L-Asp L-Glu L-Pro L-Asn L-Val L-Ser L-Phe L- Orn L-Tyr L-Thr L-Arg D-4 Hyp L-4 Hyp L-Leu Gly D-Ala L-Ala
Tabella 21 Concentrazione degli amminoacidi (ng g-1) nei campioni di neve
ng g-1 6 Nov Nov 17 Nov 27 7 Dec Dec 27 Jan 10 Jan 12 Jan 13
L-Ala <MQL 2 <MQL 3 9 7 70 2 D-Ala <MQL <MQL <MQL <MQL 1 <MQL <MQL <MQL Gly <MQL 451 <MQL 343 2311 903 7266 <MQL L-Leu <MQL <MQL <MQL <MQL <MQL <MQL 43 <MQL L-4 Hyp 2 6 3 4 1 3 <MQL <MQL L-Arg <MQL 2 6 4 3 7 4 <MQL L-Thr <MQL <MQL <MQL <MQL <MQL <MQL 37 <MQL L-Tyr <MQL <MQL <MQL <MQL 7 22 110 <MQL L- Orn <MQL <MQL <MQL 3 11 23 123 3 L-Phe <MQL 1 1 1 3 2 23 1 L-Ser <MQL <MQL <MQL <MQL 38 64 341 <MQL L-Val <MQL <MQL <MQL <MQL 10 10 79 <MQL L-Asn <MQL 3 9 <MQL <MQL 29 10 <MQL L-Pro 42 <MQL 36 <MQL 9 29 133 <MQL L-Glu <MQL 3 5 7 9 24 19 <MQL L-Asp <MQL <MQL <MQL <MQL 17 26 167 <MQL
La concentrazione media nei campioni è pari a 1619 ng g-1. Al contrario dei metossifenoli, in cui il campione con la concentrazione maggiore di analiti era quello del 10 Gennaio, nel caso degli amminoacidi ciò viene riscontrato in quello del 12 Gennaio, campionato al termine dei giorni in cui ha nevicato. Questo risultato è probabilmente legato alla natura semi-volatile dei metossifenoli, per cui questi sono stati rilasciati immediatamente dalla neve, al contrario degli amminoacidi che invece si sono accumulati nella matrice nevosa.
La glicina è l’amminoacido più abbondante (87%) e solo pochi altri riescono a raggiungere un’abbondanza relativa almeno dell’1%: L-Ser (3%), L-Pro (2%), L-Asp
(2%), L-Tyr (1%), L-Orn (1%), L-Val (1%), L-Glu (1%) e L-Ala (1%). Essendo la glicina l’amminoacido con il tempo di semi-vita maggiore (19 giorni), si spiega la sua concentrazione elevata, al contrario degli altri amminoacidi che tendono a degradarsi più velocemente.
In Tabella 22 è riportato il rapporto di scavenging W per la glicina, considerando le sue concentrazioni nel TSP e nei campioni di neve.
Tabella 22 Valori di W calcolati considerando le concentrazioni di Gly nel TSP e nei campioni di neve
W T media 6-17 nov 1x107 -8.5 17-27 nov ND -6.3 27 nov-7 dic 6x106 -5.2 17-27 dic 9x107 -0.6 5-13 gen 1x108 -0.1
Questi elevati valori di W potrebbero attribuirsi alle temperature relativamente alte che caratterizzano l’estate australe antartica, infatti, la sublimazione del vapore d’acqua dalla superficie nevosa può essere interpretata come un aumento delle concentrazioni degli analiti nella neve superficiale [7].
In Figura 47 si nota come l’andamento delle concentrazioni di glicina in atmosfera e nella neve siano perfettamente speculari, da questo si deduce che vi sia interscambio di amminoacidi tra le due matrici.
Figura 47 Confronto delle concentrazioni di Gly nei campioni di neve e TSP
L’andamento della curva dell’aerosol in Figura 47 è influenzato dalla concentrazione anomala del campione 17-27 Nov, se si considerano, invece, gli ultimi tre si nota come il rapporto di scavenging aumenti alla fine del periodo di campionamento, nei giorni in cui ha nevicato.
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000
6-17 nov 17-27 nov 27 nov-7 dic 17-27 dic 5-13 gen
ng m -3 ng g -1
Glicina
Neve AerosolConclusioni
In questa tesi sono stati analizzati campioni di neve e di aerosol campionati durante l’estate australe 2014-2015 a Campo Faraglione, nei pressi della base scientifica italiana in Antartide Mario Zucchelli. Gli analiti di interesse sono stati i metossifenoli, considerati marker di combustione della biomassa, e gli amminoacidi, traccianti di trasporto a lungo raggio, nonché indicatori dell’origine biogenica dell’aerosol. Infine le concentrazioni rinvenute nei campioni di aerosol sono state messe a confronto con quelle dei campioni di neve, al fine di trovare una relazione tra le due matrici.
I metossifenoli sono stati rinvenuti principalmente nella frazione ultrafine (<0.49 µm) con una concentrazione media di 32 pg m-3
, collegando la loro origine a fonti marine locali e confermando così altri studi condotti al riguardo che legavano la presenza dei metossifenoli all’aerosol marino. Per questi analiti si è dimostrato poco efficiente il campionamento del TSP in quanto le concentrazioni erano prossime o inferiori ai limiti di quantificazione. Inoltre, i composti fenolici, a causa della loro semi-volatilità non si sono dimostrati gli analiti più idonei per studiare lo scambio tra la neve superficiale e l’aerosol atmosferico, in quanto volatilizzano in tempi piuttosto brevi. Gli amminoacidi sono stati rinvenuti in concentrazioni elevate nel particolato ultrafine (<0.49 µm), ma soprattutto nel TSP. La concentrazione di amminoacidi sembra essere rilevante in particelle di diametro superiore ai 10 µm (concentrazione media 104 pg m-3), data la presenza di spore algali, evidenziata nei campioni
analizzati dall'abbondanza di prolina. Come per i metossifenoli, la loro origine è stata attribuita a una sorgente marina locale. Dalle analisi dei campioni di neve è stato riscontrato che la glicina è un analita interessante come punto di partenza per studiare gli interscambi tra la neve superficiale e l’aerosol atmosferico, in quanto si degrada in tempi relativamente lunghi e presenta elevati valori del rapporto di scavenging W. Il lavoro svolto nella presente tesi costituisce un passaggio importante per lo studio dei processi chimici in aree remote, infatti, nonostante i risultati incoraggianti, si auspica un maggior approfondimento riguardo l’analisi dei metossifenoli e degli amminoacidi, la loro origine e il loro comportamento nelle diverse matrici ambientali. L’analisi di un numero maggiore di campioni potrebbe condurre alla conferma dei risultati ottenuti con questo studio contribuendo ad ampliare le conoscenze sui traccianti ambientali e i fenomeni che essi descrivono.
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