Idrocarburi Policiclici Aromatici
Idrocarburi
Policiclici
Aromatici
Nitrati
Le proprietà chimico - fisiche
Fonti dirette
•Emissioni industriali - in quanto utilizzati come intermedi per la produzione di sostanze quali ad esempio i coloranti.
•Scarichi veicolari - si formano per attacco degli IPA da parte di agenti nitranti prodotti dalla reazione tra ossigeno ed azoto nella camera di combustione.
Fonti indirette Reazioni a carico degli IPA indotte da agenti nitranti generati in atmosfera ( meccanismi che coinvolgono intermedi radicali liberi)
•Nitrazione durante i processi di combustione di materiale organico
•Generazione in situ dai corrispondenti IPA, sia in fase gassosa sia per interazione eterogenea tra ossidanti gassosi e substrato particellare, contenente IPA sulla sua superficie
Le reazioni di formazione dei nitro ipa seguono due vie:
Nitrazione durante i
processi di combustione del materiale organico
Generazione in situ dai corrispondenti IPA sia in fase gassosa sia per
interazione eterogenea tra ossidanti gassosi e
substrato particellare
contenente IPA sulla sua
superficie
Nitrazione in fase gassosa
Le reazioni che si sviluppano tra IPA e agenti nitranti in fase gassosa devono essere distinte in base alla presenza o meno di luce solare attiva
La formazione di un nitro derivato è la via preferenziale di decadimento dell’IPA quando c’è un’adeguata concentrazione di NO2
Nitrazione gas/particolato
La reazione di formazione di nitro – IPA in fase
eterogenea a carico degli IPA adsorbiti sul particolato
richiede un’elevata concentrazione di agenti nitranti
La massima parte dei nitro-IPA presenti nelle polveri
sospese proviene da reazioni di nitrazione di IPA in fase
gassosa
1- nitropirene,
tipicamente presente nelle emissioni dei motori diesel
2-nitropirene, 3-nitrofluorantene , composti che si formano a seguito della reazione con il radicale –OH in atmosfera
4-nitropirene
attacco del radicale NO
3al Pirene Il modello di distribuzione
nelle polveri sospese dei Nitro-Ipa può indicare
quali sono le fonti prevalenti di questi
composti:
Stazione di rilevamento di San Benedetto del Tronto – Stazione Traffico Urbano in cui è stato eseguito il campionamento contemporaneo di PM 10 e PM 2,5.
Sono state eseguite determinazioni
analitiche di IPA e Nitro–IPA su un
set di 124 campioni di filtri con
particolato PM 2,5
Attualmente i NITRO – IPA non hanno una metodica ufficiale pertanto la loro determinazione analitica è stata eseguita seguendo i criteri dettati dalla norma UNI EN 15549:2008 per il Benzo (a)Pirene e il DM 5.5.2015 per gli altri sei IPA di rilevanza tossicologica.
E’ stata utilizzata una Nitro- PAH mix contenente i seguente composti:
1-nitronaftalene 2-nitronaftalene 5-nitronaftalene 2-nitrofluorene 9-nitrofenantrene 1-nitropirene 6-nitrocrisene
7-nitrobenzo(a)antracene 6-nitrobenzo(a)pirene
Standard interno: Perilene D_12 ; Benzo(a)pirene D_12 Standard surrogato: Benzo(a) Antracene D_12
Controlli di qualità:
efficienza di recupero standard nitro nitro-ipa su filtro bianco
comprese tra 80-120%
Recupero dello standard surrogato in fase
analitica superiore al 50%
R
2retta di taratura > 0,98
9% Benzo(a)antracene 31% Benzo(bjk) fluorantene 11%Benzo(a)pirene
6% Indeno(1,2,3-c,d)pirene 1% Dibenzo(a,h)antracene 20%Benzo(g,h,i)perilene 22% Pirene
22%
9%
31%
11%
6%
1%
20%
Distribuzione IPA nel PM 2,5
1 2 3 4 5 6 7
22% 1-nitronaftalene 3% 2 nitronaftalene 3% 5- nitroacenaftene 2% 2-nitrofluorene 6% 9-nitrofenantrene 64% 1-nitropirene
22%
3%
3%
2%
64% 6%
Distribuzione N-IPA nel PM 2,5
Andamento delle medie mensili
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
F M A M G A S O
Concentrazione ng/m3
Mesi campionamento
1-nitropirene
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
F M A M G A S O
Concentrazione ng/m3
Mesi campionati
1-nitronaftalene
1-nitropirene e 1-nitronaftalene mostrano concentrazioni nel periodo estivo
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
F M A M G A S O
Concentrazione ng/m3
5-nitroacenaftene
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
F M A M G A S O
concentrazione ng/m3
2-nitrofuorene
2-Nitronaftalene 5-Nitroacenaftene 2-Nitrofluorene 9 nitrofenantrene hanno concentrazioni basse tutto l’anno
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
F M A M G A S O
Concentrazione ng/m3
Mesi campionati
2- nitronaftalene
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
F M A M G A S O
Concentrazione ng/m3
medie mensili
9-nitrofenantrene
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Concentrazione ng/m3
1-nitropirene
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Concentrazione ng/m3
Pirene
Gli IPA seguono il loro andamento tipico, presenti nelle stagioni invernali e al limite di rilevabilità
nella stagione estiva
I Nitro – IPA hanno un andamento opposto, presenti nella stagione estiva e assenti nella stagione
invernale
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
F M A M G A S O
Concentrazione ng/m3
mesi campionati
1 nitropirene - pirene nel PM 2,5
Serie1 Serie2