% of the sum

Via Salaria Km. 29.3, I-00015 Monterotondo Stazione (RM), Italia Tel.: +39-0690672260; fax: +39-0690672660; e-mail: cecinato@iia.cnr.it

Angelo Cecinato

Misure di PM _2.5 e loro contenuto di IPA in alcune scuole, abitazioni e uffici di Roma

Sala S. Spirito, Roma,

Qualità dell’aria e cancerogeni ambientali:

le evidenze disponibili, gli effetti sulla salute e il Progetto EXPAH

DIL

DIPARTIMENTO IGIENE DEL LAVORO

DIL

http://www.iia.cnr.it

Population Exposure to PAHs

IPA monitorati nelle polveri sospese per il Progetto EXPAH

DBahA IP

BaA BbF BjF BkF

BaP

1. PAH cancerogeni

CH BPE

2. PAH mutageni

BeP PE

3. PAH addizionali

Tossicità e stereochimica:

bay-, key- e fjord- regions nella molecola

CP

TR BaP

BaA

DBalP

bay-region fjord-region

key-region

bay-region

bay-region key-region

key-region key-region

key-region

i fattori d’emissione relativi di IPA da sorgenti stazionarie e mobili dipendono dalla natura di queste;

l’impronta digitale degli IPA nel particolato sospeso cambia in base alla tipologia del sito e alle condizioni meteo-climatiche dominanti;

è possibile selezionare alcuni RD

o impronte digitali ragionevol- mente rappresentativi della natura delle fonti d’emissione;

lo studio dei RD

è un possibile approccio per identificare le fonti principali dell’inquinamento di una regione.

Rapporti diagnostici di IPA per lo studio delle sorgenti Presupposti:

La presenza di IPA nell’ambiente ha cause in prevalenza antropiche

Rapporti diagnostici di concentrazione di IPA utilizzati per il riconoscimento delle sorgenti emissive

FA/ BaA/ CH/ BaP/ IP/ BaP/

(FA+PY) (BaA+CH) (CH+BaP) BPE (IP+BPE (BaP+BeP)

cement (coal) 0.67 0.52 0.87 1.00

steel cokery 0.68 0.49 0.56 1.64 0.55 0.56

power (coal) 0.43 0.57 0.39 1.71 0.73

power (oil/water) 0.4 0.17 0.69 2.21 0.6

heat boiler (oil) 0.45 0.5 0.53 0.81 0.62 0.59

urban waste 0.56 0.46 0.59 0.70 0.43 0.53

urban refuses landfill 0.78 0.47 0.38 0.59 0.49 sewage sludge incine. 0.95 0.41 0.99 0.1 0.48

FA/ BaA/ CH/ BaP/ IP/ BaP/

(FA+PY) (BaA+CH) (CH+BaP) BPE (IP+BPE (BaP+BeP)

tobacco smoking 0.59 0.31 0.82 2.17 0.5 0.5

biomass burning, pine 0.54 0.39 0.7 1.58 0.48 0.56

FA/ BaA/ CH/ BaP/ IP/ BaP/

(FA+PY) (BaA+CH) (CH+BaP) BPE (IP+BPE (BaP+BeP)

light-duty diesels 0.52 0.39 0.89 0.33 0.39 0.29

motorbikes 0.45 0.44 0.56 0.46 0.27 0.48

gasoline fuelled cars 0.49 0.48 0.47 0.33 0.27 0.43

Indu. plants (fuel)

Vehicles

Diffusive burning

0 20 40 60

BghiF CP BaA CH

% of the sum

LDD MBK GFC

A

0 20 40 60 80

BbjF BkF BaF BeP BaP PE

% of the sum

LDD MBK GFC

B

Impronte digitali di IPA utilizzate per il riconoscimento delle sorgenti emissive

LDD: auto a gasolio;

MBK: motoveicoli;

GFC: auto a benzina.

IPA nelle polveri delle abitazioni (µg/g)

concentrazioni

ng/g media min max media min max

BaA 121 0.8 712 50 5 162

CH 326 2.4 1391 274 47 715

BbF 232 0.0 1051 94 22 340

BkF 107 0.0 397 39 9 109

BaP 155 1.8 608 55 10 116

IP 98 6.0 363 46 5 119

DBahA 106 2.2 451 37 0.4 126

Totale IPA 7271 36 34453 2925 266 11615 camere da letto saloni/soggiorni

concentrazioni

ng/g media min max media min max

BaA 164 7 432 113 10 738

CH 944 21 3046 312 41 832

BbF 292 10 644 205 0.0 891

BkF 217 6 662 118 0.0 496

BaP 72 7 147 110 4 516

IP 158 0.2 317 148 18 487

DBahA 139 0.3 303 72 1.2 265

Totale IPA 8566 146 28566 2889 893 8083 cucine ambienti di lavoro

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

BaA CH BbF BkF BaP IP DBahA

abitazioni uffici pubs ristoranti

0 1 2 3 4

Roma Zagabria Amsterdam Berlino Durham Taipei Hangzhou Shimizu

ratio

in/out

Rapporto tra concentrazioni indoor e outdoor di IPA (BaP) in alcune città

IPA nelle polveri

sospese di alcuni tipi

di ambiente interno

(ng/m

)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

ng/m3 OUT IN

inverno

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

ng/m3 OUT IN

primavera

0.0 0.3 0.6 0.9 1.2

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

IN/OUT ratio

inverno primavera

IPA nelle polveri sospese delle scuole

Concentrazioni (ng/m

)

Rapporto indoor/outdoor

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

ng/m3 OUT

IN

inverno

4.2

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

ng/m3

OUT IN

primavera

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

ng/m3 OUT

IN

estate

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

IN/OUT ratio

inverno primavera estate

Concentrazioni (ng/m

)

Rapporto indoor/outdoor

IPA nelle polveri sospese delle case

0.0 2.0 4.0 6.0

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

ng/m3 OUT

IN

inverno

0.0 0.2 0.4 0.6

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

ng/m3 OUT IN

primavera

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

BaA BbjkF BaP IP DBA BPE

in/out ratio

inverno primavera

Concentrazioni (ng/m

)

Rapporto indoor/outdoor

IPA nelle polveri sospese degli uffici

y = 0.770x + 0.52 R² = 0.888 0

20 40 60

0 20 40 60 80

indoor

outdoor

y = 0.262x + 8.73 R² = 0.175 0

10 20 30 40

0 20 40 60 80

indoor

outdoor

y = 0.339x + 11.5 R² = 0.046

0 20 40 60 80

0 10 20 30 40

indoor

outdoor

Correlazione indoor/outdoor per gli IPA atmosferici: scuole

Inverno (1)

Inverno (2)

Primavera

y = 0.628x + 17.1 R² = 0.392 0

20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100

indoor

outdoor

y = 0.331x + 9.66 R² = 0.157

0 10 20 30 40

0 20 40 60

indoor

outdoor

y = 0.159x + 14.75 R² = 0.036

0 20 40 60

0 10 20 30 40

indoor

outdoor

Correlazione indoor/outdoor per gli IPA atmosferici: case

Inverno

Primavera

Estate

y = 0.113x + 16.8 R² = 0.051 0

10 20 30 40

0 50 100

indoor

outdoor

y = 0.0466x + 9.61 R² = 0.009

0 5 10 15 20

0 10 20 30 40

indoor

outdoor

Correlazione indoor/outdoor per gli IPA atmosferici: uffici

Inverno

Primavera

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6

BaA BbjkF BaP IP DBahA BPE

ng/m3

inverno _indoor

outdoor

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

BaA BbjkF BaP IP DBahA BPE

ng/m3

estate

indoor outdoor

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6

BaA BbjkF BaP IP DBahA BPE

IN/OUT ratio

IN/OUT

inverno estate

IPA nelle polveri sospese dei veicoli: bus

Concentrazioni (ng/m

)

Rapporto indoor/outdoor

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

BaA BbjkF BaP IP DBahA BPE

ng/m3

inverno _indoor

outdoor

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

BaA BbjkF BaP IP DBahA BPE

ng/m3

estate ^indoor

outdoor

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0

BaA BbjkF BaP IP DBahA BPE IN/OUT ratio IN/OUT

inverno estate

IPA nelle polveri sospese dei veicoli: autovetture

Concentrazioni (ng/m

)

Rapporto indoor/outdoor

Correlazione indoor/outdoor per il PM

: scuole

y = 0.82x - 0.3 R² = 0.96 0

20 40 60

0 20 40 60 80

PM2.5 indoor

PM2.5 outdoor

inverno (1)

y = 0.42x + 5.0 R² = 0.55

0 10 20 30

0 10 20 30 40 50

PM2.5 indoor

PM2.5 outdoor

inverno (2)

y = 1.05x + 3.0 R² = 0.61 0

10 20 30

0 5 10 15 20 25

PM2.5 indoor

PM2.5 outdoor

primavera

Correlazione indoor/outdoor per il PM

: case

y = 0.55x + 19.3 R² = 0.82 0

20 40 60

0 20 40 60 80

indoor PM2.5

outdoor PM2.5

inverno

y = 0.61x + 6.0 R² = 0.74 0

5 10 15 20 25

0 10 20 30

indoor PM2.5

outdoor PM2.5

primavera

y = 0.10x + 17.3 R² = 0.019 0

5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

indoor PM2.5

outdoor PM2.5

estate (2)

y = 0.73x + 2.1 R² = 0.77 0

5 10 15 20 25

0 10 20 30

indoor PM2.5

outdoor PM2.5

estate (1)

y = 0.722x + 0.044 R² = 0.767

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6

indoor

outdoor

Correlazione indoor/outdoor per il PM

: uffici

inverno

primavera

y = 0.91x - 4.5 R² = 0.42 0

20 40 60

0 15 30 45 60

PM2.5 indoor

PM2.5 outdoor inverno

estate 0

40 80 120

0 20 40 60 80

indoor

outdoor inverno

estate

Correlazione indoor/outdoor per il PM

: veicoli

bus

autovetture

0 4 8 12

Bz Tol EBz mpXy oXy

µg/m3

INDOOR

IAM IDR IVI 17.3

0 4 8 12

Bz Tol EBz mpXy oXy

µg/m3

OUTDOOR

IAM IDR IVI

Idrocarburi benzenici (BTEX) a Roma d’inverno: scuole

in/out > 1

IDR: in/out > 1 IAM, IVI: in/out < 1

Idrocarburi benzenici (BTEX) a Roma d’inverno: case e ufficio

0 5 10 15

Bz Tol EBz mpXy oXy

µg/m3

INDOOR

HAC HCB HPE HTR

0 5 10 15

Bz Tol EBz mpXy oXy

µg/m3

OUTDOOR

ARP HAC HCB HPE HTR

HAC: in/out < 1

ARP, HTR: in/out ~ 1

HCB, HPE: in/out > 1

0 2 4 6 8

Bz Tol EBz mpXy oXy

µg/m3

IAM IDR IVI ARP

INDOOR

0 2 4 6 8

Bz Tol EBz mpXy oXy

µg/m3 IAM IDR

IVI ARP

OUTDOOR

IAM: in/out ~ 1

IAM, IDR, ARP:

in/out < 1

o-Xylene: in/out > 1

Idrocarburi benzenici (BTEX) a Roma in primavera: scuole e ufficio

0 2 4 6 8 10

Bz Tol EBz mpXy oXy

µg/m3 HAC HCB

HPE HPR

INDOOR

0 2 4 6 8 10

Bz Tol EBz mpXy oXy

µg/m3 HAC HCB

HPE HPR

OUTDOOR HAC, HPR: in/out ~ 1

HCB: Bz, Tol, in/out > 1;

Xy, in/out < 1

HPE: in/out > 1

Idrocarburi benzenici (BTEX) a Roma in estate: case

Principali fonti di IPA e BaP in ambienti indoor

Impianti di riscaldamento

Cucina, preparazione di cibi

Risospensione polveri

Penetrazione dall’esterno

Auto/motoveicoli (garages)

Fumo di tabacco Candele, lumini

Processi e prodotti di lavoro

Conclusioni:

Le polveri sospese respirabili (PM_2.5) degli ambienti interni (scuole, abitazioni e uffici) contengono quantità apprezzabili di IPA;

Le concentrazioni invernali di IPA sono d’un ordine di grandezza maggiori di quelle osservate in primavera-estate;

I valori di IPA negli ambienti di vita sono simili a quelli registrati nelle stazioni delle reti regionali (per Roma, ARPA Lazio);

In media il BaP non supera il valore guida annuale di qualità dell’aria, pari a 1.0 ng/m³;

Questo valore, però, è superato anche per lunghi periodi, sia in aria esterna, sia ambienti indoor;

I rapporti di concentrazione R_IN/OUTdegli IPA ricadono nell’intervallo 0.2-1.5;

I coefficienti R_IN/OUTvariano col sito, con la specie e con la stagione, in base alle sorgenti interne degli IPA;

Conclusioni:

La distribuzione percentuale di IPA («fingerprint») cambia da sito a sito e con la stagione. Ciò dipende dal contributo delle sorgenti interne e dalle proprietà chimico-fisiche delle sostanze.

Gli ambienti interni sono caratterizzati da valori d’inquinamento per PM_2.5 simili a quelli misurati parallelamente all’esterno; questi a loro volta sono diversi (anche per eccesso) da quelli registrati dalle reti di monitoraggio ambientale.

Le concentrazioni indoor di PM_2.5 d’inverno sono mediamente > 20 µg/m³;

Il benzene non ha mai superato il valore limite di 5 ng/m³;

Le concentrazioni indoor degli idrocarburi volatili risentono della presenza di sorgenti interne, sia cumulativamente (p.es., presenza di fumatori), sia per i composti singoli (uso di detergenti o vernici).

Grazie per

l’attenzione!