Institute of Atmospheric pollution Research (IIA)

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  • Institute of Atmospheric pollution Research (IIA) (literal)
  • Istituto sull'inquinamento atmosferico (IIA) (literal)
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  • The Institute of Atmospheric Pollution Research is composed of four sections including the headquarters in the Research Area in Rome at Area della Ricerca Roma-1, Monterotondo (Rome). The three smaller and complementary Research Units known as Unità Operative di Supporto (U.O.S.) are situated on the campus of the University of Calabria, in Arcavacata di Rende (CS), in the CNR’s research area in Florence, (Sesto Fiorentino) and within the Ministry for the Environment and Territorial and marine Protection in Rome. The Institute of Atmospheric Pollution Research (IIA) has researchers involved in national and international networks of excellence, is involved in research, technical development and provides services in numerous sectors related to Air Quality studies. These include the emission, transport and deposition of pollutants in urban and industrial areas, the development of observational and legislative strategies to evaluate the impact on ecosystems of environmental pollution on varying geographical scales. The Institute actively promotes the development of international standards for environmental data sharing and the interoperability of systems and infrastructure. The Institute is also active in the development of integrated analysis systems which aim to integrate observational systems and networks with air quality models, in order to provide socio-economic analyses which will be a resource for the implementation of European directives and international treaties on national and international scales. (literal)
  • L’Istituto sull’Inquinamento Atmosferico è articolato in quattro Sedi che comprendono la Sede principale situata nell'Area della Ricerca Roma-1 a Monterotondo (Roma) e tre Unità Operative di Supporto (U.O.S.) situate rispettivamente nel campus dell’Università della Calabria ad Arcavacata di Rende (CS), nell’Area della Ricerca di Firenze a Sesto Fiorentino e presso il Ministero dell’Ambiente e delle Tutele del Territorio e del Mare a Roma (Provvedimento del Presidente n. 26 Prot.n. 0021832 del 15/04/2013). L’Istituto, grazie alla presenza dei propri ricercatori nelle reti di eccellenza nazionale ed internazionale, svolge attività di ricerca scientifica e sviluppo tecnologico nel contesto di progetti e programmi nazionali e internazionali. A supporto di ampi settori pubblici e privati fornisce servizi di alta consulenza nel settore dell'inquinamento atmosferico in aree urbane e industriali. In particolare sull’emissione, trasformazione, trasporto, deposizione e circolazione degli inquinanti atmosferici ed ambientali in aree urbane e industriali nonché supporta lo sviluppo di strategie di tipo osservativo e legislative per valutare l’impatto dell’inquinamento atmosferico e ambientale su i vari ecosistemi e a diverse scale spaziali. Promuove lo sviluppo di sistemi e standard internazionali per lo sharing di dati ambientali e l’ interoperabilità di sistemi e infrastrutture. L’Istituto è impegnato nello sviluppo di sistemi integrati di analisi ambientali che prevedono l’integrazione di sistemi osservativi con modelli numerici di qualità dell’aria al fine di sviluppare analisi socio-economiche utili all’implementazione delle direttive europee e dei trattati internazionali sia per la scala nazionale che internazionale. L’Istituto si distingue per le spiccate capacità di ricerca scientifica multidisciplinare nel complesso ed ampio campo dell’inquinamento atmosferico. Non soltanto vanta la presenza dei suoi ricercatori e tecnologi nelle più prestigiose reti nazionali ed internazionali ma sviluppa partnership con imprese ed altri organismi di ricerca pubblici e privati. In primo piano anche l’attività di alta consulenza per la Pubblica Amministrazione (si consulti anche la Brochure dell'Istituto scaricabile sia da questo sito che da www.iia.cnr.it). Tra le tematiche di eccellenza condotte in istituto, è utile menzionare: - Studio delle emissioni in atmosfera da sorgenti industriali e naturali; - Caratterizzazione degli impatti e dei meccanismi di trasformazione e trasporto degli inquinanti dalla scala urbana a quella continentale e globale. - Sviluppo di sistemi osservativi dell’inquinamento atmosferico; - Sviluppo di sensori e sistemi sensoristici per il monitoraggio atmosferico e ambientale; - Progettazione e realizzazione di sistemi interoperabili per la gestione di grandi basi di dati (Big Data) e la condivisione della conoscenza ambientale; - Progettazione di impianti pilota per la produzione di energia da biomasse e biogas e dei sistemi di abbattimento delle emissioni in atmosfera per impianti di piccola taglia (<300 KW); - Progettazione e realizzazione di tecnologie innovative per il monitoraggio e la caratterizzazione delle emissioni e della qualità dell’aria che respiriamo; - Supporto alle P.A. nella predisposizione e implementazione della normativa ambientale nazionale e comunitaria. INFRASTRUTTURE L’Istituto è dotato di laboratori e infrastrutture di ricerca innovativi che consentono di sviluppare attività sperimentali in laboratorio e in campo, di progettare e realizzare sistemi sensoristici molto avanzati e analizzare le cause e gli effetti dell’inquinamento atmosferico per elaborare strategie di mitigazione dell’impatto sugli ecosistemi e sulla salute dei cittadini. L'Istituto è dotato di laboratori di chimica ambientale di avanguardia, equipaggiati con strumentazione molto sofisticata che consentono di caratterizzare sia la qualità dell'aria che le emissioni industriali, sia con riferimento alla componente organica che inorganica. L'Istituto è dotato di due laboratori mobili, uno per monitorare la qualità dell’aria in aree urbane e industriali, dotato della strumentazione più avanzata per il monitoraggio degli inquinanti in fase gassosa e particellare. Un secondo laboratorio mobile è invece allestito con strumentazione per il monitoraggio delle emissioni da impianti industriali, discariche, impianti di smaltimento rifiuti, e impianti di produzione di biogas e impianti a biomassa. L'Istituto ha realizzato impianti pilota a biomassa e biogas per il testing dei sistemi di abbattimento delle emissioni e certificazione del combustibile. L’istituto ha sviluppato delle Cyber(e)Infrastructure a supporto di convenzioni europee e interazionali sull’inquinamento atmosferico e ambientale: tra queste rientrano quelle realizzate per la Convenzione di Minamata sull’inquinamento atmosferico globale da mercurio come parte della rete GMOS (www.gmos.eu) nonché per la Task HE-02 “Tracking Pollutants as Hg and POPs” del programma GEO-GEOSS. L’Istituto dispone di grandi basi di dati e modelli numerici e a recettore (es. ECHMERIT, WRF Chem) per definire i pattern di trasporto e l’impatto sugli ecosistemi e sulle popolazioni dei maggiori inquinanti rilasciati in atmosfera da sorgenti antropiche e naturali nonché quantificare i contributi relativi delle emissioni da ogni sorgente di emissione sia antropiche (es. impianti di produzione di energia, inceneritori, acciaierie) che naturali (es. incendi boschivi, biogenici, eruzioni vulcaniche). L’Istituto ha realizzato due stazioni sperimentali per lo studio delle variabilità temporali della composizione chimica dell’atmosfera , una situata ad alta quota sul Monte Curcio (Alto Piano della Sila - 1768 m slm) e l’altra, la Stazione “A. Liberti”, situata nell’Area della Ricerca Roma-1 del CNR a Montelibretti. Entrambi fanno parte dei maggiori programmi europei e internazionali (i.e., GMOS, UNEP, UNECE-LRTAP EMEP, GEO-GEOSS, GAW) finalizzati alla comprensione dei processi che influenzano le dinamiche degli inquinanti atmosferici a diverse scale spaziali. ATTIVITA’ INTERNAZIONALI L’Istituto è impegnato in molti programmi internazionali, anche come rappresentante nazionale, inerenti l’inquinamento atmosferico e la sostenibilità ambientale, lo sviluppo di strategie e tecnologie mirate al controllo e alla mitigazione degli impatti nonché al trasferimento delle conoscenze ai policy maker e stakeholder nella preparazione e attuazione della normativa ambientale. Come rappresentate nazionale per le direttive europee (i.e., IED-IPPC, REACH, GPP) e i trattati internazionali (i.e., UNECE-CLRTAP, Minamata, Stockholm, Basel) sull’inquinamento atmosferico, si assicura, anche attraverso il coordinamento di appositi gruppi di lavoro, il trasferimento delle conoscenze ai decisori politici sui vari aspetti inerenti, solo per citarne alcuni, le emissioni di inquinanti da sorgenti antropiche e naturali, le tecnologie e le metodologie di abbattimento delle emissioni e monitoraggio della qualità dell’aria, lo sviluppo di tecnologie innovative per il controllo della qualità dei dati e la condivisione delle informazioni. La posizione di leadership ricoperta da molti ricercatori e tecnologi nel contesto di programmi e progetti europei e internazionali consente all’Istituto di orientare le scelte strategiche future nei vari settori della ricerca ambientale. Nell’ambito del Group on Earth Observation (GEO) mirato a sviluppare GEOSS (Global Earth Observation System of Systems) i ricercatori e tecnologi dell’Istituto svolgono un ruolo chiave sia in relazione allo sviluppo dei sistemi osservativi a scala globale che nella definizione di strategie e tecnologie mirate a garantire la condivisione delle informazioni geospaziali sulla qualità e sostenibilità ambientale. In questo ambito è stato progettato e realizzato il sistema GMOS (Global Mercury Observation System – www.gmos.eu) che è un sistema osservativo a scala globale per il monitoraggio dell’inquinamento da mercurio. GMOS comprende oltre 40 siti fissi di osservazione in entrambi gli emisferi, un programma di misure oceanografiche e uno troposferico esteso allo UTLS. GMOS è coordinato dall’Istituto e coinvolge oltre 50 partner in tutto il mondo, è stato finanziato dalla Commissione Europea in FP7 ed è attualmente supportato da UNEP e GEF al fine di fornire dati e modelli di previsione da impiegare nell’implementazione e attuazione della Convenzione di Minamata. Il sistema GMOS unitamente alle attività di coordinamento della UNEP Mercury Fate and Transport Partnership Area è parte integrante del Centro Nazionale di Riferimento sul Mercurio (CNRM) (www.cnrmerc.org) costituito dal CNR e Ministero dell’Ambiente a supporto della Convenzione di Minamata. Nell’INC6 (International Negotiation Committee) tenutosi a Bangkok nel Novembre 2014, il CNRM unitamente al GMOS e alle attività condotte per UNEP sono state riconosciute di riferimento per la futura implementazione della Convenzione di Minamata. L’Istituto partecipa attivamente ai maggiori programmi internazionali mirati a sviluppare cyber(e)infrastructure per la condivisione delle informazioni ambientali, lo sviluppo di tesauri nei vari domini dell’Earth Observation, l’estrazione di informazioni in relazione ai vari temi inerenti l’inquinamento atmosferico e ambientale nonché al complesso processo di preparazione e attuazione delle policy ambientali. Tra questi rientrano i programmi di NSF-Earth Cube (progetto BCube), Research Data Alliance (Brokering Governance), Belmont Forum (e-Infrastructure and Data Management), INSPIRE (metadata), Open Geospatial Consortium (Earth System Science per netCDF); inoltre si contribuisce a molte iniziative e progetti europei mirati alla progettazione e sviluppo di infrastrutture digitali per la ricerca inter e cross disciplinare nel settore delle Scienze della Terra e dello Spazio. L’obiettivo complessivo dell’Istituto è quello di contribuire al progresso scientifico e all’innovazione tecnologica partecipando attivamente all’Area Europea della Ricerca e rafforzando la capacità di trasferire i risultati della ricerca ad ampi settori della Pubblica Amministrazione (nazionale e internazionale) e alle Imprese al fine di riscrivere un nuovo paradigma dello sviluppo socio-economico coniugando la tutela della qualità e sostenibilità ambientale con un modello avanzato di condivisione delle conoscenze e di green economy a vantaggio delle generazioni future. (literal)
Istituto esecutore di
Prodotto
Ha afferente
Codice
  • IIA (literal)
Nome
  • Institute of Atmospheric pollution Research (IIA) (literal)
  • Istituto sull'inquinamento atmosferico (IIA) (literal)
Collaborazioni
  • Nell’ambito delle attività istituzionali di ricerca e sviluppo, nonché nell’ambito dell’attività di ricerca per altre strutture, l’Istituto è stato in grado di attivare un sistema molto complesso, ma nello stesso tempo molto efficiente, di collaborazioni con moltissimi Enti pubblici e privati, a livello nazionale ed internazionale che hanno arricchito la già ampia esperienza dell’Istituto nel settore di competenza. Tali collaborazioni sono descritte in funzione della natura degli Enti o delle istituzioni con le quali l’Istituto sviluppa dei rapporti. - Università Italiane Ovviamente, i rapporti con le Università sono i più proficui ed i più costruttivi in termini di prodotti scientifici e di interazione con istituti Universitari che hanno la possibilità, al contrario degli Enti Pubblici di Ricerca, di fornire personale in formazione e giovani ricercatori. Inoltre, il rapporto con l’Università stimola la ricerca dell’Istituto verso tematiche in fase embrionale. Le Università interessate da rapporti di collaborazione con l’Istituto sono sia Italiane che estere e, tra queste, Università dell’area Comunitaria e non. La principale collaborazione attiva è con l’Università della Calabria a Rende che ha reso possibile la costituzione di una Sezione dell’Istituto in Calabria, sezione che è ospitata nei locali dell’Università. Un ruolo di grande importanza svolge l’Università di Roma in particolare e quelle del Lazio in generale specialmente nel campo dello sviluppo di nuove tecniche analitiche e di tecniche per l’osservazione dell’ambiente. I rapporti con i Dipartimenti di Chimica, Fisica e Biologia Vegetale sono molto sviluppati, così come lo sono con la facoltà di architettura nel settore del telerilevamento. Recentemente, è stata anche sviluppata una fattiva collaborazione con la facoltà di Ingegneria per il rilevamento del territorio. Nell’ambito delle applicazioni del telerilevamento allo studio della biodiversità sono state attivate anche Convenzioni con l’Università di Lecce e con il CONISMA, mentre collaborazioni scientifiche sono attive con l’Università di Siena per le aree polari, di Milano Bicocca per il telerilevamento iperspettrale e di Roma nel settore della protezione della conservazione delle opere d’arte. Con l'Università di Parma è attiva una collaborazione nell'ambito del Telerilevamento. Recentemente, è stata avviata una proficua attività di ricerca con l’Università di Salerno per la determinazione del rapporto isotopico del biossido di carbonio. - Università estere Tra le Università estere, svolgono un ruolo importante quelle legate all’Istituto da contratti Comunitari che vedono collaborazioni tra le Università di tutti i Paesi Membri e di molte Università dei Paesi dell’accesso. Di particolare importanza è al collaborazione nel settore della previsione dell’inquinamento atmosferico con l’Università Tsing Hua di Pechino (Cina) e della Peking University a supporto dell’attività dell’Istituto in questo Paese. Molto attive sono anche le collaborazioni con Università dell’Area Mediterranea, quali quelle di Algeri, di Ankara e di Haifa, in particolare le ultime due sono attive nello studio del ciclo del Mercurio. Per quanto riguarda le Università negli USA, sono in corso collaborazioni con l’università del Michigan, di Washington, Harvard per lo studio dell’inquinamento a scala globale da mercurio e della composizione chimica dell’atmosfera nonché della distribuzione verticale degli inquinanti nella troposfera attraverso l’impiego di piattaforme aeree. - Istituti del CNR L’attività dell’Istituto ha stimolato contatti di grande valore con altri Istituti del CNR che operano in campo ambientale. Tali contati hanno portato a numerose collaborazioni che ora trovano al naturale collocazione nell’ambito delel attività del Dipartimento Terra ed Ambiente del CNR al quale afferisce l’Istituto.. Di grande importanza strategica è stata l’attività di collaborazione nell’ambito del programma IPPC con il Ministero dell’Ambiente che vede coinvolti l’Istituto di Ricerca sulle Acque, quello di Acustica, e quello per lo studio della combustione al fine di redigere linee guida per la gestione dell’inquinamento causato da attività industriali. Notevoli sono poi le collaborazioni con Istituti interessati alle tematiche di telerilevamento ed a quelli interessati alla conservazione delle opere d’arte quali l’IROE e l’Istituto “Gino Bozza”. Nell’ambito delle tecnologie relative al telerilevamento, sono anche attive convenzioni con l’IMAA di Potenza e con l’Istituto del Mare. - Enti Pubblici di ricerca Italiani Gli Enti pubblici di ricerca sono caratterizzati da un ruolo molto simile a quello del CNR per cui la loro collaborazione costituisce un momento molto importante per lo sviluppo delle attività professionali all’interno dell’Istituto. Gli Enti pubblici Italiani con i quali collabora l’Istituto sono quelli specificatamente interessati alle problematiche dell’ambiente. Tra questi, si considerano di importanza strategica l’ISPESL e l’Istituto Superiore di Sanità con i quali l’Istituto collabora per la caratterizzazione degli aerosoli in aree urbane e per la misura del particolato, anche in funzione di componenti tossici e cancerogeni. Nell’ambito del telerilevamento, la collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana segna un momento molto importante alla luce delle possibili applicazioni che l’osservazione dallo spazio con metodi iperspettrali consente per la gestione dell’ambiente e del territorio. - Enti Pubblici di ricerca Esteri Un ruolo molto importante nella collaborazione internazionale viene svolto dal NILU (Istituto per lo studio dell’atmosfera) della Norvegia con il quale l’Istituto collabora sia per lo sviluppo di nuovi metodi analitici che per le attività polari anche in collaborazione con il Norsk Polar Institute, con l’Istituto Paul Sherrer della Svizzera e con il Laboratorio di Glaciologia del CNRS di Grenoble, Francia. Il NILU, insieme all’IVL, ossia l’Istituto di Studi Ambientali della Svezia, collabora con l’Istituto anche nel settore dello studio del Mercurio. Di notevole importanza è la collaborazione con l’Istituto Meteorologico Finlandese, che ha portato ad importanti risultati nella ricerca sugli aerosoli e sulla loro caratterizzazione chimica e fisica. Anche con il CEAM sono state sviluppate importanti collaborazioni nel settore della caratterizzazione delle sostanze organiche gassose e della loro evoluzione chimico-fisica. Nell’ambito dei rapporti con istituzioni Cinesi, l'Istituto collabora con l’Agenzia Cinese per la Protezione dell’Ambiente, Tsingua University, Pekin University, etc. Con l’Agenzia USA per la protezione dell’Ambiente è in corso una collaborazione sullo studio dei composti acidi contenenti azoto e sulla distribuzione del Mercurio nell’ambiente a scala globale. Nell'ambito dello sviluppo di sistemi interoperabili per la gestione e fruizione di grandi basi di dati l'Istituto collabora con molte istituzioni europee e estere tra cui EC-JRC, Ispra -Italy; ESA ESRIN, Frascati -Italy; CERN -Switzerland; WMO; UNIDATA/UCAR/NCAR, NSIDC, ESRI Inc., University of Geneva. - Ministeri L’attività istituzionale dei Ministeri, in particolare quello dell’Ambiente e del Territorio, ha visto l’Istituto in prima linea nello sviluppo di collaborazioni che, oltre alla soluzione di problemi pratici di grande importanza, hanno dato all’Istituto un’occasione importante per l’ulteriore sviluppo di tecnologie per l’ambiente. La collaborazione con il Ministero dell’Ambiente spazia dalla valutazione degli aerosoli nella frazione fine, al supporto operativo per l’adozione delle Direttive sulla qualità dell’aria nel quale l’Istituto ha il compito di consulenza tecnica. Nell’ambito dei programmi di collaborazione internazionale, l’Istituto ha avuto la responsabilità di dispiegare una rete di rilevamento nella città Cinese di Suzhou, primo esempio di integrazione tra varie tecniche di misura dell’inquinamento atmosferico. L’Istituto svolge, insieme ad altri Istituti del CNR, un ruolo molto importante nello studio dell’inquinamento prodotto dalle attività industriali secondo la Direttiva IPPC. Molto importante è anche l’attività sullo sviluppo della terminologia ambientale. Inoltre, l’Istituto svolge l’attività di Istituto Primario di Riferimento partecipando alle attività di normazione tecnica, approvazione strumenti e certificazione di reti di rilevamento. Nell’ambito del Ministero per l’Universalità e la Ricerca, l’Istituto ha attivato programmi relativi ai progetti FIRB, PRIN, POR e progetti finanziati dalla Comunità Europea. Con il Ministero della Difesa e con il Ministero dell’Interno sono state attivate collaborazioni in diversi settori di grande importanza per l’Istituto e per il Paese descritte oltre (Vedi Forze Armate). La collaborazione con il Ministero della Sanità si sviluppa invece attraverso gli Enti di Ricerca che fanno capo a questo Ministero, ossia l’Istituto Superiore di Sanità e l’ISPESL (Vedi Enti Pubblici di Ricerca Italiani). L’Istituto collabora attivamente con il Ministero della Difesa per il contrasto alla criminalità ambientale. - Enti Locali Lo studio dei problemi ambientali da parte dell’Istituto viene normalmente effettuato secondo problematiche di tipo generale avendo come punto di riferimento la legislazione comunitaria. Di conseguenza, le possibilità di collaborazione con gli Enti locali potrebbero apparire molto limitate. Nella realtà, alcuni problemi ambientali sono caratteristici di alcuni siti per cui la soluzione di particolari problemi di natura locale o contingente ha portato l’Istituto a sviluppare una grande quantità di collaborazioni con gli Enti Locali. Di recente è stata attivata una convenzione con la Regione Lazio relativa allo studio degli impianti di combustione a biomassa per la produzione di energia elettrica e termica, e in particolare alla definizione dei fattori di emissione di inquinanti in atmosfera da diverse tipologie di biomassa (i.e., legna, pellet) al variare dei sistemi di abbattimento delle emissioni. - Commissione Europea La collaborazione con la Comunità Europea si realizza attraverso la partecipazione ai gruppi di lavori incaricati di redigere od applicare le Direttive sulla qualità dell’Aria, quali lo Steering Group del programma CAFE (Clean Air For Europe). L’Istituto, per conto del Ministero dell’Ambiente, ha coordinato l’attività del gruppo di lavoro che ha redatto la base tecnica della Direttiva Europea sul Mercurio. Per quanto riguarda gli aspetti tecnici, l’Istituto collabora con diverse realtà scientifiche del Centro Comunitario di Ispra nel quale assume un ruolo attivo nell’attività del sistema di Laboratori AQUILA che è l’insieme di Laboratori primari di riferimento Europei per la qualità dell’aria. Un importante iniziativa Comunitaria alla quale l’Istituto partecipa attivamente consiste nella caratterizzazione del particolato al fine di elaborare linee guida di misura della componente naturale del materiale particolato sospeso, in particolare per quello proveniente da sorgenti Sahariane e da Spray marino, nonché dalla trasformazione chimica di sostanze organiche volatili di provenienza naturale (emesse dalla vegetazione). - Organizzazione delle Nazioni Unite L’Istituto svolge un ruolo di primo piano nell’ambito di programmi e convenzioni internazionali, come la convenzione internazionale sull’inquinamento atmosferico transfrontaliero (UNECE-LRTAP), la Task Force sull’Inquinamento Atmosferico a scala emisferica (TF HTAP), il programma EMEP finalizzato al monitoraggio dell’inquinamento atmosferico di fondo che è parte della UNECE-LRTAP, dell’UNEP Chemicals e specificatamente nel programma sul Mercurio finalizzato a preparare il protocollo internazionale per lo UNEP Governing Council del 2013. In questo ambito l’Istituto coordina le partnership internazionali che hanno preparato il rapporto tecnico-scientifico per il Governing Council del 2009. Nell’ambito delle Work Plan 2009-2011 del Group of Earth Observation (GEO) l’Istituto coordina la Task 09-02d “Global Monitoring Plan for Atmospheric Mercury” per la quale la Commissione Europea ha inserito una Call for Proposal dedicata alla costituzione di un sistema di osservazione a scala globale. - Industrie Il rapporto con le industrie è di grande importanza per l’Istituto sia per lo studio dei problemi ambientali della produzione industriale che per lo sviluppo di nuovi materiali e nuovi dispositivi per la salvaguardia dell’ambiente. Nell’ambito dello sviluppo della rete di rilevamento della Città di Suzhou (Cina), l’Istituto ha applicato tecnologie sviluppate da Aziende Italiane contribuendo così alla loro futura diffusione in Cina e sul mercato orientale. Un aspetto molto importante è costituito dalla collaborazione con le industrie per lo sviluppo delle tecniche di telerilevamento. In questo settore il CNR partecipa al Consorzio di Ricerca CISIG, nel quale attualmente è Presidente il Direttore dell’Istituto, e con la Compagnia Generale Riprese Aeree che gestisce lo spettrometro MIVIS di proprietà del CNR nonché il banco di calibrazione dello strumento. Inoltre, la collaborazione industriale nel settore dell’osservazione remota dell’ambiente si estende anche ad altre realtà industriali con le quali l’Istituto ha in corso molte collaborazioni e convenzioni. L’Istituto, nella sua funzione di certificazione degli impianti di monitoraggio delle emissioni industriali, ha in corso molte attività relative a prove e certificazioni di apparati per la misura in flussi convogliati presenti in impianti industriali di grande capacità produttiva. Le certificazioni si estendono anche ad apparati per la misura della qualità dell’aria secondo la funzione di prova che è stata assegnata all’Istituto nella sua veste di Istituto primario di riferimento sull’Inquinamento atmosferico. L’Istituto collabora con un gran numero di industrie che annoverano quelle petrolifere, siderurgiche, di produzione energetica e manifatturiera. - Forze armate Data la complessità e la varietà dei compiti istituzionali delle forze armate, l’Istituto ha avuto l’opportunità di instaurare diversi programmi di collaborazione. Essi comprendono una collaborazione con il Servizio Meteorologico dell’Aeronautica per lo studio di alcuni processi relativi ai cambiamenti globali. Molto importante, poiché continuo nel tempo, è un programma di addestramento del personale dell’Esercito Italiano nel settore della caratterizzazione di composti tossici presenti nell’ambiente od immessi a seguito di eventi bellici o terroristici. Di grande importanza è inoltre la partecipazione dell’Istituto alle iniziative del PON Sicurezza che, con il coordinamento del Ministero dell’Interno (Polizia di Stato), vede anche la partecipazione e la collaborazione con l’Arma dei Carabinieri in attività di grande interesse per la sicurezza dei cittadini e la salvaguardia dell’ambiente e del territorio. In questo ambito l’Istituto ha appena firmato una convenzione di quattro anni con il Comando Generale dei Carabinieri relativa al monitoraggio e alla salvaguardia dell’ambiente attraverso tecniche di telerilevamento con tecniche iperspettrali. (literal)
Attività di formazione
  • L’attività di formazione dell’Istituto viene attuata attraverso l’assegnazione di Assegni di Ricerca relativi alle attività scientifiche e di servizio svolte in collaborazione o su commessa da parte di Enti italiani e stranieri pubblici o privati. I contratti di ricerca costituiscono un elemento importante dell’attività formativa. Infatti, essi consentono di introdurre giovani ricercatori e tecnici a diretto contatto con problematiche scientifiche e tecniche di grande importanza e complessità. Inoltre, poiché parte rilevante dell’attività di ricerca e di supporto viene svolta nell’ambito di Ministeri, Enti pubblici, Aziende Enti Locali, la formazione dei giovani risulta essere un elemento importante anche per il ricambio del personale di queste strutture. Infatti, stante l’assoluta mancanza di contratti a tempo indeterminato derivante dall’attuale situazione dell’Ente, gli assegni di ricerca hanno svolto un ruolo importante nella continuità della vita dell’Istituto. In ogni caso, la conseguenza dell’intensa attività di formazione ha fatto sì che molti di questi vantaggi venissero poi bilanciati dalla constatazione che dopo una permanenza più o meno lunga all’interno dell’Istituto, il personale assunto a tempo determinato ha facilmente trovato nuove occupazioni in un mercato del lavoro che, almeno per ricercatori formati nel settore ambientale, appare essere abbastanza attivo. L’attività formativa più importante è, in ogni caso, costituita da quella che riguarda la preparazione di Tesi di Laurea e che ha visto diversi giovani studenti sviluppare la loro Tesi all’interno dell’Istituto. Tale attività formativa non si è limitata alle sole Tesi di Laurea classiche, ma sono anche state estese a Tesine per i corsi di Laurea triennali. Alta formazione è stata anche perseguita attraverso gli strumenti amministrativi sopra descritti, ma che sono stati finalizzati alla preparazione di Dottorati di Ricerca nelle Università Italiane e d anche all'Estero. Le Università coinvolte in questo tipo di formazione sono quelle di Roma, Siena, Milano e, in Cina l'Università Tsing Hua di Pechino. Di grande importanza è stata l’attività formativa, continuata nel tempo per diversi anni, e di addestramento del personale, Ufficiali di carriera, dell’Esercito Italiano nel settore della caratterizzazione di composti tossici presenti nell’ambiente od immessi a seguito di eventi bellici o terroristici. Questi percorsi formativi sono strutturati in Tesi di perfezionamento che vengono svolte all’interno dell’Istituto in piena collaborazione e con la supervisione dei ricercatori. Analogamente, sono stati attivati programmi di formazione per il personale della Marina Militare per l’utilizzazione delle tecniche di telerilevamento a fini istituzionali ed a fini operativi, anche in simulazione di operazioni belliche. Nel settore del telerilevamento, l'attività formativa si è anche sviluppata attarverso affiancamento di Ricercatori CNR con personale di Enti di controllo (Ad esempio, le Agenzie Regionali di Protezione dell'Ambiente) e con personale addetto al contrasto della criminalità ambientale (Arma dei Carabinieri). Nell'ambito dei programmi di sostegno e di cooperazione internazionale, sono stati svolti corsi di formazione direttamente in sede ed anche all'etsero al fine di promuovere l'utilizzazione di tecniche di rilevamento e di analisi. Gli stage formativi sono stati svolti anche in collaborazione con l'Università di Venezia (VIU). (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/localizzazione.owl#via
  • Via Salaria Km 29,300 C.P. 10 (literal)
Cap
  • 00015 (literal)
Città
  • Monterotondo (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/localizzazione.owl#provincia
  • RM (literal)
Telefono
  • 0690672803 (literal)
Codice CDS
  • 046 (literal)
Servizi
  • - Calibrazione Strumenti Calibrazione di strumentazioni ed apparati per il campionamento e la misura di inquinanti atmosferici in emissioni ed in atmosfere ambientali. Il servizio viene offerto per le componenti gassose e particellari. Per le apparecchiature installate su impianti, la calibrazione può essere fatta in-situ. - Certificazione miscele gassose Certificazione di miscele gassose secondarie mediante confronto con standard primari. La certificazione si riferisce ai composti gassosi inquinanti. Per il particolato, lo standard è quello gravimetrico. Possono anche essere certificate bombole utilizzate come standard di trasferimento. Ove possibile, le miscele gassose sono preparate per mezzo di sistemi di permeazione (acido cloridrico ed ammoniaca) oppure mediante reazioni chimiche appropriate (ad esempio per acido nitrico e nitroso) - Valutazione inquinamento atmosferico Misure in atmosfere ambientali per la valutazione del grado di inquinamento da componenti gassosi o particellari. Misure ad alta densità territoriale mediante campionatori passivi con servizio di analisi organica ed inorganica. Tra le sostanze misurate: Biossido di zolfo, ossidi di azoto, particolato PM10 e PM2,5, Benzene, Monossido di Carbonio, Piombo, Metalli pesanti, Mercurio, Diossine e idrocarburi. Ozono e precursori volatili (VOC), inquinanti emessi da sorgenti di traffico veicolare. - Progettazione reti di QA Progettazioni di reti di rilevamento della qualità dell’aria e certificazioni di qualità. Redazione di specifiche tecniche e collaudi. Analisi dei costi di investimento e di gestione. Progettazione secondo le norme della Direttiva 96/62. Progettazione di reti in Paesi in via di sviluppo con sistemi di rilevamento di saturazione di area e tecniche combinate. - Certificazioni emissioni Certificazione dei livelli di emissione di inquinanti da industrie, in particolare nell’ambito della Direttiva IPPC. Certificazione degli impianti di abbattimento e della strumentazione di controllo continuo negli impianti industriali e nelle emissioni in atmosfera. - Misure in ambienti interni Valutazione dei livelli di inquinamento da sostanze gassose e particellari in ambienti di lavoro ed ambienti di vita (Indoor pollution). Uso dei campionatori personali e dei campionatori passivi. Sicurezza dei lavoratori in industrie e nei servizi. - Valutazione impatto ambientale Valutazione di impatto ambientale di industrie e punti di emissione di inquinanti atmosferici. Analisi del territorio. Valutazione della qualità dell’aria pre e post operam. Valutazione della deposizione di inquinanti. Ciclo biogeochimico dei metalli. - Dispositivi di controllo Autoveicoli Prove tecniche, analisi e certificazioni di nuovi carburanti e combustibili. Analisi della funzionalità di catalizzatori, trappole di particolato ed altri dispositivi per la limitazione delle emissioni e per il contenimento dell’inquinamento da traffico. - Prove ed analisi in ambito polare Prove tecniche su dispositivi ed apparecchiature in ambienti polari sia nei mesi estivi che invernali. Assistenza logistica e di supporto alla ricerca polare nella Base Artica del CNR “Dirigibile Italia” di Ny Alesund, Isole Svalbard. - Telerilevamento satellitare Carte di uso del suolo. Analisi della vegetazione. Analisi della struttura dei campi innevati. Proprietà delle coste. Georeferenziazione. Sistemi GIS. Osservazione nelle aree urbane. - Telerilevamento aereo Telerilevamento con spettrometro Daedalus MIVIS 102 canali. Calibrazione e correzioni geometrice ed atmosferiche. Mosaicatura ed analisi tematismi ambientali quali analisi della vegetazione, coperture di cemento amianto, studi urbanistici, risorse idriche, discariche abusive, siti umidi, coste, laghi, alghe, scarichi abusivi, valutazione impatto ambientale, etc. Studio e monitoraggio dell’evoluzione del suolo e delle coste. - Gestione e supporto di sistemi di dati L'Istituto fornisce servizi inerenti la gestione di Big Data e in particolare di GEO Discovery and Access Broker (GEO DAB), componente della GEOSS Common Infrastructure (GCI). Inoltre fornisce servizi di information brokering attivi per numerosi Enti nonché progetti nazionali e internazionali, quali i.e., ISPRA, AfroMaison, WMO Korean GISC, NSIDC ADE. - Analisi chimica campioni ambientali Campionamento ed analisi in tutti i comparti ambientali per la determinazione di metalli, composti organici, cationi, anioni. (literal)
Competenze
  • Le competenze che l’Istituto ha maturato nel corso della sua attività e che continuamente vengono utilizzate per rispondere alla domanda di ricerca ambientale, sono molteplici e spaziano su vari aspetti della ricerca, del controllo e della conoscenza dell’ambiente. Le competenze principali sono relative alla capacità di osservazione dei fenomeni ambientali attraverso integrazioni di conoscenze, infrastrutture, programmi e, in particolare, delle risorse umane che costituiscono il vero patrimonio dell’Istituto. - Tecnologie Analitiche L’Istituto ha maturato una notevole quantità di competenze nel campo della chimica analitica ambientale. Queste competenze partono dalle tecniche di campionamento in emissioni, atmosfere ambientali, atmosfere polari, ambiente marini ed oceani, sedimenti, suoli contaminati, vegetazione, ghiaccio e neve. Le tecniche di campionamento sono normalmente di tipo attivo e vengono continuamente sviluppati nuovi materiali e nuovi metodi per campionamenti sempre più efficienti e privi di interferenze. Oltre lo stadio di campionamento, vengono anche impiegate tecniche di purificazione che si basano su vari principi chimici e fisici. Le tecniche analitiche vere e proprie spaziano dall’analisi organica a quella inorganica. Esse comprendono la spettrometria di massa ad alta risoluzione e tecniche di cromatografia liquida ad alta pressione o gas-cromatografia. L’analisi degli ioni solubili viene effettuata per mezzo della cromatografia ionica, mentre l’analisi dei metalli viene condotta con ICP-MS. Alle tecniche analitiche sopra citate, che sono di impiego generale, si affiancano tecniche appositamente sviluppate per sostanze di interesse dell’inquinamento ambientale. Molto importante è la competenza maturata nel campo del campionamento di aerosoli atmosferici mediante tecniche di diffusione attiva (con Denuders di diffusione) e passiva (Campionatori passivi). Nel settore dei composti contenenti azoto si sono sviluppati dispositivi per la misura diretta di Acido nitroso e nitrico. Le ricerche sulla natura del particolato atmosferico sono state potenziate attraverso l’acquisizione di uno spettrometri di fluorescenza a Raggi X e di un sistema automatizzato di caratterizzazione di aerosoli mediante microscopia ottica. Oltre allo sviluppo delle tecniche analitiche, l’Istituto ha maturato grande competenza nella qualità delle osservazioni attraverso l’uso di standard gassosi e di materiali di riferimento opportuni. - Inquinamento urbano La conoscenza dell’inquinamento atmosferico nelle aree urbane è di primaria importanza per le possibili conseguenze sulla salute dei cittadini, anche alla luce del fatto che le aree urbane, oltre a contenere un elevato numero di soggetti potenzialmente esposti, è anche il sito di elezione per le emissioni più inquinanti. Esse, infatti, sono una diretta conseguenza del traffico veicolare. Inoltre, le possibili trasformazioni chimiche, generalmente stimolate dalle radiazioni solari, possono generare altri inquinanti (Inquinanti secondari) a loro volta sorgenti di notevoli problemi ambientali. Lo studio dell’inquinamento urbano è stato sempre una notevole competenza dell’Istituto che ha profuso in esso una grande quantità di risorse. La stazione di monitoraggio di Villa Ada, quella EMEP di Montelibretti situata sottovento prevalente rispetto alla Città di Roma, e quelle EMEP di Longobucco (CS) situata ad alta quota e di San Lucido (CS) situata a livello del mare, costituiscono importanti infrastrutture di ricerca. Lo sviluppo di metodi analitici appropriati per sostanze in fase gassosa e particellare, nonché l’uso esteso di strumentazioni dedicate costituiscono ulteriori elementi di indagine in questo settore. Inoltre, i recenti sviluppi sulla misura della stabilità atmosferica attraverso la radioattività naturale e la possibilità di determinare le sorgenti di inquinamento in modo diretto, portano l’Istituto ad essere uno dei principali punti di riferimento Europei per queste indagini. Tali ricerche sono di grande interesse poiché consentono di verificare in un tempo molto limitato gli effetti delle politiche di riduzione degli inquinanti perseguite dalle amministrazioni locali. L’adeguato sviluppo di campionatori passivi e di piccoli sistemi di valutazione del particolato, consentono anche misure all’interno dei luoghi di vita accrescendo le conoscenze sugli effetti dell’inquinamento sulla salute umana. Recentemente, è stata anche progettata una rete di rilevamento integrata tra stazioni fisse, mobili e di saturazione che consente di determinare il livello di inquinamento anche nelle città di Paesi in via di sviluppo con limitati investimenti economici. - Inquinamento industriale Un settore importante nel quale l’Istituto si è sempre dedicato è costituito dallo studio dell’inquinamento industriale e dei suoi riflessi sull’ambiente. In particolare, si sono sviluppati competenze per lo sviluppo di metodi per la misura di specie in traccia nei flussi convogliati di emissioni che hanno portato alla caratterizzazione di diversi combustibili e carburanti. Inoltre, l’Istituto è impegnato, insieme ad altri Istituti del CNR e nell’ambito di una Convenzione con il Ministero dell’Ambiente, nello studio dei processi industriali in funzione della Direttiva IPPC. Particolare attenzione viene data all’inquinamento dai grandi impianti termoelettrici e dagli inceneritori, sia di rifiuti civili che industriali. In particolare, l’Istituto è una delle poche strutture in grado di eseguire con elevata affidabilità misure di Diossine e Furani nei flussi convogliati. L’esperienza dell’Istituto in tale settore ha anche portato a fornire importanti contributi tecnici all’emanazione di Decreti che riconoscono all’Istituto stesso la competenza per la certificazione di apparecchiature e metodi di analisi per le emissioni. Ancora in questo settore, l’Istituto ha sviluppato sufficienti competenze per la caratterizzazione delle efficienze e dei limiti di impiego dei dispositivi di trattamento degli effluenti e dei sistemi di abbattimento in impianti industriali. - Inquinamento di fondo Lo sviluppo di tecnologie analitiche per sostanze in fase particellare ed in fase gassosa è la premessa che consente importanti studi sulla presenza di inquinanti in aree remote. Tali studi sono necessari non solo ai fini della conoscenza sui processi chimico-fisici di base, ma anche ai fini dello studio dell’inquinamento globale. In questo settore, l’istituto è in grado di caratterizzare gli aerosoli in funzione della distribuzione granulometrica e le sostanze di natura organica ed inorganica in tracce, compresi i metalli pesanti. Nell’ambito di queste attività l’Istituto è responsabile dell’attività dell’EMEP relativa all’inquinamento transfrontaliero per il quale ha anche pianificato la realizzazione di altre stazioni di fondo nell’area Alpina ed in quella Mediterranea, concretizzatesi poi nella realizzazione di due stazioni di monitoraggio della composizione chimica dell’atmosfera ad alta quota e a livello del mare in Calabria. Di grande interesse per l’inquinamento di fondo è la messa a punto di sistemi per la caratterizzazione dell’inquinamento da Mercurio e per quello da composti organici permanenti (POP) per i quali è stata istituita dall’ECE-ONU una commissione sull’inquinamento emisferico nella quale l’Istituto svolge il ruolo di coordinamento. - Ricerche polari Da molti anni all’interno dell’Istituto è cresciuta la competenza sulla chimica delle atmosfere polari. La struttura di coordinamento POLARNET e la disponibilità della Base Artica a Ny-Alesund nelle Isole Svalbard avviata dall’Istituto (1997) e successivamente (2006) passata al Dipartimento Terra e Ambente hanno portato l’Istituto ai massimi livelli di competenza in questi settori consentendo lo sviluppo di adeguate professionalità che non hanno mancato di svolgere un ruolo importante anche nel PNRA (Programma Nazionale di Ricerca in Antartide) e per l’Anno Polare Internazionale (IPY). Gli studi sul ciclo degli ossidi di azoto oppure del ciclo del Mercurio in ambienti polari sono solo esempi dei risultati ottenuti. In queste ricerche sono utilizzate tecniche sviluppate in altri ambiti che sono in grado di fornire anche una risposta ai quesiti posti dall’inquinamento dell’atmosfera in questi ambienti. Inoltre, lo sviluppo delle competenze nel settore della chimica e della fisica atmosferica ha anche accresciuto il valore di altre ricerche condotte in aree polari che hanno trovato adeguata sinergia e possibilità di ulteriori sviluppi ed applicazioni. - Sviluppo di Sensori Avanzati Coniugando competenze multi e cross-disciplinari nel settore dei materiali nano strutturati, fisica della materia e micro elettronica, è stata avviata una nuova linea di ricerca che mira a sviluppare sensori avanzati per il monitoraggio atmosferico e ambientale al fine di supportare le strategie dell'istituto nel settore dei sistemi osservativi a scala nazionale fino a quella globale. Queste attività rientrano negli obiettivi di progetti FP7 e H202 e in progetti finanziati da GEF-BAnca Mondiale e UNEP. Sono stati costruiti nuovi laboratori, anche con camera pulita (classe 100) per consentire di sviluppare sistemi prototipali di sensori e piattaforme di sensori per il monitoraggio atmosferico. La collaborazione con PMI è essenziale per la ingegnerizzazione dei prodotti e per sviluppare progetti di ricerca industriale. - Telerilevamento Lo sviluppo delle tecniche di rilevamento del territorio e dell’ambiente ha portato alla maturazione di competenze molto significative nel settore del telerilevamento aereo e satellitare. L’Istituto infatti gestisce l’unica struttura presente nel Paese in grado di eseguire telerilevamento aereo iperspettrale (MIVIS) su 102 canali spettrali e con una risoluzione a terra inferiore a due metri. Il sistema è impiegato in diversi studi sull’ambiente atmosferico, forestale, marino, fluviale ed industriale ed anche impiegato per osservazioni urbanistiche ed archeologiche. Inoltre, esso ha trovato impieghi molto importanti nel settore della protezione idrogeologica e delle scienze geologiche. Lo spettrometro costituisce quindi uno dei pochissimi mezzi di indagine dell’ambiente visto in modo olistico e quindi in grado di fornire risposte molto importanti alle domande di conoscenza ambientale. Tra queste, è di particolare importanza il controllo del territorio al fine di contrastare le attività illecite, sia che esse interessino l’ambiente, sia in senso più generale. Parallelamente al telerilevamento aereo, si è sviluppato anche un settore di ricerche di telerilevamento satellitare che integra nello spazio le osservazioni aeree e che è ora in grado di eseguire studi molto interessanti sulla biodiversità e sulla struttura della neve e dei ghiacci. Le applicazioni sviluppate dall’Istituto nel settore del contrasto della criminalità ambientale e nel settore della Difesa nazionale costituiscono il migliore esempio della maturità raggiunta da queste tecniche. - Sistemi Interoperabili per Open Data and Big Data L'Istituto possiede competenze riconosciute a livello internazionale nel settore dell'interoperabilità dell'Informazione ambientale e delle Scienze della Terra. In particolare una UOS (Firenze) è focalizzata su tale ambito, con competenze specifiche per la progettazione e sviluppo di infrastrutture avanzate, e modellazione di dati, informazione e conoscenza. L'Istituto è stato tra gli iniziatori dell'approccio di mediazione a broker per la realizzazione di sistemi di sistemi, oggi adottato in numerose iniziative incluso il Global Earth Observation System of Systems (GEOSS). Il personale dell'Istituto è attivo nell'ambito delle principali iniziative del settore, spesso con incarichi di responsabilità tra cui: membro di board (IIB e IDIB) in GEO/GEOSS, presidenza e organizzazione di sessioni per Earth and Space Science Informatics Division della European Geosciences Union (EGU-ESSI), chairing di gruppi di interesse per la Research Data Alliance (RDA; Brokering Interest Group), partecipazione allo Steering Committee per attività del Belmont Forum (E-Infrastructures and Data Management Collaborative Research Action), chairing di standardization working group per l'Open Geospatial Consortium (OGC; Earth System Science DWG e netCDF SWG). L'attività è svolta nell'ambito di progetti nazionali, Europei (più di 20 progetti FP7/H2020 nel periodo 2008-2015) ed internazionali. - Terminologia Ambientale Un altro importante aspetto legato alle attività dell’Istituto è costituito dallo sviluppo di tecniche per lo sviluppo di terminologie controllate. Infatti, l’attività istituzionale degli Organi di governo richiede sempre più insistentemente l’adozione di terminologie controllate bilingui che siano in grado di armonizzare non solo le legislazioni nazionali, comunitarie ed internazionali, ma anche di utilizzare terminologie condivise per quanto riguarda lo sviluppo di importanti temi di ricerca ambientali quali i cambiamenti globali e la gestione dell’inquinamento industriale. E’ stata condotta un’attività di sviluppo ed applicazione di un sistema di riferimento per la conoscenza ambientale basato su Thesaurus (denominato T-REKS) utilizzabile dalla maggior parte dei sistemi informativi ambientali a livello nazionale ed internazionale contenente un Thesaurus multilingue internazionale che contiene 12.000 termini. Tale attività, unica nel Paese, riveste grande importanza per l’armonizzazione delle definizioni e dei termini ambientali. (literal)
Email
  • mailto:direzione@iia.cnr.it (literal)
  • direzione@iia.cnr.it (literal)
Indirizzo
  • Via Salaria Km 29,300 C.P. 10 - 00015 Monterotondo (RM) (literal)
Missione
  • La mission generale dell'Istituto sull'Inquinamento Atmosferico è indirizzata ad ampliare la conoscenza dei molteplici meccanismi di emissione, trasformazione e trasporto degli inquinanti atmosferici coniugando competenze multidisciplinari nello sviluppo di nuove e innovative tecnologie e metodologie di indagine. Particolare attenzione è rivolta allo studio della qualità del'aria nelle aree urbane, alla caratterizzazione delle emissioni dagli impianti industriali, allo studio dei meccanismi di impatto dell'inquinamento atmosferico sugli ecosistemi acquatici e terrestri studiando i cicli degli inquinanti persistenti (i.e., POPs, Hg) sia a scala regionale che globale, allo sviluppo di metodologie per la progettazione e calibrazione di sistemi osservativi (reti di monitoraggio) per il monitoraggio atmosferico e ambientale e dei sistemi per la gestione e condivisione delle informazioni ambientali. L'Istituto svolge attività di supporto alla PA in materia di preparazione e implementazione della legislazione inerente l'inquinamento atmosferico e rischio industriale sia in ambito nazionale (c/o il MATTM) che in ambito UE e internazionale (i.e., UEP, UNECE-LRTAP, Convenzione di Stoccolma, Convenzione di Minamata). La missione generale unitamente alle aree tematiche, che sono parte integrante della mission, sono state riviste a valle di un processo di riorganizzazione interno dell'Istituto, che ha coinvolto tutto il personale, il quale si è concluso nel 2013 con l'approvazione (da parte del CdA del CNR) sia della nuova organizzazione territoriale che delle aree tematiche (Provvedimento del Presidente n. 26 Prot.n. 0021832 del 15/04/2013), quest'ultime riportate nel seguito: -Inquinamento atmosferico in aree urbane e industriali; -Inquinamento industriale ed ambienti ad elevato rischio ambientale; -Sviluppo di tecnologie e metodologie analitiche da laboratorio e da piattaforma per la caratterizzazione della qualità e sostenibilità ambientale; -Ambienti polari; -Cicli degli inquinanti atmosferici ed influenza sui cambiamenti globali; -Reti e sistemi osservativi per l’inquinamento atmosferico in supporto alle direttive europee e convenzioni internazionali; -Sviluppo di sistemi e tecnologie per la condivisione delle informazioni geospaziali e della conoscenza ambientale; L’Istituto è sede del Centro Nazionale di Riferimento sul Mercurio (CRNM) (www.cnrmerc.org) che rappresenta l’Italia nell’ambito della Convenzione Internazionale sul Mercurio (Convenzione di Minamata)(Provvedimenti n.78796 del 20/12/2012; n.38481, 28/06/2013). Il CNRM è stato costituito attraverso un accordo tra il CNR e il Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare e vede la partecipazione dell'Istituto Superiore di Sanità. L’attività dell’Istituto è sviluppata nel contesto di progetti e programmi Internazionali, Europei e Nazionali e fornisce supporto tecnico-scientifico ad Enti pubblici e privati. (literal)
Attività di ricerca
  • L’attività di ricerca perseguita all’interno dell’Istituto è stata, come sempre, finalizzata alla comprensione dei meccanismi di base della formazione, trasformazione e deposizione degli inquinanti, nonché allo sviluppo di nuovi metodi di valutazione ed analisi dello stato dell’ambiente. Il gran numero di Contratti e Convenzioni ai quali l’Istituto ha dovuto fare fronte, hanno portato ad una notevole mole di ricerca applicata e di attività di servizio, senza però che questa abbia influito in misura determinante sullo sviluppo delle ricerche di curiosità o di base che, al contrario, si sono avvalse delle risorse disponibili per potersi adeguatamente sviluppare. Di conseguenza, anche in momenti non favorevoli per la ricerca italiana, è stato possibile acquisire risultati scientifici che hanno permesso di proseguire una tradizione di eccellenza a livello nazionale ed internazionale. Questo processo virtuoso costituisce la base per le attività future che, in questo modo, non saranno limitate da eventi \"esterni\" che, nell'ambito dell'Istituto sono certamente poco gestibili. I meccanismi fondamentali dell’inquinamento fotochimico attraverso lo studio dei suoi precursori e della distribuzione spazio-temporale delle specie derivanti dalle reazioni fotochimiche coinvolte nel processo costituiscono ancora una delle linee fondamentali di ricerca. In particolare, sono proseguiti gli studi sulla formazione dell’Acido Nitroso che hanno portato nuova luce sul meccanismo in grado di formare radicali liberi in atmosfera e quindi di formare inquinanti fotochimici oppure di rimuovere dall'atmosfera sostanze in grado di esercitare un impatto negativo sull'ambiente. Da ricerche pregresse sviluppate nell’Istituto si è avuto modo di studiare e valutare il meccanismo fondamentale di formazione attraverso la reazione superficiale di ossidi di azoto con acqua. Tale modello di formazione, prima quasi sconosciuto, ha permesso di interpretare positivamente i più importanti fenomeni di inquinamento fotochimico verificatisi nei principali centri urbani. I risultati di questa ricerca hanno mostrato la possibilità di tarare ed impiegare adeguati modelli chimico-fisici che riescono a descrivere molto bene il fenomeno nelle aree urbane interessate dal fenomeno. L’importanza della ricerca è molteplice anche nel senso che essa ha permesso di studiare più approfonditamente le relazioni tra inquinamento atmosferico e situazione meteoclimatica locale. Infatti, applicando le osservazioni precedenti circa la presenza e la distribuzione temporale del radon e della sua progenie, è stato anche possibile migliorare i modelli descrittivi del fenomeno della stabilità atmosferica. A questo proposito, l’impiego di reti neurali si è rivelato decisivo nella possibilità di determinare con buona approssimazione lo sviluppo temporale dei fenomeni acuti di inquinamento. Tra l’altro, la possibilità di determinare i parametri meteorologici conseguenti alla stabilità atmosferica, hanno permesso di separare completamente le variabili meteorologiche da quelle emissive fornendo così un notevole strumento per la pianificazione degli interventi di risanamento della qualità dell’aria. Questo aspetto della ricerca è stato anche esteso agli inquinanti secondari che hanno così completato il quadro di riferimento delle ricerche dell'Istituto in uno dei principali aspetti della gestione dell'inquinamento atmosferico nelle grandi aree urbane, ossia ove diviene massima l'esposizione della popolazione. Un altro contributo importante che queste ricerche hanno dato nella conoscenza dei fenomeni chimico-fisici è nella possibilità di impiegare tecniche basate sui reattori a flusso per determinare le costanti cinetiche delle reazioni superficiali. Adsorbimento fisico e chimico costituiscono, infatti, due fenomeni molto importanti per alcuni ambienti, quali quello urbano e quello “Indoor” caratterizzati da elevati rapporti Superfici/Volumi. In tali casi, le cinetiche di trasferimento delle molecole gassose alle superfici divengono gli elementi critici per una loro successiva evoluzione chimico-fisica od una loro trasformazione. In questo ambito è proseguito lo sviluppo delle tecniche di caratterizzazione delle superfici fotocatalitiche e delle loro proprietà ai fini di una loro applicazione pratica per la rimozione degli inquinanti atmosferici. Altro contributo importante è stato dato dal miglioramento di alcune tecniche strumentali per la misura di particolari inquinanti. Tra questi, un nuovo strumento basato sulla cromatografia liquida e rivelazione a fluorescenza per la determinazione di microtracce di acido nitroso. Tale strumento, opportunamente adattato e rimaneggiato, può essere di grande importanza non solo per la chimica delle atmosfere urbane, ma anche per studi in ambienti remoti. Infatti, il suo limite di rivelabilità è dell’ordine della ppt (Parti per Trilione). E' stata svolta un'intensa attività per la caratterizzazione di nuovi sensori per la misura dell'inquinamento atmosferico al fine di una loro utilizzazione per la misura diretta dell'inquinamento proveniente da traffico veicolare ed autostradale. Tra i prodotti formatisi nelle reazioni fitochimiche, le sostanze organiche contenenti gruppi carbonilici (Aldeidi e Chetoni), giocano un ruolo sempre più importante non solo come indici di provenienza delle masse d’aria inquinate, ma anche come elementi che definiscono la reattività dell’atmosfera. Recenti studi sull’evoluzione di queste specie hanno portato allo sviluppo di tecniche in grado di eseguire simultaneamente la misura per un gran numero di composti in fase gassosa ed in fase semi condensata. Anche in questo caso la tecnica analitica di elezione è stata la cromatografia liquida ad alta pressione che trova così un nuovo rinascimento nella chimica analitica applicata all’ambiente. Sono anche proseguite le ricerche sull’applicazione di nuovi campionatori passivi, in particolare per quanto riguarda la loro efficienza in funzione delle variabili meteorologiche mediante lo studio della velocità di assorbimento in funzione delle caratteristiche fluidodinamiche dell’atmosfera. Sono stati anche sviluppati campionatori per altre sostanze chimiche prima non considerate tra le quali il mercurio atmosferico a supporto dello sviluppo di reti osservative in paesi in via di sviluppo. Congiuntamente allo sviluppo di campionatoti passivi, coniugando competenze multi disciplinari nel campo dei materiali nano strutturati, della micro elettronica, e della fisica dei materiali è stato avviato una nuova linea di ricerca che mira allo sviluppo di sensori avanzati per il monitoraggio atmosferico e ambientale per la determinazione in real-time delle concentrazioni in aria di inquinanti organici e inorganici in fase gassosa e particellare. Questa linea di ricerca è in linea con la necessità di sviluppare sistemi avanzati di monitoraggio per supportare lo sviluppo di sistemi osservativi sia a scala urbana che globale attraverso l'impiego di sistemi a basso costo di investimento e di funzionamento, se confrontato con quelli tradizionali. In questi ultimi due anni (2013-2014) sono stati avviati progetti nuovi finanziati dalla UE (FP7 e H2020), internazionali (GEF-Banca Mondiale) e nazionali (MIUR). Le ricerche sulla presenza di sostanze contenenti carbonio nel particolato atmosferico sono proseguite al fine di differenziare i diversi contributi, in particolare quelli dovuti a traffico Diesel ed agli aerosoli naturali che contribuiscono in misura determinante all’inquinamento regionale dei grandi centri urbani. Tutte queste ricerche sono state svolte nell’infrastruttura di ricerca della Stazione di Villa Ada in Roma che, insieme con quella di Montelibretti, orientata invece agli inquinanti di fondo, consente di studiare la dinamica degli inquinanti dalla sorgente all’atmosfera esterna alla città. A questo proposito, la scarsità di dati in proposito ha reso indispensabile avviare progetti di ricerca relativamente alla valutazione della quantità di inquinanti emessi dai motori Diesel per i quali sono stati messi a punto criteri per il campionamento e l’analisi delle emissioni, anche al fine di caratterizzare alcuni dispositivi di abbattimento. Tali ricerche sono state anche estese a composti caratterizzati da elevata tossicità. Sono infatti proseguite importanti ricerche nel settore della caratterizzazione delle sostanze organiche condensate presenti nel materiale particolato sospeso in relazione alla loro tossicità. Composti organici pesanti, specialmente policromatici sostituiti da ossigeno, nitrati etc. mostrano attività cancerogena molto spiccata e quindi la loro caratterizzazione diviene di grande importanza alla luce dei loro possibili effetti sulla salute dei soggetti esposti. Queste ricerche portano a notevoli avanzamenti nel settore della chimica analitica ambientale poiché consentono di migliorare tecniche e conoscenze relative alla risoluzione di miscele complesse che sono di grande importanza non solo per l’inquinamento atmosferico, ma anche per altre forme di contaminazione ambientale. Tra queste è il caso di citare la caratterizzazione della Cocaina in aree urbane, ed altre droghe pesanti e leggere, oggi oggetto di notevole interesse sociale. Il successo di queste ricerche dipende in gran parte dalla disponibilità di infrastrutture di ricerca quali spettrometri di massa che consentono appunto di risolvere miscele organiche di grande complessità. Tra l’altro, queste tecniche sono state anche impiegate su campioni di provenienza marina e su sedimenti. La caratterizzazione chimica del materiale particolato e la sua relazione con l’evoluzione degli aerosoli atmosferici è un campo nel quale l’Istituto continua a giocare un ruolo scientifico fondamentale. Data la complessità degli aerosoli e la loro importanza non solo per l’inquinamento atmosferico, ma anche per il ruolo da loro svolto nei meccanismi di cambiamento globale, la loro completa caratterizzazione costituisce un ambito di ricerca molto importante. In questo settore particolare cura è stata posta nelle misure di concentrazione di polveri PM10 e PM2,5 alla luce della loro pericolosità in termini di effetti ambientali e impatto sulla salute. Nell’ambito di queste frazioni granulometriche sono state definite le caratteristiche relative alla composizione chimica al fine di identificare, per quanto possibile, la loro provenienza. In particolare, sono stati effettuati studi per la valutazione del contributo delle polveri naturali (sabbie sahariane, spray marino) alla concentrazione di materiale particellare. La recente acquisizione di uno spettrometro di fluorescenza a raggi X e di un microscopio elettronico ha contribuito ad accrescere il parco strumentale per le ricerche in questo settore. Nell'ambito delle ricerche sul particolato, è iniziata un'intensa attività scientifica nel settore delle nanoparticelle cha ha immediatamente trovato una appropriata collocazione internazionale per lo studio di un problema di grande interesse scientifico e pratico. Lo sviluppo delle tecniche di incenerimento di rifiuti in Italia è stato infatti pesantemente condizionato dalla presenza di queste particelle della quali peraltro poco si conosce circa la loro distribuzione spaziale e temporale. L'impulso dato alle attività di ricerca di tipo chimico-analitico non ha impedito lo sviluppo di attività scientifiche e tecniche in altre discipline. Il programma più importante a questo proposito è stato quello relativo alla studio di un nuovo approccio per il monitoraggio della qualità dell’aria che fa uso di sensori attivi in tempo reale e di stazioni di monitoraggio di saturazione. Infatti, data la limitata rappresentatività delle stazioni di tipo fisso, normalmente impiegate per la valutazione dell’inquinamento dell’atmosfera in aree urbane od industriali, è nata la necessità di acquisire dati con più elevata risoluzione spaziale e temporale. Un progetto industriale che potrebbe costituire la migliore risposta per le esigenze di monitoraggio di ambienti urbani ed industriale in Paesi sviluppati ed in via di sviluppo, compresi i Paesi che entreranno a far parte dell'Unione Europea, è stato completato nella Città di Parma con l'acquisizione di informazioni di grande importanza per la caratterizzazione dell'inquinamento da traffico veicolare. Questo approccio è ora nella fase di implementazione in sistemi di gestione del traffico in relazione all'inquinamento in aree urbane. Una notevole attività è stata condotta attraverso l’impiego del rivelatore iperspettrale MIVIS che, come noto, ben si presta all’osservazione del territorio in particolare per i tematismi ambientali. Lo spettrometro continua ad essere caratterizzato in funzione della sua risposta mediante target disposti a terra nelle campagne di misura e valutando la risposta strumentale relativa. L’infrastruttura di ricerca relativa allo spettrometro MIVIS ed alle tecniche di telerilevamento hanno portato allo studio delle possibilità che questa tecnica apre per la valutazione di parametri relativi alla naturalità ed alla biodiversità. Tali obbiettivi sono in fase di raggiungimento attraverso lo sviluppo di adeguati modelli interpretativi funzionali ecologico-ambientali estensibili a scala nazionale per aree di cui poco o nulla è dato di conoscere dal punto di vista ecologico e strutturale. Le ricerche sono state condotte in particolare in aree ad elevato rischio ambientale al fine di caratterizzare discariche abusive. Parallelamente sono state condotte ricerche sulla possibilità di ottenere le stesse informazioni via satellite che, come noto, non offrono la stessa risoluzione spaziale e che hanno una capacità di informazione spettrale notevolmente più contenuta. La possibilità di concludere positivamente dette ricerche potrebbe aprire interessanti prospettive per l’applicazione delle tecniche iperspettrali in aree ove l’osservazione diretta della biodiversità potrebbe rivelarsi troppo difficoltosa. Attraverso le tecniche di telerilevamento sono anche proseguite le ricerche di integrazione delle osservazioni a terra e di quelle telerilevate. Ciò ha aperto un canale di ricerca tendente all'integrazione di tecniche di misura a diverso grado di risoluzione temporale e spaziale. Tale approccio è stato programmato per la caratterizzazione ambientale dei siti a rischio di inquinamento atmosferico (Aree siderurgiche e centrali elettriche). L’utilizzazione delle tecniche iperspettrali ha anche portato a notevoli avanzamenti nella conoscenza delle grandi aree urbane sia da un punto di vista architettonico, che da un punto di vista ambientale. L’elevata risoluzione spettrale offerta dal rivelatore MIVIS ha permesso di studiare a fondo le coperture degli edifici, comprese quelle di cemento-amianto, che causano molti problemi ambientali a causa della loro capacità di dare luogo ad emissioni di fibre minerali e di determinare la distribuzione del calore all'interno delle aree urbane. Une delle linee di ricerca di eccellenza dell'Istituto riguarda lo studio del ciclo degli inquinanti atmosferici persistenti (i.e., Hg, POPs) a diverse scale spaziali, con particolare riferimento all'area Mediterranea. Sono stati condotti molti progetti europei e internazionali, nonché sviluppo di infrastrutture osservative, sia off-shore che a bordo di aerei. Questo ha consentito di studiare i processi di deposizione e ri-emissione all'interfaccia atmosfera-mare. Con riferimento all'inquinamento da mercurio, sono stati determinati i fattori di emissione di interesse per tutta l’area mediterranea e sono state condotte ricerche per stabilire la sua distribuzione spaziale, temporale ed anche chimica. Infatti il Mercurio è presente in diverse specie chimiche di diversa tossicità e che si trasformano l’una nell’altra. Allo scopo di chiarire meglio i meccanismi che sono alla base del ciclo biogeochimico del Mercurio sono state condotte campagne sperimentali in aree urbane e remote come in zone artiche. Sin dal 2010 è stato avviato il progetto europeo (Global Mercury Observation System - GMOS - www.gmos.eu), coordinato dall'Istituto (UOS di Rende) che ha consentito di costruire un sistema osservativo globale che conta ad oggi oltre 40 siti situati nell'emisfero nord e sud, un programma continuo di campagne oceanografiche e un programma troposferico, quest'ultimo realizzato con il MPI e HZG. La rete osservativa GMOS supporta il programma GEOSS e UNEP nella implementazione della Convenzione Internazionale di Minamata. Le tecnologie acquisite nell’ambito dello studio del Mercurio sono state anche adeguatamente messe a frutto per sostanze organiche persistenti (POPs) che costituiscono un problema ambientale a scala globale. Dunque, la messa a punto di tecniche relative agli inventari ed alla dinamica di interazione tra atmosfera e superficie marina costituiscono elementi fondamentali per la comprensione di diversi problemi ambientali. L'istituto conduce una importante attività di ricerca nelle aree polari sia con riferimento al ciclo del mercurio che alla chimica dei composti azotati. Sono stati condotti studi per valutare l’entità dell’interazione tra ossidi di azoto e superfici innevate quale elemento per la formazione di acido nitroso e quindi di radicali liberi nell’atmosfera polare. Tali studi sono stati eseguiti mediante misura dei flussi delle varie componenti gassose utilizzando tecniche micrometeorologiche accoppiate a dispositivi di misura di elevata precisione ed accuratezza. Le reazioni che sono state prese in considerazione per la formazione eterogenea di ossidi di azoto comprendono anche quelle a carico degli aerosoli che sono stati valutati chimicamente e fisicamente. Campagne sperimentali sono state anche condotte in Artico ed in Antartide portando l’Istituto ai massimi livelli internazionali in questo settore. Nell'ambito di molti progetti EU e internazionali l'Istituto conduce attività di ricerca mirate a sviluppare sistemi interoperabili (cyner(e)onfrastructure) per lo sharing delle informazione, dati e sistemi di analisi ambientali sia per il settore dell'Inquinamento atmosferico che per altri settori di Scienze della Terra. L'Istituto è stato tra gli iniziatori dell'approccio di mediazione a broker per la realizzazione di sistemi di sistemi, oggi adottato in numerose iniziative incluso il Global Earth Observation System of Systems (GEOSS). Il personale dell'Istituto coordina progetti EU e internazionali nel settore dell'interoperabilità dei sistemi di osservazione della Terra, tra questi i.e., GEO/GEOSS, Research Data Alliance, Belmont Forum, INSPIRE. Infine, nel settore della ricerca industriale, sono stati messi a punto sistemi di misura e di valutazione dell’inquinamento industriale e dei suoi effetti sull’ambiente con particolare riferimento ai composti contenenti cloro quali Diossine e Furani. Grande attenzione è stata data al problema dei metalli pesanti ed al ruolo che essi possono svolgere nella relazione tra ambiente e salute. A questo proposito proseguono le indagini sulle grandi sorgenti di diossina e di altri composti organici persistenti (POP). Appare infine abbastanza evidente come le esperienze maturate nell’ambito dell’Istituto abbiano interessato non soltanto l’aspetto applicativo e quello puramente culturale, ma abbiano anche interessato importanti settori della vita economica e sociale del Paese. Tra questi, è appena il caso di accennare allo sviluppo di nuovi dispositivi di misura e di monitoraggio, nonché l’ottimizzazione di sistemi di rilevamento nelle emissioni a supporto delle tecnologie di controllo e riduzione degli inquinanti atmosferici da fonti industriali. Lo studio dell’inquinamento nelle grandi aree urbane ha portato a notevoli avanzamenti nel settore del contenimento delle emissioni civili, mentre l’attività di telerilevamento si è sostanziata in un contributo molto importante alle attività istituzionali del Ministero della Difesa e della lotta alla criminalità ambientale e non. (literal)
data.CNR.it