Variabilità temporale e stagionale del contenuto inorganico nel particolato atmosferico delle Isole Svalbard

The present thesis focuses on the quantification of inorganic components of Arctic atmospheric particulate matter (PM10) present in trace and ultra-trace amounts, sampled from 17/02/2017 to 22/09/2017, at the Gruvebadet station (61 m a.s.l.) in Ny-Ålesund (Svalbard, Arctic Circle). The following elements were quantified: Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Y, Mo, Cd, Ba, Pb, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu. These elements serve as chemical markers of natural (crustal and marine) and anthropogenic sources, which were identified through chemometric processing of the experimental data. This thesis is part of the BETHA-NyÅ research project and examines the seasonal trends in Arctic particulate matter composition in an attempt to identify the relationships between climate change and the local and global impacts of pollution in polar regions, for example, through the study of long-range aerosol transport processes. In this thesis, the samples were digested using a microwave digester, and the resulting solution was analyzed using ICP-OES and HR-ICP-MS. The concentrations obtained were then used to study the seasonal trends and sources of each element through chemometric treatments, particularly PCA and Cluster Analysis.

Il presente lavoro di tesi è incentrato sulla quantificazione dei componenti inorganici del particolato atmosferico artico (PM10) presenti in tracce e ultratracce, campionati dal 17/02/2017 al 22/09/2017 presso la stazione Gruvebadet (61 m s.l.m.) di Ny-Ålesund (Svalbard, Circolo Polare Artico). Sono stati quantificati i seguenti elementi: Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Y, Mo, Cd, Ba, Pb, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu. Questi elementi sono marker chimici di sorgenti di origine naturale (crostale e marina) e antropogenica, che sono state individuate tramite trattamento chemiometrico dei dati sperimentali. Il presente lavoro di tesi fa parte del progetto di ricerca BETHA-NyÅ e prende in esame le tendenze stagionali della composizione del particolato artico per cercare di identificare le relazioni esistenti tra i cambiamenti climatici e gli impatti locali e globali dell’inquinamento nelle regioni polari, ad esempio tramite lo studio dei processi di trasporto a lungo raggio degli aerosol. In questa tesi i campioni sono stati digeriti tramite digestore a microonde e la soluzione ottenuta è stata analizzata tramite ICP-OES e HR-ICP-MS, le concentrazioni ottenute sono state poi utilizzate per andare a studiare gli andamenti stagionali e le provenienze di ciascun elemento tramite trattamenti chemiometrici, in particolare PCA e Cluster Analysis.