Variabilità stagionali del contributo delle sorgenti alle concentrazioni di particolato atmosferico nell’area suburbana di Lecce

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Uno studio condotto dal gruppo di ricerca di ISAC-CNR, in collaborazione con l’Università del Salento, ha evidenziato le variabilità stagionali del contributo delle diverse sorgenti (naturali ed antropiche) alle concentrazioni atmosferiche di particelle con diametro inferiore a 2,5 micron (PM2.5) e a 10 micron (PM10). Questo ha permesso di evidenziare il peso delle diverse sorgenti sia sul particolato fine (PM2.5), potenzialmente dannoso per la salute per la sua capacità di penetrazione nell’apparato respiratorio, e sulla frazione detta ‘coarse’ (particelle con diametro maggiore di 2.5 micron).

Lo studio, pubblicato su Science of The Total Environment [1], è stato svolto utilizzando i dati dell’Osservatorio Climatico-Ambientale (ECO,Figura 1.1) realizzato a Lecce nell’ambito del progetto PON I-Amica (www.i-amica.it).

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Fig. 1.1) L’Osservatorio Climatico-Ambientale (ECO) di Lecce, stazione regionale della rete globale Global Atmosphere Watch (GAW-WMO).

I risultati hanno evidenziato concentrazioni di PM2.5 e PM10 maggiori nel periodo freddo (autunno ed inverno) rispetto al periodo caldo (primavera ed estate) con una variabilità stagionale della composizione chimica che ha permesso di valutare la variabilità del contributo delle diverse sorgenti utilizzando metodi statistici avanzati (Figura 1.2). L’incremento delle concentrazioni nel periodo freddo è in larga misura dovuto a maggiori emissioni antropiche da traffico veicolare e combustione di biomasse, quest’ultima rappresenta una sorgente importante nell’area in studio. La combustione di biomasse comprende diverse tipologie di emissione tra cui il riscaldamento domestico, le pratiche agricole e gli incendi ed è una sorgente caratterizzata da un profilo chimico molto eterogeneo che comprende composti organici del carbonio (tra cui gli idrocarburi policiclici aromatici – IPA), carbonio elementare che è assimilabile al black carbon una delle componenti del particolato più influenti sugli effetti climatici ma che ha anche rilevanti effetti potenzialmente dannosi per la salute, potassio e metalli in tracce. L’impatto delle biomasse alle concentrazioni di particolato in atmosfera è più ridotto nel periodo estivo ma non trascurabile ed è quindi una delle sorgenti più rilevanti nel sito di misura. E’ importante osservare come il contributo delle diverse sorgenti si ripartisce nella frazione fine (PM2.5) e nella frazione coarse composta da particelle di diametro maggiore rispetto al PM2.5 (Figura 1.3). Il contributo della combustione di biomasse è prevalentemente composto da particelle fini con una ripartizione simile a quella delle emissioni industriali e dei solfati di origine secondaria. Questi ultimi non sono emessi direttamente dalle sorgenti ma sono formati in atmosfera a seguito di trasformazioni chimiche (più efficaci nel periodo caldo) del gas SO2 (prevalentemente emesso nei processi industriali, nel trasporto marittimo e nella combustione di oli pesanti). Le particelle emesse dalla combustione di biomasse hanno quindi un potenziale impatto sulla salute rilevante in quanto possono penetrare più facilmente nell’apparato respiratorio rispetto alle particelle coarse che costituiscono una parte importante del contributo di sorgenti naturali quali l’aerosol marino e la componente terrigena e di carbonati provenienti dal suolo.

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Fig. 1.2) Andamenti stagionali dei contributi delle sorgenti al PM10 (in alto) ed al PM2.5 (in basso).

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Fig. 1.3) Ripartizione media annuale del contributo delle sorgenti tra frazione fine (PM2.5) e frazione coarse (diametro maggiore di 2.5 micron).

 

[1] ‘Seasonal variability of PM2.5 and PM10 composition and sources in an urban background site in Southern Italy’, D. Cesari, G.E. De Benedetto, P. Bonasoni, M. Busetto, A. Dinoi, E.Merico, D. Chirizzi, P. Cristofanelli, A. Donateo, F.M. Grasso, A. Marinoni, A. Pennetta, D. Contini, Science of the Total Environment 612, pp. 202–213, 2018,  http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.230.

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