STUDIO DEGLI ANDAMENTI TEMPORALI DEL BLACK CARBON a LECCE

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Nell’ambito del Corso di Laurea Triennale in Scienze e Tecnologie per l’Ambiente dell’Università del Salento, Marialucia Vaglio ha discusso una tesi di laurea sperimentale in Chimica Fisica, con relatrice Livia Giotta e correlatori Adelaide Dinoi e Daniele Contini, dal titolo:

STUDIO DEGLI ANDAMENTI TEMPORALI DEL BLACK CARBON IN ATMOSFERA 

Tra i costituenti del PM, la frazione carboniosa è una componente importante in quanto costituisce circa il 20-35% della massa totale del PM10 e circa il 20-50% della massa totale degli aerosol fine, PM2.5 (Putaud et al., 2010). La frazione carboniosa è composta da Carbonio Organico (OC) ed Elementare (EC), noto anche come Black Carbon (BC) quando misurato con tecniche ottiche. Entrambe le componenti carboniose sono co-emesse, sia pure in proporzioni diverse in base alla sorgente, durante i processi di combustione di combustibili fossili e biomasse, riscaldamento e processi industriali (Contini et al., 2018). Sebbene gli aerosol siano presenti in abbondanza in prossimità della sorgente, la loro permanenza in atmosfera fa sì che siano trasportati per lunghe distanze contribuendo alla qualità dell’aria ed al clima non solo a livello locale ma anche globale. L’area del bacino Mediterraneo è considerata un “hot spot” sia in termini climatici che di inquinamento atmosferico in quanto è affetta da trasporto long-range di inquinanti sia di origine naturale che antropica.

Il BC è una componente del particolato atmosferico con ripercussioni sulla salute e sul clima ed è pertanto importante caratterizzarne gli andamenti spaziali e temporali. Lo studio effettuato in questo lavoro di tesi parte proprio da queste premesse. Nella tesi sono stati affrontati e discussi i risultati relativi alle misure di concentrazione in massa di BC effettuate presso l’Osservatorio Climatico Ambientale I-AMICA dell’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima di Lecce (SE Italia, 40°20’8”N – 18°07’28”E, 37 m s.l.m.). Lo studio delle concentrazioni di BC ha riguardato un periodo temporale di tre anni, a partire dal 2015 fino al 2017 (Figura 1).

Per questo lavoro sono stati utilizzati i dati di BC misurati dal Multi Angle Absorption Photometer (MAAP) in grado di fornire misure in continuo di concentrazione basandosi su un principio ottico di misura. In particolare sono stati valutati l’andamento temporale e la stagionalità del BC, la relazione con i principali parametri meteorologici che può fornire indicazioni utili all’identificazione delle principali sorgenti e/o dei processi di trasporto del BC.

Black carbon concentration - Lecce

Figura 1) Andamento temporale delle concentrazioni medie giornaliere di BC per i tre anni di studio.

Lo studio condotto nel sito di misura di Lecce ha evidenziato in prima istanza che esiste uno stretto legame tra le concentrazioni di BC e di PM (Figura 2), specialmente con la frazione fine, i cui andamenti temporali ottenuti hanno mostrato un trend simile, con valori più elevati nei periodi più 2 freddi e valori più bassi nei periodi più caldi. Inoltre, dalla correlazione con la meteorologia è emerso che esiste una correlazione tra la velocità del vento e le concentrazioni di BC. Le concentrazioni di BC diminuiscono all’aumentare della velocità media del vento (Figura 3). Le precipitazioni hanno una influenza minore sulle concentrazioni medie. Infine, la correlazione con la direzione del vento ha permesso di sottolineare che il BC è legato anche ad un contributo da sorgenti locali.

Fig.2

Figura 2) Correlazione tra le concentrazioni medie giornaliere di BC e quelle di particolato (PM10 e PM2.5).

Fig.3

Figura 3) Correlazione tra concentrazioni medie giornaliere di BC e velocità media del vento.

Riferimenti bibliografici 

Contini, D., Vecchi, R., Viana, M., 2018. Carbonaceous aerosols in the atmosphere. Atmosphere 9 (5), 181.

Putaud J.-P., Van Dingenen R., Alastuey A., Bauer H., et al., 2010. A European aerosol phenomenology – 3: Physical and chemical characteristics of particulate matter from 60 rural, urban, and kerbside sites across Europe. Atmospheric Environment, 44, 1308 – 1320.

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