Primi dati sul PM[P]1[/P]

123

Fra gli inquinanti presenti nelle città 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 più fini le più pericolose, a causa della loro capacita di penetrare più a fondo nel sistema respiratorio e per il loro carico di materiale organico biologicamente attivo.
Le particelle con dimensioni inferiori a 10 µm (PM10) possono penetrare nella regione toracica. Meno del 10% delle polveri con diametro compreso tra 5 e 10 µm raggiunge poi gli alveoli polmonari, ma questa percentuale arriva a circa l’80% se si considerano le particelle con diametro inferiore a 1 µm (PM1). Tuttavia, mentre la concentrazione di PM10 viene regolarmente monitorata, e diversi studi sulla sua composizione chimica sono stati effettuati in alcune città 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 Università di Firenze (prof. Lucarelli) e Genova (dott. Prati), dell’Istituto di Fisica Generale Applicata (dott.ssa Vecchi), e del Dipartimento di Chimica Inorganica, Metallorganica e Analitica dell’Universita di Milano (dott.ssa Fermo), ha effettuato uno studio della composizione del PM1 in tre città italiane: Firenze, Genova e Milano, in collaborazione con Arpat, Arpal e Provincia di Genova.
Il PM1 e stato campionato simultaneamente nelle tre città 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. Le concentrazioni sono piuttosto alte, soprattutto a Milano: durante l’inverno i valori giornalieri di PM1 superano i 40 µg/m3 in circa la meta 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 µg/m3 e le concentrazioni giornaliere non devono superare i 50 µg/m3 più di 35 volte l’anno).
Le concentrazioni risentono di una forte stagionalità. Sia a Milano sia a Firenze le concentrazioni sono più alte in inverno; in queste città l’orografia e il clima favoriscono il ristagno degli inquinanti, e le condizioni di maggiore stabilità atmosferica si hanno proprio in inverno.
A Genova, città caratterizzata dalla circolazione tipica delle zone costiere, la situazione è opposta: i valori più 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 qualità dell’aria), i rapporti PM1/PM2,5 e PM1/PM10 sono risultati negli intervalli 0,50,9 e 0,4-0,6, rispettivamente. Dunque circa la metà della concentrazione in massa del PM10 è 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 così 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 e quello della «materia organica» (ovvero dell’insieme dei composti organici, calcolato a partire dal C organico tramite un fattore moltiplicativo, 1,5, noto dalla letteratura), mentre il solfato d’ammonio rappresenta la componente dominante in estate, quando l’intensa attività fotochimica ne favorisce la formazione.
La componente minerali (calcolata a partire dagli elementi caratteristici del suolo) è sempre molto modesta (10 il suo contributo è 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 città e da notare il maggiore contributo del K a Firenze (1,1 % della massa), rispetto a Genova e Milano (0,6-0,7 %). Le concentrazioni di V, Ni, e Pb, elementi classificati come tossici e/o cancerogeni, sono risultate relativamente basse; i livelli più alti di V e Ni (e S, non riportato in tabella) a Genova possono essere attribuiti alla centrale termoelettrica e alle attività del porto. Le concentrazioni di As e Se sono nella grande maggioranza dei casi sotto il minimo di rivelabilità di 1 ng/m3).

(Fonte Arpat)