Questo studio si è focalizzato sulla valutazione delle emissioni di aerosol e composti organici volatili, sia antropogenici che biogenici, e delle dinamiche evolutive che determinano la composizione atmosferica di background in area giuliana. Sono state inoltre identificate le condizioni di campionamento e le matrici vegetali più idonee per il biomonitoraggio di microinquinanti. In primo luogo è stata svolta una caratterizzazione dell’aerosol in un sito rurale del Carso triestino definendo le concentrazioni di macrocostituenti (ioni inorganici, carbonio organico ed elementare) e componenti minori, indici di combustione di biomasse (levoglucosano e Idrocarburi Policiclici Aromatici) o derivanti da fonti biogeniche (alcani dispari). È stata evidenziata una forte componente biogenica di particolato primario tipicamente legata al periodo vegetativo delle piante mentre la componente antropica è risultata limitata al periodo invernale. Uno studio di biomonitoraggio svolto con il gruppo di ricerca in lichenologia del Dipartimento di Scienze della Vita dell’ateneo giuliano mediante trapianti di Pseudevernia furfuracea alle pendici delle pre-Alpi Carniche ha analogamente evidenziato concentrazioni di IPA significative solo nella stagione fredda e invece trascurabili nel periodo estivo sia per l’assenza della sorgente riscaldamento, sia considerando la maggior degradazione associata a condizioni atmosferiche più ossidanti. In collaborazione con il Dipartimento di Agricoltura e Scienze Ambientali dell’Università di Udine è inoltre stato verificato l’accumulo invernale di IPA su piante per il verde pubblico (Elaeagnus x ebbingei, Ilex aquifolium, Laurus nobilis, Ligustrum japonicum, Photinia x fraserii e Viburnum lucidum) trapiantate in due siti della città di Udine. Si è potuto osservare in particolare un accumulo degli IPA più pesanti (più significativi dal punto di vista tossicologico) ed identificare Elaeagnus x ebbingei, Ligustrum japonicum e Laurus nobilis come specie più adatte all’impiego in studi di bioaccumulo il quale risulta correlato alla densità stomatica delle foglie. Essendo noto che le piante emettono in atmosfera considerevoli quantità di sostanze organiche volatili (BVOC) che possono reagire in atmosfera dando origine a componenti biogeniche dell’aerosol (BSOA) e non risultando disponibili in letteratura altri studi simili sull’area carsica, sono stati approntati dei metodi analitici atti alla valutazione dei flussi emissivi di BVOC e metodi atti all’individuazione di derivati ossidati degli stessi nel particolato atmosferico. Utilizzando la tecnica branch enclosure sono state studiate le emissioni stagionali e circadiane di specie vegetali autoctone (Cotinus coggygria, Quercus pubescens, Pinus nigra, Fraxinus ornus). Tra i composti identificati risulta rilevante l’isoprene, emesso essenzialmente da Quercus pubescens nelle ore centrali della giornata. Tenuto conto di parametri specie-specifici, quali il Leaf Area Index e la copertura del territorio, sono stati stimati i flussi emissivi per l’associazione Aristolochio luteae-Quercetum pubescentis, caratteristica del Carso costiero. I valori ottenuti per la scala locale sono stati confrontati con stime computazionali ottenute per aree di maggiori dimensioni implementando un modello specifico per le emissioni naturali. Fra le specie organiche secondarie riscontrate su campioni estivi del PM10 raccolto presso un sito rurale carsico si annoverano l’acido ossalico derivante dall’isoprene e l’acido pinonico derivante dal pinene. In collaborazione con l’Università di Aahrus sono anche stati analizzati composti secondari nitrossisolforati per i quali si è riscontrata una differenza significativa rispetto alle concentrazioni diurne e notturne indicando l’importanza dei processi di ossidazione fotochimica che coinvolgono specie radicaliche azotate dovute all’evoluzione long-range di emissioni antropiche quali NOx.

Emissioni e assorbimento di composti organici in matrici ambientali

TOLLOI, ARIANNA
2016-03-22

Abstract

Questo studio si è focalizzato sulla valutazione delle emissioni di aerosol e composti organici volatili, sia antropogenici che biogenici, e delle dinamiche evolutive che determinano la composizione atmosferica di background in area giuliana. Sono state inoltre identificate le condizioni di campionamento e le matrici vegetali più idonee per il biomonitoraggio di microinquinanti. In primo luogo è stata svolta una caratterizzazione dell’aerosol in un sito rurale del Carso triestino definendo le concentrazioni di macrocostituenti (ioni inorganici, carbonio organico ed elementare) e componenti minori, indici di combustione di biomasse (levoglucosano e Idrocarburi Policiclici Aromatici) o derivanti da fonti biogeniche (alcani dispari). È stata evidenziata una forte componente biogenica di particolato primario tipicamente legata al periodo vegetativo delle piante mentre la componente antropica è risultata limitata al periodo invernale. Uno studio di biomonitoraggio svolto con il gruppo di ricerca in lichenologia del Dipartimento di Scienze della Vita dell’ateneo giuliano mediante trapianti di Pseudevernia furfuracea alle pendici delle pre-Alpi Carniche ha analogamente evidenziato concentrazioni di IPA significative solo nella stagione fredda e invece trascurabili nel periodo estivo sia per l’assenza della sorgente riscaldamento, sia considerando la maggior degradazione associata a condizioni atmosferiche più ossidanti. In collaborazione con il Dipartimento di Agricoltura e Scienze Ambientali dell’Università di Udine è inoltre stato verificato l’accumulo invernale di IPA su piante per il verde pubblico (Elaeagnus x ebbingei, Ilex aquifolium, Laurus nobilis, Ligustrum japonicum, Photinia x fraserii e Viburnum lucidum) trapiantate in due siti della città di Udine. Si è potuto osservare in particolare un accumulo degli IPA più pesanti (più significativi dal punto di vista tossicologico) ed identificare Elaeagnus x ebbingei, Ligustrum japonicum e Laurus nobilis come specie più adatte all’impiego in studi di bioaccumulo il quale risulta correlato alla densità stomatica delle foglie. Essendo noto che le piante emettono in atmosfera considerevoli quantità di sostanze organiche volatili (BVOC) che possono reagire in atmosfera dando origine a componenti biogeniche dell’aerosol (BSOA) e non risultando disponibili in letteratura altri studi simili sull’area carsica, sono stati approntati dei metodi analitici atti alla valutazione dei flussi emissivi di BVOC e metodi atti all’individuazione di derivati ossidati degli stessi nel particolato atmosferico. Utilizzando la tecnica branch enclosure sono state studiate le emissioni stagionali e circadiane di specie vegetali autoctone (Cotinus coggygria, Quercus pubescens, Pinus nigra, Fraxinus ornus). Tra i composti identificati risulta rilevante l’isoprene, emesso essenzialmente da Quercus pubescens nelle ore centrali della giornata. Tenuto conto di parametri specie-specifici, quali il Leaf Area Index e la copertura del territorio, sono stati stimati i flussi emissivi per l’associazione Aristolochio luteae-Quercetum pubescentis, caratteristica del Carso costiero. I valori ottenuti per la scala locale sono stati confrontati con stime computazionali ottenute per aree di maggiori dimensioni implementando un modello specifico per le emissioni naturali. Fra le specie organiche secondarie riscontrate su campioni estivi del PM10 raccolto presso un sito rurale carsico si annoverano l’acido ossalico derivante dall’isoprene e l’acido pinonico derivante dal pinene. In collaborazione con l’Università di Aahrus sono anche stati analizzati composti secondari nitrossisolforati per i quali si è riscontrata una differenza significativa rispetto alle concentrazioni diurne e notturne indicando l’importanza dei processi di ossidazione fotochimica che coinvolgono specie radicaliche azotate dovute all’evoluzione long-range di emissioni antropiche quali NOx.
BARBIERI, PIERLUIGI
28
2014/2015
Settore BIO/07 - Ecologia
Università degli Studi di Trieste
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