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Valutazione della qualità dell'aria in aree a diverso impatto antropico, con particolare riferimento al particolato atmosferico ed alla sua composizione chimica.
No full textNell’ottobre 2013 l’IARC (International Agency for Research on Cancer) ha ufficialmente riconosciuto l’inquinamento atmosferico, ed in particolare il materiale particellare (PM), come agente cancerogeno. Il PM è composto da una miscela eterogenea di diversi inquinanti originati da molteplici sorgenti emissive, naturali e antropiche. La sua concentrazione e composizione chimica varia nello spazio e nel tempo in funzione dell'intensità delle sorgenti e delle condizioni meteorologiche.
Nel presente lavoro viene valutata la qualità dell’aria nelle aree industriali di Ferrara, Gela (Cl) e Monfalcone (Go).
L’area di studio di Ferrara comprende tre siti posti a diversa distanza da un impianto di termovalorizzazione. A partire dal 2008, sono state effettuate due campagne intensive per anno nei mesi di gennaio e giugno e due di monitoraggio di base nei mesi aprile e ottobre. Ciò ha permesso di generare un’ampia serie temporale di dati, utili per comprendere l’andamento nel tempo della concentrazione delle diverse specie chimiche presenti nella polvere e la sua relazione con i fenomeni meteorologici.
L’area di studio a Gela comprende cinque siti di campionamento, uno posto all’interno del perimetro della raffineria, due immediatamente all’esterno e due rispettivamente a 5 e 15 chilometri circa di distanza dall’impianto. Il monitoraggio ha previsto due periodi di campionamento della durata di 15 giorni, uno nel periodo estivo e l’altro nel periodo invernale, allo scopo di individuare il contributo delle sorgenti, sia interne che esterne allo stabilimento, alla concentrazione di polvere atmosferica.
Il monitoraggio in corso presso Monfalcone, finalizzato al controllo delle immissioni di una centrale termoelettrica a carbone, prevede sette siti di campionamento posti a diverse distanze dall’impianto; anche in questo caso sono previsti quattro periodi di campionamento, nelle stagioni invernale ed estiva, nel corso di due anni.
Per tutte le campagne di cui sopra, l’applicazione al PM di un metodo di frazionamento chimico (frazioni estratta e residua) e dimensionale (frazioni fine e grossolana) ha permesso di suddividere la concentrazione totale di 20 elementi (As, Ba, Be, Cd, Co, Cu, Fe, Li, Mn, Pb, Ni, Rb, S, Sb, Se, Sn, Sr, Ti, Tl, V) in quattro diversi contributi, associati a diverse sorgenti emissive. I risultati ottenuti hanno evidenziato, per i siti di Ferrara e Gela, uno scarso contributo delle sorgenti locali e industriali alle concentrazioni di PM, mostrando invece un maggior contributo dovuto a sorgenti di tipo occasionale e incontrollato. E’ tutt’ora in corso il monitoraggio nell’area di Monfalcone
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Seasonal variations in the chemical composition of particulate matter: a case study in the Po Valley. Part II: concentration and solubility of micro- and trace-elements
No full textSize distribution (fine and coarse fraction) and solubility distribution (extracted and residual fraction) of 20 elements (As, Ba, Be, Cd, Co, Cu, Fe, Li, Mn, Pb, Ni, Rb, S, Sb, Se, Sn, Sr, Ti, Tl, V) in atmospheric particulate matter (PM) were determined during a 5-year field study carried out in the Po Valley (peri-urban area of Ferrara, in Northern Italy). By studying the contribution of the two size fractions and the two solubility fractions to the atmospheric concentration of each element, it was possible to obtain interesting information about the variability of PM sources, to assess the role played by atmospheric stability in determining pollution episodes, and to obtain an estimate of the bio-accessible fraction. Atmospheric stability is confirmed to be one of the main causes of atmospheric pollution in this area and is to be responsible for the pronounced winter increase in both PM and elemental concentration. Long-range transport of natural and polluted air masses caused temporary increases in PM and elemental concentration, while local industrial emission seemed to play a secondary role. Regulated elements were well below their concentration limit, but many toxic elements were in the form of fine particles and soluble chemical species, more accessible to the environment, and the human body
Influenza del riscaldamento domestico a legna sulle concentrazioni e sulla composizione di PM10 e PM2.5 in ambiente indoor
No full textIn questo lavoro vengono discussi i risultati di uno studio volto a valutare il contributo del riscaldamento domestico a biomasse all’inquinamento indoor. La campagna di misura, della durata di 15 gg, ha coinvolto 2 abitazioni poste in area periurbana (ca. 30 Km da Roma), riscaldate rispettivamente mediante un termo-camino a legna ed una stufa a pellet. Il PM10 e il PM2.5 sono stati campionati parallelamente all’interno ed all’esterno delle abitazioni e sono state effettuate analisi di macro-componenti (macro-elementi, EC, OC, ioni) e di elementi in traccia. Parallelamente sono state effettuate misure ad elevata risoluzione temporale mediante un contatore ottico (OPC) ed un campionatore PILS (Particle Into Liquid Sampler) appositamente modificato per permettere la misura delle concentrazioni elementari con risoluzione temporale di 10 minuti.
Seppure le concentrazioni di PM non mostrino variazioni particolarmente significative tra le due abitazioni, è stato osservato un aumento della concentrazione di PM (10-15%) in corrispondenza delle operazioni di pulizia e raccolta delle ceneri. Le analisi chimiche hanno mostrato che questo incremento è dovuto principalmente a materiale organico ed a particelle ricche di metalli. Questi eventi di breve durata sono stati ulteriormente caratterizzati mediante le misure ad elevata risoluzione temporale, che hanno evidenziato un forte incremento (più di un ordine di grandezza) delle concentrazioni di PM10 e PM2.5 durante le operazioni di manutenzione della stufa a pellet (aspirazione di ceneri e residui attraverso l’utilizzo di un aspiracenere provvisto di filtro di abbattimento). Le analisi elementali dei campioni PILS hanno mostrato picchi di concentrazione particolarmente significativi per Li, K, Ca, Ti, Mn, Cu, As, Rb, Sr, Mo, Cd, Sn, Sb e Te.
Un comportamento simile è stato osservato durante le operazioni di pulizia del termo-camino, effettuata rimuovendo manualmente la cenere, anche se, in questo caso, l’incremento di PM2.5 è risultato meno significativo. L’analisi elementare ha mostrato una differente composizione delle polveri, meno ricche di metalli pesanti; gli elementi che hanno avuto un incremento significativo sono stati in questo caso Mg, K, Ca, Mn, Rb, Sr e Pb. La diversa distribuzione dimensionale e la composizione elementale delle ceneri prodotte è probabilmente dovuta alla diversa qualità dei materiali combustivi e alle diverse condizioni di combustione, meno completa nel caso del termo- camino. I risultati ottenuti mostrano come l’utilizzo di legna per il riscaldamento domestico possa influenzare le concentrazioni indoor del PM, introducendo anche specie potenzialmente tossiche ad elevato contenuto di metalli pesant
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Influence of advanced wood-fired appliances for residential heating on indoor air quality
No full textThis work was aimed at studying particulate matter (PM) in the indoor atmosphere of two flats where airtight biomass systems were used for domestic heating. PM10 and PM2.5 samples were collected by means of nine parallel sampling units, located in the outdoor and indoor areas of each flat. The samples were analyzed for PM macro-components (organic carbon, elemental carbon, macro-elements and inorganic ions) and for the soluble and residual fractions of micro-elements; the influence of the main PM sources on the indoor air quality was evaluated. The results confirm that infiltration from outdoor represents the main source of fine particles, while dust re-suspension, enhanced by the movements of the inhabitants, is one of the most important sources of coarse particles. Biomass-fueled heating systems are a significant source of indoor pollution, mainly due to the cleaning operations required for the removal of residual ash, which release particles in both the fine and the coarse size range. The impact of these operations resulted in indoor to outdoor ratios higher than one for most of the considered PM components. Very high amounts of copper and manganese, elements likely involved in the generation of oxidative stress, were released into the environment during ash removal from the pellet stove. Although this operation was very limited in time (about 15 min), the average concentration of Cu and Mn in PM10 and PM2.5 during the study period (18 days) was more than six times (Cu) and about twice (Mn) the concentration values measured outdoors. © 2018 Elsevier Lt
Analisi di ioni ed elementi nel particolato atmosferico ad elevata risoluzione temporale
No full textVariazioni stagionali nella concentrazione e nella solubilità di microelementi nel particolato atmosferico
No full textNel presente lavoro viene studiata la variabilità stagionale delle concentrazioni elementari nel particolato atmosferico (PM) nella Pianura Padana (periodo 2008-2012).
L'applicazione di un metodo di frazionamento chimico (frazioni estratta e residua) e dimensionale (frazioni fine e grossolana) ha permesso di suddividere la concentrazione totale di 20 elementi (As, Ba, Be, Cd, Co, Cu, Fe, Li, Mn, Pb, Ni, Rb, S, Sb, Se, Sn, Sr, Ti, Tl, V) in quattro diversi contributi, associati a diverse sorgenti emissive. Sono stati monitorati tre siti, posti a diversa distanza dall'area industriale di Ferrara e le variazioni estate-inverno di ciascun contributo sono state interpretate considerando le diverse condizioni di stabilità atmosferica e la presenza di sorgenti stagionali. In questo modo è stata ottenuta una descrizione piuttosto dettagliata del comportamento degli elementi come traccianti di sorgente.
Alcuni elementi tossici (Cd, As, V, Tl) sono presenti prevalentemente nella frazione fine e come specie chimiche solubili, più accessibili per l’ambiente e per l’uomo.
Le concentrazioni elementari ai tre siti sono risultate estremamente simili, indicando la grande omogeneità spaziale della composizione del PM e lo scarso contributo delle sorgenti locali, incluse quelle di tipo industriale. L'elevata stabilità atmosferica che caratterizza l'area di studio nei mesi invernali si conferma essere una delle cause principali del pronunciato aumento invernale delle concentrazioni elementari, anche se alcuni elementi, come Pb, Sn, Ni, Li e Rb, presentano contributi significativi da sorgenti a carattere stagionale. Le concentrazioni medie di alcuni elementi (Ti, Fe, Mn, S, V, Ni) sono influenzate dal trasporto a lungo raggio di masse d’aria provenienti dall'area sahariana (più frequenti nei mesi estivi) e dai paesi dell'est Europa (più frequenti nei mesi invernali)
Nanoparticle contribution to elemental concentration in atmospheric particulate matter
No full textSeveral epidemiological studies suggest that health diseases due to the exposure to atmospheric particulate matter (PM) are mainly associated with the inhalation of particles able to penetrate deeply into the respiratory tree. Among these, particular attention has been recently paid to particles smaller than 100 nm in diameter (nanoparticles, NPs). Because of their peculiar morphology, chemical composition, minute size and high surface area NPs are very reactive towards their environment and able to penetrate living cells.
Moreover, they are able to adsorb and carry heavy metals and other carcinogenic compounds.
Due to their high surface area, atmospheric NPs easily aggregate to form large clusters; when in contact with biological systems, however, clusters may
disaggregate again releasing free NPs able to translocate across the respiratory epithelium and enter the lymphatic and the circulatory system. For this reason, the quantitative relevance of aggregated NP contribution to PM is of great importance in air quality and health studies.
Instruments measuring atmospheric NP concentration select incoming particles on the basis of their physical characteristics (optical diameter, electric
mobility or aerodynamic diameter). When using these techniques, aggregated NPs are fatally neglected, as clusters physically behave as a single, wider particle (generally between 0.1 and 1 μm). Environmental studies would thus benefit from the availability of a chemical method able to evaluate the contribution of insoluble NP contained in aggregates to atmospheric PM.
We have developed a method able to fractionate the total elemental concentration in atmospheric PM into three contributes: the water-soluble fraction, the insoluble non-nanometric fraction and the fraction due to insoluble NPs, both individual and contained into larger clusters. The application of the method to sizesegregated real atmospheric PM samples is described.
The method consists in the following procedure.
PM samples are disperded in deionized water, exposed to ultrasounds and then filtered to separate the insoluble coarser particles from the suspended fraction, which contains elements both as suspended solid NPs and in water-soluble form. The insoluble fraction is subjected to microwave-assisted acid digestion and analysed by ICPMS.
The suspended fraction is divided into two aliquots: one is directly analysed by ICP-MS, the other one is injected into a chromatograph equipped with an anion exchange cartridge and then analysed by ICP-MS. NP contribution to the total elemental concentration is evaluated as the difference between the results obtained before and after the elution from the cartridge.
The application of the method to size-segragated atmospheric samples collected in the urban atmosphere of Rome, Italy, has highlighted three possible behavior of the analyzed elements.
For some elements, which show a dimensional distribution almost completely in the coarse range (e.g.: Na, Li, Mg, Ba, Mn, Sr), the ICP results obtained before and after passing the chromatographic pre-column agreed well, indicating that the suspended fraction contained only soluble species of these elements. A second group (e.g.: Rb, Tl, K) was mainly confined in the fine fraction; again, the ICP results obtained before and after the elution were in quite good agreement.
These elements were thus contained in fine particles as soluble species, not retained by the chromatographic precolumn.
A third group of elements (e.g.: Sb, Cd, V, As, Sn, Pb) also exhibited a relevant fine contribution, but the values obtained after the elution were markedly
lower than those obtained from the direct analysis. All these elements are likely contained in a NP fraction that is analyzed by ICP-MS, as well as the soluble fraction, but is retained by the chromatographic pre-column. The latter behaviour is shown by most of the elements typically emitted from combustion sources, which are considered as the main responsible for NP emission in the atmosphere.
Although the proposed method needs a wider field application, these results are of environmental and toxicological relevance because the health and
environmental effects of the elements identified in the NP fraction (As, Cd, Sb, V, Pb) could be considerably different from the effects caused by the same elements in soluble forms or contained in coarser particles (Cho et al., 2012; Mukhtar and Limbeck, 2013) Furthermore, this fractionation scheme may allow an increase of elemental selectivity as tracers of PM sources responsible for emission of inorganic NPs, as waste incineration.
Cho, W.S., Duffin, R., Thielbeer, F., Bradley, M., Megson, I.L., MacNee, W., Poland, C.A., Tran, C.L., Donaldson, K. (2012) Toxicol. Sci. 126, 469–477.
Mukhtar, A., Limbeck, A. (2013) Anal. Chim. Acta, in press, doi:10.1016/j.aca.2013.02.008
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