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Determinazione di platinoidi, terre rare, ed altri elementi in traccia, nei suoli e nelle polveri stradali dell’area urbana di Viterbo, in relazione alle emissioni del traffico veicolare catalizzato

Informazioni tesi

  Autore: Fabio Spaziani
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Università degli Studi della Tuscia
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze Ambientali
  Relatore: Vincenzo Piscopo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 246

Gli ecosistemi urbani rivestono grande importanza nell’ambito delle scienze ambientali, in quanto è proprio in tali aree, dove si concentrano le varie attività lavorative e la stragrande maggioranza della popolazione, che hanno origine i più attuali fenomeni di inquinamento. In particolare, è principalmente il traffico automobilistico a destare la massima preoccupazione, perché rappresenta una sorgente di contaminazione di tipo mobile e, soprattutto, perché le autovetture sono ormai tra i beni di più larga diffusione.
Nell’ultimo decennio l’introduzione della marmitta catalitica ha permesso la riduzione dei tre principali inquinanti legati al traffico: il monossido di carbonio (CO), gli ossidi di azoto (NOx) e gli idrocarburi incombusti (HC). Tuttavia, l’inevitabile progressivo deterioramento dei catalizzatori porta al rilascio di particelle contenenti alcuni platinoidi (Pt, Pd, Rh), elementi impiegati nel dispositivo catalitico per promuovere le reazioni di trasformazione dei gas nocivi in forme meno dannose, che finiscono così per essere riversati nell’ambiente. L’interesse per lo studio dei platinoidi nelle aree urbane deriva innanzitutto dal fatto che una parte delle particelle emesse dai catalizzatori, circa il 34%, ha dimensione inferiore ai 10 μm, ossia rientra tra le cosiddette “polveri sottili”, ed ha perciò un’elevata mobilità ambientale e la capacità di penetrare nell’organismo umano attraverso la respirazione.

Lo scopo della presente tesi è stato quello di effettuare un monitoraggio geochimico sul contenuto di platinoidi e di altri elementi legati al traffico automobilistico catalizzato (tra cui terre rare, bario e zirconio) nell’area urbana del comune di Viterbo. Lo studio è stato incentrato primariamente sui suoli, con l’obiettivo di verificare eventuali arricchimenti, per gli elementi sopra citati, rispetto ai valori di fondo naturali. Un’importante fonte di dati sono state anche le polveri stradali, dato che le particelle emesse con i gas di scarico ed accumulate sull’asfalto possono essere mobilitate da agenti trasportatori, primo tra tutti il vento, e ridepositate poi in punti più distanti. Le analisi chimiche quantitative, complessivamente eseguite con ICP-MS ed ICP-OES, hanno in particolare evidenziato uno stato di iniziale arricchimento di platino nei suoli viterbesi, con conseguente alterazione del contenuto naturale. Tale risultato può essere sicuramente messo in relazione alla circolazione automobilistica, in quanto le massime concentrazioni di platino sono state riscontrate nelle polveri stradali (campionate direttamente sulla carreggiata) ed è stata contemporaneamente verificata la sua progressiva diminuzione nel suolo con l’allontanamento dal margine stradale.
Sono state inoltre analizzate anche delle marmitte catalitiche, più precisamente la parte che viene attraversata dai gas di scappamento, in modo da stabilire con precisione il reale contenuto dei platinoidi (e degli altri elementi studiati) presenti in tali dispositivi.
La conferma definitiva del ruolo primario del traffico automobilistico nell’inquinamento da platinoidi nell’ambiente urbano è stata ottenuta con analisi Laser-Ablation-ICP-MS, che hanno permesso di distinguere l’effettiva presenza di particelle derivanti dall’alterazione dei catalizzatori all’interno delle stesse matrici ambientali precedentemente citate.

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5 INTRODUZIONE L’innovazione tecnologica ha permesso, nel corso dei secoli, il continuo e costante miglioramento delle condizioni di vita umane, determinando, allo stesso tempo, una progressiva degradazione della qualità ambientale. Negli stadi iniziali dello sviluppo della civiltà queste trasformazioni avvenivano in modo estremamente graduale, producendo prevalentemente scarti costituiti da materiali biodegradabili (legno, resti animali e vegetali), con un minimo impatto ambientale. Con l’avvento dell’era industriale, ed il conseguente incremento demografico, si è verificato un generale e caotico ampliamento delle aree urbane, che ha portato alla produzione di enormi quantità di rifiuti sempre più ingombranti e meno biodegradabili (per l’impiego di metalli o plastica). Inoltre, l’adozione su larga scala di combustibili fossili ha causato l’immissione nell’atmosfera di ingenti volumi di inquinanti ed un incremento senza precedenti dell’anidride carbonica. Gli ecosistemi urbani si collocano tra i siti maggiormente esposti alla contaminazione, per questo rivestono grande importanza nell’ambito delle scienze ambientali, in quanto è proprio in tali aree, dove si concentrano le varie attività lavorative e la stragrande maggioranza della popolazione, che hanno origine i più attuali fenomeni di inquinamento. In particolare, è principalmente il traffico automobilistico a destare la massima preoccupazione, perché rappresenta una sorgente di contaminazione di tipo mobile e, soprattutto, perché le autovetture sono tra i beni di più larga diffusione. Nell’ultimo decennio, l’introduzione della marmitta catalitica ha permesso la riduzione dei tre inquinanti legati al traffico: il monossido di carbonio (CO), gli ossidi di azoto (NOx) e gli idrocarburi incombusti (HC). Tuttavia, il deterioramento dei catalizzatori porta al rilascio di

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Parole chiave

chimica ambientale
elementi in traccia
geochimica
icp-ms
icp-oes
inquinamento
laser-ablation-icp-ms
marmitta catalitica
metalli pesanti
monitoraggio ambientale
platinoidi
polveri stradali
suoli urbani
terre rare

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