COV: tutto sui composti organici volatili

La sigla COV (o anche VOC) sta per composti organici volatili: si tratta di gas e vapori che si trovano nell'ambiente e nelle abitazioni e possono essere più o meno pericolosi a seconda della loro natura. Quando si parla di COV ci si riferisce a prodotti derivanti dall'attività umana, spesso alla formaldeide (ambiente urbano, industriale, ecc.), e non a quelli emessi dalla vegetazione o da altri fenomeni naturali (incendi boschivi, ecc.).

Presenti nel processo di fabbricazione di molti prodotti e materiali che si trovano in casa e nei luoghi di lavoro (divani, vernici, pavimenti in laminato, computer, solventi, tessuti, deodoranti ecc.) i COV vengono in seguito rilasciati e contaminano l'aria ambiente. 

Sono ritenuti responsabili di malattie e problemi di salute: i COV più pericolosi sono cancerogeni, mutageni e reprotossici e per questo motivo soggetti a regolamentazione. Per quanto riguarda l'ambiente, sono fonte di vari tipi di inquinamento, compreso l'aumento dell'effetto serra. 

I COV comprendono numerose sostanze d'origine biogenica o antropogenica, cioè naturali o prodotte dall'uomo.

Contengono un atomo di carbonio e uno o più dei seguenti elementi: ossigeno, idrogeno, azoto, fosforo, zolfo, silicio o alogeno, ad eccezione dei carbonati, dei bicarbonati inorganici e degli ossidi di carbonio. I COV sono caratterizzati da un'elevata volatilità e dall'emissione sotto forma di gas, a temperatura e pressione ambiente.

Molto diffusi nel nostro ambiente, i COV provengono dagli idrocarburi e dai loro derivati chimici. I più noti sono:

• la formaldeide

• il benzene

• l’acetone

• l'etanolo (alcool a 90°)

• il butano

• lo stirene

• il tetracloroetene

• le aldeidi...

Presenti ed emessi da diversi materiali e prodotti d'uso comune, i COV volatilizzano e contaminano la composizione chimica dell’aria ambiente e sono considerati inquinanti.

I COV sono usati in molti prodotti e processi di produzione, principalmente come solventi, sgrassatori, conservanti, disperdenti, detergenti ecc. in una ventina di settori e in campi diversi come la costruzione, il tessile, la lavorazione di materiali plastici, la stampa, ecc. 

La principale fonte di emissioni di COV è l'uso di solventi, che incide per circa il 45%, negli ambienti domestici e nei settori artigianali e industriali.

Questa tabella del Ministero della Salute descrive quali sono le principali sostanze inquinanti negli ambienti interni e qual è la loro provenienza:

fonte: Ministero della Salute

Le emissione domestiche

L’emissione di COV è più alta all’inizio della vita del prodotto e tende a diminuire notevolmente in tempi abbastanza brevi (da una settimana per vernici e adesivi, a sei mesi per altri composti chimici). Fa eccezione la formaldeide, che tende a presentare rilasci relativamente costanti per molti anni. Tra i COV più diffusi, la formaldeide può essere rilasciata da molte fonti domestiche: 

• le pitture;

• le colle, vernici e impregnanti;

• le carte da parati;

• i legni compositi come compensati, truciolati, melaminati, pannelli di fibre, di OSB...; 

• i prodotti per la casa;

• i tappeti, moquette, la biancheria della casa;

• le candele, gli incensi, i deodoranti per la casa;

• i prodotti cosmetici e gli abiti sintetici;

• i giocattoli, gli oggetti decorativi;

• i fumi e vapori di cottura;

• il fumo di sigaretta ecc.

Rispetto alle pitture acriliche, le pitture a base di solventi emettono più COV, che evaporano nell'aria durante l'applicazione e la fase di essiccazione. Inoltre, come regola generale, le pitture vellutate o satinate contengono più COV delle pitture opache. L'aggiunta di coloranti è ulteriormente responsabile dell'aumento del tasso di COV.

Differenze tra tenore ed emissione di COV

Il tenore di COV, cioè la quantità presente nella formulazione della vernice, è espresso in g/l (grammi per litro). Dal 2010, la direttiva europea 2004/42/CE ha stabilito una serie di valori massimi che devono essere rispettati. L'emissione di COV, cioè il tasso emesso nell'aria interna dopo l'applicazione e l'essiccatura della vernice, è espresso in µg/m³ di aria (microgrammi per metro cubo d'aria).

Tenore ed emissione di COV non sono dunque da confondere perché è l’emissione di COV che determina la quantità di composti chimici evaporati nell'aria interna.

COV e regolamentazione 

La direttiva europea 2004/42/CE definisce i COV come “qualsiasi composto organico avente un punto di ebollizione iniziale pari o inferiore a 250°C, misurato ad una pressione standard di 101,3 kPa”. Questa direttiva aveva l'obiettivo di limitare il contenuto totale di COV in talune pitture e vernici e nei prodotti per carrozzeria, per ridurre le emissioni di COV in atmosfera. L’allegato I della direttiva specifica quali sono le categorie di prodotti interessate, mentre nell'allegato II si stabilisce il contenuto massimo di COV per pitture, vernici e prodotti per la carrozzeria. I valori limite si intendono per il prodotto pronto all'uso. Il prodotto deve recare in etichetta alcune informazioni che sono dettagliate nella normativa. L’articolo 4 della direttiva europea 2004/42/CE definisce l’etichettatura di queste tipologie di prodotti. Dunque, essi possono essere immessi sul mercato solo se vengono indicati in etichetta:

• il tipo di prodotto (come da definizione dell’allegato I) e il relativo valore limite di COV espresso in g/l (definito nell’allegato II);

• il contenuto massimo di COV che il prodotto può contenere, espresso in g/l di prodotto pronto all’uso.

Il Decreto Legislativo 27 marzo 2006 n.161 è un decreto di attuazione della direttiva 2004/42/CE, per la limitazione delle emissioni di composti organici volatili conseguenti all'uso di solventi in pitture e vernici e in prodotti per la carrozzeria. Come la Direttiva, il decreto subordina l’immissione sul mercato delle pitture e dei i rivestimenti utilizzati in edilizia a:

• un contenuto massimo di COV diverso per ogni categoria e con specifici obblighi di etichettatura;

• include diverse sanzioni;

• delinea i metodi analitici di calcolo del tasso di COV;

• definisce i valori limite per le diverse sottocategorie di prodotti;

• introduce l’obbligo di apporre sui prodotti inclusi nel suo ambito di applicazione un’etichetta da cui risultino la natura del prodotto ed il relativo contenuto di COV.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha individuato quattro classi di COV:

• composti organici molto volatili (VVOC) che hanno un punto di ebollizione da < 0 a 50-100 °C;

• composti organici volatili (VOC) che hanno un punto di ebollizione da 50-100 a 240-260 °C;

• composti organici semivolatili (SVOC) che hanno un punto di ebollizione da 240-260 a 380-400 °C;

• composti organici associati a materiale particolato (POM) che hanno un punto di ebollizione superiore a 380 °C.

Il regolamento europeo, più precisamente la Direttiva COV 2007/2010, prevede per le pitture murali un tasso di COV inferiore a 30 g/litro. Una pittura definita senza COV è una pittura il cui tasso in composti organici volatili è inferiore a 5 g/litro ed espressamente dichiarato sulla confezione del prodotto.

Secondo il Regolamento Europeo n. 305/2011 tutte le opere di costruzione devono essere concepite in modo da non rappresentare, durante il loro intero ciclo di vita, una minaccia per l'igiene, la salute o la sicurezza dei lavoratori, degli occupanti o delle persone vicine e da non esercitare un impatto eccessivo sulla qualità dell'ambiente e sul clima, durante la loro costruzione, uso e demolizione. Il regolamento introduce quindi il concetto di bassa emissione ma non stabilisce né i limiti né i metodi, quindi viene affidato ai singoli stati il compito di redigere una normativa adeguata. Alcuni stati come la Francia e la Germania hanno redatto dei decreti che prevedono l'etichettatura dei materiali in base ai COV emessi.

La Direttiva europea n. 2284/2016 ha introdotto la definizione di composti organici volatili non metanici (COVNM), intesi come “tutti i composti organici, diversi dal metano, che possono produrre ossidanti fotochimici per reazione con gli ossidi di azoto in presenza di radiazioni solari”. Questa definizione tiene conto del fatto che i COV possono produrre, attraverso reazioni chimiche catalizzate dalla radiazione solare, il cosiddetto smog fotochimico, cioè l’insieme di composti inquinanti presenti nell’aria.

I rischi e l'impatto sulla salute

I COV hanno un effetto diretto e indiretto sulla salute:

• Effetto indiretto perché agiscono sull'ozono come precursori dando il via ad una serie di reazioni chimiche. La sovrapproduzione di ozono ha diverse conseguenze per la salute che variano a seconda della durata, del livello di esposizione e del volume di aria inalata. Sono possibili effetti che differiscono a seconda delle persone esposte e del loro stato di salute: irritazione degli occhi, del naso e della gola, malessere e disturbi toracici, dispnea, tosse, irritazione delle mucose, eczema, disturbi del sonno, ecc.

• Effetto diretto come sostanza tossica, causando gravi conseguenze in caso di esposizione prolungata. I COV più dannosi includono benzene, formaldeide, diclorometano, percloroetilene (o tetracloroetilene), xilene e toluene, e acetaldeide. Sottomessi a regolamentazione molto severa, in caso di esposizione e manipolazione è indispensabile proteggersi.

Bisogna considerare che i COV più nocivi hanno effetti cancerogeni, mutageni et reprotossici e sono soggetti a norme di comportamento e regolamentazioni che riguardano gli ambienti di lavoro.

Classificazione dei COV secondo la International Agency for Research on Cancer (IARC)

La IARC, Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro, individua 5 categorie di cancerogenesi:

• Gruppo 1: cancerogeni per l'uomo (formaldeide, benzene ...).

• Gruppo 2 A: cancerogeni probabili per l'uomo (tetracloroetilene, stirene...).

• Gruppo 2 B: cancerogeni sospetti per l'uomo (acetaldeide, diclorobenzene, etilbenzene...).

• Gruppo 3: sostanze non classificabili per la cancerogenicità per l’uomo (toluene, xilene, butossietanolo...).

• Gruppo 4: non cancerogeni per l'uomo, sostanze con evidenza di non cancerogenicità sia per l'uomo che per gli animali. In alcuni casi, possono essere inserite in questa categoria le sostanze con inadeguata evidenza o assenza di dati per l’uomo ma con provata mancanza di cancerogenicità per gli animali, supportata da altri dati di rilievo

La lista dei prodotti cancerogeni individuati dalla IARC è disponibile sul loro sito internet.

I rischi e l'impatto sull'ambiente 

Da un punto di vista ambientale, i COV sono all'origine di vari inquinamenti come lo smog fotochimico o l'ozono troposferico. Come già detto, i COV sono precursori dell'ozono troposferico e questa sovrapproduzione ha conseguenze sulla vegetazione (alterazione della resistenza delle piante, minore rendimento delle colture agricole, ecc.), aumenta l'effetto serra e accelera il processo di degradazione di alcuni materiali. 

Su scala globale annuale, su 20 milioni di tonnellate di solventi utilizzati, circa tre quarti scompaiono per evaporazione. Nell'ambiente acquatico, solo una piccola parte dei COV si dissolve nell'acqua, la maggior parte ristagna in superficie. Gli idrocarburi aromatici sono scarsamente biodegradabili e tossici per gli organismi acquatici.

Come visto nel paragrafo Dove si trovano i COV, i composti organici volatili sono quasi ovunque. Non sorprende che l’aria delle nostre case ne abbia una forte concentrazione e che sia 8 volte più inquinata di quella esterna. 

Per ridurre la loro presenza e proteggere la salute, conviene limitare l'uso di prodotti che rilasciano COV e, se possibile, scegliere prodotti con le concentrazioni più basse o biologici. Tra le azioni che possono essere fatte quotidianamente a casa:

• limitare l'uso di incenso, candele profumate e profumi per ambienti;

• preferire il legno naturale al legno composito (truciolato, melaminato, ecc.);

• ridurre l'uso di prodotti chimici per la casa e scegliere detergenti organici e naturali;

• scegliere tessuti e materiali naturali;

• scegliere vernici o qualsiasi altro rivestimento a bassa emissione quando si ristruttura;

• dopo aver disimballato un nuovo prodotto che può emettere COV (divano, mobili, ecc.), tenerlo all'esterno prima di collocarlo in casa;

• arieggiare la casa più volte al giorno (due volte per almeno 10 minuti).

Per pulire l'aria in casa, si può installare un purificatore d’aria. Le persone interessate a scoprire il livello di contaminazione dei COV possono farlo con dispositivi di rilevamento portatili (analizzatori PID) o sensori di fotoionizzazione (MiniRae, Toxirae Pro PID).

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