Analisi elementare di campioni di PM10 ad elevata risoluzione temporale

La disponibilità di dati ad elevata risoluzione temporale fornisce un valido supporto per la valutazione dei numerosi fattori (come parametri meteorologici, flussi emissivi, reattività etc.) che influenzano le concentrazioni di inquinanti in atmosfera. In questo lavoro viene descritta l’ottimizzazione e la validazione di una procedura analitica per la determinazione mediante ICP-MS della frazione idrosolubile di 16 elementi in campioni di PM10 prelevati a risoluzione bioraria. La metodica può essere applicata direttamente su filtri in teflon campionati a 2.3 m3/h ed è facilmente trasferibile all’impiego routinario in laboratori chimici di monitoraggio ambientale. L’applicazione della metodica ad una prima breve campagna di monitoraggio a Roma (18-28 aprile 2008), ha permesso di esaminare interessanti relazioni tra le strutture temporali delle concentrazioni elementari misurate. Pur essendo ancora del tutto preliminari, i risultati ottenuti evidenziano prospettive interpretative decisamente interessanti. In particolare, si è verificata nell’intero periodo, una perfetta sovrapposizione tra le concentrazioni di Na e Mg solubile, (con un R2 = 0.99), confermando l’affidabilità del Mg solubile come tracciante di eventi di aerosol marino [1]. I due episodi di trasporto di aerosol marino evidenziati, sono stati differenziati mediante il confronto tra le strutture temporali fini dei due traccianti e di altri elementi in traccia di origine prevalentemente antropica, quali Tl, V, Pb e Zn, ed è stata evidenziata, come confermato dall’applicazione del modello Hysplit, una diversa provenienza delle masse d’aria. In corrispondenza delle precipitazioni, si nota inoltre la diversa modulazione delle concentrazioni dei diversi elementi nei fenomeni di “wash out” e “rain out”: mentre infatti la deposizione di tipo “wash out” causa una brusca diminuzione della concentrazione di tutti gli elementi, in presenza di deposizione “rain out” è possibile osservare una certa selettività. La disponibilità di dati ad elevata risoluzione temporale ha infine permesso di esaminare le relazioni tra le concentrazioni elementari, i flussi di traffico veicolare e l’altezza del PBL, stimata mediante la misura della radioattività naturale associata al radon222 (PBL Mixing Monitor, FAI Instruments, Fontenuova, RM-I). Per alcuni elementi (Cu, Sr, Ba, Mn, Zn), che presentano tra loro una correlazione superiore a 0.9 e che possono essere considerati traccianti piuttosto selettivi del contributo da risollevamento ed abrasione di parti meccaniche da traffico veicolare, si è osservato un comportamento abbastanza analogo a quello di inquinanti primari non reattivi da traffico veicolare [1]. In particolare, la struttura temporale mostra evidenti picchi di concentrazione nelle ore serali e di prima mattina, in corrispondenza cioè della concomitanza di un flusso veicolare sostenuto e di una altezza ridotta del PBL. Durante la notte, in condizioni di scarso rimescolamento e di un flusso emissivo ridotto, le concentrazioni subiscono una riduzione abbastanza rapida, probabilmente imputabile a fenomeni di deposizione secca. Le concentrazioni subiscono una rapida diminuzione anche nelle ore centrali della giornata, caratterizzate da un sostenuto flusso emissivo, ma da condizioni di buon rimescolamento delle masse di aria.