Contributi poster - PM2012

Caratterizzazione chimica ed isotopica del particolato PM10 e PM2.5 nella zona
geotermica di Larderello (Toscana)
I.Minardi 1* , M.Vatti 3 , I.Baneschi 2 , E.Bulleri 4 , L.Dallai 2 , M.Guidi 2
1 West Systems, via Don Mazzolari 25, 56025 Pontedera (PI)
2 IGG-CNR Pisa, Via G. Moruzzi 1, 56124 Pisa
3 Dipartimento di Scienza della Terra,Università di Pisa, Via S. Maria 53, 56125 Pisa
4 MASSA spin-off IGG-CNR Pisa, Via G. Moruzzi 1, Pisa-I 56124
*Ilaria Minardi: Tel: +39 0587483335, E-mail: i.minardi@westsystems.com
Keywords: PM10, PM2.5, emissioni geotermiche, Isotopi del carbonio, δ13C
Il presente studio è stato sviluppato all‟interno di un progetto regionale che prevede la caratterizzazione
isotopica del particolato atmosferico di Larderello, al fine di individuare il contributo delle emissioni
geotermiche relativamente all‟apporto di solfati sul PM regionale. Lo studio, preliminare per la
realizzazione del suddetto progetto, è finalizzato alla quantificazione della concentrazione di solfati
presenti sul particolato, dato vincolante per effettuare successive analisi isotopiche dello zolfo totale.
Sono state realizzate due campagne di monitoraggio, rispettivamente a giugno e settembre 2011, della
durata di n. 7 giorni ciascuno, durante le quali sono state campionate contemporaneamente PM10 e
PM2.5 per un totale di n.28 campioni. Sui filtri (fibra di quarzo, 47 mm.) sono state effettuate analisi
chimiche (anioni, cationi e metalli) e la determinazione degli isotopi stabili del carbonio (δ13C del
carbonio totale). Il trattamento statistico dei risultati chimico analitici ed isotopici mostra, relativamente
all‟analisi dei grafici bivariati e della matrice di correlazione, una forte correlazione tra SO4 - NH4 e tra
Mn, Fe, Al, Cr, Pb, mentre la correlazione Na - Cl compare solo nei campioni relativi a settembre.
L‟analisi fattoriale tramite rotazione degli assi (Varimax) ha evidenziato la presenza di n. 4 fattori
riconducibili a: contributo crostale (Fattore 1: Mn, Fe, Al, Cr, Pb), contributo geotermico (Fattore 2:
SO4 - NH4), contributo derivato dallo spray marino (Fattore 4: Na, K, Cl) ed un Fattore 3 composto da
Ca e Mg.
I risultati delle analisi isotopiche [1] [2] mostrano un valore di δ13C più negativo nel PM2.5 rispetto al
PM10 (Fig.1). Nei campioni del mese di giugno la differenza tra segnale isotopico tra PM10 e PM2.5 si
mantiene pressoché costante (~ 1 ‰). Questo fenomeno potrebbe essere giustificato dal fatto che sul
PM potrebbero insistere due sorgenti differenti, ben identificate dal segnale isotopico, di cui una
potrebbe essere di natura antropica- industriale (in corrispondenza di valori più negativi) il cui impatto è
maggiormente concentrato nel PM2.5, l‟altra caratterizzata da un carbonio più positivo, che potrebbe
essere giustificata dal contributo crostale predominante nel PM10.
Figura 1 δ13C value of PM10 and PM2.5
I risultati di δ13C osservati a settembre mostrano un comportamento differente, in quanto il segnale
isotopico del PM2.5 risulta essere più positivo rispetto a giugno, probabilmente dovuto al contributo di
un ulteriore sorgente, come confermato dalla relazione Na-Cl che si verifica solo in questo periodo.
PM2012 IAS - Societa’ Italiana Aerosol 16-18 May 2012, Perugia
Bibliografia
[1] L. Veneroni et al. Atmos. Environ. 4491-4502, 43 (2009).
[2] D. Widory et al. Atmos. Environ. 935-961, 38 (2004).
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