Department of Earth Sciences- University of Florence I Composti Organici Volatili (COV) da emissioni naturali ed antropiche nell’isola di Nisyros (Dodecaneso, Grecia). Franco Tassi Department of Earth Sciences- University of Florence franco.tassi@unifi.it

Il sistema idrotermale dell’Isola di Nisyros fluidi prodotti da ebollizione di una fase liquida temperature equilibrio ~ 300 °C Campioni gas anni 1997-2001 La composizione chimica ed isotopica dei fluidi fumarolici prelevati nel 2008-2010 indica che il serbatoio idrotermale non ha subito sostanziali modifiche rispetto alle caratteristiche evidenziate nel precedente periodo di studio

outlines Nisyros: genesi antropica e naturale COV Metodi prelievo e analisi COV in aria ed in fumarole Composizione COV Parametri composizionali utili ad individuare i processi genetici e di trasformazione Conclusioni

Sistema naturale e zona antropizzata

Campionamento fumarole e analisi dell’aria Aria (ST) Fumarola (SPME+ ST)

combinazione delle due tecniche ST: Carboxen B - Carboxen C – Carbapack 111 (elevati volumi: aria) SPME: DVB – Carboxen – PDMS (prelievo rapido: fumarole) Thermo Trace GC Ultra (FID e ECD) accoppiato con DANI Master TD desorber e Thermo DSQ mass detector full-scan, 40-400 u.m.a. SPME Solid trap (ST) GC-MS thermal desorber column headspace

Linea campionamento SPME

condensatore ST pompa Solid trap Tubo titanio Linea pyrex

Comparazione e validazione metodi Dati provenienti da Nisyros,Campi Flegrei, Isola di Vulcano, discarica Case Passerini Totale campioni analizzati (SMPE+ST): 11 Totale specie analizzate (e comparate): 51

Ra1F,2F Kam 1F Ste 1F-3F Ste 4F-6F Lof 1F,2F Mic 1F,2F Phl 1F,2F Punti campionamento fumarole

Punti campionamento aria Mandraki village D1 D2 Bal 1 D3 Bal 2 Chu D4 Nisyros Island Mic Ste 3 Phl Ste 1 Ste 4 Ste 2 RP Lakki plain Stefanos caldera

Abbondanze relative COV in fumarole Concentrazioni COV in fumarole Princ. COV: Benzene Conc. max: 4.547 ppm Conc. Media: 1.595 ppm COV Tot: 58 Conc. max: 9.484 ppm Conc. media: 4.306

…in aria Princ. COV: Benzene Conc. max: 12.47 ppb (~ 50 mg/m3); RP: 6.5 mg/m3 Conc. Media: 7.69 ppb COV Tot: 60 Conc. max: 53.25 ppb Conc. media: 35.63 ppb Princ. COV: Toluene Conc. max: 17.77 ppb (~ 72 mg/m3) (benzene: ~ 9 mg/m3) Conc. Media: 9.68 ppb COV Tot: 39 Conc. max: 77.34 ppb Conc. media: 51.46 ppb Princ. COV: a-pinene Conc. max: 0.97 ppb Conc. Media: 0.89 ppb COV Tot: 18 Conc. max: 3.91 ppb Conc. media: 3.63 ppb

Parametri caratterizzanti e processi genetici Benzene/Toluene aree fumaroliche caldera distale Mandraki no toluene 36 0.15 de-metil aree rurali aree urbane fumarole 11 0.1 fluidi idrotermali 12.6

Parametri caratterizzanti e processi genetici Benzene/Benzene metilati aree fumaroliche caldera distale Mandraki 12.4 no metilati 0.06 de-metil aree rurali aree urbane fumarole 2.5 0.05 fluidi idrotermali 3.1

Parametri caratterizzanti e processi genetici Sostituti Zolfo/Ossigeno aree fumaroliche caldera distale Mandraki 1.01 0.061 0.024 fumarole 2.72 DMS e DMSO Solo DMSO (5 specie S) fluidi idrotermali 3.22

Parametri caratterizzanti e processi genetici Aldeidi/(Ketoni+ alcoli) aree fumaroliche caldera distale Mandraki 2.34 benzaldeide 0.33 aree rurali aree urbane fumarole 0.18 4.35 1.15 (benzaldeide) fluidi idrotermali 0.34 tiofene/furano

Parametri caratterizzanti e processi genetici CloroEsano/Tetracloroetilene aree fumaroliche caldera distale Mandraki no tetracloroet no alocarburi no cloroesano fumarole aree rurali aree urbane tri+tetra fluidi idrotermali

Conclusioni I fluidi provenienti dalle emissioni fumaroliche determinano il chimismo dei COV in aria all’interno dei crateri e condizionano la qualità dell’area dell’intera zona oggetto di visite turistiche In tali zone le concentrazioni del maggior contaminante (benzene) superano i limiti d’allarme (5 mg/m3) Le zone distali della caldera risentono solo in modo limitato ed indiretto dei COV emessi dalle fumarole L’area del porto (ed in minor misura il paese) risente in modo significativo di apporti derivanti da gas combusti (traghetti) Contributi antropici e naturali di COV si distinguono in base a: B/T B/Bmet Z/O Ald/(Che+Alc) ClEx/TetraCl Tali differenze corrispondono all’attivazione di processi di ossidazione di COV di origine idrotermale e, separatamente, da emissioni legate all’attività portuale