Distribuzione dimensionale e rilevanza ambientale di antimonio(III) e antimonio(V) nel PM

Nel corso degli ultimi anni si è verificato un aumento degli studi sulla diffusione ambientale dell’antimonio. La concentrazione di tale elemento ha infatti subito dei rilevanti aumenti in tutte le matrici ambientali ed alcuni studi recenti mostrano che l’antimonio è ora l’elemento in traccia maggiormente presente nel materiale particellare areodisperso (PM) in ambiente urbano. Come per altri elementi, è noto che il comportamento tossicologico e fisiologico dell’antimonio dipende dal suo stato di ossidazione. In particolare, l’antimonio elementare è più tossico rispetto ai suoi sali e, in generale, l’antimonio(III) ha una tossicità acuta 10 volte più elevata dell’antimonio(V). E’ stata ottimizzata e validata una metodica analitica che utilizza l’accoppiamento IC-ICP-MS, in grado di separare e quantificare l’antimonio(III) e l’antimonio(V) estratti da campioni di PM sufficientemente rapida, sensibile e ripetibile da poter essere facilmente applicabile a brevi campagne di monitoraggio ambientale. Lo studio ha evidenziato che una parte decisamente rilevante dell’antimonio estratto dai filtri, determinato mediante l’analisi diretta del contenuto elementare totale effettuata con il metodo convenzionale (ICP-MS) non viene eluito dalla colonna cromatografia. Questo risultato, costantemente rilevato nei campioni di PM10 e non attribuibile a inesattezza della metodica analitica, sembra esse dovuto alla presenza di antimonio in nanoparticelle non solubili, che riescono a superare lo stadio di filtrazione, ma non il transito nella colonna cromatografia. Questo risultato, se confermato, è di notevole interesse, in quanto indicherebbe la disgregazione, a contatto con la soluzione acquosa, di agglomerati di nanoparticelle contenenti antimonio. Tale disgregazione potrebbe avvenire anche a contatto con i liquidi biologici e l’effetto sulla salute meriterebbe sicuramente ulteriori indagini.. Nei campioni analizzati, inoltre, il rapporto tra l’antimonio(III) e l’antimonio(V) è risultato estremamente variabile (da 0 a 1,5), in contrasto con i dati di letteratura nei quali viene costantemente indicato come prevalente l’antimonio(V). Prove preliminari di invecchiamento della polvere non sembrano mostrare una particolare rilevanza dell’esposizione agli agenti atmosferici sulla conversione ossidativa tra le due specie, anche in questo caso in contrasto con i dati di letteratura. La presenza di concentrazioni anche elevate della forma più tossica dell’antimonio pone ulteriormente in risalto la necessità di un attento monitoraggio di questo elemento nel PM. Lo studio della distribuzione dimensionale, effettuato mediante un campionamento con impattore multistadio, ha permesso inoltre di trarre interessanti conclusioni sulle sorgenti emissive dell’antimonio(III) e dell’antimonio(V). Queste due forme sono infatti presenti solo nelle particelle di tipo coarse, tipicamente associabili a fenomeni abrasivi. Per l’antimonio, la sorgente più probabile è legata all’abrasione delle pasticche di freni. Anche in questo caso, alcune prove preliminari hanno evidenziato un notevolissima variabilità del rapporto tra antimonio(III) e antimonio(V), probabilmente associata al processo di fabbricazione delle mescole e, in diversi casi, l’antimonio(III) è la specie predominante.