Sorgen', dinamiche di dispersione ed impa2o delle polveri fini nel bacino di Terni

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1 Sorgen', dinamiche di dispersione ed impa2o delle polveri fini nel bacino di Terni B. Moroni 1,2, S. Castellini 1, F. Scardazza 1, M. Angelucci 3, M. GalleE 3, C. Austeri 3, M. VecchiocaEvi 3, S. Crocchian' 4 and D. CappelleE 2,4 1 Dipar'mento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università di Perugia, Italy 2 SMAArt, Università di Perugia 3 ARPA Umbria 4 Dipar'mento di Chimica, Biologia e Biotecnologie, Università di Perugia, Italy

2 qualità dell aria Controllo dello status (event. fenomeni acu') strumentazione e tecniche consolidate standard e valori limite, norma'va (EU) Comprensione delle cause e definizione delle eventuali strategie di risanamento Strumentazione e tecniche di avanguardia, comunità scien'fica internazionale MOTIVAZIONI

3 industria/traffico industria C soot+fe Fe,Cr ~0,5% IPA ~0,05% ~10% C soot traffico PM 10 Fe, Cr, Mn, Zn 10% 5-15% 15-40% solfati Ca-S-Zn traffico/industria/suolo 10-30% suolo 50 µg m - 3 silicati, carbonati, fosfati Si (Al-Mg-Ca-K-Na-Fe( Al-Mg-Ca-K-Na-Fe) Ca (P) IL MATERIALE PARTICOLATO: CHIMICA E SORGENTI

4 appor4 esogeni ORIGINE DELLE SORGENTI: LOCALI vs LUNGO RAGGIO

5 strato di rimescolamento LR intrusions DISPERSIONE: METEREOLOGIA ED OROGRAFIA

6 la conca ternana Monti Martani (1070 m asl) regional background site M.Martano si' 4 stagioni 7 classi dimensionali ~40 anali' Narni Terni Verga Terni Le Grazie DISPERSIONE: METEREOLOGIA ED OROGRAFIA

7 altezza profili ver4cali con pallone aerosta4co concentrazione distribuzione dimensionale composizione chimica Concentrazione inquinante 2009 Piazza Tacito 2010 campo scuola OPC Dustcheck ( µm; GRIMM) Meteorological station (P, T, RH; LSI-Lastem) David CappelleE Terni 23 Maggio 2013 DISPERSIONE: METEREOLOGIA ED OROGRAFIA

8 cara2erizzazione chimica B. Moroni, D. Cappelle? et al., Atm. Env., 50 (2012) LA CARATTERIZZAZIONE CHIMICA

9 factor analysis: par'celle fine (D<1.3µm) ANALISI STATISTICA MULTIVARIATA

10 factor analysis: par4celle coarse (D>1.3µm) ANALISI STATISTICA MULTIVARIATA

11 quan4ficazione delle sorgen4: PM 10 fine coarse IDENTIFICAZIONE E QUANTIFICAZIONE DELLE SORGENTI

12 microscopia elesronica: 6 classi di par4celle Carbonate Clay mineral Carbon soot Gypsum & sulphate Metal oxide Ca-phosphate LA CARATTERIZZAZIONE MINERALOGICA/MORFOLOGICA

13 cluster analysis: SEM vs bulk ANALISI STATISTICA MULTIVARIATA

14 dinamiche di dispersione Carbonate Metal oxide Clay mineral quota, m Gypsum & sulphate Ca-phosphate Carbon soot numero di par4celle PROFILI VERTICALI E DISPERSIONE IN ATMOSFERA

15 stabilità invernale del boundary layer fine coarse 17 gennaio 2009 STABILITA ATMOSFERICA

16 stabilità invernale del boundary layer Terni Milano L. Ferrero, D. Cappelle? et al., Atm. Env., 56 (2012) PROFILO MEDIO: TERNI VS MILANO

17 alcune conclusioni Approccio combinato sorgen' di polvere locali/lungo raggio di origine naturale/antropogenica dinamiche di dispersione Il quadro: traffico (24%), locale à fine e confinato al suolo industriale (27%) à fine e coarse, diffuso (suolo ed in quota) lungo raggio (18%) (regionale, NE Europe, Saharan) à fine e coarse, diffuso (suolo ed in quota) CONCLUSIONI

18 prospe?ve studio della diffusione/dispersione in atmosfera delle nanopar'celle (pallone)? monitoraggio costante del black carbon (EC/OC) (inventario delle emissioni)? modellazione dell apporto a lungo raggio (Sahariane Martani nella WMO) correlazione chimica/morfologia versus da' mortalità/incidenza patologie? CONCLUSIONI

19 ringraziamen4 finanziamen': UNIPG ARPA Umbria fondazione CARIT Terni e Narni supporto logis'co: Comune di Terni collaborazioni scien'fiche/tecniche Luca Ferrero, Ezio Bolzacchini (UNI Milano Bicocca) Mariapina Castelli, Marcello Pe'2a (EURAC Bolzano) Luca Barcherini, Stefano Ortu (UNIPG) Angelo Grilli RINGRAZIAMENTI