Trasporto Nel Sottosuolo Di Particelle Generate Da Emissioni Non Combuste Di Traffico Veicolare In Ambiente Urbano = Subsoil Transport Of Particles Generated By Non-Exhaust Vehicular Traffic Emissions In An Urban Environment

L'inquinamento atmosferico rappresenta una delle principali sfide ambientali e sanitarie del nostro tempo, con le emissioni provenienti dal traffico veicolare che giocano un ruolo fondamentale in questa problematica. Questo tipo di emissioni si suddividono in emissioni combuste (exhaust emissions) ed emissioni non combuste (Non exhaust emissions). Le prime contribuiscono in modo significativo all'inquinamento dell'aria, rilasciando una serie di sostanze nocive come ossidi di azoto (NOx), monossido di carbonio (CO), idrocarburi (HC) e particolato fine (PM) nell'ambiente, che quando inalate, possono penetrare profondamente nei polmoni e nel sistema circolatorio, causando una vasta gamma di problemi di salute, tra cui malattie respiratorie, cardiovascolari e neurologiche. Tuttavia, con l’introduzione di veicoli elettrici ed ibridi, l’attenzione viene rivolta verso le emissioni non di scarico che stanno emergendo sempre più come una nuova minaccia per la qualità dell'aria. Il particolato derivante dalle emissioni non di scarico, in ambiente urbano, è correlato all’usura di componenti meccaniche quali freni, pneumatici, frizioni e manto stradale, nonché alla risospensione della polvere stradale. In particolare, il lavoro di tesi propone un'indagine dettagliata sul comportamento delle particelle di Break Wear Debris (BWD) in diverse condizioni ambientali, con un focus sul loro trasporto nel suolo e sottosuolo. Inizialmente, sono state caratterizzate chimicamente e dimensionalmente due diversi campioni di particelle di BWD (campioni ottenuti dalla spazzolatura di gomme auto invernali ed estive) mediante vari approcci analitici, quali la microscopia elettronica a scansione (SEM), la centrifuga a disco (CPS) e la spettrofotometria nel campo Uv-VIS. Successivamente vengono condotte prove sperimentali di trasporto in colonna, utilizzando sia suolo standard sia sabbia silicea, valutando la mobilità delle particelle in condizioni sia sature sia insature, al fine di confrontare il loro comportamento e le loro caratteristiche durante il trasporto nel suolo. Grazie alle caratteristiche ferromagnetiche delle particelle è stato possibile monitorare le concentrazioni di particelle di BWD nelle diverse condizioni sperimentali in modo indiretto con misure di suscettibilità magnetica, effettuate utilizzando un suscettivimetro, così da poter effettuare un monitoraggio in continuo delle concentrazioni senza la necessità di raccolta di campioni e successiva analisi chimica. In particolare, durante i test di traporto in colonna è stato possibile monitorare in continuo e in tempo reale le concentrazioni in entrata e in uscita dalla colonna. Questo permette di simulare il comportamento delle particelle in diverse condizioni ambientali e di fornire una migliore comprensione del loro destino nel suolo e sottosuolo. Si è osservato come il comportamento delle particelle vari a seconda della loro composizione e origine, e soprattutto sono state registrate delle variazioni nel trasporto e nella distribuzione delle particelle in funzione della tipologia di mezzo poroso utilizzata. Le particelle appartenenti al campione estivo presentano una percentuale di massa in uscita dalla colonna a fine prova maggiore rispetto al campione invernale. Si è inoltre osservata mobilità delle particelle significativamente minore in condizioni insature rispetto alle condizioni sature, a parità di mezzo poroso (suolo o sabbia). Infine sulla base dei risultati ottenuti, è possibile proporre strategie e soluzioni per mitigare l'inquinamento.