Numerosi studi hanno dimostrato che la frazione solubile in acqua e la frazione insolubile del particolato atmosferico (PM) svolgono un ruolo chiave nel determinare il potenziale tossicologico del PM, esibendo peculiari meccanismi di azione sui sistemi biologici [1,2]. La maggior parte di questi studi, però, si è focalizzata esclusivamente sulla valutazione del potenziale ossidativo (OP) della frazione solubile del PM, in quanto più biodisponibile e più facilmente estraibile dai filtri di PM senza modificarne le proprietà tossicologiche. A questo si aggiunge la mancanza di un protocollo standardizzato per distaccare le particelle di PM dai filtri, dovuta principalmente alle criticità sperimentali riscontrate da ricerche pregresse [3]. Tuttavia, la valutazione degli effetti tossicologici di entrambe le frazioni può rivelarsi essenziale per lo studio dei potenziali effetti del PM sui sistemi biologici e per la stima del relativo rischio per la salute. In questo studio è stato applicato un metodo efficiente per il distaccamento del PM10 dai filtri campionati tramite l’utilizzo di uno spazzolino elettrico, al fine di ottenere una sospensione acquosa di particelle su cui eseguire i saggi di OP con tre diversi metodi acellulari (OPDCFH, OPAA e OPDTT) e stimare il potenziale ossidativo totale (TOP; frazione solubile + frazione insolubile) [4]. Il contributo della frazione insolubile al potenziale ossidativo può essere valutato come differenza tra i valori di TOP con quelli ottenuti applicando i saggi di OP sulla frazione solubile del PM (WSOP). Il potenziale ossidativo della frazione insolubile (IOP) è stato calcolato come differenza tra il TOP e il WSOP. Inoltre, per ogni campione di PM10, è stata analizzata la frazione solubile e insolubile di 10 elementi traccianti delle principali sorgenti di emissione che insistono sull’area oggetto di studio (Al, Cr, Cs, Cu, Fe, Li, Ni, Rb, Sb, Sn) . È stata poi eseguita l’analisi delle componenti principali (PCA) per identificare le sorgenti predominanti nel determinare il TOP, WSOP e IOP. I risultati hanno rivelato che la frazione solubile del PM10 rilasciata dal traffico veicolare, dall’acciaieria vicina al sito di campionamento e dalla combustione di biomasse è prevalentemente responsabile nella determinazione del TOP misurato con tutti e 3 i metodi. Ciò rinforza l'affidabilità dei risultati dei saggi di OP eseguiti solo sulla frazione solubile in acqua del PM. Infine, IOPDCFH e IOPDTT sono risultati principalmente influenzati dalla frazione insolubile del PM10 di origine crostale.

Nuovo metodo per la valutazione del potenziale ossidativo della frazione solubile e insolubile del PM / Frezzini, Maria Agostina; Di Iulio, Gianluca; Tiraboschi, Caterina; Canepari, Silvia; Massimi, Lorenzo. - (2022). ((Intervento presentato al convegno X CONVEGNO SUL PARTICOLATO ATMOSFERICO - PM2022 tenutosi a Bologna.

Nuovo metodo per la valutazione del potenziale ossidativo della frazione solubile e insolubile del PM

Maria Agostina Frezzini
;
Caterina Tiraboschi;Silvia Canepari;Lorenzo Massimi
2022

Abstract

Numerosi studi hanno dimostrato che la frazione solubile in acqua e la frazione insolubile del particolato atmosferico (PM) svolgono un ruolo chiave nel determinare il potenziale tossicologico del PM, esibendo peculiari meccanismi di azione sui sistemi biologici [1,2]. La maggior parte di questi studi, però, si è focalizzata esclusivamente sulla valutazione del potenziale ossidativo (OP) della frazione solubile del PM, in quanto più biodisponibile e più facilmente estraibile dai filtri di PM senza modificarne le proprietà tossicologiche. A questo si aggiunge la mancanza di un protocollo standardizzato per distaccare le particelle di PM dai filtri, dovuta principalmente alle criticità sperimentali riscontrate da ricerche pregresse [3]. Tuttavia, la valutazione degli effetti tossicologici di entrambe le frazioni può rivelarsi essenziale per lo studio dei potenziali effetti del PM sui sistemi biologici e per la stima del relativo rischio per la salute. In questo studio è stato applicato un metodo efficiente per il distaccamento del PM10 dai filtri campionati tramite l’utilizzo di uno spazzolino elettrico, al fine di ottenere una sospensione acquosa di particelle su cui eseguire i saggi di OP con tre diversi metodi acellulari (OPDCFH, OPAA e OPDTT) e stimare il potenziale ossidativo totale (TOP; frazione solubile + frazione insolubile) [4]. Il contributo della frazione insolubile al potenziale ossidativo può essere valutato come differenza tra i valori di TOP con quelli ottenuti applicando i saggi di OP sulla frazione solubile del PM (WSOP). Il potenziale ossidativo della frazione insolubile (IOP) è stato calcolato come differenza tra il TOP e il WSOP. Inoltre, per ogni campione di PM10, è stata analizzata la frazione solubile e insolubile di 10 elementi traccianti delle principali sorgenti di emissione che insistono sull’area oggetto di studio (Al, Cr, Cs, Cu, Fe, Li, Ni, Rb, Sb, Sn) . È stata poi eseguita l’analisi delle componenti principali (PCA) per identificare le sorgenti predominanti nel determinare il TOP, WSOP e IOP. I risultati hanno rivelato che la frazione solubile del PM10 rilasciata dal traffico veicolare, dall’acciaieria vicina al sito di campionamento e dalla combustione di biomasse è prevalentemente responsabile nella determinazione del TOP misurato con tutti e 3 i metodi. Ciò rinforza l'affidabilità dei risultati dei saggi di OP eseguiti solo sulla frazione solubile in acqua del PM. Infine, IOPDCFH e IOPDTT sono risultati principalmente influenzati dalla frazione insolubile del PM10 di origine crostale.
9788894213546
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