PRIME MISURE DI LEVOGLUCOSANO IN ARPA FVG

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1 interagenziale sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI PRIME MISURE DI LEVOGLUCOSANO Andrea Mistaro ARPA FVG SOC Laboratorio SOS Laboratorio Acque Marino-Costiere e Qualità dell Aria (TRIESTE) IN ARPA FVG Arianna Tolloi ARPA FVG SOC Stato dell Ambiente SOS Qualità dell Aria (PALMANOVA) Raffaele Cirillo ARPA FVG SOC Laboratorio SOS Laboratorio Alimenti (PORDENONE) Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 1

2 INDICE Domanda: il Levoglucosano è un valido strumento per la gestione della Qualità dell Aria? CASO DI STUDIO METODO ANALITICO RISULTATI E DISCUSSIONE CONCLUSIONE Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 2

3 CASO DI STUDIO Sito di campionamento: Porcia- PN (stazione di fondo suburbano) Valutazione integrata relativa alle concentrazioni di PM10in regione nell anno Numero di superamenti della soglia giornaliera prevista per il PM10 nel corso del Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 3

4 Periodo di campionamento: 25/01/201703/02/2017 (10 campioni invernali) 5/06/201714/06/2017 (10 campioni estivi) Metodo di campionamento: campionamento con auto-campionatore a basso volume (FAI SWAM 5a) per 24 ore ( 54 m 3 ) su filtri in fibra di vetro (Whatman) Parametri analizzati: Levoglucosano ed altri zuccheri ed anidrozuccheri(ci/amperometria lab. PN) Anioni/cationi(CI/conduttimetria lab. UD) PM10 IPA* Benzene* Dati meteo *(dati della stazione di Pordenone) Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 4

5 METODO ANALITICO DETERMINAZIONE DEL LEVOGLUCOSANO ED ALTRI ZUCCHERI ED ANIDROZUCCHERI PREPARAZIONE CAMPIONE: Estrazione con 10 mldi acqua MilliQ(sonicazione per 15 min) Filtrazione con filtri micropori da 0.45 µm ANALISI IC-PAD Cromatografo ionico (Dionex) Eluente: NaOH 40 mm Flusso: 1 ml/min Loop: 25 µl Precolonna: Metrosep CO 3= Trap 1-100/4.0 (Metrohm) Colonna: MetrosepCarb2-150/4.0 (Metrohm) Detector: ED50 (Dionex) - cella amperometrica a strato sottile in corrente pulsata Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 5

6 PRESTAZIONI METODO Retta di taratura LGC Recupero: 95% LOQ (attuale ) = 0,05 mg/l 9 ng/mc Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 6

7 PRESTAZIONI METODO Risoluzione M G 3) a metà sequenza 2) durante taratura iniziale pre-analisi 1) all avvio Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 7

8 RISULTATI E DISCUSSIONE Con cosa correla il LGC? - Altri zuccheri - IPA - Componente ionica - PM10 PCA dati e tentativo di assegnazione fonti prevalenti Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 8

9 LGC e altri zuccheri invernali ANALISI DEI DATI: LGC e altri zuccheri LGC e altri zuccheri estivi Media[LGC]: 1406 ng/m 3 %m/m sul PM10: 2% Media [LGC]: 15 ng/m 3 %m/m sul PM10: 0.08% Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 9

10 Correlazione Potassio - LGC K + : osmoregolatoredelle cellule vegetali (Rascio, 2012) Analisicationie anionisvoltedal dott. I. Martinuzzi c/o ARPA FVG - SOS Laboratorio analisi ambientalie matrici sanitarie(udine) Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 10

11 Correlazione con il benzene INCENDI BOSCHIVI IN PIEMONTE medie giornaliere benzene ottobre 2017 Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 11

12 Correlazioni con gli IPA Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 12

13 Fonte BaP = solo b.b.? Fonte PM10 = varie? = N.A. IP/(IP+BPE) > 0,5 «coalor b.b.» = 0,54 = 0,56 = 0,57 = 0,56 BaPproviene (quasi) interamente da b.b. (altri contributi trascurabili). R 2 = 0,98 quota 0 ng/m 3 (= BaP«di fondo» quando LGC=0, ovvero in assenza di b.b. diagnostic ratios = b.b. PM10nonproviene solamente da b.b. R 2 = 0,46 quota 30 ng/m 3 (= PM10 «di fondo» quando LGC=0, ovvero in assenza di b.b. Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 13

14 ma allora Da quali altri fattori è determinata la concentrazione del PM10??? Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 14

15 Analisi ionica (DIRETTIVA 2008/50/CE) PM10 Invernale = 4 x PM10 Estivo Componente ionica: 45% I; 35% E SO 4 = NO 3 - NH 4 + Firenze, 9-10/05/ Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI

16 Correlazioni PM10 - ioni secondari Ottima correlazione ioni nitrato (0.91) ed ammonio(0.94) spiegano l aumento del PM10 in alcuni giorni invernali Minor correlazione con ione solfato (0.64) Analisicationie anionisvoltedal dott. I. Martinuzzi c/o ARPA FVG - SOS Laboratorio analisi ambientalie matrici sanitarie(udine) Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 16

17 PCA (zuccheri, componente ionica, PM10, meteo) PC#1 spiega il 74% della varianza; PC#2 il 14% Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 17

18 Composizione del PM10 di Porcia Firenze, 9-10/05/ Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI

19 SITUAZIONE ATTUALE E CONCLUSIONI - Metodo analitico implementato: prestazioni sufficienti ma migliorabili (sensibilità; risoluzione MAN/GAL) - Strumentazione trasferita al LAB AMCQA (Trieste) - Risultati ambientali in linea con la letteratura e promettenti - In regione sono state evidenziate criticità diffuse relativamente a BaP (sopra la SVS anche nella zona montana) - Dal 2018 attivato nella RRQA il monitoraggio di IPA nel PM10 in zona montana (stazione di fondo suburbano) dove le prime evidenze confermano l impatto da parte del BB (rapporti diagnostici) e sono previste analisi sul LGC a conferma QUINDI IL LEVOGLUCOSANO E UN VALIDO STRUMENTO PER LA VALUTAZIONE E LA GESTIONE DELLA QUALITA DELL ARIA! Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 19

20 Grazie per l attenzione! Andrea Mistaro Arianna Tolloi Raffaele Cirillo RINGRAZIAMENTI: -SOS QA ARPA FVG PN - Laboratorio ARPA FVG PN - Laboratorio ARPA FVG UD (I. Martinuzzi, A. Fumo, E. Gava) - Paolo Lazzeri (APPA TN) Firenze, 9-10/05/2018 Giornate di studio sulla CARATTERIZZAZIONE CHIMICA DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO E DELLE SORGENTI 20