L’acidificazione della pioggia è un fenomeno legato all’emissione nell’atmosfera di quantità crescenti di ossidi di zolfo (S) e azoto (N), sotto forma di anidride solforosa (SO2) e ossido di azoto (NO). Questi sono i principali inquinanti emessi durante il processo di combustione, in particolare, l’ossido di azoto (NO) viene sempre rilasciato in quanto nell’aria sono presenti sia azoto (N) che ossigeno (O). Per quanto riguarda l’anidride solforosa (SO2), invece, solo in alcuni casi viene prodotta perché lo zolfo (S) non è presente nell’aria, quindi deve essere presente nel materiale bruciato. Gli effetti negativi delle piogge acide causano l’indebolimento delle piante, e quindi producono danni alle foreste, nonché producono un’alterazione chimica e fisica dei suoli e delle acque: questo fenomeno porta all’acidificazione delle falde acquifere e alla scomparsa delle specie acquatiche presenti nei laghi e nei fiumi. Inoltre, l’acidità della pioggia porta anche alla disintegrazione di alcuni materiali da costruzione e a sviluppare malattie respiratorie. Fortunatamente, questo problema sta diminuendo perché l’uso del carbone sta diminuendo.

Acid Rains is a phenomenon related to the emission of increasing amounts of sulfur oxides (S) and nitrogen oxides (N) into the atmosphere, in the form of sulfur dioxide (SO2) and nitrogen oxide (NO). These are the main pollutants emitted during the combustion process, in particular, nitrogen oxide (NO) is always released as both nitrogen (N) and oxygen (O) are present in the air. As for sulfur dioxide (SO2), on the other hand, only in some cases is it produced because sulfur (S) is not present in the air, so it must be present in the burned material. The negative effects of acid rain cause the weakening of plants, and therefore produce damage to forests, as well as produce a chemical and physical alteration of soils and waters: this phenomenon leads to the acidification of aquifers and the disappearance of aquatic species present in lakes and rivers. In addition, the acidity of rain also leads to the disintegration of some building materials and the development of respiratory diseases. Fortunately, this problem is diminishing because coal use is decreasing.

L’inquinamento atmosferico consiste nel cambiamento della normale composizione, o stato fisico, dell’aria atmosferica. Questo cambiamento è dovuto alla presenza di una o più sostanze in grado di:

• Alterare le normali condizioni ambientali di salute
• Costituire un pericolo diretto o indiretto per la salute umana
• Compromettere le attività ricreative o altri usi legittimi dell’ambiente
• Alterare le risorse biologiche, gli ecosistemi e i beni materiali, sia pubblici che privati.

L’inquinamento atmosferico può essere:

• Naturale: polveri, eruzioni vulcaniche, incendi, decomposizione di materiale organico e scariche elettriche nell’atmosfera
• Antropico: processi di combustione, smaltimento dei rifiuti e impianti industriali.

Inoltre, questi tipi di inquinamento possono essere sia locali (limitati alla zona di produzione dell’inquinamento) che globali (le conseguenze sono diffuse in tutto il pianeta).

Per controllare l’inquinamento dell’aria, sono stati stabiliti degli standard di qualità dell’aria che considerano il livello di pericolo dell’inquinante rispetto alla salute umana. I principali inquinanti regolati dalla legislazione sono:

• Particolato: qualsiasi sostanza, solida o liquida, dispersa nell’atmosfera con dimensioni inferiori a qualche micron. Nelle aree urbane, si fa la differenza tra il PM10, cioè la frazione di particolato con dimensioni inferiori a 10 micron (in grado di essere trattenuto nelle vie respiratorie e non raggiungere i polmoni), e il PM2.5, cioè la frazione di particolato inferiore a 2,5 micron e più pericoloso del PM10. Alcuni degli effetti negativi del particolato sono dovuti allo sporcamento delle superfici esterne degli edifici, all’effetto corrosivo e al danneggiamento della vegetazione, oltre che a problemi respiratori.
• Ossidi di zolfo: sono causati dall’azione antropica, provenienti principalmente da centrali termoelettriche, impianti industriali, raffinerie e dalla produzione di metalli. Oltre a causare piogge acide, sono anche responsabili di problemi all’apparato respiratorio.
• Ossidi di azoto: sono tossici e irritanti per le vie respiratorie e sono prodotti dalla combustione.
• Monossido di carbonio: è un inquinante che viene prodotto da tutti i processi di combustione alimentati con idrocarburi e quindi dai motori a scoppio, dai processi industriali e dalle emissioni naturali. È letale se la concentrazione nel corpo è alta, generalmente provoca perdita di concentrazione, alterazione dei riflessi ed emicrania.

Air Pollution is about changing the normal composition, or physical state, of atmospheric air. This change is due to the presence of one or more substances capable of:

• Altering the normal environmental conditions of health
• Constituting a direct or indirect danger to human health
• Compromising recreational activities or other legitimate uses of the environment
• Altering biological resources, ecosystems, and material goods, both public and private.

The atmospheric pollution can be:

• Natural: dust, volcanic eruptions, fires, decomposition of organic material, and electrical discharges in the atmosphere
• Anthropic: combustion processes, waste disposal, and industrial plants.

Furthermore, these types of pollution can be both local (limited to the area of ​​production of the pollution) and global (the consequences are widespread throughout the planet).

To control air pollution, air quality standards have been established which consider the level of danger of the pollutant in regard to human health. Main pollutants governed by legislation are:

• Particulate matter: any substance, solid or liquid, dispersed in the atmosphere with dimensions of less than a few microns. In urban areas, the difference is made between PM10, i.e. the particulate fraction with dimensions below 10 microns (capable of being retained in the respiratory tract and not reaching the lungs), and PM2.5, i.e. the particulate fraction less than 2.5 microns and is more dangerous than PM10. Some of the negative effects of particulate matter are due to the dirtying of the external surfaces of buildings, the corrosive effect and damage to vegetation, as well as respiratory problems.
• Sulfur oxides: they are caused by anthropogenic action, mainly coming from thermoelectric plants, industrial plants, refineries, and from the production of metals. In addition to causing acid rain, they are also responsible for problems with the respiratory system.
• Nitrogen oxides: they are toxic and irritating to the respiratory tract and are produced by combustion.
• Carbon monoxide: it is a pollutant that is produced by all combustion processes fueled with hydrocarbons and therefore by combustion engines, industrial processes, and natural emissions. It is lethal if the concentration in the body is high, it generally causes loss of concentration, altered reflexes, and migraines.

Il concetto di buco nell’ozono è improprio ed è più corretto parlare di diminuzione della concentrazione di questo gas nell’atmosfera. L’ozono è l’ossigeno triatomico (O3) che si trova a circa 30-40 km dal suolo, nella stratosfera, e riduce la penetrazione delle radiazioni ultraviolette sulla terra. In particolare, gli UVA riescono a raggiungere il suolo, ma gli UVB e gli UVC sono assorbiti dall’ozono. La causa principale della diminuzione della concentrazione di ozono atmosferico è il rilascio di clorofluorocarburi (CFC), presenti in refrigeranti, propellenti, materiali isolanti e materiali ignifughi. Sfortunatamente, i CFC sono anche responsabili dell’effetto serra, ed è per questo che è importante trovare materiali sostenibili per sostituirli. La protezione dalle radiazioni ultraviolette avviene attraverso un processo continuo di produzione e distruzione delle molecole. Infatti, le radiazioni distruggono l’ozono (O3), producendo una molecola di ossigeno biatomico (O2) e ossigeno (O). Successivamente, la decomposizione dei CFC genera radicali liberi di cloro (CL) che reagiscono efficacemente con l’ozono, sottraendogli un atomo di ossigeno. Questo porta alla disponibilità limitata di ossigeno atomico necessario per completare il ciclo e permettere la rigenerazione dell’ozono.

The concept of a hole in the ozone layer is improper and it is more correct to speak of a decrease in the concentration of this gas in the atmosphere. Ozone is the triatomic oxygen (O3) found about 30-40 km above the ground in the stratosphere and reduces the penetration of ultraviolet radiation to the earth. In particular, UVA is able to reach the ground, but UVB and UVC are absorbed by ozone. The main cause of the decrease in atmospheric ozone concentration is the release of chlorofluorocarbons (CFCs), which are found in refrigerants, propellants, insulation materials, and fireproofing materials. Unfortunately, CFCs are also responsible for the greenhouse effect, which is why it’s important to find sustainable materials to replace them. Protection from ultraviolet radiation occurs through a continuous process of production and destruction of molecules. In fact, radiation destroys ozone (O3), producing a diatomic oxygen (O2) and oxygen (O) molecule. Subsequently, the decomposition of CFCs generates chlorine free radicals (CL) that effectively react with ozone, taking away an atom of oxygen. This leads to the limited availability of atomic oxygen needed to complete the cycle and allow ozone regeneration.

I fenomeni di Inquinamento Globale sono caratterizzati dalla presenza di inquinamento diffuso in tutto il pianeta, e non limitato all’area geografica in cui è stato prodotto. I principali fenomeni legati all’inquinamento globale sono le piogge acide, la diminuzione della concentrazione di ozono e l’effetto serra.

The phenomena of Global Pollution are characterized by the presence of pollution spread throughout the planet and not limited to the geographical area where it was produced. The main phenomena related to global pollution are Acid rain, Decrease in ozone concentration, and the Greenhouse effect.

La Green Economy (GE) è l’economia che usa l’energia e le materie prime in modo efficiente, interviene negli ecosistemi senza danneggiarli, e considera i rifiuti come materie prime. È un modello teorico di sviluppo economico che mira a ridurre le emissioni e l’inquinamento, aumentando l’efficienza energetica e delle risorse. I macro settori di GE sono:

• Energia rinnovabile
• Edifici verdi
• Trasporto sostenibile
• Gestione dell’acqua
• Gestione dei rifiuti
• Gestione del territorio.

Green Economy (GE) is the economy that use energy and raw materials efficiently, intervene in ecosystems without damaging them, and consider waste as raw materials. It is a theoretical model of economic development that aims to reduce emissions and pollution, increasing energy efficiency and resources. The macro sectors of GE are:

• Renewable energy
• Green buildings
• Sustainable transportation
• Water management
• Waste management
• Land management.

L’effetto Serra è un fenomeno naturale causato dalla presenza di gas come l’anidride carbonica, l’acqua, il metano e gli ossidi di azoto nell’atmosfera. Questi gas sono trasparenti alla radiazione solare in arrivo, ma sono opachi alla radiazione emessa dalla terra, avendo una lunghezza d’onda maggiore. Senza l’effetto serra, la temperatura media della terra non sarebbe adatta ad ospitare forme viventi, essendo troppo bassa, tuttavia l’azione antropica ha aumentato la quantità di gas serra nell’atmosfera, principalmente a causa dei processi di combustione e delle azioni di deforestazione. Per quantificare l’impatto dei gas serra, emessi dall’azione umana, si fa riferimento al Global Warming Potential (GWP).

The Greenhouse Effect is a natural phenomenon caused by the presence of gases such as carbon dioxide, water, methane, and nitrogen oxides in the atmosphere. These gases are transparent to incoming solar radiation, however, they are opaque to the radiation emitted by the earth, having a greater wavelength. Without the greenhouse effect, the average temperature of the earth would not be suitable to host living forms, being too low, however, anthropogenic action has increased the greenhouse gases amount in the atmosphere, mainly due to combustion processes and deforestation actions. To quantify the impact of greenhouse gases, emitted by human action, we refer to the Global Warming Potential (GWP).

Il Life Cycle Assessment (LCA) è una metodologia di analisi che permette di valutare i carichi ambientali associati a un prodotto, considerando l’energia utilizzata per produrlo, i materiali consumati e i rifiuti finali. Viene utilizzata considerando tre diversi archi temporali:

• Dalla culla alla tomba, cioè dall’estrazione delle materie prime (necessarie durante il processo di produzione) allo smaltimento del prodotto a fine vita.
• Dalla culla al cancello, cioè dalla fase di estrazione delle materie prime all’uscita dallo stabilimento.
• Dalla culla alla culla, cioè dall’estrazione delle materie prime (necessarie durante il processo di produzione), fino al riciclaggio del prodotto a fine vita
• Dal cancello al cancello, cioè dall’ingresso all’uscita dell’impianto.

Life Cycle Assessment (LCA) is an analysis methodology that allows evaluating the environmental loads associated with a product, considering the energy used to produce it, the materials consumed, and the final waste. It is used considering three different time frames:

• From cradle to grave, that is from the extraction of the raw materials (necessary during the production process) to the disposal of the product at the end of its life.
• From cradle to gate, that is from the phase of extraction of raw materials to the exit from the plant.
• From cradle to cradle, that is from the extraction of the raw materials (necessary during the production process), up to the recycling of the product at the end of its life.
• From gate to gate, that is from the entrance to the exit of the plant.

L’inquinamento luminoso aumenta la luminosità del cielo, con conseguente diminuzione della visibilità dei corpi celesti, ed è dovuto alla dispersione del flusso luminoso emesso dai sistemi di illuminazione, in particolare:

• Illuminazione notturna inadeguata
• Riflessione del flusso luminoso verso il cielo
• Gestione e manutenzione errata dei sistemi di illuminazione.

Questo inquinamento ha effetti dannosi sull’ambiente, alterando i ritmi vitali della flora e della fauna e riducendo la possibilità di effettuare ricerche astronomiche. Se l’inquinamento luminoso fosse controllato, si ridurrebbe anche il consumo di energia.

Light Pollution increases the brightness of the sky, resulting in decreased visibility of celestial bodies, and it is due to the dispersion of the light flux emitted by lighting systems, in particular:

• Inadequate night lighting
• Reflection of the light flux towards the sky
• Incorrect management and maintenance of lighting systems.

This pollution has harmful effects on the environment, altering the vital rhythms of flora and fauna and reducing the possibility of carrying out astronomical research. If light pollution were controlled, energy consumption would also be reduced.

L’inquinamento acustico provoca l’introduzione di rumore nell’ambiente abitativo ed esterno, tale da causare fastidio, disturbo del riposo, delle attività umane, pericolo per la salute umana e deterioramento degli ecosistemi. Le fonti di inquinamento acustico includono:

• Rumori provenienti dall’interno dell’edificio come conversazioni, tv, impianti audio, e in generale rumore di elettrodomestici.
• Rumori provenienti dall’esterno dell’edificio come rumore di cantieri, zone industriali e veicoli come auto, treno, aerei.
• Rumori da impatto come la caduta di oggetti
• Riverbero, cioè il suono che si propaga per effetto della risonanza in ambienti molto ampi e vuoti.

Per ridurre l’inquinamento acustico si possono realizzare due azioni principali

• prevenzione, adottando buone pratiche per produrre poco rumore
• Protezione, mitigando gli effetti del rumore emesso. Tra i vari metodi di mitigazione, è possibile agire sulla sorgente, lungo il percorso che segue il suono o sul ricevitore.

Noise Pollution causes the introduction of noise into the living and external environment, such as to cause annoyance, disturbance of rest, human activities, danger to human health, and deterioration of ecosystems. Sources of noise pollution include:

• Noise from inside the building such as conversations, TVs, sound systems, and general appliance noise.
• Noise from outside the building such as noise from construction sites, industrial areas, and vehicles such as cars, trains, and airplanes.
• Impact noise such as falling objects
• Reverberation, i.e., a sound that propagates due to resonance in very large, empty rooms.

To reduce noisy pollution two main actions can be carried out:

• Prevention, adopting good practices to produce little noise
• Protection, mitigating the effects of the noise emitted. Among the various mitigation methods, it is possible to act on the source, along the path that follows the sound or on the receiver.

Lo Sviluppo Sostenibile è un concetto emerso nel 1987 durante la conferenza di Stoccolma e afferma che lo sviluppo dovrebbe essere in grado di soddisfare i bisogni delle generazioni attuali senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni. Il concetto di sviluppo sostenibile, quindi, è legato al concetto di giustizia intergenerazionale. Inoltre, la sostenibilità implica equità sociale, economica, ambientale e istituzionale.

Sustainable development is a concept that emerged in 1987 during the Stockholm conference and states that development should be able to meet the needs of current generations without compromising the ability of future generations to meet their own needs. The concept of sustainable development, therefore, is related to the concept of intergenerational justice. Moreover, sustainability implies social, economic, environmental, and institutional equity.

L’inquinamento termico è legato alla seconda legge della termodinamica (affermazione di Carnot). Infatti, utilizzando una macchina termica non è possibile trasformare completamente il calore in lavoro ma una parte del calore fornito alla macchina viene restituito all’ambiente esterno.

L’inquinamento termico causato dalle industrie deriva principalmente dall’uso dell’acqua per raffreddare le macchine termiche. Infatti, le industrie rilasciano successivamente l’acqua riscaldata nell’ambiente. Una delle conseguenze peggiori è legata all’alterazione biologica, poiché lo zooplancton, il fitoplancton, i pesci e altre specie hanno un intervallo di temperatura preferenziale entro il quale sono favorite la riproduzione e la crescita. Al di fuori di questo intervallo, la popolazione diminuisce fino ad estinguersi.

Un’altra forma di inquinamento termico è legata alle isole di calore urbano, cioè l’aumento della temperatura nei centri urbani. Di solito, l’aumento è di circa 4-8°C rispetto alla periferia e alla campagna ed è causato dalla riduzione della vegetazione, dall’impermeabilizzazione delle superfici (che non permetterebbe l’evapotraspirazione), dalla geometria urbana capace di riflettere internamente la radiazione infrarossa e dall’uso di fonti di energia come condizionatori, veicoli e processi produttivi.

Thermal pollution is linked to the second law of thermodynamics (Carnot’s statement). In fact, using a thermal machine it is not possible to completely transform heat into work but part of the heat supplied to the machine is returned to the external environment.

The thermal pollution caused by the industries derives mainly from the use of water to cool the thermal machines. In fact, the industries subsequently release the heated water into the environment. One of the worst consequences is linked to the biological alteration, since zooplankton, phytoplankton, fish, and other species have a preferential temperature range within which reproduction and growth are favored. Outside this range, the population decreases until it becomes extinct.

Another form of thermal pollution is related to urban heat islands, i.e. the increase in temperature in urban centers. Usually, the increase is about 4-8 ° C compared to the suburbs and the countryside and is caused by the reduction of vegetation, the waterproofing of the surfaces (which would not allow evapotranspiration), by the urban geometry capable of internally reflecting the radiation infrared and the use of energy sources such as air conditioners, vehicles, and production processes.