4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Il progetto di studio della concentrazione numerica di particelle.

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1 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Il progetto di studio della concentrazione numerica di particelle ultrafini nell’area metropolitana torinese Risultati preliminari Francesco Lollobrigida a, Antonella Pannocchia a, Milena Sacco a Francesco Pavone b, Luca Pallavidino b, Dino Maria b, Carlo Bussi a, Giacomo Castrogiovanni a, Marilena Maringo a, Francesco Romeo a, Annalisa Bruno a, Fabio Pittarello a a Arpa Piemonte, Via Pio VII, 9 - 10135 Torino e-mail m.sacco@arpa.piemonte.it ; b Provincia di Torino, C.so Inghilterra 7/ 9 -10138 Torino

2 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Le misure di particolato in aria ambiente effettuate dalle Agenzie Ambientali per scopi istituzionali sono riferite alla concentrazione in massa.Sulla base di recenti studi tossicologici è però cresciuto l’interesse, anche in ambiti non di ricerca, per la determinazione della concentrazione in numero delle particelle aerodisperse In particolare i dati relativi alla concentrazione di particelle ultrafini in aria ambiente sono ancora limitate, in particolare nelle grandi aree urbane del Nord Italia La carenza di dati, come spesso accade, ha lasciato spazio alla diffusione di informazioni discutibili sul piano scientifico ma talvolta di grande impatto mediatico Le particelle ultrafini

3 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 1.Costruire una prima base dati dei valori di concentrazione numerica di particelle ultrafini nell’area urbana di Torino, sulla base di campagne di misura rappresentative delle diverse condizioni meteorologiche effettuate sia in prossimità del suolo che in quota, utilizzando di preferenza uno o più siti opportunamente attrezzati presso la nuova sede di C.so Inghilterra della Provincia di Torino 2.Confrontare la base dati con analoghe misure effettuate in altre aree urbane italiane e europee 3.Analizzare la correlazione dei dati di concentrazione numerica rilevati con i principali parametri meteorologici e/o con gli inquinanti atmosferici tradizionali Obiettivi dello studio

4 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 La scelta della strumentazione di misura è stata effettuata principalmente sulla base della possibilità di uso routinario, all’interno della rete di monitoraggio provinciale, oltre i limiti temporali del progetto Strumentazione

5 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Ultrafine Particle Monitor modello 3031 della TSI Incorporated E’ stato specificatamente progettato per l’uso routinario e sottoposto a test all’interno del progetto UFIPOLNET non contiene né sorgenti radioattive né fluidi di lavoro E’ in grado di misurare le particelle da un diametro di 20 nm fino a 1 micron e le suddivide in 6 classi dimensionali (20-30 nm, 30- 50 nm, 50-70 nm, 70-100 nm, 100-200 nm, > 200 nm). Strumentazione

6 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 All'interno dello strumento, il campione di aerosol si mescola in una colonna di equalizzazione e poi passa attraverso un caricatore a diffusione, che carica positivamente tutte le particelle. Le particelle cariche vengono poi separate per dimensione da un Differential Mobility Analyzer (DMA), raccolte su un filtro e la corrente impartita è misurata con un elettrometro sensibile all’aerosol. Successivamente regolando la tensione del DMA a step e misurando la corrente ad ogni passo, un computer calcola e memorizza il numero di particelle per ciascuno dei sei canali dimensionali. Un ciclo di misura dura circa 10 minuti. Strumentazione

7 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Tale strumento si integra inoltre come campo di misura con la strumentazione per il conteggio delle particelle di maggiori dimensioni già in dotazione al Dipartimento di Torino, che lavora nell’intervallo dimensionale 250 nm - 32 micron, per cui l’utilizzo congiunto delle due strumentazioni permetterà di coprire l’intero intervallo dimensionale delle particelle rilevabili in area ambiente. Strumentazione

8 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Caratteristiche del sito di misura Il sito dove è stato collocato il contaparticelle si trova in una zona centrale della città di Torino, caratterizzata da intenso traffico veicolare. I flussi di traffico sono dell’ordine di 9.000 veicoli/giorno

9 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Caratteristiche del sito di misura Lo strumento è attualmente posto sul terrazzo del grattacielo della Provincia di Torino, ad un‘ altezza di 50 m circa, il monitoraggio è iniziato il 2 ottobre 2009 e proseguirà per un anno. Successivamente lo strumento verrà posto al suolo, presso lo stesso sito o in un’area di fondo urbano, per poter confrontare i risultati ottenuti nell’anno in corso.

10 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati preliminari periodo 2/10/2009 – 31/3/2010 Il valore medio del periodo è 9100 particelle/cm 3 con massimi di 44000 particelle/cm 3. Confrontando i dati con altri reperiti in letteratura, a Roma nel 2006 si erano misurate 30000 particelle/cm 3, con un misuratore però in grado di determinare particelle con diametro maggiore di 7 nm, mentre a San Vittore del Lazio(FR) 11000 particelle/cm 3 con uno strumento in grado di misurare particelle al di sopra di 10 nm.

11 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati Le classi 20-30 nm e 30-50 nm rappresentano il 50 % delle particelle totali misurate.

12 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati

13 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati

14 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati

15 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati

16 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati

17 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Influenza dell’altezza dello strato di inversione

18 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati non ci sono differenze significative tra concentrazioni di PM 2.5 al suolo ed in quota

19 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Risultati Discreta correlazione con CO ed NO, per il CO soprattutto nelle classi 30- 50 nm, 50-70 nm e 70-100 nm, mentre per l’NO nelle classi 30-50 e 50-70.  le particelle di queste classi hanno origine prevalentemente primaria. E’ da approfondire l’anomalia della classe 10-200 che risulta correlata maggiormente con il CO, piuttosto che con l’NO. Biossido di azoto e benzene non presentano evidente correlazione, così come PM 10 e PM 2.5 misurati presso il sito di To–Consolata e To–Lingotto (urbana di fondo).

20 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010 Una delle caratteristiche maggiormente innovative del progetto è determinare se e in che misura il numero di nanoparticelle varia con l’altezza dal suolo Come noto le caratteristiche meteoclimatiche della pianura padana possono comportare nei mesi invernali il confinamento degli inquinanti atmosferici in porzioni di atmosfera anche di poche decine di metri di altezza  Saranno effettuate misure al suolo presso lo stesso sito e/o presso una stazione urbana di background Le attività future

21 4° Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico – PM2010 – Venezia 18-20 maggio 2010  Estensione delle misure alle particelle con diametro maggiore di 250 nm fino a 32 µm con un OPC (Optical Particle Counter ) in grado di determinare la concentrazione numerica delle particelle aerodisperse su 31 classi dimensionali dimensionali  misura del PM2.5 gravimetrico nei mesi di giugno e settmbre, per un confronto con i dati misurati presso altri siti nell’area metropolitana e analisi di IPA e metalli sui filtri  Analisi di dettaglio della correlazione dei dati di concentrazione numerica rilevati con i principali parametri meteorologici Le attività future