Studio dell’inquinamento atmosferico da metalli in tracce con metodi nucleari

Metodi nucleari per lo studio dell’inquinamento atmosferico da metalli in tracce.
Presso l’Unità staccata di Radiochimica e Spettroscopia (URS) di Pavia dell’IMGC, si studia la composizione elementare del particolato atmosferico. Si sono individuati gli elementi potenzialmente tossici presenti nell’aria di aree urbane, rurali-residenziali e remote ad alta quota.

La conoscenza delle loro concentrazioni è fondamentale per definire il grado d’inquinamento e per la valutazione tossicologica da esposizione prolungata a basse dosi. La normativa nazionale prevede solamente la misura della quantità totale espressa in microgrammi/metro cubo del PM10, senza richiederne la composizione elementare. Per la determinazione dei metalli in tracce, queste polveri “sottili” sono analizzate con una tecnica analitica nucleare basata sul bombardamento con neutroni dei filtri su cui è raccolto il pulviscolo atmosferico. Tale tecnica denominata “Analisi per Attivazione Neutronica” è in grado di determinare, nello stesso campione, e a livello di parti per miliardo, più di 30 elementi contemporaneamente.

Si è studiato il particolato atmosferico totale TSP (Total Suspended Particles), il PM10 e le frazioni respirabili contenute al suo interno: alveolare (0-1.1 micron), bronchiale (1.1-4.5 micron) e tracheo-faringea (0.4-9 micron) di zone urbane (Milano città ), zone industriali e di aree rurali-residenziali. Attualmente, le ricerche sono estese anche ad aree remote ad alta quota. Il progetto RATEAP (Remote Areas Trace Elements Atmospheric Pollution) prevede campionamenti di particolato atmosferico presso il Laboratorio Piramide CNR (Monte Everest, 5050 m s.l.m.). Nell’aprile-maggio 2002 due ricercatori hanno raccolto campioni di “aria himalayana”.

Nello studio dell’inquinamento atmosferico è previsto anche l’utilizzo dei licheni come bioindicatori-bioaccumulatori. Nell’ambito del Progetto di ricerca Ev-K2-CNR, in collaborazione con la Mountain Equipe s.r.l. di Bergamo, è in corso uno studio specifico sull’uso dei licheni come biomonitori dell’inquinamento da elementi in tracce in zone remote ad alta quota del pianeta. Sono allo studio licheni raccolti in Parchi Nazionali di diversi Paesi: Himalaya (Nepal), Alpi (Gran Paradiso, Val Federia " Livigno) e Mount Kenya.

Si sono analizzati più di 200 campioni di licheni determinando oltre 25 elementi in tracce per campione. Per tutti gli elementi studiati sono stati valutati anche i relativi Fattori di Arricchimento (EF) utilizzando le concentrazioni nei licheni e quelle dei terreni circostanti. La validità dei risultati ottenuti è stata confermata dall’analisi di materiali di riferimento certificati aventi le stesse caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dei campioni incogniti.

A questo proposito, con il National Institute of Standard and Technology (NIST), si è certificato il contenuto dei metalli in tracce in un nuovo materiale standard di riferimento costituito da particolato atmosferico urbano depositato artificialmente su filtri (SRM 2783 “Air Particulate on Filter Media”). Tale materiale, reperibile presso il NIST, è certificato per il contenuto di oltre 27 elementi in tracce e rappresenta il primo materiale standard di riferimento in questo settore. Anche per i licheni si sta lavorando con l’IAEA (International Atomic Energy Agency) di Vienna per la certificazione di un materiale standard di riferimento denominato “Trace elements in Lichen”.