Sono stati studiati, presso il sito semi-rurale di Tito Scalo, gli effetti del trasporto di particelle provenienti dall’Islanda (durante l’eruzione del vulcano Eyjafjöll), dal Nord-Est Europa e dal Nord-Africa. I risultati sono stati pubblicati dai ricercatori del CNR-IMAA sulla rivista Environmental Science and Pollution Research, evidenziando il contributo non trascurabile dei solfati e delle particelle inquinanti in generale sulla composizione locale del particolato atmosferico.
L’aerosol è una delle componenti atmosferiche che maggiormente influenza i cambiamenti climatici (IPCC,2013) per il contributo al bilancio energetico atmosferico fortemente dipendente dalle loro proprietà chimico-fisiche. Inoltre, le particelle fini (dimensioni inferiori a 1 mm) sono più facilmente inalabili e possono penetrare più a fondo nell’organismo, provocando seri danni sia al sistema respiratorio che a quello cardio-vascolare. Non solo le dimensioni, quindi, ma anche la composizione chimica può amplificare questi effetti. Infatti, a causa della circolazione delle masse d’aria su percorsi lunghi (centinaia/migliaia di chilometri), il particolato atmosferico trasportato “invecchia” con conseguente alterazione sia della sua struttura che della composizione chimica. Lo studio, effettuato in collaborazione tra i ricercatori del LIRA (Laboratorio di Interferometria e RAdiometria), del LGMA (Laboratorio di Geologia Medica ed Ambientale) e dell’Università della Basilicata, ha integrato le informazioni sulla composizione “ottica” dell’aerosol sulla colonna atmosferica con quelle sulla composizione chimica e morfologica al suolo ottenute mediante l’analisi al microscopio elettronico (SEM). Per questo si è utilizzato un data-base di misure contemporanee radiometriche e gravimetriche, realizzato dal 2008 al 2010, tra le quali si sono considerate le giornate caratterizzate da masse d’aria di provenienza specifica (NE-Europa, Nord Africa, Islanda). Uno dei risultati più rilevanti è dato dalla prevalenza di particelle fini sia alla superficie che sulla colonna con l’arrivo di masse d’aria “inquinate”, con particelle solubili (prevalentemente solfati e nitrati) e black carbon (BC, prodotto da combustione) costituenti il 99% dello spessore ottico. Contemporaneamente, il 39% della frazione “grossolana” (dimensioni superiori ad 1 mm) al suolo è caratterizzato da particelle antropiche tra cui gesso ed apatite (fertilizzanti), fly ash and S-Ba contenute in particelle di carbone (processi di combustione ad alta temperatura), particelle metalliche e deliquescenti di nitrato di sodio che sono una chiara traccia di attività industriali. In generale, quale che sia la provenienza della massa d’aria, i solfati giocano un ruolo fondamentale nelle reazioni chimiche eterogenee che portano alla formazione di particelle secondarie modificate sia nella composizione chimica che nella morfologia, con variazioni delle proprietà ottiche e delle distribuzioni dimensionali delle particelle primarie. Questo si verifica, per esempio, nel caso di particelle di polvere sahariana che sono state osservate legate sia a solfati che a catene di BC, rivelando la generazione di una nuova particella prodotta dall’interazione di particelle naturali con quelle antropiche.
Per informazioni:
Giulia Pavese, CNR-IMAA, giulia.pavese at imaa.cnr.it
Antonio Lettino, CNR-IMAA, antonio.lettino at imaa.cnr.it
Approfondimenti
- Pavese, A. Lettino, M. Calvello, F. Esposito and S. Fiore, Environmental Science and Pollution Research (2016) 23:6546–6562 DOI 10.1007/s11356-015-5860-1
