PARTICOLATO ATMOSFERICO INDOOR IN SCUOLE ED ABITAZIONI: COMPOSIZIONE CHIMICA E SORGENTI

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1 PARTICOLATO ATMOSFERICO INDOOR IN SCUOLE ED ABITAZIONI: COMPOSIZIONE CHIMICA E SORGENTI L. Tofful 1, S. Canepari 2, F. Cibella 3, S. Pareti 1, C. Perrino 1 1 CNR-Istituto sull'inquinamento Atmosferico, Montelibretti (RM) 2 Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma 3 CNR-Istituto di Biomedicina ed Immunologia Molecolare, Palermo VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 216 Roma, 17-2 Maggio 216

2 Aspetti normativi Aria ambiente D.Lgs 155/21 (recepimento Direttiva 28/5/CE)

3 Aria Non esiste una normativa organica riguardante gli inquinanti indoor OMS: linee guida per la qualità dell aria indoor limitatamente a: benzene, CO, formaldeide, naftalene, NO 2, IPA, radon, tricloroetilene, tetracloroetilene Accordo tra il Ministero della Salute, le Regioni e le Province autonome: Linee guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati Normative specifiche riguardo i materiali da costruzione, i manufatti contenenti formaldeide, divieto di fumo 85-9% 7-9% Traffico 2-5% Aria aperta

4 Qualità dell aria (IAQ) Sorgenti indoor + Caratterizzazione chimica del PM indoor: campionamento su membrane filtranti uso di strumentazione silenziosa flussi di prelievo compatibili con le esigenze di natura analitica

5 Obiettivi Composizione chimica del PM 2,5 in abitazioni e scuole: concentrazione di massa macro-componenti metalli (XRF), ioni idrosolubili (IC), OC ed EC (TOA) micro-componenti e componenti in tracce (ICP) frazione solubile - frazione residua Differenze indoor/outdoor: effetti del sito di campionamento condizioni meteo presenza di sorgenti locali Calcolo delle macro-componenti principali del PM: composizione media - andamenti giornalieri Specie rilevanti per la salute: sorgenti penetrazione negli ambienti indoor Organici Secondari inorganici Macro-sorgenti del PM 2,5 Mare Traffico Suolo

6 Aree di studio Siti di campionamento: ABITAZIONI Urbano (Roma): 1 in estate e inverno Urbano (Roma): 2 in parallelo in inverno Urbano* (Malta): 4 in inverno (Progetto RESPIRA) Peri-urbano (2 Km da Roma): 1 in inverno Rurale* (4 Km da Roma): 1 in inverno Industriale* (Gela): 2 in parallelo (estate e inverno) Industriale* (Gela): 72 in inverno (Progetto RESPIRA) Siti di campionamento: SCUOLE Urbano (Roma): 3 in parallelo (estate e inverno) Urbano (Malta): 6 in inverno (Progetto RESPIRA) Industriale (Gela): 12 in inverno (Progetto RESPIRA) Rurale* Peri-urbano Urbano Campionamenti di PM 2,5 (24h o 48h*) su Teflon e Quarzo (campionatori silenziosi 1 L/min) abitazioni (1 L/min) scuole (38 L/min) Urbano* Industriale*

7 Concentrazione (µg/m 3 ) Composizione media (abitazioni) Concentrazione (µg/m 3 ) 1% 8% 6% 4% 2% % Suolo Mare Reaz. Atmosfera Organici Traffico Case (Roma, residenziale): Organici ~ 6% in media in inverno Attività domestiche Cottura cibi Presenza/assenza degli occupanti INDOOR OUTDOOR Inverno Organici Estate Silicio. Case estate Case inverno

8 Concentrazione (µg/m 3 ) Composizione media (scuole) Concentrazione (µg/m 3 ) 1% 8% 6% 4% 2% Suolo Mare Reaz. Atmos. Organici Traffico Scuole (Roma): Suolo ~ 25% in media in estate Studenti e personale scolastico % Inverno INDOOR OUTDOOR Suolo Estate 1..5 Calcio. Scuole estate Scuole inverno

9 Concentrazione (µg/m 3 ) Concentrazione (µg/m 3 ) Specie secondarie 4/12 5/12 6/12 7/12 8/12 9/12 1/12 11/12 12/12 13/12 14/12 15/12 16/12 17/12 18/12 19/12 2/ SO 4 2- Case e scuole: Secondari inorganici Elevati fattori di infiltrazione Effetto della temperatura sulle concentrazioni indoor in inverno Abitazioni inverno Abitazioni estate NH 4 + Scuole inverno Scuole estate µg/m SO 4 2- NH 4 +. Abitazioni inverno Abitazioni estate Scuole inverno Scuole estate.4.2.

10 Concentrazione (ng/m 3 ) Concentrazione (ng/m 3 ) 25/2 26/2 27/2 Sorgente Traffico 28/2 1/3 2/3 3/3 4/3 5/3 6/3 7/3 8/3 9/3 1/3 11/3 12/3 13/3 14/3 Concentrazione (ng/m 3 ) 25/2 26/2 27/2 28/2 1/3 2/3 3/3 4/3 5/3 6/3 7/3 8/3 9/3 1/3 11/3 12/3 13/3 14/ Peri-urbano inverno Sb residuo Industriale inverno Urbano inverno Urbano estate R 2 IN Mn Fe Mo Sn Sb Pb Mn 1. Fe Mo Sn Sb Pb R 2 OUT sempre >,8 In/Out Mn.76 Fe.66 Mo.88 Sn.95 Sb.86 Pb Mo residuo Mn residuo.

11 Concentrazione (ng/m 3 ) Concentrazione (ng/m 3 ) Siti costieri Ni Roma (urbano) Gela inverno Gela estate Malta Inverno Malta Estate V Traffico navale: Gradiente geografico Differenze stagionali Elevata capacità di penetrazione Rapporti di concentrazione ~ 1 Roma (urbano) Gela inverno Gela estate Malta Inverno Malta Estate

12 Concentrazione (ng/m 3 ) Concentrazione (ng/m 3 ) Siti rurali (inverno) Rurale (Roma) Peri-urbano (Roma) Rb estratto K solubile Gela Malta Combustione biomasse Inverno: Gradiente geografico Elevata capacità di penetrazione Rapporti di concentrazione ~ 1 R 2 IN Rb Cs Tl K Rb 1. Cs Tl K R 2 OUT sempre >,8. Rurale (Roma) Peri-urbano (Roma) Gela Malta

13 Concentrazione (ng/m 3 ) Concentrazione (ng/m 3 ) Sorgenti Concentrazione (ng/m 3 ) Cu Case Scuole Rame indoor: Concentrazioni maggiori negli ambienti indoor Utilizzo di personal computer Utilizzo di apparecchiature dotate di motori a spazzola (aspirapolveri) Cu (sito A) B B Cu (sito B) 4/7 6/7 8/7 1/7 12/7 14/7 16/7 4/7 6/7 8/7 1/7 12/7 14/7 16/7

14 Concentrazione (ng/m 3 ) Fumo di sigaretta Concentrazione (ng/m 3 ) 18 Tl estratto 9 La estratto Fumatori Non-fumatori Nessuna 1/4 al giorno 5 al giorno Smoke / No smoke Numero sigarette fumate

15 Conclusioni Quali difficoltà nello studio dell inquinamento in ambienti confinati Variabilità temporale della concentrazione degli inquinanti Molteplicità di sorgenti interne Contributi di provenienza esterna Necessità di monitoraggi Prolungati nel tempo per lo studio della variabilità temporale Simultanei per confrontare i siti in termini di sorgenti, di concentrazione e composizione Prospettive future Stime modellistiche sulle modalità di ri-sollevamento e sulla dinamica del PM all interno degli ambienti confinati Migliore comprensione delle modalità con cui le particelle atmosferiche penetrano all interno degli edifici (influenza delle condizioni micro-meteorologiche esterne, delle caratteristiche costruttive degli edifici, della presenza di sistemi di ventilazione forzata)

16 Grazie per l attenzione CNR-IIA Istituto sull'inquinamento Atmosferico Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma CNR-IBIM Istituto di Biomedicina ed Immunologia Molecolare tofful@iia.cnr.it Luca Tofful