L’articolo pubblicato sulla rivista “Aerosol Air Quality Research” descrive le modificazioni che il particolato atmosferico tipico di un sito semi-rurale di fondo come quello di Tito Scalo subisce a causa dell’arrivo di masse d’aria di origine antropica trasportate da siti più inquinati. Il lavoro è il frutto di una ormai consolidata collaborazione tra i gruppi di Interferometria e Radiometria (LIRA) e di Geologia Medica Ambientale (LGMA) del CNR-IMAA.
Il sito semi-rurale di Tito Scalo, sede del CNR-IMAA, si può definire, dal punto di vista del carico di particolato atmosferico che lo caratterizza, un sito di fondo privo di intense sorgenti di emissione. I principali contributi locali alle emissioni, sebbene non particolarmente intensi, possono essere associati al riscaldamento domestico, alle attività agricole con la combustione di residui delle coltivazioni, alla presenza del raccordo autostradale Sicignano - Potenza poco distante (1 km) e ad alcune piccole industrie tra cui quella siderurgica della vicina Potenza.
Lo scopo principale del lavoro pubblicato è stato quello di comprendere come le masse d’aria inquinate abbiano influenzato la composizione del particolato nel sito di Tito Scalo variandone le proprietà fisiche, chimiche e mineralogiche dal momento che tali variazioni possono aumentarne la pericolosità per la salute così come amplificarne gli effetti negativi sul clima.
Per studiare le possibili modifiche sull’aerosol locale causate dall’interazione con particelle antropiche trasportate, sono stati presi in considerazione una serie di campioni di particolato atmosferico raccolto al suolo presso il CNR di Tito Scalo, selezionandone alcuni relativi a giornate in cui si erano verificati eventi di trasporto dal Nord-Est Europa. I campioni sono stati analizzati con un microscopio elettronico a scansione (SEM) accoppiato con uno spettrometro a raggi X (EDS), tecnica che ha consentito di ottenere informazioni sulla composizione del particolato, la sua morfologia, l’eventuale ricoprimento oppure il “mixing” delle particelle.
In primo luogo è stato possibile caratterizzare le diverse masse d’aria trasportate descrivendone le peculiarità associate alle varie sorgenti di emissione. In alcuni casi infatti sono stati osservati numerosi agglomerati di black carbon contenenti particelle metalliche e flyash emessi da processi di combustione di origine industriale, in altri prevalevano le particelle ricche in zolfo, in altri ancora erano presenti cenosfere e flyash tipici delle emissioni di centrali a carbone, o infine particelle ricche in calcio o in ferro ricoperte di nitrati associabili al “biomassburning”.
I risultati ottenuti sono poi stati confrontati con quelli relativi a giornate in cui l’aerosol era principalmente locale. Il confronto ha permesso di vedere come, per i campioni associati all’evento di trasporto, prevalessero le particelle modificate come ad esempio gli agglomerati di black carbon con inclusioni di metalli e flyash citati sopra (Figura1), o particelle ricche in calcio e ferro rese disponibili in fase solubile. Queste particelle, una volta inalate risultano più pericolose per la salute di quanto non lo fossero prima di essere modificate perché penetrano più a fondo nel sistema respiratorio rilasciando elementi dannosi con maggiore facilità. Inoltre, l’abbondanza di zolfo nelle masse d’aria trasportate ha favorito la formazione di aerosol ricchi in zolfo causando per esempio la conversione di nitrati di potassio in solfati di potassio, con proprietà ottiche diverse da quelle delle particelle originarie e conseguenti possibili effetti differenti sul clima.
Tali osservazioni hanno consentito di concludere che il trasporto di masse d’aria inquinate influenza in modo rilevante il particolato anche in un sito di fondo modificando la qualità dell’aria del sito stesso.
Figura 1. Esempio di particelle di black carbon con inclusioni di particelle di ferro e di silice (sinistra) o di silicati, flyash e gesso (destra)
Per informazioni
Mariarosaria Calvello,CNR-IMAA,mariarosaria.calvello at imaa.cnr.it
Giulia Pavese,CNR-IMAA,giulia.pavese at imaa.cnr.it
Approfondimenti
A. Lettino, M. Calvello, F. Esposito, S. Fiore, M. Lorusso, G. Pavese, 2017, Effects of Polluted Air-Masses Advection on Atmospheric Particles in a Semi-Rural Site in South Italy by SEM-EDX Analysis, Aerosol and Air Quality Research, 17: 69–83
G.Pavese, A. Lettino, M. Calvello, F. Esposito, and S. Fiore, 2016, Aerosol composition and properties variation at the ground and over the column under different air masses advection in South Italy, Environ. Sci. Pollut. Res. 23: 6546–6562
