“Scenario costiero e continentale: valutazione di parametri ambientali per i meccanismi di formazione e rimozione del particolato atmosferico.” = "Evaluation of environmental parameters for atmospheric particulate matter formation and removal mechanisms: coastal and continental scenario."

Il presente lavoro di tesi pone il suo focus sullo studio del particolato atmosferico, confrontando il comportamento delle particelle di aerosol provenienti da uno scenario costiero e da uno continentale. Lo studio è stato realizzato grazie al CC-Moving-Lab e al CC-Green-Roof-Lab, due stazioni di monitoraggio per la qualità dell’aria possedute dal Dipartimento di Ingegneria per l’Ambiente, il Territorio e le Infrastrutture del Politecnico di Torino. In particolare, per l’analisi del particolato atmosferico in ambiente metropolitano, prevalentemente derivato da fonti antropiche, sono stati utilizzati gli strumenti del CC-Green-Roof-Lab, un laboratorio a cielo aperto situato sul tetto del Politecnico di Torino. Per quanto riguarda, invece, lo studio del particolato atmosferico naturale, il TrAIRer, un laboratorio mobile, ha raggiunto l’isola di Culuccia, zona non contaminata e non toccata dalla rete di monitoraggio di qualità dell’aria. La difformità dei due ambienti si nota studiando gli andamenti di particolato in relazione agli eventi meteorologici. Da una parte, nel contesto metropolitano, il vento è promotore di un meccanismo di rimozione del particolato; all’aumentare della velocità del vento, infatti, si assiste ad un abbattimento delle concentrazioni dello stesso. Dall’altra parte, nel contesto incontaminato dell’Isola di Culuccia, il vento rappresenta un meccanismo di formazione del particolato atmosferico, essendo causa primaria della creazione del sea spray. Per il numero molto basso di eventi e per la loro bassa significatività, la pioggia è risultata poco indagabile. Inoltre, dagli andamenti dei rapporti di PM2.5/PM10 nel tempo, si evince come in ambiente metropolitano i rapporti siano elevati a testimonianza di una predominanza delle particelle fini rispetto a quelle grossolane. Al contrario, il rapporto PM2.5/PM10 in ambiente naturale non supera mai lo 0.55, dimostrazione che qui, ad essere prevalenti sono le particelle grossolane. Il rapporto è stato anche esaminato in relazione ai fenomeni metereologici, come pioggia e intensità del vento. L'aerosol marino rappresenta una fonte di particolato che può contribuire fino all'80% del contenuto di polveri in aria in alcune zone costiere, soprattutto in località lontane da fonti antropiche. Le particelle di sea spray contengono essenzialmente i costituenti dell’acqua di mare. Attraverso un Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) e un preliminare approccio alla spettroscopia RAMAN, in collaborazione con il gruppo di ricerca di Ingegneria delle Materie Prime del Politecnico di Torino, è stata avviata l’analisi chimica dell’aerodisperso proveniente dall’Isola di Culuccia, nonché dell’acqua di mare. Lo studio dell’aerosol marino è un fenomeno estremamente complesso in quanto legato, tra le tante variabili in gioco, anche alla turbolenza del mare. Per questo motivo, la completa descrizione degli eventi risulta essere un problema non ancora completamente risolto. È stata necessaria quindi una preliminare ricerca di informazioni attraverso l’analisi di articoli scientifici di recenti studi attuati sull’argomento. Il presente studio ha così permesso di porre le basi per una ricerca ancora in corso. Le metodologie di correlazione statistica dei dati sperimentali sono basate sull’esperienza di oltre quattro anni di misure. Le analisi sono state svolte nell’ambiente efficiente e versatile di Python, che ha permesso di realizzare le analisi grafiche e numeriche più opportune.