OBIETTIVI La valutazione della qualità dell'aria e la stima dell'esposizione agli inquinanti aerodispersi negli ambienti indoor rivestono una notevole importanza se si considera che più dell'80% del tempo viene trascorso nelle abitazioni, in scuole ed università, negli uffici e nei mezzi di trasporto. Nel caso del particolato atmosferico (PM), l'accuratezza di tali valutazioni è notevolmente influenzata dalla variabilità nella composizione delle polveri inalate e dalla capacità di poter discriminare i contributi alle polveri totali dovuti alla presenza di specifiche sorgenti indoor e/o outdoor. Lo studio, realizzato e finanziato nell'ambito del progetto INAIL BRiC n. 22/2016, ha lo scopo di valutare la concentrazione e la composizione chimica del PM10 campionato indoor in un ambiente universitario, con l'obiettivo di valutare le proprietà del particolato indoor in funzione della composizione del PM di origine outdoor, delle caratteristiche degli ambienti selezionati, della presenza/assenza degli studenti. METODI I campionamenti sono stati eseguiti presso il Dipartimento di Fisica dell'Università Sapienza di Roma in un sito outdoor di riferimento ed in cinque siti indoor, che includono un laboratorio di ricerca e quattro aule differenti per grandezza ed ubicazione all'interno dell'edificio. Le campagne di misura sono state condotte per una durata di almeno due settimane sia durante la stagione invernale che estiva, impiegando strumenti di campionamento silenziosi a basso flusso (<35dB, 10 L/min) programmati per campionare separatamente durante le ore diurne, le ore notturne ed i weekend. I campionamenti sono stati condotti simultaneamente in tutti i siti e parallelamente su membrane in Teflon e quarzo, in modo da ottenere la caratterizzazione chimica completa del PM. Sulle membrane in Teflon sono stati determinati la concentrazione in massa di PM10, i macro-elementi, gli ioni solubili, i micro-elementi appartenenti alle frazioni solubile e residua; le membrane in quarzo sono state impiegate per la determinazione del carbonio organico ed elementare. RISULTATI I risultati hanno mostrato una notevole differenza nella concentrazione e composizione chimica del PM campionato nei siti indoor durante le ore diurne, notturne ed i weekend, e tra i siti indoor ed il sito di riferimento esterno. In tutti gli ambienti interni i contributi maggiori alla massa totale di PM sono dovuti alle specie di origine crustale e di natura organica, entrambe legate alla presenza delle persone e correlate a processi di abrasione meccanica e ri-sollevamento di elementi di natura terrigena ed all'emissione di particelle organiche di natura primaria (fibre tessili e frammenti di pelle). Entrambi i contributi sono risultati essere influenzati dal rapporto tra il numero di occupanti e la volumetria dell'ambiente, nonché dal tempo di permanenza degli studenti. I processi di infiltrazione ed il ricambio d'aria dovuto all'apertura e/o chiusura di porte e finestre sono risultati responsabili delle concentrazioni misurate indoor di componenti di origine tipicamente esterna: nel caso di specie associate al traffico veicolare, generalmente appartenenti alle frazioni più fini del PM, sono stati misurati rapporti di concentrazione indoor/outdoor (I/O) molto vicini all'unità sia durante le ore diurne che durante le ore notturne e i weekend, con valori inferiori solo per i siti equipaggiati con sistemi di filtrazione dell'aria; nel caso di specie associate a particelle più grossolane (ad esempio di origine marina) i rapporti I/O sono risultati sensibilmente inferiori all'unità, ma piuttosto diversi tra i siti e tra i diversi periodi di campionamento. CONCLUSIONI La caratterizzazione chimica completa del PM10 campionato in diversi ambienti indoor universitari ha evidenziato, durante le ore diurne, una notevole variabilità nella composizione chimica delle polveri in funzione del grado di occupazione delle aule e della volumetria degli ambienti. Durante le ore notturne e i weekend, le differenze evidenziate tra i siti sono ascrivibili a processi di infiltrazione, la cui entità è strettamente correlata alle caratteristiche costruttive dell'edificio ed alle proprietà fisiche delle particelle.
Caratterizzazione chimica del PM10 in ambienti universitari
Luca Tofful;Maria Catrambone;Cinzia Perrino
2019
Abstract
OBIETTIVI La valutazione della qualità dell'aria e la stima dell'esposizione agli inquinanti aerodispersi negli ambienti indoor rivestono una notevole importanza se si considera che più dell'80% del tempo viene trascorso nelle abitazioni, in scuole ed università, negli uffici e nei mezzi di trasporto. Nel caso del particolato atmosferico (PM), l'accuratezza di tali valutazioni è notevolmente influenzata dalla variabilità nella composizione delle polveri inalate e dalla capacità di poter discriminare i contributi alle polveri totali dovuti alla presenza di specifiche sorgenti indoor e/o outdoor. Lo studio, realizzato e finanziato nell'ambito del progetto INAIL BRiC n. 22/2016, ha lo scopo di valutare la concentrazione e la composizione chimica del PM10 campionato indoor in un ambiente universitario, con l'obiettivo di valutare le proprietà del particolato indoor in funzione della composizione del PM di origine outdoor, delle caratteristiche degli ambienti selezionati, della presenza/assenza degli studenti. METODI I campionamenti sono stati eseguiti presso il Dipartimento di Fisica dell'Università Sapienza di Roma in un sito outdoor di riferimento ed in cinque siti indoor, che includono un laboratorio di ricerca e quattro aule differenti per grandezza ed ubicazione all'interno dell'edificio. Le campagne di misura sono state condotte per una durata di almeno due settimane sia durante la stagione invernale che estiva, impiegando strumenti di campionamento silenziosi a basso flusso (<35dB, 10 L/min) programmati per campionare separatamente durante le ore diurne, le ore notturne ed i weekend. I campionamenti sono stati condotti simultaneamente in tutti i siti e parallelamente su membrane in Teflon e quarzo, in modo da ottenere la caratterizzazione chimica completa del PM. Sulle membrane in Teflon sono stati determinati la concentrazione in massa di PM10, i macro-elementi, gli ioni solubili, i micro-elementi appartenenti alle frazioni solubile e residua; le membrane in quarzo sono state impiegate per la determinazione del carbonio organico ed elementare. RISULTATI I risultati hanno mostrato una notevole differenza nella concentrazione e composizione chimica del PM campionato nei siti indoor durante le ore diurne, notturne ed i weekend, e tra i siti indoor ed il sito di riferimento esterno. In tutti gli ambienti interni i contributi maggiori alla massa totale di PM sono dovuti alle specie di origine crustale e di natura organica, entrambe legate alla presenza delle persone e correlate a processi di abrasione meccanica e ri-sollevamento di elementi di natura terrigena ed all'emissione di particelle organiche di natura primaria (fibre tessili e frammenti di pelle). Entrambi i contributi sono risultati essere influenzati dal rapporto tra il numero di occupanti e la volumetria dell'ambiente, nonché dal tempo di permanenza degli studenti. I processi di infiltrazione ed il ricambio d'aria dovuto all'apertura e/o chiusura di porte e finestre sono risultati responsabili delle concentrazioni misurate indoor di componenti di origine tipicamente esterna: nel caso di specie associate al traffico veicolare, generalmente appartenenti alle frazioni più fini del PM, sono stati misurati rapporti di concentrazione indoor/outdoor (I/O) molto vicini all'unità sia durante le ore diurne che durante le ore notturne e i weekend, con valori inferiori solo per i siti equipaggiati con sistemi di filtrazione dell'aria; nel caso di specie associate a particelle più grossolane (ad esempio di origine marina) i rapporti I/O sono risultati sensibilmente inferiori all'unità, ma piuttosto diversi tra i siti e tra i diversi periodi di campionamento. CONCLUSIONI La caratterizzazione chimica completa del PM10 campionato in diversi ambienti indoor universitari ha evidenziato, durante le ore diurne, una notevole variabilità nella composizione chimica delle polveri in funzione del grado di occupazione delle aule e della volumetria degli ambienti. Durante le ore notturne e i weekend, le differenze evidenziate tra i siti sono ascrivibili a processi di infiltrazione, la cui entità è strettamente correlata alle caratteristiche costruttive dell'edificio ed alle proprietà fisiche delle particelle.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
