Caratterizzazione del PM1 in tre citt¨¤ italiane: Firenze, Genova e Milano

Redazione Nove da Firenze
Redazione Nove da Firenze
24 ottobre 2006 14:59
Caratterizzazione del PM1 in tre citt¨¤ italiane: Firenze, Genova e Milano

Marted¨¬ 24 ottobre 2006- citt¨¤ italiane il particolato atmosferico riveste oggi un ruolo di primo piano per i suoi effetti dannosi sulla salute.
Diversi studi hanno messo in evidenza come siano le particelle pi¨´ fini le pi¨´ pericolose, a causa della loro capacit¨¤ di penetrare pi¨´ a fondo nel sistema respiratorio e per il loro carico di materiale organico biologicamente attivo.
Le particelle con dimensioni inferiori a 10 ¦Ì m (PM10) possono penetrare nella regione toracica.
Meno del 10% delle polveri con diametro compreso tra 5 e 10 ¦Ì m raggiunge poi gli alveoli polmonari, ma questa percentuale arriva a circa l¡¯80% se si considerano le particelle con diametro inferiore a 1 ¦Ì m (PM1).
Tuttavia, mentre la concentrazione di PM10 viene regolarmente monitorata, e diversi studi sulla sua composizione chimica sono stati effettuati in alcune citt¨¤ italiane, rarissime sono le indagini svolte sul PM1.
Per questo il gruppo di ricerca, composto da ricercatori dell¡¯Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, dei Dipartimenti di Fisica delle Universit¨¤ di Firenze (prof.

Lucarelli) e Genova (dr. Prati), dell¡¯Istituto di Fisica Generale Applicata (dr.ssa Vecchi), e del Dipartimento di Chimica Inorganica, Metallorganica e Analitica dell¡¯Universit¨¤ di Milano (dr.ssa Fermo), ha effettuato uno studio della composizione del PM1 in tre citt¨¤ italiane: Firenze, Genova e Milano, in collaborazione con ARPAT, ARPAL e Provincia di Genova.
Il PM1 ¨¨ stato campionato simultaneamente nelle tre citt¨¤ in siti rappresentativi del fondo urbano (via Bassi a Firenze, via Celoria a Milano, corso Firenze a Genova), durante un periodo invernale (Dicembre 2003-Marzo 2004) ed uno estivo (Giugno-Agosto 2004).
Le polveri sono state raccolte su base giornaliera tramite campionatori sequenziali soddisfacenti lo standard europeo CEN (flusso 2.3 m3/h).
Concentrazioni in massa I filtri sono stati pesati prima e dopo il campionamento tramite una bilancia analitica, ottenendo le concentrazioni in massa del PM1.
Come si pu¨° vedere sia dal grafico che dalla tabella, le concentrazioni sono piuttosto alte, soprattutto a Milano: durante l¡¯inverno i valori giornalieri di PM1 superano i 40 ¦Ì g/m3 in circa la met¨¤ dei campioni a Milano e in diversi casi anche a Firenze (non ci sono per adesso limiti di legge sul PM1, ma si tenga conto che per il PM10 la media annua non deve superare i 40 ¦Ì g/m3 e le concentrazioni giornaliere non devono superare i 50 ¦Ì g/m3 pi¨´ di 35 volte l¡¯anno).
Le concentrazioni risentono di una forte stagionalit¨¤.

Sia a Milano che a Firenze le concentrazioni sono pi¨´ alte in inverno; in queste citt¨¤ l¡¯orografia e il clima favoriscono il ristagno degli inquinanti, e le condizioni di maggiore stabilit¨¤ atmosferica si hanno proprio in inverno.
A Genova, citt¨¤ caratterizzata dalla circolazione tipica delle zone costiere, la situazione ¨¨ opposta: i valori pi¨´ elevati sono stati misurati in estate.
A differenza di altre frazioni dimensionali, non si notano diminuzioni del PM1 nei giorni festivi a causa del suo maggior tempo di residenza in aria.
Considerando i casi che si riferiscono al solo mese di Agosto (periodo di ferie per molti italiani) si nota una riduzione della concentrazione di PM1 di circa il 30-35% a Genova e Milano e di circa il 10-15% a Firenze).
Confrontando le concentrazioni ottenute con quelle di PM10 e PM2.5 disponibili (misurate nelle stazioni di rilevamento della qualit¨¤ dell¡¯aria), i rapporti PM1/ PM2.5 e PM1/PM10 sono risultati negli intervalli 0.5 ¡Â 0.9 e 0.4- 0.6, rispettivamente.


Dunque circa la met¨¤ della concentrazione in massa del PM10 ¨¨ dovuta a particelle submicrometriche.
Composizione I campioni raccolti sono stati analizzati con diverse tecniche (Energy Dispersive X-Ray Fluorescence, Cromatografia Ionica, Thermo-Gravimetric Analysis/ Fourier Transformed Infrared Spectroscopy), ottenendo cos¨¬ le concentrazioni di tutti gli elementi con numero atomico Z>10, delle componenti ioniche solubili (solfati, nitrati, ammonio, etc.), del carbonio organico (OC) e del carbonio elementare (EC).


In inverno il contributo maggioritario ¨¨ quello della ¡®materia organica¡¯ (ovvero dell¡¯insieme dei composti organici, calcolato a partire dal C organico tramite un fattore moltiplicativo ¨C 1.5 ¨Cnoto dalla letteratura), mentre il solfato d¡¯ammonio rappresenta la componente dominante in estate, quando l¡¯intensa attivit¨¤ fotochimica ne favorisce la formazione.
La componente minerali¡¯ (calcolata a partire dagli elementi caratteristici del suolo) ¨¨ sempre molto modesta (< 3%, mentre nel PM10 il suo contributo ¨¨ tipicamente dell¡¯ordine del 15-25%).
Gli elementi ¡®pesanti¡¯ costituiscono una percentuale molto piccola della massa, con concentrazioni che vanno da pochi ng/m3 per Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Br a qualche decina di ng/m3 per Fe, Zn, Pb.

Il PM1 risulta quindi composto prevalentemente da aerosol di origine secondaria (solfati, nitrati, composti organici).
Fra le differenze di composizione nelle 3 citt¨¤ ¨¨ da notare il maggiore contributo del K a Firenze (1.1 % della massa), rispetto a Genova e Milano (0.6-0.7 %).
Come mostrato in Tabella 2, le concentrazioni di V, Ni, e Pb, elementi classificati come tossici e/o cancerogeni, sono risultate relativamente basse; i livelli pi¨´ alti di V e Ni a Genova possono essere attribuiti alla centrale termoelettrica e alle attivit¨¤ del porto.
Le concentrazioni di As e Se sono nella grande maggioranza dei casi sotto il minimo di rivelabilit¨¤ di 1 ng/m3).

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