The atmospheric particulate matter represent one of the major environmental pollution cause of the urban sites. In the last years the healthcare and legislative sectors address their interest on the particulate matter PM10 , formed by particles with streamlined diameter smaller than 10 μm, for its negative effects that it might have on the human health; indeed that particulates, as they could be inhaled, they are cause of transportation of toxic substances (metals, aromatics hydrocarbons polycondensed, an so on..) at the inside of the body. For this reason it becomes very important to track periodically the particulates levels in the air and to determine the chemical composition for date back to the emission source and estimate its possible hazard. There are several analysis techniques for this purpose: for the highest sensibility and quickness, the most useful technique to determine elements in track is represented by the Mass Spectrometry with Inductively Coupled Plasma source (ICP-MS). Another technique is the Atomic Emission Spectromety with Inductively Coupled Plasma (ICP-AES) that is more flexible for that elements easily ionizable. The aim of this study is the determination of inorganic components (Cr, Mg, K, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, As, Br, Sr, Zr, Mo, Cd, Sb, Ba, La, Ce, W, Pt, Hg and Pb) into the particulate matter PM10 collected in two different picking sites, property of the ARPA Piemonte, located in the cities of Torino and Saliceto (CN) in different month of the year 2011. The procedure utilized was previously verified with the analysis of more reference samples (BCR 176, NIST 8 e NIST 1648a). The results obtained have been analyzed with three different multivariate techniques: the Principal Components Analysis (PCA),the Analysis in Cluster Hierarchical Agglomerative (HCA) and the Factors Analysis (AF). The development of the data allowed to determine the possible relations among the collected data and the correlations between analyzed elements, not easily to identify by the classical data treatment. Therefore a study about the splitting of metals sited on a certified sample (NIST 1648a) has been developed, with the aim to divide them in two different fractions: the first, soluble, determines the most bio available component, the second as residual. Some options have been added to the operative procedure to characterize the most efficient extraction method.
Il particolato atmosferico rappresenta una delle maggiori fonti di inquinamento presenti nelle aree urbane. Negli ultimi anni l'interesse sanitario e legislativo si è rivolto al particolato PM10, costituito da particelle di diametro aerodinamico inferiore a 10 μm, per gli effetti negativi che può avere sulla salute; infatti queste particelle, potendo essere inalate, costituiscono un veicolo di sostanze tossiche (metalli, idrocarburi aromatici policondensati, etc.) all'interno dell'organismo. Per questo motivo diventa molto importante monitorare costantemente i livelli di particolato nell'aria e determinarne la composizione chimica per poter risalire alle fonti emissive e valutarne la potenziale pericolosità. Le tecniche di analisi utilizzate per questo scopo sono varie: per l'alta sensibilità e rapidità la tecnica più adatta per determinare elementi in traccia è rappresentata dalla spettrometria di massa con sorgente a plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS). Un'ulteriore tecnica adoperata è la spettroscopia di emissione atomica a plasma ad accoppiamento induttivo (ICP-AES) più versatile per quegli elementi facilmente ionizzabili. L'oggetto di questa tesi è la determinazione di componenti inorganici (Cr, Mg, K, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, As, Br, Sr, Zr, Mo, Cd, Sb, Ba, La, Ce, W, Pt, Hg e Pb) nel particolato PM10 campionato in due stazioni di prelievo dell'ARPA Piemonte e localizzate nella città di Torino ed a Saliceto (CN) in mesi diversi nell'arco dell'anno 2011. La procedura utilizzata è stata precedentemente verificata attraverso l'analisi di più campioni di riferimento (BCR 176, NIST 8 e NIST 1648a). I risultati ottenuti sono stati analizzati mediante tre tecniche multivariate: l'Analisi dei Componenti Principali (PCA), l'Analisi a Cluster Gerarchico Agglomerativo (HCA) e l'Analisi dei Fattori (AF). Le elaborazioni dei dati ha permesso di individuare l'eventuale presenza di similitudini tra i campioni considerati e le correlazioni tra gli elementi analizzati non facilmente identificabili dal solo trattamento classico dei dati. Successivamente è stato messo a punto uno studio di frazionamento dei metalli presenti su un campione certificato (NIST 1648a) in modo da suddividerli in due frazioni: quella solubile che definisce la componente più biodisponibile e quella residua. Alla procedura operativa sono state aggiunte delle varianti in modo da individuare il metodo di estrazione più efficace.
Contenuto totale ed estraibile di elementi in campioni certificati e caratterizzazione della componente inorganica del particolato atmosferico (PM10) in Piemonte.
TABASSO, STEFANIA
2011/2012
Abstract
Il particolato atmosferico rappresenta una delle maggiori fonti di inquinamento presenti nelle aree urbane. Negli ultimi anni l'interesse sanitario e legislativo si è rivolto al particolato PM10, costituito da particelle di diametro aerodinamico inferiore a 10 μm, per gli effetti negativi che può avere sulla salute; infatti queste particelle, potendo essere inalate, costituiscono un veicolo di sostanze tossiche (metalli, idrocarburi aromatici policondensati, etc.) all'interno dell'organismo. Per questo motivo diventa molto importante monitorare costantemente i livelli di particolato nell'aria e determinarne la composizione chimica per poter risalire alle fonti emissive e valutarne la potenziale pericolosità. Le tecniche di analisi utilizzate per questo scopo sono varie: per l'alta sensibilità e rapidità la tecnica più adatta per determinare elementi in traccia è rappresentata dalla spettrometria di massa con sorgente a plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS). Un'ulteriore tecnica adoperata è la spettroscopia di emissione atomica a plasma ad accoppiamento induttivo (ICP-AES) più versatile per quegli elementi facilmente ionizzabili. L'oggetto di questa tesi è la determinazione di componenti inorganici (Cr, Mg, K, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, As, Br, Sr, Zr, Mo, Cd, Sb, Ba, La, Ce, W, Pt, Hg e Pb) nel particolato PM10 campionato in due stazioni di prelievo dell'ARPA Piemonte e localizzate nella città di Torino ed a Saliceto (CN) in mesi diversi nell'arco dell'anno 2011. La procedura utilizzata è stata precedentemente verificata attraverso l'analisi di più campioni di riferimento (BCR 176, NIST 8 e NIST 1648a). I risultati ottenuti sono stati analizzati mediante tre tecniche multivariate: l'Analisi dei Componenti Principali (PCA), l'Analisi a Cluster Gerarchico Agglomerativo (HCA) e l'Analisi dei Fattori (AF). Le elaborazioni dei dati ha permesso di individuare l'eventuale presenza di similitudini tra i campioni considerati e le correlazioni tra gli elementi analizzati non facilmente identificabili dal solo trattamento classico dei dati. Successivamente è stato messo a punto uno studio di frazionamento dei metalli presenti su un campione certificato (NIST 1648a) in modo da suddividerli in due frazioni: quella solubile che definisce la componente più biodisponibile e quella residua. Alla procedura operativa sono state aggiunte delle varianti in modo da individuare il metodo di estrazione più efficace.| File | Dimensione | Formato | |
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