Descrizione della commessa "Inquinanti emergenti nelle emissioni e in ambiente (TA.P07.021)"

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  • Descrizione della commessa "Inquinanti emergenti nelle emissioni e in ambiente (TA.P07.021)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • L'obiettivo è di fornire i concetti di base per la definizione della composizione e delle caratteristiche chimiche degli ecosistemi naturali, ed in particolare della componente aria . Gli studi ambientali sono elaborati nell'ottica di individuare e definire i processi di inquinamento a partire dalle operazioni di campionamento fino all'elaborazione ed interpretazione dei risultati ed, eventualmente proporre soluzioni ed idee per la riduzione dell'inquinamento (emissioni) e/o il risanamento ambientale, avendo la capacità e competenza nell'individuare: • le interazioni tra i differenti comparti ambientali • i componenti antropogenici, con particolare riferimento al concetto di inquinamento; • le interazioni tra l'uomo e le differenti sostanze naturali ed antropiche presenti nell'ambiente; • valutare autonomamente le difficoltà applicative e i vantaggi derivanti dall'uso delle tecniche di indagine studiate. E' compito del ricercatore saper comunicare in modo chiaro e privo di ambiguità, anche a interlocutori non esperti, le proprie conoscenze e conclusioni. (literal)
Strumentazione
  • Il GdR dispone di: ü N.2 GC-MSD con rivelatore quadrupolare, da banco (a bassa risoluzione); ü N.1 GC-MSD con rivelatore \"a trappola ionica\", da banco (a bassa risoluzione), operabile in modalità MS-MS; ü N.1 HRGC-HRMS ad alta risoluzione ü N.1 GC-MS triplo quadrupolo, di ultima generazione, con autocampionatore SPME ü N.1 HPLC operabile a gradiente, equipaggiato con rivelatore UVA (DAD) ü N. 12 campionatori per polveri atmosferiche a basso e a medio flusso. ü N.1 un sistema di estrazione pressurizzata con solvente (ASE) ü N.2 sistemi automatici per la preparazione e purificazione del campione (PowerPrep, Accuprep&Accuvap Inline) (literal)
Tematiche di ricerca
  • L'attività prevede, nell'ambito della chimica analitica, lo sviluppo di metodiche, anche automatiche, per l'identificazione ed il dosaggio di microinquinanti organici presenti nelle emissioni di alcuni settori industriali ed immissioni; la valutazione dei processi chimici ed industriali consente lo studio di processi tecnologici e sistemi di abbattimento che consentano la riduzione delle emissioni inquinanti organici ed emergenti, nonché la messa a punto di sistemi di monitoraggio in continuo. Tra i contaminanti emergenti (EOC) speciale attenzione sarà rivolta alle sostanze psicotrope illecite (cocaina, cannabinoidi). Le droghe saranno monitorate congiuntamente agli inquinanti normati (BaP, IPA) e saranno studiate le modulazioni spazio-temporali. Saranno compiuti test relativi alla presenza di ftalati e studi per standardizzare un metodo per il monitoraggio di BaP e IPA. Saranno studiati gli IPA in aria indoor. Al fine di controllare e ridurre l'emissione del particolato, sarà approfondita la conoscenza del contributo relativo e assoluto dalle fonti emissive, valutandone la distribuzione di concentrazione e la dimensione delle particelle sia in termini di massa che di numero (literal)
Competenze
  • Il GdR possiede le competenze per lo sviluppo delle attività previste e ha realizzato un importante data-base per analisi di confronto e studi statistici. Ha le competenze per sviluppare nuovi metodi, sia per i contaminanti emergenti (nuove droghe, ftalati), sia per il BaP e gli IPA, e per l'approccio al comportamento \"chimico-fisico\" di queste sostanze (ripartizione tra fasi, persistenza). All'occorrenza il GdR può sviluppare strumenti e procedure. Il GdR ha eseguito test preliminari per la misura di IPA in aria indoor e outdoor, campionando i vapori e le polveri sospese a basso flusso. La collaborazione del GdR con alcune aziende per lo studio della riduzione della formazione delle diossine ha permesso di valutare l'introduzione l'impiego dell'urea nella miscelazione di agglomerazione. Il forte potere riducente dell'urea e la sua capacità di formare complessi stabili con metalli catalizzanti, ne riduce il potere catalitico, ossigenante e clorurante. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • La chimica analitica applicata all'ambiente è rivolta all'identificazione, alla caratterizzazione chimico-fisica e alla determinazione qualitativa e quantitativa dei componenti. La procedura analitica di determinazione, può essere standard o non ufficiale Il concetto di misura analitica consiste nelle caratteristiche di una metodica analitica (accuratezza, precisione, specificità e selettività, intervallo di linearità, ecc.) nelle procedure di calibrazione e negli errori nell'analisi chimica. L'analisi qualitativa rivela la presenza e l'identità chimica dell'analita, mentre l'analisi quantitativa ne stabilisce in termini numerici la quantità di uno o più analiti in un campione. Il limite di rivelabilità è la minima quantità di analita determinabile per mezzo di una tecnica analitica. La sensibilità è la variazione di quantità di analita apprezzabile in funzione della tecnica analitica impiegata .La realizzazione di un'analisi richiede delle operazioni preliminari (trattamento del campione) per mezzo delle quali si trasformano o eliminano i costituenti del campione che non interessano (matrice) in modo da evitare interferenze. (literal)
Tecnologie
  • Applicazione di procedeure sviluppate dal GdR o consolidate in letteratura. Sviluppo di metodi alternativi e di nuovi metodi e procedure. Sistemi di abbattimento ad hoc per microinquinanti organici, mediante l'utilizzo di materiale di scarto (zeoliti) derivante dalla lavorazione del tufo (literal)
Obiettivi
  • Le ricerche mirano a meglio comprendere la chimica e la qualità dell'ambiente di vita (indoor e outdoor, spazi privati e collettivi) in riferimento ai comuni e ai nuovi inquinanti (IPA, droghe, EOC PCDD/F, Dl-PCB, nanoparticelle), a individuare le fonti su questi e a valutarne gli effetti. Una sufficiente conoscenza dei tassi d'inquinamento da droghe è condizione necessaria per tentare d'indicizzare le prevalenze d'abuso attraverso misure ambientali. (literal)
Stato dell'arte
  • Le sostanze psicotrope costituiscono una frontiera della ricerca ambientale. Se ne conosce la presenza in aria ma la loro chimica in atmosfera, l'esistenza di nuove droghe, le sorgenti d'emissione, gli effetti sanitari, le relazioni con le statistiche di popolazione sono sconosciuti.Gli studi sull'inquinamento indoor finora sono focalizzati sui VOC e trascurano gli IPA, quantunque essi siano antropogenici, ubiquitari e cancerogeni. La valutazione delle emissioni di diossine da impianti industriali risulta importante non solo per verificare il rispetto dei limiti legislativi, ma anche per progettare sistemi di abbattimento e per verificare l'efficienza dei processi che generano tali emissioni. Per quanto attiene le nano particelle in emissione non esiste un metodo standardizzato per questo tipo di rilevazione, in quanto la quasi totalità dei lavori presenti in letteratura sono ai fini del conteggio delle particelle e la loro distribuzione granulometrica nell'aria ambiente. La misura alle emissioni in un camino comporta la necessità di capire, rispetto alla strumentazione presente sul mercato, quali problemi possono sorgere e come poterli affrontare (literal)
Tecniche di indagine
  • Per il campionamento dei contaminanti dall'atmosfera: aspirazione di vapori organici e/o polveri sospese selezionate (PM10, PM2.5), operata a medio o a basso flusso e cattura delle specie-target su cartuccia assorbente/denuder anulare ovvero su filtro inerte. Per la caratterizzazione chimica: estrazione con solvente, purificazione dell'estratto (per cromatografia su colonna o ripartizione tra solventi), analisi per GC-MSD (EI, SIM oppure IT-tandem). Per le emissioni industriali , si dispone di apparecchiature che consentono il campionamento isocinetico delle polveri e per quanto attiene sia il conteggio che la distribuzione delle particelle. Inoltre si dispone di uno strumento in grado di campionare nanoparticelle e in tempo reale analizzare la distribuzione granulometrica e di associare la presenza di specie chimiche, in particolare sostanza organiche – Aerosol Mass Spectrometry (AMS). Tale strumento potrebbe essere impiegato in un secondo momento per determinare la composizione chimica delle nanoparticelle e quindi definirne la loro genesi. Per l'analisi dei dati: costituzione di banche dati, modellazione, statistica di base. (literal)
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