Idrocarburi policiclici aromatici indoor e outdoor a Roma

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Idrocarburi policiclici aromatici indoor e outdoor a Roma

P. Romagnoli, C. Balducci, M. Perilli, F. Troiano, F. Sacco, A. Cecinato

Introduzione

:

Gli idrocarburi policiclici aromatici sono presenti nelle polveri sospese atmosferiche e negli esausti di combustione di materiale organico (petrolio e derivati, carbone, legna, idrocarburi volatili, alimenti, tabacco). Pertanto sono contaminanti degli ambienti indoor. Per la loro cancerogenicità e mutagenicità contribuiscono alla tossicità ambientale. Inoltre, le concentrazioni relative (impronte digitali) sono utili traccianti per evidenziare la presenza d’importanti fonti indoor dell’inquinamento.

Figura 1. S

iti di monitoraggio di IPA

National Research Council of Italy

Institute of Atmospheric Pollution Research

www.iia.cnr.it

Population Exposure to PAHPopulation Exposure to PAHPopulation Exposure to PAH Population Exposure to PAH Population Exposure to PAH

Population Exposure to PAH Population Exposure to PAHPopulation Exposure to PAHPopulation Exposure to PAH

Population Exposure to PAH Population Exposure to PAH

Population Exposure to PAH Population Exposure to PAHPopulation Exposure to PAHPopulation Exposure to PAH

Population Exposure to PAH Population Exposure to PAH

Population Exposure to PAH

http://www.iia.cnr.it

Sperimentazione effettuata:

Una campagna invernale e una primaverile-estiva sono state eseguite a Roma dal CNR-IIA. In tutto sono stati studiati (Figura 1):

- tre scuole (IAM; IDR; IVI);

- un ufficio (ARP);

- quattro appartamenti (HAC; HCB; HPE; HTR [inverno], HPR [estate]).

Per il monitoraggio degli IPA è stata adottata una procedura basata sul campionamento a basso flusso sviluppata allo scopo (vedi Figura 2)

Figura 2.

Procedura di monitoraggio degli IPA

Risultati (1):

Figura 3a/b mostra le concentrazioni medie indoor e outdoor di IPA misurate nel periodo invernale (28/11-22/12/2011 [scuole]) e 16/01- 3/02/2012 [case e ufficio]). Per completezza sono raffigurate anche le concentrazioni degli IPA presso le stazioni di ARPA Lazio.

Figura 3.

Concentrazioni di IPA d’inver- no a Roma: a) scuole; b) case, ufficio.

Risultati (2):

In Figura 4a/b sono espressi i valori medi d’IPA totali registrati in primavera-estate (18/05-01/06/

2012: scuole, ufficio; 29/06-17/07/2012: case). Sono pure indicati gli IPA presso le stazioni ARPA Lazio.

Tabella 1.

Correlazioni di Pearson tra le distribuzioni degli IPA nelle stazioni ARPA Lazio e nelle scuole [a] o nelle case e nell’ufficio [b] in inverno, nelle scuole e nell’ufficio in primavera [c] e nelle case in estate [d].

In primavera il profilo percentuale degli IPA varia di poco da scuola a scuola. Il sito che si distingue è IVI.

In estate le abitazioni mostrano un profilo più omogeneo, eccetto per HCB indoor (Tab. 1d).

0 3 6 9 12 15

BEL CYP VAD IAM IDR IVI

ng/m3

IPA totali

ARPA Lazio

OUTDOOR

INDOOR

SCUOLE

0 5 10 15 20 25

FRA CYP VAD ARP HAC HCB HPE HTR

ng/m3

IPA totali

ARPA Lazio

OUTDOOR

INDOOR

CASE + UFFICIO

Figura 4.

Concentrazioni di IPA in primavera - estate a Roma: a) scuole, ufficio; b) case.

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

BEL CYP VAD ARP IAM IDR IVI

ng/m3

IPA totali

ARPA Lazio

OUTDOOR

INDOOR

SCUOLE + UFFICIO

HPR ho

a

b

a

b

Risultati (3):

Per valutare l’impatto delle sorgenti interne sull’aria indoor sono stati calcolati i coefficienti di correlazione (R²) tra le distribuzioni percentuali degli IPA nelle polveri (Tabelle 1a/b e 2a/b).

In inverno i profili outdoor degli IPA alle scuole in pratica coincidono con quelli delle stazioni ARPA Lazio (R²~0.97), mentre i paralleli indoor mostrano alcune differenze a IAM e IVI (R² ~0.82). In specie, i congeneri ad alto peso molecolare (p.es. BPE) sono più abbondanti a scapito dei più volatili (es. BaA).

Per le case e l’ufficio la situazione è diversa: le distribuzioni percentuali degli IPA non coincidono con quelle delle stazioni ARPA (R² ~0.85), quelle indoor sono ancor più differenti (R² ~0.72) (vedi Tabella 1a/b).

ARP HAC HCB HPE HTR

Rete OUT 0.89 0.84 0.94 0.73 0.87

ARPA IN 0.75 0.73 0.82 0.69 0.59

siti OUT/IN 0.75 0.94 0.96 0.90 0.89 coefficienti R

²

a

b

IAM IDR IVI

Rete OUT 0.98 0.97 0.99

ARPA IN 0.80 0.88 0.78

siti OUT/IN 0.78 0.89 0.78 coefficienti R

²

ARP IAM IDR IVI

Rete OUT 0.91 0.77 0.94 0.77

ARPA IN 0.83 0.94 0.92 0.62

siti OUT/IN 0.77 0.98 0.91 0.55

coefficienti R

²

HAC HCB HPE HPR

Rete OUT 0.90 0.86 0.91 0.85

ARPA IN 0.91 0.72 0.91 0.87

siti OUT/IN 0.99 0.92 0.98 1.00 coefficienti R

²

c d

indoor

Raccolta di PM_2.5 su filtro (PTFE) a basso

flusso (6 10 L/min)

Clean-up su Al₂O₃ con iC₈ + iC₈/DCM 3:2

Addizione di std. interni (d-IPA)

Evaporazione, ridissoluzione in toluene

Analisi GC-MS (SIM), 2 replicati

Sonicazione con DCM /ACE (4 x 15 min)

Riduzione quasi a secco con N₂ Addizione di std. surrogati (d-IPA)

Raccolta di PM_2.5 su filtro (PTFE) a medio

flusso (38.2 L/min)

outdoor

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6

FRA CYP VAD HAC HCB HPE HPR

ng/m3

IPA totali

ARPA Lazio

OUTDOOR

INDOOR