5. Pollution provection act
Nasce negli anni 90 , negli USA , afferma
che l'abbattimento dei rifiuti deve avvenire
alla fonte con una serie di accorgimenti e
tecnologie che vanno dai filtri dell'aria al
controllo dei gas emessi dai fumaioli , ai
controlli ingegneristici che possono
minimizzare la quantità di sostanze che
potrebbero divenire rifiuti
6.
7.
8. I dodici principi
1 PREVENZIONE
2 ECONOMIA DI ATOMI
3 REAZIONI CHIMICHE MENO PERICOLOSE
4 PRODOTTI CHIMICI PIU’ SICURI
5 SOLVENTI E PRODOTTI AUSILIARI PIU’ SICURI.
6 EFFICACIA ENERGETICA:
7 MATERIE PRIME RINNOVABILI
8 RIDUZIONE DI DERIVATI
9 CATALISI.
10 SOSTANZE NON PERSISTENTI NELL’AMBIENTE
11 ANALISI IN TEMPO REALE DEI PROCESSI CHIMICI
12 CHIMICA PIU’ SICURA PER LA PREVENZIONE DEGLI
INCIDENTI
17. I metalli pesanti
(in particolare il piombo)
sono estremamente tossici
per l’ambiente poichè
tendono a bioaccumularsi e
a dare fenomeni di
biomagnificazione.
Dal suolo essi sono
trasmessi alle piante e agli
animali e quindi agli
alimenti fino all'uomo.
18. Cause di contaminazione da metalli
pesanti
Vari processi industriali
Centrali termoelettriche
Traffico motorizzato
Utilizzo di fertilizzanti
Sfruttamento e successiva dismissione di miniere
Accumulo di rifiuti urbani e loro incenerimento
Utilizzi del Piombo
Fabbriche di munizioni ed esplosivi
Batterie ed accumulatori
Vernici e smalti
Vetri e ceramiche
19. Tossicità dei metalli pesanti
Deposizione nelle cellule mediante
interazioni con biomolecole
(proteine,enzimi ed acidi nucleici)
Forte affinità del catione metallico per i
gruppi -SH dell’amminoacido cisteina con
formazione di un complesso metallo-zolfo
che compromette la funzionalità
enzimatica
Modifica della conformazione
attiva
Blocco di siti funzionali
Spostamento di ioni metallici
essenziali
20. Saturnismo
anemia
ipertensione
neuropatia
coliche addominali
impotenza e sterilità
L’intossicazione proveniente da una elevata esposizione al
piombo è chiamata saturnismo (dal nome dato al piombo dagli
alchimisti medioevali) e si manifesta con :
23. Trattamenti chimico-fisici
metodi di precipitazione/sedimentazione
Sfruttano la proprietà dei metalli di essere precipitati come idrossidi,
solfuri o carbonati per poi essere separati per sedimentazione
complessazione mediante ligandi
Prevedono l’utilizzo di ligandi (es.EDTA) in grado di complessare i cationi
metallici con conseguente solubilizzazione
metodi di ossidazione/riduzione chimica
Si effettuano con l'aggiunta di agenti riducenti,ossidanti o neutralizzanti in
grado di trasformare il metallo nelle sue forme meno tossiche o meno solubili
24. Biorisanamento
Il biorisanamento utilizza il
potenziale metabolico dei
microrganismi e/o delle
piante per ridurre
l'inquinamento di aria,
acque e suolo.
Esiste purtroppo una vasta gamma di
microrganismi in grado di vivere in presenza di
elevate concentrazioni di ioni metallici verso i
quali hanno sviluppato meccanismi di resistenza
molto conservati nel tempo e tra le diverse
specie
25. Fitodepurazione
Specie vegetali come filtri biologici:
Crescita di piante su terreni contaminati in modo che gli
inquinanti possano percolare attraverso il sistema radicale e
accumularsi in radici, fusti, foglie etc.
La biodisponibilità di un metallo può essere incrementata
attraverso la somministrazione di agenti chelanti (EDTA),
che facilitano l’assorbimento del metallo da parte delle
piante.
Tali agenti devono essere:
non tossici
biodegradabili
economici
facilmente reperibili
assorbibili dalle specie accumulatrici
26. Fitostabilizzazione
Sfrutta la capacità di alcune piante di
produrre composti chimici nelle radici
in grado di immobilizzare i metalli
all’interfaccia radici-suolo riducendone
la biodisponibilità ed evitandone la
migrazione verticale verso le falde
acquifere
Sfrutta la capacità di alcune piante, dette
metalloaccumulatrici, di estrarre i metalli
dal terreno attraverso l’apparato radicale e
di concentrarli in germogli e foglie.
Piante a crescita rapida e non da
utilizzare come foraggio
Fitoestrazione
27. Riportiamo alcune specie vegetali accumulatrici di metalli pesanti,
tra cui il piombo:
Specie vegetale Metalli accumulabili
Artemisia princeps
Beta maritima
Brassica campestris
Brassica nigra
Brassica juncia
Poa annua
Brassica hirta
Cd, Zn, Cu, Pb
Pb, Cu, Zn
Pb
Pb
Cd, Ni, Pb, Se
Cd, Cu, Ni, Cd, Zn, Pb
Hg, Pb
Utilizzate soprattutto piante
della famiglia delle Brassicaceae.
Brassica juncia può rapidamente
concentrare all’interno dei suoi
tessuti radicali, cadmio, nikel,
piombo e selenio, abbassandone il
livello nel suolo circostante del
55% il primo anno e di un
ulteriore 16% il secondo.
28. Sezione schematica di un impianto di fitodepurazione
Al termine del trattamento la biomassa vegetale
deve essere raccolta e smaltita.
Le piante vengono essiccate ed incenerite a
temperature inferiori a 600°C per non disperdere il
metallo nell’ambiente.
Talvolta si rende necessario effettuare più cicli di
coltivazione e raccolta per il recupero totale del sito
29. Phytoremediation del Piombo
Piuttosto difficoltosa per il piombo perché:
saldamente trattenuto dai materiali presenti nel suolo
poche piante sono in grado di iperaccumulare piombo
senza subire danni irreparabili alle proprie cellule.
E’ stato dimostrato che i cationi
metallici inibiscono l’attività mitotica e
di conseguenza la divisione cellulare
Il piombo, alterando le strutture
mitocondriali, può disaccoppiare la
fosforilazione ossidativa e interferire
con la sintesi proteica delle cellule
vegetali.
30. Svantaggi dei trattamenti
chimico-fisici
Costi elevati
Rimozione incompleta dei
metalli e bassa
selettività
Alti consumi energetici e
di reagenti
Produzione di fanghi
tossici e altri prodotti di
rifiuto.
Vantaggi dei trattamenti
microbiologici
Costi minori
Minimo impatto
ambientale per i
trattamenti in situ
Maggiore semplicità di
processo
Tempi di bonifica
relativamente brevi
31. La contaminazione
alimentare da piombo e
da metalli pesanti è una
realtà!
La nostra indagine ci ha confermato
che le popolazioni sono esposte
inconsapevolmente ad un rischio non
trascurabile, che può diventare
significativo per quegli individui che,
per età o per stato di salute, sono più
vulnerabili di altri.
32.
33.
34. Per arrivare alla sostenibilità si
parte da lontano: il 1972
Con il movimento ambientalista negli anni sessanta del XX
secolo , annunciato dal libro Silent Spring (1962) di Rachel
Carson e fortificato dalla ricerca Rapporto sui limiti dello
sviluppo (1972) da parte del Massachusetts Institute of
Technology (MIT-Cambridge,Massachusetts-USA).
Conferenza di Stoccolma organizzata dalle Nazioni Unite sui
problemi ambientali dell’industrializzazione ( con
elaborazione di 109 raccomandazioni e creazione dell’UNEP –
United Nations Environment Programme )
35. Gli anni ’70 del Novecento
Vengono posti in rilievo:
- Il problema crescente
dell’inquinamento;
- L’eccessiva e crescente
divaricazione fra la
disponibilità di risorse
naturali e la relativa
domanda a livello globale.
Si suggerisce di abbandonare
l’idea della crescita
illimitata, attraverso
l’introduzione , nelle
politiche economiche, di un
vincolo,determinato dai
limiti naturali dello
sviluppo, intesi in termini di
:
- Limitatezza delle risorse
naturali;
- Degrado dei suoli per
utilizzi urbani, industriali e
infrastrutturali
36. Gli anni ’80 del Novecento
Pubblicazione del Rapporto Brundtland (1987) ,
che introduce il concetto di “sviluppo
sostenibile”, cioè uno “ sviluppo che soddisfa i
bisogni del presente senza compromettere la
possibilità delle generazioni future di
soddisfare i loro bisogni”.
37. I principi base dello sviluppo
sostenibile (H.Daly, 1988)
• Il principio del rendimento sostenibile : le risorse naturali
devono essere consumate a una velocità tale da permettere il
ripristino naturale, aumentando il ripristino naturale ,
aumentando i meccanismi di riciclo e incentivando gli usi
alternativi.
• Il principio della capacità di assorbimento: i rifiuti devono
essere prodotti a una velocità compatibile con quella del loro
riassorbimento da parte dell’ecosistema, evitando fenomeni di
accumulo.
38. Gli anni ’90 del Novecento
Vertice sulla terra di Rio de Janeiro, in Brasile(1992): si
sottoscrivono le convenzioni sul clima e sulla biodiversità , si
esplicitano la “dichiarazione di Rio” (27 principi per uno
sviluppo ecosostenibile) e l’Agenda 21, un documento
programmatico non solo per l’ambiente ma anche per lo
sviluppo locale.
L’Agenda 21 opera non solo a livello
internazionale ma anche locale.
39. Gli anni ’90 del Novecento
Protocollo di Kyoto (1997) per la soluzione del
problema dell’effetto serra e del cambiamento
climatico. È entrato in vigore solo il 16-2-2005, dopo
ben otto anni, dopo la firma della Russia.
I Paesi aderenti dovrebbero ridurre, nel periodo 2008-
2012 le emissioni totali di anidride carbonica del 5%
rispetto al livello del 1990.
Il protocollo è sostanzialmente fallito
40. Il XXI secolo
- Summit internazionale sullo sviluppo
sostenibile di Johannesburg (2002)
- Il WWF pubblica un rapporto, a cadenza
biennale, sullo stato del pianeta (Living
Planet Report 2002) che riprende il
concetto di impronta ecologica.
L’ultimo rapporto è del 2008.
41. Sviluppo sostenibile nella scuola
italiana
Ecologia Economia Equità Cultura
• Salvaguardia delle risorse ambientali e culturali;
• Preservazione delle risorse per le generazioni future;
• Limitare l’utilizzo e il consumo delle risorse;
• Rivederne la distribuzione fra le diverse aree del pianeta
= Un nuovo “modello di vita”
42.
43.
44. L’interesse per la Terra, per
l’osservazione degli astri era
presente già in uno studioso
toscano del 1600, conosciuto sia
come scienziato che come
letterato. Stiamo parlando di
Galileo, considerato l’inventore
del cannocchiale, della prosa
scientifica e del metodo
sperimentale.
Galileo portò avanti la teoria
copernicana, sebbene fu
costretto ad abiurarla dinanzi al
Tribunale dell’Inquisizione nel
1633 poiché essa si
contrapponeva alla teoria
aristotelica che era ammessa
dalla Chiesa.
45. La teoria copernicana è l'ipotesi antica di un universo
eliocentrico, con la Terra decentrata. Questa teoria diede inizio a
quel processo di mutamenti scientifici che oggi noi chiamiamo
Rivoluzione copernicana La visione copernicana,
successivamente appoggiata da Egidio Amato, fu per circa un
secolo considerata con sospetto perché poneva la Terra, e dunque
l'uomo, in posizione decentrata, non fondamentale nell'universo
creato da Dio. Seguendo il pensiero di Aristotele e del tempo, la
Chiesa cattolica accettava la teoria geocentrica, e questo causò
discussioni e prese di posizione anche drammatiche
La Terra compie in 24 ore una rotazione completa da ovest a est
intorno al proprio asse.
La Terra non è il centro dell'Universo ma solamente dell'orbita
della luna e compie una rivoluzione annua intorno al Sole.
Tutti i pianeti ruotano intorno al Sole, che è il centro
dell'Universo.
La prima ipotesi è in grado di spiegare il moto apparente della
volta celeste durante la giornata, che rimane immobile ma
vediamo ruotare per effetto del movimento della Terra.
La seconda ipotesi spiega il moto annuo del sole lungo la linea
immaginaria denominata eclittica.
La terza ipotesi invece riesce a descrivere il moto retrogrado dei
pianeti in modo molto più semplice e chiaro delle teorie ritenute
vere in quel periodo.
La Teoria Copernicana, per quanto fosse rivoluzionaria,
mantenne comunque alcuni principi riconducibili al sistema
Tolemaico: le orbite circolari, l'immutabilità dei cieli e
continuava a portare avanti il principio di un universo finito
46. Galileo cercò di diffondere la sua teoria nella sua
opera più famosa “ Dialogo sopra i due massimi
sistemi del mondo”, scritta in volgare toscano
affinché fosse accessibile ad un pubblico più
vasto, nella forma del dialogo che rendeva la
lettura piacevole e accattivante.
Altra opera fondamentale per l’ affermazione
delle scoperte astronomiche è il “Sidereus
nuncius” , scritto in latino poiché rivolto alla
comunità scientifica dell’ epoca . In essa si parla
delle superficie lunare e dei pianeti che Galileo
aveva osservato con l’ausilio del cannocchiale.:
Venere,Giove,Saturno. Individuò la forma
allungata dii Saturno, prodotta da quelli che
successivamente sarebbero stati individuati come
i suoi anelli; scoprì l’irregolarità della superfice
lunare, le creste circolari di profondi crateri e le
distese più scure, definite successivamente
“ mari”. Ciò mostrò che la luna non era una sfera
perfetta e di natura divina, come ogni corpo
celeste secondo della scienza ufficiale.
47.
48. L’astronomia di Galileo non è più
soltanto osservazione e
costruzione matematica fatta al
solo scopo di per vedere
correttamente le posizioni degli
astri erranti, come si era
considerata fino ad allora, ma un
passo decisivo verso la
conoscenza della struttura e della
vera essenza dell’ universo.
49. Per un po’ la Chiesa plaudì a Galileo,
studioso profondamente religioso e stimato
dall’autorità ecclesiastica, divenne sempre
più evidente che il suo lavoro non era
soltanto un esercizio di calcoli e
dimostrazioni ma lo spirito che lo animava
era rivolto alla ricerca della verità, la spinta
rivoluzionaria delle sue idee divenne
insostenibile per chi voleva ancorare la
scienza a comode e grossolane certezze, e al
tempo stesso per chi voleva vincolare il
mondo ad antichi principi che, al di là delle
sue strutture tortuose che si costruivano su
di essi, giustificavano privilegi e potere.
Ma quella condanna e quella dolora abiura
furono presto cancellate dalla storia
