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L’obiettivo del lavoro di tesi è quello di riconoscere, interpretando i dati chimici e meteorologici, fonti e processi che determinano la composizione del particolato (PM10 e PM2.5). Inoltre lo studio è preliminare ad una attività di ricerca per la determinazione isotopica dello zolfo e dell’azoto delle PM10 e PM2.5.
A tale scopo sono stati effettuati a Montecerboli, in prossimità di una stazione ARPAT per il rilevamento automatico della qualità dell’aria, due campionamenti (a giugno e settembre 2011) di PM10 e PM2.5 della durata di 7 giorni ciascuno. In totale sono stati prelevati 28 campioni, 14 di PM10 e 14 di PM2.5.
Il prelievo delle PM10 e PM2.5 è avvenuto contemporaneamente, utilizzando due teste di campionamento a impatto inerziale.
Dato l’obiettivo sopra indicato, sono stati anche prelevati 10 campioni di suolo rappresentativi delle formazioni geologiche di maggiore rilievo, selezionati sulla base dell’inquadramento geologico dell’area.
Una volta determinata per pesata la quantità di PM10 e PM2.5 campionata, i filtri sono stati sottoposti a due diversi tipi di lisciviazione. Sono stati effettuati due differenti estrazioni, ciascuna su ¼ di filtro. In un caso il filtro è stato trattato a freddo con 20 ml di acqua deionizzata e tenuto in agitazione per 24 ore. In tal modo si portano in soluzione i “Sali” solubili presenti nel particolato. Su questo eluato sono stati determinati, utilizzando tecniche di cromatografia ionica, i principali anioni e cationi (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, SO42-, NO3-, Cl- ). Lo ione ammonio è stato determinato utilizzando un elettrodo specifico. Una seconda estrazione, sempre su 1/4 di filtro, è stata fatta con un attacco acido (8 ml di HNO3 al 65%) utilizzando un forno a microonde. I suoli campionati sono stati analizzati con la medesima procedura. Sugli estratti acidi dei suoli e delle PM sono stati determinati, utilizzando un ICP ottico, Cr, Pb, Al, Mn, Fe, Cu, Zn, Hg, As, Sb. E’ stato inoltre misurato il rapporto isotopico del carbonio sia nelle PM10 che nelle PM2.5
I dati ottenuti hanno messo in evidenza quanto segue:
• Il particolato secondario (PM2.5) è composto principalmente da solfato di ammonio
• Contrariamente a quanto avviene in ambienti urbani ed industriali non c’è correlazione tra il contenuto di NO3 e quello di ammoniaca nelle PM2.5. Il nitrato è presente in quantità maggiore nella frazione superiore a 2.5µm. Nelle PM 2.5 la correlazione con l’ammonio non è significativa. Ciò indicherebbe una origine primaria di tale specie, probabilmente collegata all’attività agricola
• Il contributo alle concentrazioni di metalli quali Cu, Zn, Pb, As e Hg sembra provenire principalmente da particolato secondario, mentre sembrano secondari gli apporti crostali.
L’attività geotermica appare quindi come la fonte principale che determina la composizione chimica delle PM, anche se quella agricola non può essere trascurata.
I dati raccolti consentiranno inoltre di impostare l’attività di campionamento per la determinazione dei rapporti isotopici dello zolfo e dell’azoto nelle PM.