vapore acqueo raggiunge la quantità massima l'aria si dice satura. 

L'umidità massima rappresenta la quantità massima di vapore acqueo che l'aria può contenere a una data temperatura. Oltre questo limite, il vapore acqueo comincia a condensare. L'umidità massima aumenta all'aumentare della temperatura.

Il rapporto tra l'umidità assoluta e l'umidità massima prende il nome di umidità relativa:

$$umidità \ relativa \ =\dfrac{umidità \ assoluta}{umidità \ massima} \times100$$​​

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Esempio

Supponiamo che alla temperatura $$T=2\ 0°C$$ l'umidità assoluta sia di $$10 \ g/m^3$$​. 

Poiché a $$T=2\ 0°C$$ l'umidità massima è di  $$17,69 \ g/m^3$$ allora:

​$$umidità \ relativa \ =\dfrac{10 \ g/m^3\ }{17,69\ g/m^3\ } \times100 \ = \ 56,53 \%$$​​

Il valore di umidità massima è detto anche punto di condensazione o punto di rugiada, perché quando l'umidità supera questo valore il vapore acqueo condensa. A contatto con il suolo, quando la notte la temperatura scende, il vapore acqueo condensa e si forma la rugiada. Se la temperatura scende sotto zero allora il vapore acqueo passa direttamente allo stato solido e si forma la brina. Quando la condensazione del vapore acqueo interessa uno strato più vasto di atmosfera in prossimità della superficie si forma la nebbia.