Studio dei black carbon: valutazione delle sorgenti, monitoraggio, analisi dati e ricerca di correlazioni con altri parametri inquinanti. = Black carbon investigation: source evaluation, monitoring, data analysis and search for correlations with other pollutants.

Il Black Carbon (BC) è una frazione solida di particolato ultrafine prodotta dalla combustione incompleta di qualsiasi combustibile contenente carbonio. È composto da molecole di carbonio puro ed ha una grande capacità di assorbimento della luce solare, nello spettro dell’infrarosso vicino, del visibile e dell’ultravioletto. È un composto poroso, refrattario, fortemente riducente e insolubile in qualsiasi composto. Il BC ha impatti negativi su clima, fenomeni atmosferici, vegetazione e salute. È presente soprattutto in ambienti urbani a causa di traffico veicolare, riscaldamento e combustione di rifiuti. È diffuso in tutto il mondo, con picchi nelle città e nei paesi in via di sviluppo, dove le tecnologie sono più obsolete e la regolamentazione in materia ambientale meno stringente. In Italia, la sua presenza si deve soprattutto ai motori diesel e agli impianti di riscaldamento domestico. Il presente lavoro si inserisce in questo contesto, con l’obiettivo di studiare la presenza del black carbon nella città di Torino, utilizzando un etalometro per le campagne di misura, ed analizzando i dati resi disponibili dall’Arpa, che ne ha iniziato il monitoraggio alla stazione “Lingotto” nel luglio del 2018. In aggiunta, è stata effettuata una disamina della letteratura scientifica disponibile relativamente al BC, focalizzandosi, da un lato, sulla variabilità di tale inquinante con le condizioni meteorologiche (vento, altezza dello strato limite atmosferico, temperatura, piovosità...) e, dall’altro, sulle eventuali correlazioni presenti con altri inquinanti caratteristici degli ambienti urbani, in particolar modo ossidi di azoto (NOx), polveri sottili (PM2.5, PM10) e monossido di carbonio (CO). È stato, inoltre, indagato l’andamento della concentrazione atmosferica giornaliero, stagionale ed annuale del BC in numerose aree del mondo con condizioni climatiche e socioeconomiche difformi. Infine, è stata analizzata la dispersione lungo l’asse orizzontale e lungo la verticale, in contesti urbani. La fase successiva del lavoro si è composta di una serie di campagne di monitoraggio, effettuate in diverse aree della città di Torino, al fine di valutare l’andamento del BC in orari e giorni diversi e studiandone, in contemporanea, le correlazioni con i parametri meteorologici disponibili e con le concentrazioni misurate di altri inquinanti e verificarne la congruità con i risultati osservati in letteratura. Parallelamente, è stata compiuta un’analisi delle serie storiche, realizzate dall’Arpa, per osservare l’andamento stagionale ed annuale delle concentrazioni del BC. È stato, inoltre, possibile studiare un periodo particolarmente interessante dal punto di vista dell’inquinamento atmosferico, cioè i mesi del lockdown. Tale periodo è stato caratterizzato da flussi veicolari molto ridotti, il che ha permesso di valutare l’impatto del traffico sulla qualità dell’aria. Per quanto concerne i risultati, le concentrazioni maggiori di black carbon sono state misurate il mattino (8-10) e la sera (18-20); a livello stagionale, l’inverno è risultato il periodo con le medie massime annuali, mentre la stagione estiva è stata caratterizzata dalle misure minime. Durante il lockdown, inoltre, è stato evidenziato un calo delle concentrazioni del BC del 14%. Per quanto riguarda le relazioni con gli altri inquinanti atmosferici, sono stati calcolati, mediante l’indice di Pearson (r), valori di correlazione rilevanti specialmente per gli NOx (r =0.9) e PM2.5 (r =0.85).