Ipa

Gli IPA

(idrocarburi policiclici aromatici)

Nicola Nicoletta, Lucrezia Branca,Aurora Carella

Definizione

Gli Idrocarburi Policiclici Aromatici, noti come IPA, sono una famiglia di composti organici costituiti da più anelli benzenici fusi tra loro. Essi sono prodotti principalmente durante la combustione incompleta di materiali organici, come il carbone, il petrolio, il legno e altri combustibili fossili.

Sezione chimica

Sezione biologica

Proprietà chimiche e struttura

Proprietà biologiche

Sezione fisica

Proprietà fisiche

Gli IPA vengono rilasciati principalmente attraverso la combustione incompleta di materiali organici. I trasporti a motore, soprattutto quelli che utilizzano combustibili fossili come la benzina e il diesel, sono una delle principali fonti di emissione di IPA nelle aree urbane. Anche le attività industriali, come gli impianti di produzione di energia che utilizzano carbone o petrolio, e i processi di incenerimento dei rifiuti contribuiscono in modo significativo al rilascio di questi composti nell’ambiente.

Il fumo di tabacco rappresenta un'altra importante fonte di IPA, con impatti diretti sulla salute dei fumatori e delle persone esposte al fumo passivo. Anche la cottura di alimenti ad alte temperature, come il barbecue e la grigliatura, produce IPA. Infine, esistono anche fonti naturali di IPA, come gli incendi boschivi e le eruzioni vulcaniche, che rilasciano grandi quantità di questi composti nell’atmosfera, contribuendo così alla loro diffusione.

Tuttavia, solo nel XX secolo gli IPA cominciarono ad attirare l’attenzione della comunità scientifica e sanitaria per via dei loro effetti negativi sulla salute umana.

Già negli anni ’50, studi epidemiologici cominciarono a collegare l’esposizione cronica agli IPA con l'aumento dei casi di cancro al polmone e alla pelle, specialmente tra i lavoratori esposti a fuliggine e fumo. Con il passare del tempo, la preoccupazione per gli IPA è cresciuta, soprattutto nelle aree urbane e industriali.

1970

1820

Industrializzazione

Regolamentazioni

La storia degli IPA risale al XIX secolo, quando furono identificati per la prima volta durante lo studio dei processi industriali legati alla combustione del carbone e alla distillazione del petrolio.

1950

1900

Negli anni ’70, le prime regolamentazioni furono introdotte in vari paesi per limitare l’esposizione agli IPA, soprattutto attraverso il controllo delle emissioni industriali e dei trasporti.

Prime ricerche scientifiche

Richiamo all'attenzione

Centri di maggiore inquinamento

Nuova DelhiIndia

PechinoCina

L'inquinamento da IPA è particolarmente diffuso nelle grandi città e nei centri industriali, dove l’uso di combustibili fossili è elevato. Pechino, in Cina, e Nuova Delhi, in India, sono tra le città con i più alti livelli di inquinamento da IPA, a causa dell'uso estensivo di carbone e delle alte concentrazioni di traffico. Queste città soffrono particolarmente durante i mesi invernali, quando il riscaldamento residenziale aumenta l'uso di combustibili fossili, incrementando le emissioni di IPA. In Europa, città come Milano, in Italia, e Londra, nel Regno Unito, registrano livelli moderati di IPA, principalmente dovuti al traffico stradale.

LondraUK

06. Graphic + text

MilanoItalia

02

01

Danni ambientali

Danni salute

Impatti sull'ambiente causati da IPA

Problemi salutari che insorgono quando si è a stretto contatto con queste molecole

03

Direttive

Normative che incentivano la diminuizione di IPA

Possibili rimedi

Modelli per la dispersionedi IPA

Tecniche analitiche di controllo

Proprietà Chimiche

Gli IPA sono caratterizzati da una struttura chimica costituita da più anelli aromatici di benzene fusi tra loro, creando molecole altamente stabili. Questa struttura conferisce agli IPA alcune caratteristiche uniche: sono poco solubili in acqua, ma hanno una buona affinità per le sostanze grasse, il che facilita il loro bioaccumulo negli organismi viventi. Alcuni degli IPA più semplici includono il naftalene, composto da due anelli aromatici, e il benzo[a]pirene, formato da cinque anelli. Questi composti, per la loro stabilità chimica e la resistenza alla degradazione, tendono a persistere nell’ambiente per lunghi periodi

Definizione biologica

Dal punto di vista biologico, gli IPA sono particolarmente pericolosi perché possono accumularsi negli organismi viventi, rappresentando una minaccia per la salute umana e per l'ambiente. Alcuni IPA, come il benzo[a]pirene, sono stati identificati come cancerogeni, con effetti dannosi che possono manifestarsi attraverso l'esposizione cronica e l'accumulo nel tempo.

Problemi sul benessere fisico

Dal punto di vista sanitario, molti IPA sono noti per essere cancerogeni. In particolare, il benzo[a]pirene, uno degli IPA più studiati, è stato classificato come cancerogeno di classe 1 dall'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC). L'esposizione prolungata a questi composti può causare mutazioni genetiche, danni al DNA e portare allo sviluppo di tumori, specialmente nei polmoni, nella pelle e nel tratto digestivo. Inoltre, gli IPA possono causare problemi respiratori, cardiovascolari e interferire con il sistema immunitario.

Inoltre, esistono tecniche di bonifica per i suoli e le acque contaminati da IPA, come la bioremediation, che utilizza microrganismi per degradare questi composti e ridurne la presenza nell'ambiente. Anche la sensibilizzazione del pubblico sull’uso di biomassa e sulle pratiche di combustione domestica è fondamentale per ridurre le emissioni a livello individuale.

Infine, modelli matematici aiutano a prevedere la dispersione degli IPA, rendendo fondamentale la collaborazione tra governi, università e organizzazioni per migliorare le capacità di monitoraggio e gestione di queste sostanze inquinanti.

Danni all'ecosistema

Per quanto riguarda l’ambiente, gli IPA contribuiscono all’inquinamento dell'aria, dell’acqua e del suolo. Questi composti possono bioaccumularsi negli organismi acquatici e negli ecosistemi, interferendo con la catena alimentare e la biodiversità. Gli organismi esposti agli IPA, specialmente nelle fasi più vulnerabili del ciclo vitale, possono subire malformazioni e riduzione della capacità riproduttiva.

Caratteristiche fisiche

Gli IPA sono volatili a temperature elevate, quindi vengono rilasciati facilmente durante i processi di combustione, ma si condensano rapidamente nelle particelle di polveri fini una volta nell’atmosfera.

Per combattere l'inquinamento da IPA, le tecnologie di monitoraggio sono essenziali. Le stazioni di monitoraggio ambientale permettono di rilevare in tempo reale i livelli di IPA nell'aria, nell'acqua e nel suolo, fornendo dati cruciali per valutare l'efficacia delle politiche di riduzione delle emissioni. Inoltre, tecniche analitiche come la gascromatografia-massa (GC-MS) consentono di identificare e quantificare questi composti nei campioni ambientali.

Normative UE

In Europa, la direttiva 2004/37/CE regolamenta l'esposizione dei lavoratori a sostanze cancerogene, inclusi gli IPA, richiedendo misure preventive nelle industrie. Queste normative sono fondamentali per garantire un ambiente più sano e sostenibile, evidenziando la necessità di tecnologie e pratiche industriali più responsabili.

Normative USA

La crescente consapevolezza riguardo l'inquinamento da Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) ha portato all'implementazione di normative specifiche a livello globale. Negli Stati Uniti, l'Environmental Protection Agency (EPA) ha adottato linee guida per monitorare e limitare le emissioni di IPA, cruciali per la protezione della salute pubblica.