Azione1.1 report gravimetria - PART'AERA · Il particolato di origine secondaria si forma in...

AZIONE 1.1

Gravimetria: monitoraggio dei PM nei

partner del progetto PART’AERA

Gravimetria: monitoraggio dei PM nei partner di Part’Aera Pag. 1

INDICE……………………………………………………………………………………………pag.1

1. PART’AERA: introduzione al problema del particolato nell’area

ALCOTRA………………………………………………………………………….…….pag.2

1.1 Origine e dinamiche del PM…………………………………………………………….……………………………pag.2

1.2 Effetti sulla salute e sul clima……………………………………………………………..………………………..pag.3

2. Normativa europea vigente………….………………………………………..pag.5

2.1 Metodo d’analisi di riferimento per i PM……………………………………………………………………..pag.6

2.2 Monitoraggio dei PM nell’area ALCOTRA……………………………………………………………………..pag.7

3. Gravimetria: confronto tra le metodiche utilizzate nell’area

ALCOTRA………………………………………………………………………………..pag.8

3.1 Sistemi di prelievo………………………………………………………………………………………………………..pag.9

3.2 Portata…………………………………………………………………………………………………………………………pag.9

3.3 Tipologia di filtri usati…………………………………………………………………………………………………..pag.9

3.4 Trasporto e condizionamento dei filtri……………………………………………………………………….pag.10

3.5 Pesata dei filtri……………………………………………………..…………………………………………………….pag.11


1. PART’AERA: introduzione al problema del

particolato nell’area ALCOTRA

Nato come prosecuzione del lavoro avviato dal progetto strategico AERA-ALCOTRA, il progetto

PART’AERA si pone come obiettivo di continuare ad affrontare, a livello transfrontaliero, le

problematiche connesse al miglioramento della qualità dell’aria. Le regioni che formano lo spazio

ALCOTRA (Provence-Alpes-Côte d’Azur e Rhône-Alpes in Francia; Piemonte, Valle d’Aosta e Liguria

in Italia) presentano infatti numerose analogie non solo per quanto riguarda le fonti di

inquinamento (traffico veicolare, produzione di energia) e la loro localizzazione (centri urbani, vie

di comunicazione) ma anche per l’orografia e le condizioni climatiche. Uno degli inquinanti più

problematici in quest’area è sicuramente il particolato atmosferico (PM), responsabile di

importanti episodi di inquinamento e conseguenti superamenti dei limiti di legge.

Sulla base di queste considerazioni, il progetto PART’AERA si propone di migliorare le conoscenze

sui metodi di misura e sull’analisi delle origini di inquinamento da polveri, con lo scopo di fornire ai

diversi soggetti pubblici informazioni utili per l’identificazione di politiche e piani di gestione

efficaci.

1.1 Origine e dinamiche del particolato

Il PM è un inquinante atmosferico la cui composizione è estremamente eterogenea, sia dal punto

di vista chimico che dal punto di vista dimensionale. In generale, il PM può essere considerato

come una miscela complessa di sostanze organiche e inorganiche in sospensione nell’aria, sotto

forma solida o liquida. Le loro proprietà sono definite in base al diametro aerodinamico e le classi

granulometriche richieste in ambito di monitoraggio sono:

� la frazione toracica o PM10 (particelle con diametro aerodinamico inferiore a 10 µm);

� la frazione alveolare o PM2.5 (particelle con diametro aerodinamico inferiore a 2.5 µm).

La dimensione delle particelle determina il loro tempo di volo e persistenza in atmosfera. Di

conseguenza, le particelle costituenti la parte più grossolana del PM10 tendono a scomparire

nell’aria dopo poche ore dalla sua emissione per effetto della sedimentazione e delle

precipitazioni mentre il PM2.5 può persistere nell’aria anche per diversi giorni se non addirittura

settimane.

Sulla base del processo di formazione, il PM viene classificato in primario o secondario.

L’emissione diretta (primaria) di particolato in atmosfera è risultato sia di processi antropici (ad

esempio attività industriali, traffico veicolare, combustione di biomasse) che naturali (ad esempio

spray marino, eruzioni vulcaniche, erosione naturale, trasporto di sabbie, produzione di spore e

pollini). Il particolato di origine secondaria si forma in atmosfera per ossidazione e trasformazione

di alcuni gas primari che vengono quindi definiti gas precursori (SO2, NOx, NH3, composti organici


volatili). Reagendo in atmosfera, SO2, NOx, NH3 formano ammonio-solfati e nitrati, i quali

condensano a fase liquida creando così nuove particelle, definite aerosol inorganici secondari

(SIAs). Allo stesso modo, i composti organici volatili possono subire processi di ossidazione,

formando composti meno volatili, i cosiddetti aerosol organici secondari (SOAs). La formazione dei

SIAs e dei SOAs in atmosfera dipende sia da fattori chimici (concentrazione dei precursori,

presenza in atmosfera di sostanze altamente reattive come O3 e radicali idrolitici) che da fattori

fisici (condizioni metereologiche come radiazione solare, umidità relativa e copertura nuvolosa).

1.2 Effetti sulla salute e sul clima

Gran parte dei cittadini europei spesso si trovano a respirare aria non in linea con gli standard

qualitativi previsti dall’Unione Europea (UE), in particolar modo in ambito urbano. In tabella 1.1 è

riportato un confronto tratto dal report “Air quality in Europe – 2013” effettuato dalla European

Environmental Agency; per i principali inquinanti vengono paragonati i valori limite e le rispettive

stime di esposizione sulla popolazione a seconda si segua la legislazione UE oppure le linee guida

della World Health Organization (WHO). Nel confronto vengono considerati i valori limite

maggiormente restrittivi previsti dalla direttiva europea 2008/50/CE (ad esempio per il PM10 è

stata considerato il valore limite giornaliero e per il PM2.5 il valore limite annuale da raggiungere

nel 2020). Come si può notare, gli attuali livelli di inquinamento hanno un chiaro impatto sulle

popolazioni che vivono in ambito urbano, in particolar modo per i PM, l’ozono (O3) e il

benzo(a)pirene (BaP). Questa situazione risulta ancora più evidente se si considerano i limiti

previsti dalle linee guida WHO, con una stima di esposizione per la popolazione che sfiora il 100%

per gli inquinanti citati.

INQUINANTE limite UE stima esposizione (%) limite WHO stima esposizione (%)

PM2.5 annuale (20 µg.m-3

) 20 - 31 annuale (10 µg.m-3

) 91 - 96

PM10 giornaliero (50 µg.m-3

) 22 - 33 annuale (20 µg.m-3

) 85 - 88

O3 8-orario (120 µg.m-3

) 14 - 18 8-orario (100 µg.m-3

) 97 - 98

NO2 annuale (40 µg.m-3

) 5 - 13 annuale (40 µg.m-3

) 5 - 13

BaP annuale (1 ng.m-3

) 22 - 31 annuale (0,12 ng.m-3

)* 76 - 94

SO2 giornaliero (125 µg.m-3

) < 1 giornaliero (20 µg.m-3

) 46 - 54

CO 8-orario (10 mg.m-3

) < 2 8-orario (10 mg.m-3

) < 2

Pb annuale (0,5 µg.m-3

) < 1 annuale (0,5 µg.m-3

) < 1

Benzene annuale (5 µg.m-3

) < 1 annuale (1,7 µg.m-3

)* 12 - 13

Tabella 1.1 Percentuali delle popolazioni urbane esposte alle concentrazioni di inquinanti atmosferici (limiti UE vs limiti WHO) in Europa

* WHO non stabilisce limiti per le sostanze cancerogene(come BaP e benzene) in quanto la carcinogenesi è per sua natura un fenomeno

probabilistico;il valore di riferimento in tabella è stato misurato assumendo un rischio aggiuntivo sull’aspettativa di vita pari a 1x10-5


Diversi studi epidemiologici attribuiscono all’inquinamento atmosfericoimportanti effetti sulla

salute umana anche a concentrazioni inferiori rispetto alle attuali linee guida di qualità dell’aria.

Come recentemente riportato dalla WHO e dai ricercatori del CIRC (Centre International de

Recherche sur le Cancer), sono state trovate significative correlazioni tra l’esposizione

all’inquinamento atmosferico e l’insorgenza di alcuni tumori, come ad esempio il cancro ai

polmoni. Il materiale particolato, uno dei maggiori componenti dell’inquinamento atmosfericoè

stato valutato separatamente ed è stato anch’esso classificato come cancerogeno per l'uomo

(Gruppo 1).Sulla base della loro granulometria, i PM sono in grado di penetrare all’interno del

sistema respiratorio a livelli differenti: più le dimensioni sono ridotte e più le particelle saranno in

grado di penetrare profondamente, tanto da raggiungere il livello degli alveoli polmonari nel caso

dei PM2.5. Gli effetti evidenziati sulla salute sono l’alterazione delle funzioni respiratorie,

l’irritazione delle vie superiori ed inferiori dell’apparato respiratorio e possibili effetti mutageni e

cancerogeni (dovuti all’adsorbimento sulla superfice delle particelle di sostanze tossiche come gli

idrocarburi policiclici aromatici).

Alla presenza di polveri sospese in atmosfera sono legati fenomeniquali la formazione di nebbie e

nubi, la variazione delle proprietà ottichedell’atmosfera con effetti sulla visibilità e sul bilancio

energetico terrestre,la contaminazione delle acque e del suolo attraverso deposizione secca

eumida, la catalisi di reazioni chimiche in atmosfera ed il danneggiamentodei materiali.

Oltre agli effetti sulla salute, alcune componenti della frazione fine del particolato influiscono

notevolmente sul clima. Gli aerosol presenti in atmosfera possono avere comportamenti

differenti, ossia comportarsi da scattering aerosol o da absorbing aerosol. Gli aerosol del primo

tipo sono caratterizzati principalmente dalla capacità di riflettere la radiazione solare e in tal modo

diminuisce la quantità di radiazioni in grado di arrivare alla superficie terrestre.A livello climatico

l’effetto che inizialmente ne deriva è di un locale raffreddamento, esteso poi a livello più ampio

(regionale) grazie ai processi di circolazione e mescolamento delle masse d’aria. Gli absorbing

aerosol sono caratterizzati invece dalla capacità di assorbire le radiazioni solari. Per quanto

riguarda il clima, l’effetto che si osserva a livello locale è quello di un riscaldamento dello strato

d’aria interessato dall’aerosol e di un raffreddamento a livello del suolo dovuto alla minore

quantità di radiazioni solari che vi arrivano. A larga scala si verifica un effetto di riscaldamento

perché la circolazione e i processi di mescolamento redistribuiscono l’energia termica assorbita.

Infine, il particolato è in grado di influenzare il clima anche a livello indiretto attraverso il

cambiamento di alcune proprietà delle nuvole (come la riflettività, la formazione e la distribuzione

delle nuvole) e delle precipitazioni.


2. Normativa europea vigente

A livello legislativo, le norme relative alla qualità dell’aria e alla tutela dall’inquinamento

atmosferico in ambito europeo sono attualmente contenute nella direttiva 2008/50/CE, recepite a

livello nazionale in Italia con il D.Lgs 155/2010 e in Francia con il Décret n° 2010-1250.

Con questo provvedimento sono stati raggiunti due scopi principali:

� l’aggiornamento delle norme sulla base degli ultimi sviluppi in campo scientifico e

sanitario;

� la raccolta in un unico atto di cinque precedenti provvedimenti europei in materia di

inquinamento atmosferico (le direttive 1996/68/CE, 1999/30/CE, 2000/69/CE, 2002/2/CE e

la decisione 97/101/CE).

Attraverso questa direttiva l’Unione Europea si propone di stabilire un’impostazione comune nella

valutazione della qualità dell’aria ambiente sulla base di criteri comuni di valutazione, tenendo

conto della dimensione delle popolazioni e degli ecosistemi esposti all’inquinamento

atmosferico.Per quanto riguarda gli inquinanti PM10 e PM2.5, la direttiva stabilisce i valori limite e

obiettivo come riportato in tabella 2.1.

La direttiva pone una particolare attenzione al PM2.5: finora, infatti, è riconosciuto l’impatto molto

negativo sulla salute umana ma non è stata ancora individuata una soglia al di sotto del quale il

particolato sottile non rappresenti un rischio. La definizione del valore limite per il PM2.5 passa

quindi attraverso più fasi (definizione di un valore obiettivo e poi dei valori limite).

FRAZIONE

DIMENSIONALE

Periodo di

valutazione Valore Commento

PM10, valore limite 24 ore 50 µg.m-3

da non superare più di 35 giorni all'anno;

da raggiungere entro il 1 gennaio 2005

PM10, valore limite anno civile 40 µg.m-3


PM2.5, valore obiettivo anno civile 25 µg.m-3


PM2.5, valore limite

(I fase) anno civile 25 µg.m

-3 da raggiungere entro il 1 gennaio 2015

PM2.5, valore limite

(II fase) anno civile 20 µg.m

-3 da raggiungere entro il 1 gennaio 2020

PM2.5,

obbligo di

concentrazione

all'esposizione

20 µg.m-3

2015

PM2.5,

obiettivo di riduzione

all'esposizione

riduzione dell'esposizione (0-20%), sulla base dell'indicatore di esposizione media

dell'anno di riferimento; da raggiungere entro il 2020

Tabella 2.1 Limiti normativi previsti dalla direttiva 2008/50/CE per il PM10 e PM2.5


Bisogna comunque ricordare che questi valori sono più alti rispetto a quelli previsti dalle linee

guida della WHO (2005) (tabella 2.2).

Il motivo di questa scelta parte dal presupposto che l’obiettivo finale di queste regolamentazioni

sia quello di ottenere le concentrazioni più basse possibili. Siccome non sono stati ancora

identificati valori critici al di sotto dei quali non si osservano danni alla salute, i valori attualmente

raccomandati rappresentano obiettivi accettabili al fine di minimizzare gli effetti sulla salute

dell’uomo e sugli ecosistemi in generale.

2.1 Metodo d’analisi di riferimento per i PM

L’analisi gravimetrica è il metodo di misura previsto dalladirettiva europea 2008/50/CE per il

particolato atmosferico. I metodi di riferimento che descrivono le varie fasi del campionamento e

della misura del particolato sono contenuti in due norme:

� UNI EN 12341:1999 (“Qualità dell’aria. Procedura di prova in campo per dimostrare

l’equivalenza di riferimento dei metodi di campionamento per la frazione di PM10 del

materiale particolato”) per il PM10;

� UNI EN 14907:2005 (“Standard gravimetric measurement method for the determination of

the PM2,5 mass fraction of suspended particulate matter”) per ilPM2.5.

La procedura generale per l’analisi del particolato atmosferico prevede il campionamento di un

volume noto d’aria. Questa operazione avviene utilizzando una pompa, collegata ad una testa di

separazione ad impatto inerziale che seleziona la frazione di particolato di interesse.L’aria aspirata

viene convogliata da un tubo collettore verso un filtro, con lo scopo di trattenere le particelle

selezionate in precedenza. I filtri vengono condizionati prima e dopo i prelievi (T = 20+/-1 °C,

umidità rel. = 50+/-5 %) per 48 ore; una volta stabilizzati vengono pesati (su bilance analitiche a 6

cifre decimali) e, per differenza di peso, si ricava la massa di particolato campionata. La

concentrazione di particolato si ottiene dividendo il valore della massaper il volume d’aria

aspirato.

Il campionamento può essere effettuato a basso (LVS) o ad alto volume (HVS) a seconda della

portata utilizzata: nel LVS è prevista una portata di 2.3 m3/h sia per il PM10 che per il PM2.5 mentre

nel HVS viene stabilita una portata di 68 m3/h per il PM10 e di 30 m3/h per il PM2.5.

All’interno della normativa sono previsti anche metodi di monitoraggio alternativi a quello

gravimetrico, come ad esempio le analisi strumentali in continuo; per poter essere utilizzati in

Valore medio annuale Valore medio giornaliero

PM2,5 10 µg.m-3 25 µg.m-3

PM10 20 µg.m-3 50 µg.m-3

Tabella 2.2 Valori limite per il PM10 e PM2.5 previsti dalle linee guide WHO


conformità con quanto prescritto dalla legge, queste metodiche devono essere validate tramite

una certificazione di equivalenza rilasciata dall’Autorità Nazionale Competente.

2.2 Monitoraggio dei PM nell’area Alcotra

In conformità con la direttiva 2008/50/CE, il monitoraggio del PM nelle ragione appartenenti

all’area ALCOTRA viene attuato con diversi metodi: in primo luogo tutti i partner del progetto

effettuano misurazioni gravimetriche del PM, così come prescritto dalla normativa europea; sono

utilizzati poi metodi di monitoraggio in continuo,forniti di apposita certificazione di equivalenza.

Uno schema riassuntivo delle metodiche utilizzate per il monitoraggio dei PM dai partner del

progetto Part’Aera è riportato in tabella 2.3.

Metodi di monitoraggio dei PM

Gravimetria Microbilancia a

oscillazione

Assorbimento

raggi β

Analizzatore

ottico

Air Rhône-Alpes x x

Air PACA x x

Arpa Piemonte x

x

Regione Liguria - Arpal x

x x

Tabella 2.3 Metodiche per il monitoraggio dei PM utilizzate dai partner di Part’Aera


3. Gravimetria: confronto tra le metodiche utilizzate

nell’area ALCOTRA

Una delle aree di indagine del progetto PART’AERA consiste nella valutazione del PM10 con

metodo gravimetrico nelle quattro regioni partner. Per questo motivo sono state confrontate le

procedure di campionamento e le metodiche di analisi al fine di evidenziarne eventuali differenze

e analogie.

I principali parametri confrontati sono:

� il sistema di prelievo,

� la portata di aspirazione,

� la tipologia dei filtri,

� il trasporto e il condizionamento dei filtri,

� la pesata dei filtri.

Nella tabella 3.1 sono riportate le informazioni raccolte dai vari partner che saranno trattate nei

paragrafi successivi.

PARTNER PART’AERA

Air Rhône-Alpes Air PACA Arpa Piemonte Regione Liguria -

Arpal

Campionatore unità sequenziale

PARTISOL

(Thermo Scientific)

unità sequenziale

PARTISOL PLUS 2025I

(Thermo Scientific)

Sentinel PM,

campionatore

Charlie HV (Tecora)

SKYPOST PM HV

(Tecora)

Portata di

prelievo 1 m3/h 1 m3/h 2.3 m3/h 2.3 m3/h

Tipo di filtri teflon teflon fibra di quarzo fibra di quarzo

Trasporto temperatura ambiente (23 °C circa) in appositi portafiltri; utilizzo di borse frigo

Condizionamento cappe o camere climatizzate (48h), T = 20 +/- 1 °C, HR = 50 +/- 5%

Tipo di bilancia Sartorius MSA6.6S Sartorius MSA6.6S Mettler Toledo XP 26 Sartorius M5C

Procedura di

pesata

procedura interna

(LMRA) procedura interna

(LMRA) doppia pesata (una

volta)

doppia pesata (una

volta) con sistema

automatizzato

Tabella 3.1 Schema riassuntivo dei principali parametri utilizzati dai partner di Part’Aera nell’analisi gravimetrica

del particolato


3.1 Sistemi di prelievo

In tutte le regioni partner, il prelievo del PM10 viene effettuato con l’utilizzo di unità di

campionamento sequenziali. Lo strumento utilizzato da Air-PACA e Air-Rhône-Alpes è l’unità

sequenziale PARTISOL (Thermo Scientific); la Regione Liguria-Arpal e Arpa Piemonte

utilizzanocampionatori di marca TCR (Tecora) ma modelli differenti (modello Sentinel PM /

campionatore Charlie HV e modello SKYPOST PM HV rispettivamente).

Pur essendo strumenti appartenenti a case costruttrici diverse, le caratteristiche che si ritrovano

sono sostanzialmente le stesse. Il sistema di sostituzione sequenziale della membrana filtrante

(entrambi con autonomia di 16 filtri), insieme al controllo elettronico del flusso, consente il

monitoraggio continuo senza presidio dell’operatore, nonché di sostituire i filtri esposti senza

interrompere il campionamento in corsoe quindi senza l'obbligo di eseguire l'intervento in tempi

predeterminati. Il percorso rettilineo del tubodi aspirazione e laseparazione della zona di

permanenza dei filtri da fonti di calore interne oradianti consentono di raccogliere e mantenere

l'integrità dei campioni. Tutte le unità presentano sistemi per la misurazione elettronica della

portata e la misura volumetrica mediante contatore, oltre a sensori per la valutazione della

velocità e direzione del vento tranne per il campionatore usato da Arpa Piemonte; nel caso

dell’unità TCR si trovano ulteriori dispositivi per la misura della pressione atmosferica, della

perdita di carico del filtro e della temperatura ambiente. Le unità sequenziali, se collegate alla

rete, possono essere controllate in remoto attraverso software dedicati.

3.2 Portata

La portata di campionamento è un parametro importante nel monitoraggio dei PM: è

fondamentale che venga misurata e controllata costantemente in modo tale da garantire un flusso

costante in entrata.

In Liguria e Piemonte, la portata scelta per il flusso di aspirazione è di 2.3 m3/h, così come previsto

dalla norma UNI EN 12341:1999. Air-PACA e Air-Rhône-Alpes utilizzano la portata di 1 m3/h: in

questo caso si è deciso di seguire gli standard americani EPA per la testa di prelievo, a cui l’unità

sequenziale PARTISOL fa riferimento.

3.3 Tipologia di filtri usati

Nell’ambito del monitoraggio del particolato atmosferico possono essere utilizzate diverse

tipologie di filtri, generalmente classificati in filtri a profondità e filtri a membrana sulla base del

principio di filtrazione. La caratteristica principale che li differenzia è data dal “meccanismo di

filtrazione”: i filtri a profondità trattengono le particelle sia sulla superficie che all’interno mentre

quelli a membrana solo sulla superficie. Le principali caratteristiche che ne derivano sono elencate

nella tabella 3.2.


Occorre inoltre ricordare che i filtri per la raccolta del PM non agiscono come setacci, cioè come

oggetti che permettono la ritenzione delle sole particelle con dimensioni superiori ai pori. Quando

l’aria attraversa la superficie filtrante, infatti, intervengono diversi fenomeni (impatto inerziale,

intercettazione, diffusione browniana, deposizione gravitazionale, attrazione elettrostatica) che

fanno si che l’efficienza di raccolta (% di particelle che il filtro è in grado di trattenere) sia prossima

al 100% per particelle in ogni range dimensionale.

Per quanto riguarda i partner del progetto Part’Aera, Air-PACA e Air-Rhône-Alpes utilizzano filtri a

membrana in teflon (Pall Life Sciences, Type: PTFE supportedzefluor, Ø: 47 mm), piuttosto costosi

ma con il vantaggio di evitare contaminazioni (ad esempio per i metalli). La Regione Liguria-Arpal e

Arpa Piemonte utilizzano filtri a profondità in fibra di quarzo (Whatman cat.n. 1852047, grade

QMA, Ø: 47 mm e Millipore cod. AQFA, Ø: 47 mm rispettivamente), più economici rispetto a quelli

in teflon ma con grande capacità di ritenzione e capacità di resistenza alle alte temperature (nel

caso di quelli in fibra di quarzo).

3.4 Trasporto e condizionamento dei filtri

Le procedure delle fasi di trasporto, condizionamento e pesatura dei filtri sono definite nel

dettaglio all’interno delle norme UNI EN 12341:1999 e UNI EN 14907:2005.

Il trasporto dei filtri dalla stazione di campionamento al laboratorio analitico deve avvenire,

secondo le norme, a temperatura ambiente (23 °C circa) e con l’utilizzo di appositi portafiltri; le

stesse condizioni valgono anche per la fase di immagazzinamento, la cui durata deve essere al

massimo di 23 giorni. Queste indicazioni sono funzionali alla minimizzazione dei cambiamenti in

massa del PM campionato (come ad esempio la perdita di materiale semi-volatile) e dei fattori

indesiderati (come ad esempio la condensazione). Tutti i partner di Part’Aera seguono queste

TIPO DI FILTRO Materiale Vantaggi Svantaggi

A profondità fibra di vetro

* grande capacità di

ritenzione

* rilascio di materiale

filtrante dovuto alla struttura

fibrosa

fibra di quarzo * quarzo: resistente alle alte

temperature (circa 1000 °C)

* tendenza ad adsorbire

composti organici volatili

A membrana

esteri di cellulosa

policarbonato

Teflon

* nessun rilascio di materiale

filtrante grazie alla struttura

continua del filtro

* bassa capacità di ritenzione

e limitata alla superficie del

filtro

* bassi livelli di bianco

* intasamento molto rapido

in caso di elevate quantità di

particelle

Tabella 3.2 Schema riassuntivo delle diverse tipologie di filtro nel monitoraggio del PM


indicazioni ed in particolare i tecnici di Air-Rhône-Alpes e Air-PACA utilizzano borse refrigerate da

blocchi di ghiaccio per il trasporto.

Per quanto riguarda la procedura di condizionamento dei filtri, tutti partner del progetto seguono

le indicazioni riportate dalle due norme: sia prima che dopo la fase di campionamento, i filtri

vengono mantenuti per 48 ore in apposite camere o cappe climatizzate ad una temperatura di 20

+/- 1 °C e ad una umidità relativa di 50 +/- 5 %. Inoltre i filtri devono essere maneggiati con

pinzette in acciaio inossidabile o PTFE-rivestito (quando si usano queste ultime possono verificarsi

cariche elettrostatiche) e prima dell’utilizzo devono essere visionati per verificare la presenza di

eventuali difetti.

3.5 Pesata dei filtri

A livello di strumentazione, la pesata dei filtri viene effettuata con bilance di precisione a 6 cifre

decimali da tutti i partner del progetto.

In dettaglio, le bilance usate dai partner sono:

� Sartorius MSA6.6S per Air-Rhône-Alpes e Air-PACA,

� Mettler Toledo XP 26 per Arpa Piemonte,

� SartoriusM5C per Regione Liguria – Arpal.

La Regione Liguria-Arpal durante questa fase utilizza un sistema automatizzato che permette la

determinazione gravimetrica degli filtri escludendo qualsiasi attività manuale, garantendo così la

precisione e l’accuratezza dei risultati ottenuti.Con il sistema automatico si evitano eventualierrori

dell’operatore e si implementano le possibilità di maggior definizione nei risultati (ad esempio, si

possono eseguire più pesate del singolo filtro calcolandone la Deviazione Standard). L’unità è

composta da bracci-assi meccanici completamente indipendenti tra loro, chetramite un

microcontrollore, effettuano le operazioni di prelevamento da una pila porta filtri (caricamento da

8 fino a 48 filtri) e di pesata. Le operazioni di pesata sono gestite da un software dedicato che con

l’ausilio di un PC garantisce il corretto funzionamento dell’automatismo.

Le principali differenze riscontrate durante questa fase riguardanole procedureattuate dai diversi

partnera livello generale. Air-Rhône-Alpes e Air-PACA seguono una procedura interna(LMRA) per

la pesata dei filtri (figura 3.1), applicando quindi le indicazioni più rigorose previste dalla norma

UNI EN 14907:2005 per la pesata del PM2.5 anche al PM10.I tecnici francesi effettuano quindi una

doppia pesata nella fase precedente (12 ore di condizionamento tra le due misurazioni) e

successiva al campionamento (48 ore di condizionamento tra le due misurazioni). I filtri bianchi

vengono pesati prima della loro esposizione e se la differenza in massa è maggiore di 40 µg non

vengono usati; viceversa, se la differenza rientra nel range previsto, viene considerato come valore

di bianco la media della due pesate e il filtro può essere esposto. In modo analogo si procederà

dopo il campionamento: se la differenza in massa tra le due pesate del filtro è maggiore di 60 µg la

misura non è valida, in caso contrario la misura viene accettata e convalidata come la media delle

due misure effettuate.


Anche Arpa Piemonte e Regione Liguria-Arpal effettuano la doppia pesata ma senza lasciare

intercorrere ulteriori ore di condizionamento tra le due misurazioni: questa situazione è da

ricondurre alla notevole mole di lavoro a cui sono sottoposti i laboratori (ad esempio solo per la

città di Torino devono essere pesati tra i 7000 e gli 8000 filtri all’anno).

Air-Rhône-Alpes, Air-PACA e Arpa Piemonte ad ogni sessione di lavoro misurano due filtri bianchi

di riferimento (filtre témoin) al fine di valutare l’influenza delle condizioni ambientali del

laboratorio nel peso dei filtri. Sono stati notati comportamenti diversi a seconda del materiale del

filtro: gli operatori di Air-Rhône-Alpes hanno notato una tendenza all’aumento nelle misure della

massa dei filtri in teflon da loro utilizzati (figura 3.2) mentre gli operatori di Arpa Piemonte hanno

registrato una tendenza alla diminuzione nel valore di peso del filtro in quarzo (probabilmente

dovuto alla perdita di fibre). A causa della mancanza di una pesiera certificata, Regione Liguria-

Arpal non attua questo tipo di controllo giornaliero ma effettua una taratura annuale della bilancia

in contemporanea alle altre in dotazione.

Infine, per minimizzare eventuali errori nella pesata dei filtri dovuti alla formazione di cariche

elettrostatiche (in particolare quando si utilizzano filtri in teflon) gli operatori di Air-Rhône-Alpes,

Air-PACA utilizzano braccialetti antistatici da indossare durante l’operazione; Arpa Piemonte e

Figura 3.1 Schema della fase di pesata nella procedura LMRA

Figura 3.2 Andamento del peso medio del filtro testimone misurato dagli operatori di Air-Rhône-Alpes


Regione Liguria-Arpal hanno invece attrezzato le cappe di pesata con appositi sistemi deionizzanti

(in Liguria si utilizza un cannone deionizzante all’interno della cappa climatizzata dove è posto il

robot).

Azione1.1 report gravimetria - PART'AERA · Il particolato di origine secondaria si forma in...

Documents

Transcript of Azione1.1 report gravimetria - PART'AERA · Il particolato di origine secondaria si forma in...