- Gli odori
- Le molecole odorigene
- Composti odorosi e relative soglie di odore
- Tipi di attività e sostanze maleodoranti emesse
- Intensità dell’odore
- Soggetti coinvolti – enti ed istituzioni
- Quantificazione degli odori
Gli odori
L’odore è la forma più antica di inquinamento dell’aria. I primi conflitti ambientali si possono ascrivere a queste particolari immissioni aeriformi, descritte già nel 600, negli studi di Carlo Cipolla, come “miasmi ed umori, velenosissimi ed appiccicaticci”. Ancor oggi costituisce uno degli aspetti di più difficile risoluzione.
L’approccio seguito per la sua regolamentazione rimane quello individuato con il Testo unico delle Leggi Sanitarie approvato con il Regio Decreto del 1934 il quale, agli art.216 e 217, stabilisce che, se una nuova attività di produzione beni e servizi rientra in un elenco emanato dal Ministero della Sanità, aggiornato con periodicità decennale, allora è inquadrabile come insalubre e in virtù di questa classificazione può essere ammessa solo se isolata nelle campagne e tenuta lontana dalle abitazioni (I classe) o comunque solo se adotta speciali cautele per il vicinato (II classe). Nonostante gli evidenti limiti di queste indicazioni invocare l’insalubrità di una determinata produzione continua ad essere una scelta efficace perché l’autorità sanitaria, il Sindaco, si decida a porre un limite alla emissione di effluvi maleodoranti. In effetti la forza dell’articolato sta tutta nella sua indeterminatezza (delega in bianco) e quindi nella notevole discrezionalità che conferisce al Sindaco il potere di imporre misure più restrittive, c.d. extra legem, rispetto alle disposizioni vigenti, in modo da far cessare l’insopportabile olezzo. Ciò nonostante l’impianto normativo del ’34 presenta anche una debolezza strutturale dal momento che per poterne applicare i presupposti è necessario motivare adeguatamente l’atto amministrativo, di fatto un’ordinanza, cioè indicare concretamente le prove dell’asserita insalubrità, pena l’annullamento avanti al tribunale amministrativo. Dal momento che si tratta di odori, molto percettibili all’olfatto, ma assai meno rilevabili agli strumenti di misura, la concretezza della prova, unitamente alla dimostrazione di un qualsiasi effetto sanitario, spesso e frequentemente non sono presenti.
Le molecole odorigene
In effetti le molecole capaci di produrre un odore sono in genere caratterizzate da una soglia olfattiva molto bassa, cioè l’odore viene bene percepito anche a concentrazioni in aria del tutto irrisorie. Nessuna apparecchiatura è ancora in grado di raggiungere l’estrema specializzazione dei tratti superiori del nostro naso sia nell’avvertire che nel riconoscere gli odori.
Se questo odore è riconosciuto come spiacevole, o peggio, e’ ben difficile che non si avverta anche il timore di qualche conseguenza per la propria salute. Il fatto di non poterne avere dimostrazione né soddisfazione in tempi ragionevoli accresce e radica in profondità questa convinzione fino a sfociare in un’aperta contestazione di quelle che dovrebbero essere le “autorità preposte” accusate di incapacità, incompetenza, se non di collusione con il “nemico”. I conflitti generati da emissioni odorigene sono quindi tra i più problematici da gestire, in parte per la sfiducia negli attori istituzionali e in parte perché le soluzioni appaiono spesso inefficaci.
In realtà, come detto, non è per niente semplice individuare e quindi contenere adeguatamente una fonte di sostanze odorigene. La presenza di un odore è spesso subdola perché non è chiara la sua provenienza, si avverte nell’aria per periodi e condizioni del tutto variabili, senza che se ne possa stabilire la natura. Mentre un profumo è raramente percepibile a distanze maggiori di qualche metro dalla sorgente, anche ad elevate concentrazioni, ammine e mercaptani, responsabili dell’odore di putrefazione, si avvertono a centinaia o migliaia di metri. Le rispettive soglie di identificazione variano di diversi ordini di grandezza, vanno da 0,1-10 ppm dei primi agli 0,00001-0,1 ppm dei secondi.
Composti odorosi e relative soglie di odore
. | . | Soglia di odore | |
Composto | Formula | bassa in g/m | alta in g/m |
Composti dello zolfo | |||
idrogeno solforato | H2S | 0,7 | 14 |
disolfuro di carbonio | CS2 | 24,3 | 23000 |
dimetilsolfuro | (CH3)2S | 25 | 50,8 |
dimetildisolfuro | (CH3)2S2 | 0,1 | 346 |
dimetiltrisolfuro | (CH3)2S3 | 6,2 | 6,2 |
metilmercaptano | CH3SH | 0,04 | 82 |
etilmercaptano | CH3CH2SH | 0,032 | 92 |
Ammoniaca e composti dell’N | |||
ammoniaca | NH3 | 26,6 | 39600 |
metilammina | (CH3)NH2 | 255,2 | 12000 |
dimetilammina | (CH3)2NH | 84,6 | 84,6 |
trimetilammina | (CH3)3N | 0,8 | 0,8 |
scatolo | C6H3C(CH3)CHNH | 4,0·105 | 268 |
Acidi grassi volatili | |||
acido formico | HCOOH | 45 | 37800 |
acido acetico | CH3COOH | 2500 | 25000 |
acido propionico | CH3CH2COOH | 84 | 64000 |
acido butirrico | CH3(CH2)2COOH | 1 | 9000 |
acido valerianico | CH3(CH2)3COOH | 2,6 | 2,6 |
acido isovalerianico | CH3CH2CH(CH3)COOH | 52,8 | 52,8 |
Chetoni | |||
acetone | CH3COOH3 | 47500 | 161000 |
butanone (MEK) | CH3COOH2CH3 | 737 | 147000 |
2-pentanone (MPK) | CH3COOH2CH2CH3 | 28000 | 45000 |
Altri composti | |||
benzotiozolo | C6H4SCHN | 442 | 2210 |
acetaldeide | CH3CHO | 0,2 | 4140 |
fenolo | C6H5OH | 178 | 2240 |
Tipicamente alcuni odori sono facilmente riconoscibili in quanto richiamano sensazioni già provate, per esempio l’odore di bruciato, di fogna, di metano (che come tale è inodore, per questo viene aggiunto di tetraidrotiofene) e quindi indirizzano ed orientano l’accertamento. Altri invece sono avvertiti per la prima volta e quindi descritti in analogia a odori conosciuti, ma in termini del tutto soggettivi, quindi diversi l’uno dall’altro. In entrambi i casi è indispensabile una conferma delle caratteristiche odorigene descritte. Serve cioè che la segnalazione sia tempestiva al momento in cui si verifica il fenomeno e che questo abbia una durata tale da poter permettere un contatto sufficiente per il suo riconoscimento. La difficoltà maggiore sta nella diffusione di odori anche a notevoli distanze, tali da non permettere una correlazione con qualche possibile fonte conosciuta. Inoltre esistono, in questo campo, effetti sinergici e di mascheramento per cui la concentrazione di odore di una miscela di composti non è affatto data dalla somma algebrica delle concentrazioni dei singoli elementi, ma da relazioni ancora poco note.
Tipi di attività e sostanze maleodoranti emesse
Le sostanze che sono all’origine della diffusione degli odori nelle aree circostanti ad un sito produttivo possono essere costituite da prodotti gassosi di natura inorganica o da composti organici particolarmente volatili.
Tipo di attività | Possibili sostanze maleodoranti emesse |
Depuratori | idrogeno solforato, ammoniaca, metilmercaptano, metano, ecc |
Compostaggi | etanolo, limonene, cadaverina, putrescina, ammoniaca, idrogeno solforato, metilmercaptano, ecc |
Industrie alimentari | alcoli, aldeidi, chetoni, acidi organici, esteri |
Essiccamento letame | ammoniaca, idrogeno solforato, mercaptani, ecc |
Altre | toluene, terpene, benzene, etilacetato, butilacetato, butanolo, dimetilsolfuro, paraffine |
Ad una descrizione di un odore può essere associata un’attività.
Fonti conosciute di odore | Tipo di odore | Intensità |
Industrie chimiche e farmaceutiche | fenolico, medicinale | 2,5 |
Industrie alimentari, carta | butirrico | 3,0 |
Raffinerie, fonderie | amminico | 2,0 |
Materie plastiche | stirenico | 2,5 |
Verniciature | solvente | 2,0 |
Industrie metallurgiche | fetido | 2,5 |
Intensità dell’odore
L’intensità di un odore aumenta con la concentrazione secondo una relazione di tipo esponenziale.
I = kCb
Dove:
I = intensità dell’odore in una scala arbitraria
k = costante di scala
C = concentrazione della sostanza odorigena
b = 0,2 -0,7
oppure espressa in una relazione di tipo logaritmico
I = a logC + k’
Un odore può essere caratterizzato in base a tre aspetti: concentrazione, intensità, tono edonico (gradevolezza/sgradevolezza).
Intensità di odore | . | Tono edonico dell’odore | . |
impercettibile | 0 | nessun fastidio | 0 |
appena percettibile | 1 | fastidio molto leggero | 1 |
debole | 2 | fastidio leggero | 2 |
distinto | 3 | fastidio distinto | 3 |
forte | 4 | fastidio serio | 4 |
molto forte | 5 | fastidio molto serio | 5 |
intollerabilmente forte | 6 | fastidio intollerabilmente serio | 6 |
La relazione che c’è tra intensità dell’odore e la concentrazione della sostanza non è proporzionale. In pratica se si interviene con un dimezzamento della concentrazione dell’odore l’intensità si riduce solo del 10%. Questo spiega anche i motivi per cui una soluzione efficace sotto il profilo tecnico per i normali composti volatili non lo è per quelli che sono anche odorigeni. Ma prima ancora di arrivare a definire le misure di intervento è necessario indagare le caratteristiche della sorgente emissiva.
Il problema vero nasce nel momento in cui si deve ricorrere all’analisi per poter determinare natura ed entità delle specie chimiche che compongono l’odore. Perciò è necessario raccogliere una determinata quantità d’aria che, viste la bassissime concentrazioni in gioco, richiede una particolare specializzazione dei mezzi di prelievo. La diluizione per effetto della dispersione in aria può comportarne la scomparsa rendendo inutile continuare nella raccolta. Inoltre è possibile non sia disponibile uno standard di riferimento per la/e sostanza/e da indagare: mancando una concentrazione nota di confronto, non permette di risalire a quella ignota. Oppure non si rintraccia alcuna metodica analitica. Tutte queste difficoltà, spesso presenti, non fanno altro che allungare i tempi di risposta delle strutture tecniche coinvolte (Arpa). In assenza di un’adeguata “comunicazione istituzionale” questi ritardi vengono scambiati per inefficienza, se non peggio, mentre servirebbe invece approfondire la reciproca conoscenza, anche perché ci possa render conto delle condizioni in cui queste operano (non sempre esemplari a causa delle difficoltà di bilancio).
L’odore è sfuggente, inafferrabile in quanto è spesso legato ad eventi occasionali, non riproducibili, come perdite da serbatoi, sversamenti accidentali (poche gocce di acrilato di etile sono avvertibili a qualche chilometro di distanza), fughe di gas o vapori, fuori servizio oppure a condizioni di processo che non si ripetono sempre nello stesso modo sia in dipendenza dall’uso di particolari materie prime, additivi o reagenti, che a causa della regolazione di fattori come temperatura e pressione in grado di provocare la formazione di nuove molecole appunto odorigene.
Pertanto è da considerare già un successo quando l’odore è noto e ancor di più se questo è riconducibile a qualcosa di conosciuto all’interno di una determinata porzione di territorio. Le ricerche in questo caso sono mirate e facilmente portano ad individuarne la causa, il che tuttavia non significa che la soluzione sia altrettanto rapida.
Se si sta considerando come sorgente lo stabilimento di un’impresa di produzione beni o servizi la strada per arrivare a risolvere, o mitigare se non altro, la causa all’origine dell’odore, si costruisce sulla base di una collaborazione con l’impresa stessa. Questa collaborazione è infatti indispensabile nel corso dell’indagine in quanto occorre capire modi, tempi e condizioni perché si formi l’odore. L’indisponibilità a fornire informazioni precise, documentazioni aggiornate o procedure di norma applicate in impianto rappresenta di solito uno dei maggiori ostacoli alla comprensione del fenomeno.
Soggetti coinvolti – enti ed istituzioni
Qualora, dopo un dispendio notevole di risorse, si riesca finalmente a conoscere con un buon margine di sicurezza quali siano le possibili cause e, ancor meglio, si possano individuare i primi rimedi, il passaggio successivo, l’adozione dei provvedimenti, è lasciato al soggetto istituzionale che la legge riconosce come competente, Comune, Provincia, Regione.
Come detto il soggetto che più spesso interviene è il Comune nella persona del Sindaco viste le attribuzioni riconosciute a questa figura di autorità sanitaria locale. Non da meno è tuttavia la competenza istituzionale della Regione o della Provincia delegata, in virtù della ripartizione di compiti e funzioni decisi attraverso il D.P.R 24 maggio 1988 n°203 in materia di emissioni in atmosfera prodotte da impianti industriali.
L’art. 2 del decreto così definisce l’ inquinamento atmosferico: “ogni modificazione della normale composizione o stato fisico dell’aria atmosferica, dovuta alla presenza nella stessa di una o più sostanze in quantità e con caratteristiche tali da alterare le normali condizioni ambientali e di salubrità dell’aria; da costituire pericolo ovvero pregiudizio diretto o indiretto per la salute dell’uomo; da compromettere le attività ricreative e gli altri usi legittimi dell’ambiente“.
Tuttavia, sebbene presente nei principi, l’alterazione delle normali condizioni di salubrità dell’aria provocata da emissioni odorigene non ha avuto una coerente attenzione da parte del legislatore. Le limitazioni introdotte attraverso il D.M. 12 luglio 1990 alle emissioni contenenti sostanze organiche volatili, suddivise in classi, tengono in scarso conto le caratteristiche odorigene, preferendo utilizzare il criterio di pericolosità basato sul profilo tossicologico. Così per esempio lo stirene, che costituisce tipicamente una causa di molestie olfattive in molti contesti abitati (da produzione od utilizzazione di resine poliestere c.d. vetroresine), presente in classe III paragrafo 4 tabella C dell’Allegato 1 al decreto, può essere emesso fino a concentrazioni di 150 mg/Nmc nonostante la soglia olfattiva sia di circa 1000 volte inferiore.
Quantificazione degli odori
Tra i mezzi a disposizione per la quantificazione degli odori si sono aggiunti recentemente alcune metodiche di tipo sensoriale che valutano l’effetto della miscela odorosa utilizzando il naso umano come sensore. Tale misura viene eseguita attraverso l’identificazione della cosiddetta “soglia di odore” da parte di un gruppo selezionato di soggetti utilizzati come annusatori detti “Nasi”. Questo sistema utilizza una metodologia di esecuzione delle analisi ed interpretazione dei risultati standardizzata, già in uso in Germania (VDI 3881/2 Blatt 1-4, 1986) e recentemente adottato a livello della Unione Europea (Comitato Europeo di Normalizzazione, Documento 064/e, Odour concentration measurement by dynamic olfactometry: CEN TC264/WG2 “Odours”), e diventata nel 2003 Standard Europeo EN 13725 “Air quality – Determination of odour concentration by dynamic olfactometry”.
Per soglia di odore si intende la quantità di sostanze odorifere presenti in un campione di aria e percepite come odorigene da parte di almeno il 50% dei soggetti utilizzati per la misura. Per valutare questa soglia è necessario diluire il campione di aria odorosa con aria pulita, secondo rapporti noti ed accurati in un intervallo di diluizione compreso tra 1:1 e 1:10.000 (parte/parti in volume). Il rapporto di diluizione necessario per iniziare a percepire l’odore alla massima diluizione del campione originario (soglia di odore), viene per convenzione definito come indice nominale della concentrazione dell’odore e viene espresso in unità odorimetriche (U.O.) per metro cubo di aria analizzata (U.O./m³). 1 OUE/m3 è, per definizione, la concentrazione di odore alla soglia di percezione.
Data la soggettività delle misure e la variabilità interindividuale delle stesse, la stima delle UO viene formulata utilizzando per le misure un gruppo di almeno 8 soggetti. Di questi soggetti ne viene valutata la capacità olfattive individuali (integrità funzionale dell’apparato olfattorio e acuità olfattiva) mediante l’uso di test di valutazione (“smell-test” e “sniff test”). La selezione viene effettuata utilizzando un odorante di riferimento: il n-butanolo, del quale si conosce la concentrazione corrispondente alla soglia di percezione: 123 mg di n-butanolo evaporati in 1 m3 di aria in condizioni standard (t=20°C; p=101.3 kPa) producono una concentrazione di 0.040 mmol/mol, che viene definita come 1 EROM = European Reference Odour Mass, valore di riferimento adottato come Unità di Odore Europea = OUE. Per essere selezionato come rino-analista, il soggetto, cui viene presentato n-butanolo a una definita concentrazione, deve fornire risposte che cadono, in media, entro un certo intervallo di valori, e che si discostino poco le une dalle altre (bassa deviazione standard).
E’ importante sottolineare come, attraverso tali tecniche, sia possibile effettuare il confronto tra le concentrazioni olfattivamente percepibili di un odore (rappresentato come il 100% dei componenti il panel 100% ORC – odour recognition concentration) ed il corrispondente limite sanitario, se disponibile, definito nella maggior parte dei casi per gli ambienti di lavoro (Thereshold Limit Value TLV). Dalla comparazione emergono quelle che sono le evidenti differenze in termini di standard tra un effetto e l’altro.
Sostanza | 100 % ORC | TLV |
. | mg/Nmc | mg/Nmc |
Idrogeno solforato | 1,4 | 14000 |
Metilmercaptano | 70 | 1000 |
Dimetildisolfuro | 16 | – |
Trimetilammina | 9,8 | 24000 |
Acido butirrico | 73 | – |
Acido esanoico | 29 | – |
Acetaldeide | 549 | 180000 |
Se le metodologia è ben delineata ciò che manca tuttavia è definire una regolamentazione con la quale stabilire quale possa essere la concentrazione odorimetrica accettabile in un determinato contesto nel quale opera una specifica attività. In assenza i risultati, seppur validi, ottenuti tramite questa nuova tipologia d’indagine stentano ad imporsi come strumento di controllo e prevenzione nella prassi quotidiana. Spesso inoltre accade che i risultati delle misure olfattometriche effettuate da laboratori diversi presentino differenze anche significative. Questo può portare a ripercussioni sul versante tecnico-amministrativo, capaci di generare inconvenienti e contenziosi spesso di difficile gestione.
Il problema degli odori nello specifico è stato affrontato da molti paesi europei ed extraeuropei con l’adozione di standard e linee guida.
Summary of odour limits in European countries.
Country | Limit and description |
Austria | Mech.Biological Treatment plants : 500 OU/m³ with a minimum distance from residential property of 500m |
Composting plants: 300 OU/m³ with a maximum total emission of 5000 OU/sec | |
Belgium | No set limit. |
Denmark | 500-meter distance to the nearest neighbour, 5 to 10 OUE /m³ at the nearest neighbour |
Finland | 250-2000 OUE /m³ as measured by the CEN draft standard prEN13725 |
Germany | Relative frequency of 10% (percentage of hours a year with odour hours considered to be a significant nuisance) for residential areas. For industrial areas the percentage rises to 15%. An ‘odour hour’ is any hour in which there is a continuous odour perception for a period of 6 minutes (Federal Standard, GIRL) |
Holland | 1.5 OUE /m³ as 98 percentile for green waste and household organic waste composting |
Iceland | No set limit |
Ireland | Based on olfactometry • 3 OUE /m³ at the 98th percentile for new facilities • 6 OUE /m³ at the 98th percentile for existing plants |
Italy | No set limit.Various controls from the chemical industry including: • Detection of chemical component, e. g. methyl mercaptane • Closure of intensive process steps • Olfactometry • Design of bio-filter bed |
Norway | 5 to 10 OUE /m³ at the nearest neighbour |
Spain | No set limit. Any of the standards in Europe could be applied |
Sweden | No set limit. |
UK | No set limit. Any of the following could be applied : • No nuisance • No odour at the plant boundary • X ppb H2S • 6 OUE /m³ at the 98th percentile for existing facilities. |
Nel nostro paese i primi segnali di una regolamentazione basata sulle tecniche olfattometriche si ritrova nella normativa regionale, in specie in quella della Regione Lombardia: nella Delibera della Giunta Regionale 16 aprile 2003 n° 7/12764, con la quale sono state adottate linee guida per la costruzione e l’esercizio degli impianti di compostaggio, il limite per le emissioni di sostanze odorigene è pari a 300 OU/m3.
Da ultimo bisogna sottolineare, come già in altre occasioni, l’importanza di mettere mano alla pianificazione. Senza una accurata scelta del tipo di sviluppo che si vuole perseguire sul proprio territorio i conflitti per molestie olfattive sono dietro l’angolo. Naturalmente uno dei problemi è l’elevatissima densità abitativa del nostro paese, accanto a quel fenomeno negativo che si chiama sprawl urbano, cioè la diffusione di ville, condomini e capannoni in area agricola senza alcun disegno, anzi in spregio a qualsiasi principio di sostenibilità ambientale. In questo modo non esisterà più nessuno spazio relativamente isolato nel quale confinare le attività più inquinanti. Non a caso tra le contestazioni più frequenti si registrano proprio quelle determinate dalla vicinanza con le attività agricole, allevamenti compresi.
l’installazione di questi impianti è molto importante curare alcuni particolari costruttivi per ottimizzare costi d’acquisto, i costi di gestione e soprattutto il funzionamento.