PROGETTO PARFIL U.O.1 GRUPPO DI LAVORO SUL CONTRIBUTO DELLA LEGNA AL PARTICOLATO ATMOSFERICO

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1 PROGETTO PARFIL U.O.1 GRUPPO DI LAVORO SUL CONTRIBUTO DELLA LEGNA AL PARTICOLATO ATMOSFERICO Relazione a cura di : Claudio A. Belis, Cristina Colombi, Vorne Gianelle e Silvia Della Mora. Abstract In the present report are described the concentrations of K in PM10 and PM2.5 in the Lombardy Region between 2004 and More than 2,400 samples of PM10 and PM2.5 were collected in 11 and 9 sites, respectively, representing different kind of areas across the whole region. The aim of the study was to assess the performance of elemental K as a marker for biomass burning by analyzing the seasonal variation of the K /PM mass ratio and by comparing this parameter with levoglucosan concentrations, a well known marker for biomass burning. The results indicate that there is a clear seasonal variation in K / PM mass ratio and that K from biomass burning is mainly present in the sub-micrometric fraction of PM. Sites in the alpine and subalpine zones of the Lombardy Region are those with the highest contribution of biomass burning to the PM. 1. Introduzione I dati disponibili dall inventario delle emissioni e i lavori di approfondimento condotti da ARPA in collaborazione con altri Enti e Istituti di ricerca lombardi (CCR- Ispra, Università di Milano, Stazione Sperimentale di Combustibili, F.L.A., ecc.) hanno contribuito ad evidenziare l importante ruolo che la combustione della legna per il riscaldamento in ambito domestico svolge sul problema dell inquinamento da polveri in atmosfera in Lombardia. Secondo stime dell inventario regionale per l anno 2005 questa fonte contribuisce per il 27% delle emissioni totali di particolato dell intera Regione Lombardia e il 12% di quelle della Provincia di Milano. Sempre dall inventario INEMAR 2005 (Tab. 1.1) emerge come, su scala regionale, la combustione della legna contribuisca alle emissioni di PM10 primario in quantità confrontabile a quelle dovute ai motori dei veicoli diesel (6.303 t/anno dalla legna, t/anno dal gasolio per autotrazione compreso il trasporto fuori strada). In particolare, le emissioni di PM10 primario da legna nel comparto riscaldamento civile ammontano a t/anno, che corrispondono al 97% delle

2 emissioni da riscaldamento, fornendo però solo l 8,4% del calore complessivo prodotto in tale ambito. Infatti, la quantità di polvere emessa dagli impianti di riscaldamento civili a legna per unità di calore prodotto (fattori di emissione di PM10) possono essere anche volte superiori a quelle degli impianti a metano, fino a 50 volte superiori a quelli degli impianti a gasolio e fino a 10 volte superiori a quelli degli impianti ad olio combustibile. Tali fattori sono notevolmente variabili in funzione della tipologia di impianto (peggiorano passando dalla stufa a pellet, al camino chiuso e in fine al camino aperto) e delle modalità di conduzione della combustione. In particolare, picchi di emissione di PM si hanno nelle fasi transitorie di avvio e di carico dell impianto, oltre che di ravvivamento della fiamma dei tizzoni (Angelino et al., 2008). Tabella 1.1 Emissioni di PM10 in Lombardia per diversi combustibili con il dettaglio per il settore riscaldamento civile (INEMAR 2005) Combustibile Totali Settore: riscaldamento civile Emissioni PM10 Emissioni PM10 Consumi di combustibile Consumi energetici (t/anno) (t/anno) (t/anno) (TJ/anno) (%) Benzina 652 Carbone 17 Gasolio per diesel 6766 Gas di raffineria 125 Gasolio % GPL % Kerosene % Legna e similari % Metano % Olio combustibile % Un'altra indicazione sulla rilevanza della combustione di legna nelle emissioni di particolato atmosferico giunge dallo studio della composizione chimica di PM10 e PM2,5. Il levoglucosano (1,6-anidro-b-D-glucopiranosio) è uno zucchero presente nella frazione solida delle emissioni della combustione di biomasse che può essere utilizzato come tracciante specifico per questo tipo di combustibile (Simoneit et al., 1999). Sulla base delle determinazioni effettuate con il metodo messo a punto dalla U.O. 3 Università di Milano - Dipartimento di Chimica è stato stimato il contributo delle biomasse alle concentrazioni del PM misurato. I risultati di questo studio mostrano che a Milano nei mesi invernali il % del carbonio organico (OC) e il 18-23% del carbonio elementare (EC) del PM10 derivano dalla combustione di biomasse. Queste percentuali salgono a 38-53% per l OC e 16-45% per l EC del PM10 nella città alpina di Sondrio (Piazzalunga et al., 2008) Negli studi sulla qualità dell aria il potassio (K), in particolare la frazione solubile, è utilizzato come un tracciante per le emissioni della combustione di biomasse. Tuttavia alcune ricerche hanno riscontrato che il fattore di emissione di questo elemento varia con la temperatura della fiamma

3 (Khalil e Rasmussen, 2003). Inoltre l assorbimento del K dal suolo ad opera delle radici è variabile e può a sua volta influenzare le emissioni di PM durante la combustione delle biomasse. 2. Metodologia Nel presente studio vengono analizzate le concentrazioni di K elementare ricavate nel corso del progetto Parfil in diversi siti di campionamento localizzati sul territorio della Regione Lombardia allo scopo di verificare la fattibilità di utilizzare questo composto come marker per valutare il contributo della combustione di biomasse alle concentrazioni di particolato atmosferico. Il periodo di campionamento copre l intervallo tra il 1 gennaio 2004 e il 30 giugno Tuttavia il periodo effettivo varia tra le diverse postazioni. La raccolta dei campioni per le analisi di potassio è stata condotta seguendo un calendario prestabilito per tutte le postazioni del progetto Parfil che prevedeva un campionamento settimanale ogni sei settimane. Per questo studio sono state selezionate 11 postazioni per la misura del PM10 e 9 postazioni per la misura del PM2,5, tenendo conto della completezza dei dati e dell omogeneità della copertura temporale. In totale sono stati elaborati i dati di 1678 campioni giornalieri di PM10 e 767 campioni di PM2,5. La massa del articolato è stata determinata da ARPA Lombardia per gravimetria. Le analisi di K sono state condotte da ARPA Lombardia utilizzando diverse tecniche analitiche: fluorescenza a raggi X a dispersione di energia (ED-XRF), spettrofotometria di emissione al plasma ottico (ICP- OES) e assorbimento atomico (AA). Le determinazioni di Levoglucosano utilizzate in questo studio sono state effettuate dalla U.O.3 (Università di Milano, Istituto di Fisica Generale e Applicata (IFGA) e Dipartimento di Chimica Inorganica Metallorganica e Analitica (CIMA). La tecnica utilizzata è stata la cromatografia ionica con rivelatore a corrente amperometrica pulsata (HPAEC-PAD). In totale sono disponibili determinazioni di levoglucosano in180 campioni. Per maggiori dettagli sulle tecniche analitiche si rimanda alla relazione della citata. U.O.

4 3. Risultati In tabella sono riportate le concentrazioni medie di K nel PM10 nelle diverse postazioni di misura del Progetto Parfil selezionate per questo studio. Come si può apprezzare la tipologia dei siti copre le diverse situazioni che si presentano sul territorio regionale. Rientrano in questo studio siti di fondo urbano nelle diverse fasce latitudinali e altitudinali (pianura, zona metropolitana, fascia prealpina e alpina). Tra i siti studiati è compresa una postazione nel parco di Monza che per le sue caratteristiche potrebbe classificarsi come rurale anche se inserita in un contesto urbanizzato. Infine viene considerato il sito remoto in quota di San Colombano quale indicatore dei valori di fondo remoto. Le concentrazioni medie di K nel PM10 nel periodo oscillano tra 0,06 µg/m 3 nel sito remoto e 0,69 µg/m 3 nel sito di fondo urbano alpino (Tabella 3.1). Nel resto delle aree urbane le medie si collocano tra 0,36 µg/m 3 (Varese) e 0,58 µg/m 3 (Milano-Messina). Tabella 3.1 Sintesi statistica delle concentrazioni di K nel PM10 nelle postazioni di misura del Progetto Parfil nel periodo Sito tipo di stazione n. dati media dev std media invernale media estiva unità di misura (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) Alpe S.Colombano remota 84 0,06 0,06 0,05 0,06 Cantù fondo urbano 199 0,46 0,29 0,58 0,35 Como fondo urbano 215 0,46 0,28 0,57 0,39 Cremona fondo urbano pianura 381 0,52 0,30 0,69 0,40 Lodi fondo urbano pianura 71 0,52 0,33 0,68 0,37 MI-Messina fondo urbano 101 0,58 0,41 0,68 0,50 MI-P.Sempione fondo urbano 124 0,36 0,19 0,52 0,31 MI-Pascal fondo urbano 151 0,45 0,29 0,54 0,40 Monza-Parco fondo rurale 170 0,46 0,25 0,60 0,32 Sondrio fondo urbano valle 98 0,69 0,69 1,22 0,29 Varese fondo urbano 84 0,35 0,22 0,41 0,30 Nella tabella 3.2 sono riportate le concentrazioni di K nel PM2,5 nel periodo le quali oscillano tra un minimo di 0,03 µg/m 3 nel sito remoto fino a 0,54 µg/m 3 nel sito urbano metropolitano di Milano-Messina. Le concentrazioni medie per le altre postazioni si collocano tra 0,15 µg/m 3 e 0,30 µg/m 3. Il rapporto tra le concentrazioni di K nel PM2,5 e nel PM10 (K PM2,5 /K PM10 ) presenta un valore medio di 0,53. Il valore minimo del rapporto K PM2,5 /K PM10, pari a 0,38 è stato osservato a Milano-Pascal mentre il valore più elevato, pari a 0,63, è stato quello della postazione di Cantù.

5 Tabella 3.2 Sintesi statistica delle concentrazioni di K nel PM2,5 nelle postazioni di misura del Progetto Parfil Sito tipo di stazione n. dati media dev std media invernale media estiva unità di misura (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) Abbadia C. (LO) rurale 35 0,24 0,21 0,39 0,09 Alpe S.Colombano remota 95 0,03 0,02 0,03 0,03 Bosco Fontana (MN) fondo rurale 73 0,15 0,08-0,15 Cantù fondo urbano 156 0,29 0,23 0,42 0,14 Cremona fondo urbano pianura 77 0,28 0,22 0,40 0,14 Mantova fondo urbano pianura 48 0,15 0,08-0,15 MI-Messina fondo urbano 76 0,54 0,34 0,65 0,39 MI-Pascal fondo urbano 116 0,17 0,16 0,28 0,10 Varese fondo urbano 91 0,17 0,11 0,22 0,09 L andamento temporale per l intero periodo di campionamento per il PM10 e per il PM2,5 è riportato nelle figure 3.1 e 3.2. Il trend temporale delle concentrazioni in tutte le postazioni presenta una marcata stagionalità con valori invernali superiori a quelli estivi. Le concentrazioni più elevate si registrano nei due mesi più freddi dell anno: gennaio e dicembre. Lo stesso andamento si osserva sia nelle concentrazioni di PM2,5. Entrando più nel dettaglio dei siti considerati si osserva che non ci sono variazioni significative nelle concentrazioni di K nel PM10 tra estate e inverno nel sito remoto (il rapporto è 0,9). D altra parte, i valori medi della maggior parte delle postazioni analizzate risultano essere tra 1,3 e 1,9 volte superiori in inverno rispetto all estate. Fa eccezione il sito di Sondrio (fondovalle alpino) dove le concentrazioni invernali di questo elemento risultano essere 4 volte superiori rispetto a quelle estive. Per il PM2,5 la variazione stagionale nella concentrazione di K risulta più marcata rispetto a quella osservata nel PM10 per i diversi siti urbani considerati (esclusa l area alpina). I valori invernali sono in media tra 1,7 e 3,0 volte superiori rispetto a quelli estivi. Diverso comportamento è stato registrato nel sito remoto nel quale, come già segnalato per il PM10, non si registrano variazioni di rilievo tra estate e inverno.

6 Andamento temporale delle concentrazioni di K nel PM10 in 11 postazioni di misura del progetto Parfil (µg/m 3 ) Alpe S.Colombano Cantù Como Cremona Lodi MI-Messina MI-P.Sempione suolo MI-Pascal Monza-Parco Sondrio Varese µg/m 3 01/01/ /01/ /03/ /03/ /04/ /05/ /06/ /07/ /08/ /09/ /10/ /11/ /12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /07/ /08/ /09/ /10/ /11/ /12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /07/ /08/ /09/ /10/ /11/ /12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/2007

7 Andamento temporale delle concentrazioni di K nel PM2,5 in 9 postazioni di misura del progetto Parfil (µg/m 3 ) Abbadia C. (LO) Alpe S.Colombano Bosco Fontana (MN) Cantù Cremona Mantova MI-Messina MI-Pascal Varese µg/m 3 01/01/04 31/01/04 01/03/04 31/03/04 30/04/04 30/05/04 29/06/04 29/07/04 28/08/04 27/09/04 27/10/04 26/11/04 26/12/04 25/01/05 24/02/05 26/03/05 25/04/05 25/05/05 24/06/05 24/07/05 23/08/05 22/09/05 22/10/05 21/11/05 21/12/05 20/01/06 19/02/06 21/03/06 20/04/06 20/05/06 19/06/06 19/07/06 18/08/06 17/09/06 17/10/06 16/11/06 16/12/06 15/01/07 14/02/07 16/03/07 15/04/07 15/05/07 14/06/07

8 Le concentrazioni di K in percentuale rispetto alla massa del particolato è riportata nelle figure 3.3 e 3.4. Si osserva che il contributo del K alla massa del PM10 nella maggior parte delle postazioni si colloca intorno all 1%. I valori più modesti sono quelli registrati nella postazione remota di San Colombano (0,7%) mentre quelli più elevati sono quelli di Sondrio (1,6%) seguiti da quelli di Cantù e Varese (1,1 %-1,2%). Nel PM2,5 il contributo del K alla massa totale oscilla tra 0,1% e 1,2%. Probabilmente i valori bassi di Cremona e MI-Messina risentono della forte escursione nelle percentuali tra inverno ed estate come si riflette dalla differenza tra la media e la mediana. L andamento stagionale del contenuto percentuale di K nella massa del particolato è diverso rispetto alla concentrazione di questo elemento rispetto al volume d aria aspirato (espressa in µg/m 3 ). Soltanto nel sito urbano di Sondrio le percentuali di K nel PM10 sono quasi il doppio rispetto a quelle estive mentre negli altri siti i valori non presentano variazioni significative tra estate e inverno. Al contrario se si considerano le percentuali di K nel PM2,5 i valori invernali sono nella maggior parte dei casi superiori a quelli estivi con un rapporto che oscilla tra 1,3 e 12,3. Questo risultato indica che il contenuto di K del particolato atmosferico varia nelle diverse frazioni dimensionali e che la componente che deriva dal riscaldamento (quella che presenta maggiore stagionalità estate-inverno) è legata alla frazione più fine. Figura 3.3 Concentrazione di K espressa come percentuale del PM percentuale minimo 25 P mediana 75 P massimo Alpe S.Colombano Cantù Como Cremona Lodi MI-Messina MI-P.Sempione suolo MI-Pascal Monza-Parco Sondrio Varese

9 Figura 3.4 Concentrazione di K espressa come percentuale del PM2, percentuale 4 3 minimo 25 P mediana 75 P massimo Alpe S.Colombano Cantù Cremona MI-Messina MI-Pascal Varese Nelle tabelle sono riportati i coefficienti di correlazione di Pearson tra le concentrazioni relative giornaliere di K nel PM10 e nel PM2,5 nelle diverse postazioni del Progetto Parfil. Si osserva che in generale la correlazione tra i siti risulta relativamente debole. Per quanto riguarda il PM10, i siti meglio correlati sono, come prevedibile, i due che si collocano all interno della città di Milano (via Pascal e Parco Sempione). Il sito di Mi-Sempione è anche correlato con i siti di Cantù e Cremona. Quest ultimo a sua volta è correlato con i siti di Lodi e Mi- Pascal. Il sito di Monza, d altra parte è correlato con quello di Varese. Sulla base di queste considerazioni si possono riscontrare tre raggruppamenti di siti: uno che include i siti della fascia centrale e meridionale della regione più il sito di Cantù; un secondo raggruppamento meno compatto includerebbe alcuni siti della fascia centro-nord, mentre i siti che non trovano correlazioni con gli altri sono quelli della fascia alpina e il sito di Como. Nel PM2,5, vista la minore copertura temporale è stato possibile confrontare soltanto 6 dei 9 siti studiati. In questo caso le correlazioni sono ancora più deboli di quelle osservate nel PM10 ad eccezione di Cremona e Cantù che presentano una correlazione significativa.

10 Tabella 3.3 Correlazione tra le concentrazioni di K in percentuale del PM10 nei siti del progetto Parfil* S.Colombano Cantù Como Cremona Lodi MI-Messina MI-P.Sempione MI-Pascal Monza-Parco Sondrio Varese S.Colombano n.d Cantù Como Cremona Lodi n.d MI-Messina n.d n.d n.d. n.d. n.d. n.d MI-P.Sempione n.d MI-Pascal n.d Monza-Parco n.d Sondrio n.d Varese Tabella 3.4 Correlazione tra le concentrazioni di K in percentuale del PM2,5 nei siti del progetto Parfil* S.Colombano Cantù Cremona MI- Messina MI- Pascal Varese S.Colombano n.d Cantù Cremona n.d MI-Messina n.d n.d n.d MI-Pascal n.d Varese * n.d. indica che non esistono sufficienti dati in parallelo nelle due stazioni considerate per calcolo del coefficiente di correlazione

11 Figura 3.5 Dendogramma Dendrogramma delle delle concentrazioni concentrazioni relative relative degli degli elementi elementi e delle delle concentrazioni di massa delle varie concentrazioni classi dimensionali. massa Sondrio delle varie Febbraio classi 2007 dimensionali Sondrio - febbraio Indice di similarità R (#) Mg Pb V Al Fe Ba Si 2.0 Ca Cu 2.5 Mn Ni 1.6 Ti K Zn Cr Cl S Br Elementi e classi dimensionali (estremo inferiore - µm) Figura 3.6 Fotografia al SEM del particolato emesso da un impianto domestico di combustione di biomasse (foto ARPA Lombardia).

12 Allo scopo di identificare la frazione dimensionale alla quale può essere associata la presenza di K è stata eseguita un analisi a cluster su una serie di campioni per le quali erano disponibili informazioni sulla distribuzione dimensionale ottenuta tramite l utilizzo di un contatore di particelle. In questi campioni, raccolti in una postazione nella quale il contributo delle emissioni di biomassa al PM è significativo, si osserva che questo elemento è associato alla frazione dimensionale tra 0,25 e 0.28 µm (Figura 3.6). Queste indicazioni vengono confermate dall analisi al SEM di un campione di particolato emesso da un impianto domestico per la combustione delle biomasse nel quale è stato riscontrato un contenuto di K pari al 30% della massa del particolato. Come si osserva nella fotografia della figura 3.7 il particolato appare omogeneo e di dimensioni submicrometriche. Le concentrazioni percentuali di Levoglucosano nel PM10 con una buona copertura temporale sono disponibili per 4 dei siti studiati. Le postazioni considerate rappresentano le diverse aree geografiche della regione includendo l area metropolitana, la pianura nella parte meridionale, la zona subalpina e quella alpina. Come per il K i valori più elevati sono quelli misurati nella postazione alpina di fondovalle (Figura 3.7). I valori nella postazione subalpina non differiscono molto da quelli osservati nella postazione urbana metropolitana mentre nella pianura meridionale le concentrazioni appaiono più modeste. I valori invernali di Levoglucosano sono in media 3-4 volte superiori a quelli estivi ad eccezione del sito di MI-Pascal nel quale il rapporto sale a 10. Il diagramma XY (scatter plot) delle percentuali di K e di levoglucosano nel PM10 riportato in figura 3.8 mette in evidenza l esistenza di una correlazione tra questi due componenti nelle postazioni analizzate. I parametri della retta di regressione risultano in un coefficiente angolare pari a 0,6 e un R 2 pari a 0,63. Il sito metropolitano si discosta dal trend indicato dagli altri tre siti indicando che le percentuali i di K in questa postazione sono minori rispetto a quelle attese in base al contenuto di levoglucosano. Se si esclude il sito MI-Pascal il coefficiente angolare non subisce modificazioni ma il R 2 diventa E opportuno sottolineare che la relazione tra K e levoglucosano che scaturisce da questa elaborazione deve essere considerata indicativa in quanto, per motivazioni legate alle tecniche analitiche, le determinazioni chimiche di K e di levoglucosano non sono state eseguite sugli stessi campioni.

13 Figura 3.7 Concentrazione di Levoglucosano espressa come percentuale del PM percentuale minimo 25 P mediana 75 P massimo Cantù Lodi MI-Pascal Sondrio Figura 3.8 Diagramma XY delle percentuali di K e di Levoglucosano nel PM10 1,8 1,6 1,4 y = 0,607x + 0,7501 R 2 = 0,9679 Cantù Sondrio 1,2 K (%) 1 0,8 0,6 0,4 Lodi y = 0,6131x + 0,6637 R 2 = 0,6265 MI-Pascal 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 levoglucosano (%) Linea continua: retta di regression per i 4 siti; linea tratteggiata: retta di regressione senza MI-Pascal

14 Conclusioni Variazioni stagionali delle concentrazioni di K nel particolato atmosferico si osservano in tutte le postazioni, ad eccezione di quella remota, e sono più marcate nel PM2,5 rispetto al PM10. Tuttavia se si considera il contributo percentuale del K alla massa totale del particolato si osserva che nel PM10, ad eccezione del sito di Sondrio, non ci sono differenze significative tra estate inverno,mentre nel PM2,5 le concentrazioni invernali sono superiori a quelle invernali nella maggior parte dei siti. Questo risultato indica che esiste un contributo di K nella frazione coarse del PM10 (PM10-PM2,5) che non ha una componente stagionale, come ci si potrebbe attendere per la combustione di biomasse. Mentre il contenuto di K del PM2,5, che presenta una maggiore stagionalità, potrebbe essere maggiormente correlato alla combustione di biomasse. L associazione tra K elementare e le frazioni dimensionali sub-micrometriche del particolato atmosferico viene confermata dall analisi incrociata della composizione chimica, delle classi dimensionali e delle immagini al SEM su campioni ambientali e campionamenti alla sorgente. Il K elementare nel PM10 risulta correlato al levoglucosano a conferma del ruolo della combustione di biomasse nelle emissioni di questo elemento. Tuttavia visto che esistono variazioni di rilievo tra il sito metropolitano e gli altri siti e considerato che il numero di siti per i quali sono disponibili set completi dei due parametri è limitato la regressione presentata in questo studio non può considerarsi esaustiva e richiede ulteriore approfondimenti. Sulla base di quanto esposto in precedenza si ritiene che una strategia per la valutazione del contributo delle biomasse al particolato atmosferico debba considerare entrambi i marker. In particolare, per ricavare una funzione che descriva il rapporto tra K e levoglucosano sarebbe opportuno mettere a confronto la percentuale di K elementare nella frazione dimensionale più fine del particolato con il levoglucosano in un maggiore numero di siti, effettuando le analisi sugli stessi campioni. Da questo punto di vista il PM2,5 appare più adatto rispetto del PM10. Ciononostante, se si considera che il minimo della distribuzione dimensionale tra la moda coarse e la moda di accumulazione si trova intorno 1 micron (Relazione UO 1 Gruppo speciazione chimica - figura 3.2 pagina 22) sarebbe ancora più appropriato l utilizzo della concentrazione di K in percentuale nel PM1. Dal punto di vista della distribuzione geografica, le aree che presentano le maggiori concentrazioni percentuali di K (> 1%) nel particolato sono Sondrio, Cantù e Varese. Le postazioni urbane delle zone centro-meridionale della regione presentano valori omogenei che si attestano intorno all 1%. Nel sito remoto sono state osservate poche variazioni inverno-estate quindi si potrebbe ritenere che il contributo della combustione di biomasse al particolato atmosferico non interessa

15 direttamente questo sito in modo rilevante in quanto durante l inverno il sito rimane al di sopra dello strato rimescolato mentre in estate, ad eccezione degli incendi o altri eventi puntuali, le sorgenti di particolato da combustione di biomasse non hanno un influenza predominante.

16 Bibliografia Angelino E., Bertagna S., Caserini S., Giudici A., Hugony F., Marengo S., Mascherpa A., and Migliavacca G., Experimental investigations of the influence of transitory phases on small-scale wood combustion emissions. Chemical Engineering Transactions, 16, Khalil, M.A.K., Rasmussen, R.A., Tracers of wood smoke. Atmospheric Environment 37, Piazzalunga A., Fermo P., Leonia M.C., Vecchi R., Valli G., Di Toro M., De Gregorio M.A., and Marengo S.,2006. Levoglucosan: a marker for biomass burning in atmospheric particulate matter. PM2006 Firenze, Settembre Piazzalunga A., P. Fermo, R. Vecchi, G. Valli, C. Belis, O. Cazzuli Wood combustion contribution to PM: results of three winter campaigns ( ) in Lombardy (Italy). Proceedings of the European Aerosol Conference. Salonicco Agosto Simoneit B.R.T., J. J. Schauer, C. G. Nolte, D. R. Oros, V. O. Eliasa M. P. Fraser, W. F. Rogge and G. R. Cass Levoglucosan, a tracer for cellulose in biomass burning and atmospheric particles Atmospheric Environment 33,

17 ALLEGATO 1 Analisi di IPA sui campioni di particolato relativo alla combustione della legna in stufe e camini Nel presente allegato si illustrano i valori di IPA misurati alle emissioni di impianti di combustione di biomasse per il riscaldamento domestico. Sono stati raccolti 10 campioni di particolato emesso da due impianti: un caminetto alimentato a legna e una stufa alimentata a pellets. Allo scopo di ottenere informazioni il più possibile aderenti alle emissioni effettive di questa tipologia di impianti i campionamenti sono stati effettuati nelle condizioni reali di utilizzo in apparecchiature collocate ed utilizzate in abitazioni e non in apparecchiature da laboratorio. I fumi sono stati campionati all esterno della canna fumaria per consentire la diluizione con l aria ambiente e raffreddati a temperatura ambiente prima del campionamento. Gli IPA sono stati determinati da ARPA Lombardia utilizzando la tecnica HPLC con rivelatore a fluorescenza. Visto che lo scopo del campionamento è ottenere un profilo delle sorgenti i valori di IPA vengono espressi ppm rispetto alla massa totale del particolato emesso. Nella figura sottostante sono riportate le concentrazioni di 6 IPA, tra quelli presenti prevalentemente nella fase solida. I valori registrati nel caminetto sono superiori di un ordine di grandezza rispetto a quelle della stufa a pellets. Le differenze più marcate si osservano nel benzo(b)fluorantene e nel dibenzo(ah)antracene nelle quali il rapporto è circa 40:1, oltre che nel benzo(a)pirene per il quale è fissato un valore obiettivo di qualità dell aria. L unico composto per il quale non si osservano differenze significative è il benzo(ghi)perilene. Vista la grande variabilità di questo tipo i sorgente e il limitato numero di campioni disponibili al momento, questi risultati vengono considerati come un primo approccio nella caratterizzazione delle emissioni da combustione di biomasse che richiederà ulteriori approfondimenti.

18 IPA/ PM (ppm) caminetto stufa a pellets benzo(b)fluorantene benzo(k)fluorantene benzo(a)pirene dibenzo(ah)antracene benzo(ghi)perilene indeno(123cd)pirene

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