Diossina

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Nome IUPAC
Diossina

2,3,7,8-tetracloro-dibenzo[b,e]-1,4-diossina
Nomi alternativi
TCDD
Numero CAS	1746-01-6
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C₁₂H₄Cl₄O₂
Massa molecolare (uma)	322
Indicazioni di sicurezza
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Le diossine sono una classe di composti organici aromatici clorurati la cui struttura consiste di due anelli benzenici legati da due atomi di ossigeno e con legati uno o più atomi di cloro.

La diossina più nota è la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-diossina, spesso indicata con l'abbreviazione TCDD. Gli isomeri che hanno il cloro nella posizione 2, 3, 7 e/o 8 sono quelli più tossici e che si bioaccumulano.

Le diossine ed altri inquinanti organici persistenti sono sottoposti alla convenzione di Stoccolma. Questo accordo, che entrerà pienamente in vigore, essendo stato ratificato da un numero sufficiente di paesi, prevede che gli stati prendano misure per eliminare ove possibile, o quantomeno minimizzare, tutte le fonti di diossina.

Le diossine sono tossiche per l'organismo umano. Sono poco volatili per via del loro elevato peso molecolare e sono solubili nei grassi, dove tendono ad accumularsi. Proprio per la loro tendenza ad accumularsi nei tessuti viventi, anche un'esposizione prolungata a livelli minimi può recare danni.

Le diossine causano una forma persistente di acne, nota come cloracne; sugli animali hanno effetti cancerogeni ed interferiscono con il normale sviluppo fisico. L'effetto sugli esseri umani è ancora controverso, ma per molti governi sono ormai agenti cancerogeni riconosciuti.

In particolare, sono stati condotti studi sia sui veterani della guerra del Vietnam che sulla popolazione vietnamita per verificare quanto l'esposizione all'Agente Arancio (Agent Orange, un defoliante che produce diossine per combustione) è stata responsabile di decine di migliaia di nascite di bambini malformati e di disturbi alla salute che hanno riguardato circa un milione di persone.

Grandi quantità di diossine sono state rilasciate nell'aria di Seveso nel 1976 in seguito ad un incidente agli impianti della ICMESA. Benché non si siano avuti morti, la zona attorno agli impianti è stata evacuata ed è stato necessario rimuovere un consistente strato di suolo dell'area contaminata. Incidenti simili si sono verificati negli Stati Uniti nella zona delle cascate del Niagara (1978) e nel Missouri (1983).

Le diossine vengono prodotte quando materiale organico è bruciato in presenza di cloro, sia esso ione cloruro o presente in composti organici clorurati (ad esempio, il PVC). È pertanto frequente trovarle nei fumi degli impianti di incenerimento di rifiuti urbani e rifiuti clinici, e ancora di più in combustioni a bassa temperatura come quelle di barbecue, camini e stufe.

Le diossine si generano anche in assenza di combustione, ad esempio nella sbiancatura della carta e dei tessuti fatta con cloro e nella produzione di clorofenoli, specie quando la temperatura non è ben controllata. Può essere il caso della produzione degli acidi 2,4-diclorofenossiacetico e 2,4,5-triclorofenossiacetico, noti diserbanti.

È stato inoltre dimostrato che l'esposizione alla diossina può provocare l'endometriosi.

Mediamente il 90% dell'esposizione umana alla diossina avviene attraverso gli alimenti (in particolare dal grasso di animali a loro volta esposti a diossina) e non direttamente per via aerea.

Ciò non toglie che a loro volta gli animali, esposti ai fumi contenenti diossina, possano accumulare diossina che finisce poi nella catena alimentare umana.

[modifica] Fonti di diossina

La diossina può essere generata da processi di combustione di industrie chimiche, siderurgiche, metallurgiche, industrie del vetro e della ceramica, dalle centrali termoelettriche e dagli inceneritori. Questi ultimi sono stati a lungo fra le maggiori fonti di diossina, ma negli ultimi anni l'evoluzione tecnologica ha permesso un notevole abbattimento delle emissioni da queste fonti. La diossina è anche rilevabile presso numerosi impianti industriali (soprattutto acciaierie), nel fumo di sigaretta, nelle combustioni di legno e carbone (potature e barbecue), nella combustione (accidentale o meno) di rifiuti solidi urbani avviati in discarica e persino nei fumi delle cremazioni.

I dati possono variare moltissimo a seconda del periodo considerato grazie ai miglioramenti tecnologici imposti dalla normativa su determinate fonti, fra cui gli inceneritori. La Tabella 1 sottostante conferma questa tendenza: i vecchi impianti di incenerimento e la gestione dei rifiuti in generale producevano quantità enormi di diossina, mentre gli impianti attuali, secondo le normative vigenti per i nuovi impianti, sono scesi a una frazione della produzione passata. Se l'incenerimento di rifiuti solidi urbani, industriali o ospedalieri, nel 1990 producevano rispettivamente oltre 20 e 50 volte più inquinanti della produzione dell'acciaio, negli impianti attuali sono circa a un decimo, senza contare esperienze ancora più positive. È pertanto evidente che la rilevanza dell'incenerimento sul complesso delle fonti di diossina in un Paese dipende fortemente dall'arretratezza degli impianti esistenti.
Si conferma che il settore siderurgico di seconda fusione (cioè di materiali di recupero, evidentemente contaminati), considerando anche gli alti valori assoluti della produzione, è uno dei massimi responsabili se non il massimo responsabile della produzione di diossine, e inoltre che la combustione non controllata di legna, rifiuti e biomasse varie – contrariamente a quanto si può pensare – è molto pericolosa.

L'inventario dell'EPA (Ente americano di protezione dell'ambiente) stima come maggiore fonte di diossine negli Stati Uniti l'incenerimento domestico (pratica diffusa in quel paese). Il miglioramento tecnologico degli impianti di incenerimento (ospedalieri, fanghi e urbani) rispetto alle precedenti stime è netto: il totale per il 2000, come si può evincere dalla tabella sotto riportata, è 38,8%, mentre nel 1995 era di 58,5% e nel 1987 di ben l'82,8% (stessa fonte EPA).

Il ministero tedesco invece stima che la principale fonte di emissioni in Germania sia rappresentata dall'industria dei metalli (sviluppatissima in questo paese) e che il contributo dagli inceneritori sia inferiore all'1%.

Per quanto riguarda l'Europa, l'Unione Europea, in un corposo e dettagliato documento intitolato Inventario europeo delle diossine,^[1] stima che il trattamento dei rifiuti (e in particolare l'incenerimento) e il settore industriale (in particolare il siderurgico) sono i massimi responsabili dell'emissione in atmosfera di diossine: «Nonostante i considerevoli sforzi degli ultimi anni per ridurre le emissioni degli inceneritori di rifiuti solidi urbani questo tipo di fonte continua a dominare l'immissione di diossine in atmosfera».^[2]

Le emissioni più rilevanti di diossina, tuttavia, non sono quelle in atmosfera ma quelle nel terreno (tabella 4): oltre 35000 g/a contro 20000 al massimo. Su questo versante, i massimi responsabili sono i pesticidi, in fase di produzione ma anche di uso; seguono a una certa distanza i fuochi accidentali, nonché ancora una volta lo smaltimento dei rifiuti. Queste stime sono generalmente molto incerte, per la difficoltà e rarità delle misurazioni su fenomeni assai poco controllati e controllabili; i fuochi accidentali sono in particolare un elemento di estrema incertezza, mentre l'incenerimento è una fonte più studiata e si sa che, come per i pesticidi, l'attenzione che ha attirato e attira sta facendo diminuire le sue emissioni. In tabella si riportano le migliori stime disponibili – generalmente medie fra il minimo e il massimo calcolati –.
Da tenere in conto è anche l'immissione di diossine nelle acque. I dati disponibili sono pochissimi, e relativi solo alla produzione di carta, all'incenerimento e allo smaltimento degli olii usati, le cui emissioni anche nella peggiore delle ipotesi sono però molto inferiori a quelle in aria e terra. Poco si sa invece su pesticidi, settore chimico, fuochi accidentali, discariche di rifiuti, che pure sono stimati essere i massimi responsabili delle emissioni nelle acque.^[3]

[modifica] Tabelle

Fonte	1990	1994	2000
2: Emissioni di diossine in Germania ^[4]
dati in g TU (grammi in "Toxicity Units")
Estrazione e lavorazione metalli	740	220	40
Incenerimento rifiuti	400	32	0,5
Generazione energia	5	3	3
Inceneritori industriali	20	15	<10
Combustioni domestiche	20	15	<10
Traffico	10	4	1
Cremazioni	4	2	<2
Totale	1200	330	<70

Fonte	%
3: Emissioni di diossine negli USA (dati 2000) ^[5]
Incenerimento domestico	35,1
Incenerimento rifiuti ospedalieri	26,6
Motori diesel pesanti (camion, navi, treni)	6,9
Incenerimento fanghi di depurazione	6,3
Incenerimento rifiuti urbani	5,9

Fonte	Totale	Incertezza	Tendenza probabile
4: Emissioni di diossine nel terreno in UE (1994) ^[3]
Emissioni annuali in g I-TEQ
Produzione di pesticidi	13000 (34%)	Alta	$\downarrow$
Fuochi accidentali	7950 (21%)	Alta	?
Incenerimento RSU	7200 (19%)	Media	$\downarrow$
Discariche RSU	4000 (10%)	Alta	?
Uso di pesticidi	1600 (4,2%)	Alta	$\downarrow$
Fusione secondaria piombo	1200 (3,2%)	Media	?
Combustione domestica legna	650 (1,7%)	Alta	?
Fusione secondaria rame	390 (1%)	Media	?
Fornaci elettriche acciaierie	350 (0,9%)	Media	?
Fusione secondaria alluminio	310 (0,8%)	Media	?

Fonte di diossina	1990	1995	2000	2005 (stima)	2010 (stima)	2001^[7]
1: Fattori di emissione delle diossine di diversi cicli tecnologici (dati 2000): evoluzione nel tempo delle tecnologie (i dati per il 2005 ed il 2010 sono stimati) ^[6]
µg TEQ / t di combustibile o prodotto
Incenerimento di rifiuti solidi urbani	115,0	100,0	10,0	2,5	0,5	3-50 (non a norma nel 1997) 0,6 (a norma) 0,007-0,18 (tecnologia migliore) 0,0147 (Silla 2)^[8]
Incenerimento di rifiuti solidi industriali o ospedalieri	256,0	256,0	25,6	5,0	0,8	–
Combustione domestica di legna non trattata	–	–	–	–	–	1-30
Combustione incontrollata di biomasse	–	–	–	–	–	5-30
Combustione incontrollata di rifiuti	–	–	–	–	–	60-100
Fanghi di depurazione di impianti civili	480,0	480,0	48,0	4,8	0,6	–
Incenerimento di rifiuti agricoli	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0	–
Seconda fusione del piombo	20,0	20,0	20,0	20,0	20,0	0,5-80
Seconda fusione del rame	20,0	20,0	20,0	20,0	20,0	–
Seconda fusione dell'alluminio	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	1-150
Forno ad arco per l'acciaio	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	4,5
Centrali elettriche a carbone, lignite, gasolio o petcoke	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	–
Centrali elettriche a olio combustibile	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	–
Combustione industriale di olii pesanti	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	0,1
Combustione industriale di olii leggeri o gas	–	–	–	–	–	0,02
Cementifici a combustibili tradizionali (t clinker)	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15-5