misurazioni e monitoraggio di gas inquinanti

QUALITA' DELL' ARIA - Metodi di misura inquinanti
atmosferici
I l m o n i t o r a g g i o d i b i o s s i d o d i zo l f o ( S O 2 ) , d e g l i o s s i d i d i a z o t o ( N O e N O 2 ) , d e l l ’ o zo n o ( O 3 ) e
d e l m o n o s s i d o d i c a r b o n i o ( C O ) v i e n e r e a l i z za t o m e d i a n t e l ’ i m p i e g o d i s t r u m e n t a zi o n e
a u t o m a t i c a ( a n a l i zz a t o r i ) c o n t e n u t a n e l l e c e n t r a l i n e f i s s e o s t r u m e n t a zi o n e p o r t a t i l e .
I l c a m p i o n a m e n t o d e l l ’ a r i a a v v i e n e c o n f r e q u e n za o r a r i a e c i a s c u n o s t r u m e n t o d e t e r m i n a l a
c o n c e n t r a zi o n e d e l l ’ i n q u i n a n t e s p e c i f i c o m e d i a n t e u n p r i n c i p i o a n a l i t i c o c a r a t t e r i s t i c o . I
m e t o d i d i r i f e r i m e n t o p e r l a v a l u t a zi o n e d i b i o s s i d o d i zo l f o , o s s i d i d i a zo t o , m o n o s s i d o d i
c a r b o n i o s o n o d e s c r i t t i n e l D M 6 0 / 0 2 ( A l l e g a t o XI ) , i l m e t o d o d i r i f e r i m e n t o p e r l ’ a n a l i s i
d e l l ’ o zo n o è i n d i c a t o n e l D . L g s . 1 8 3 / 2 0 0 4 ( A l l e g a t o V I I I ) .
U n a n a l i z za t o r e è t i p i c a m e n t e c o s t i t u i t o d a u n s i s t e m a d i a s p i r a zi o n e d e l l ’ a r i a ( u n a p o m p a )
c he ne prelev a una part e im m et t endola in una pic c ola c am era, det t a “c ella di m is ura” e c he
c ont iene i dis pos it iv i per la m is ura.
A na liz zato re di CO

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N o r m a t e c n i c a d i r i f e r i m e n t o : U N I E N 1 4 6 2 6 “ Me t o d o n o r m a l i z za t o p e r l a m i s u r a zi o n e
d e l l a c o n c e n t r a zi o n e d i m o n o s s i d o d i c a r b o n i o m e d i a n t e s p e t t r o s c o p i a a r a g g i i n f r a r o s s i
non dis pers iv a”.
Princ ipio di m is ura: As s orbim ent o I . R .
Mo d a l i t à d i f u n zi o n a m e n t o : G l i a n a l i z za t o r i d i C O o p e r a n o s e c o n d o i l p r i n c i p i o
dell’as s orbim e nt o I R in ac c ordo alla legge di Lam be rt -Beer; s f rut t ando un m as s im o di
a s s o r b i m e n t o d e l C O a 4 . 6 7 µm .
A l l a m e d e s i m a l u n g h e z za d ’ o n d a a s s o r b o n o a n c h e c o m p o s t i a s s a i c o m u n i c o m e l ’ a c q u a
e l ’ a n i d r i d e c a r b o n i c a . P e r e l i m i n a r e t a l i i n t e r f e r e n ze , v i e n e i m p i e g a t o u n d i s p o s i t i v o
c h i a m a t o “ R u o t a d i c o r r e l a z i o n e ” , c o s t i t u i t o d a u n a r u o t a d i v i s a i n d u e m e zz e l u n e : u n a
c o n t i e n e a zo t o e l ’ a l t r a u n a m i s c e l a d i C O i n a zo t o a c o n c e n t r a zi o n e n o t a .
N e l l a c a m e r a d i m i s u r a , f ac e n d o g i r a r e t a l e r u o t a c o n u n a c e r t a f r e q u e n za , i r a g g i I R
p a s s a n o a l t e r n a t i v a m e n t e n e l l e d u e m e z ze l u n e a r r i v a n d o p o i a l d e t e c t o r . D a l l a
d i f f e r e n za d e i s e g n a l i e l a s u c c e s s i v a e l a b o r a zi o n e s i o t t i e n e q u i n d i l a s o l a m i s u r a d e l
C O, elim inando le int erf erenz e e c ons ent endo inolt r e una elev at a s ens ibilit à.
A na liz zato re di SO 2
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N o r m a t e c n i c a d i r i f e r i m e n t o : U N I E N 1 4 2 1 2 “ Me t o d o n o r m a l i z za t o p e r l a m i s u r a zi o n e
d e l l a c o n c e n t r a zi o n e d i d i o s s i d o d i z o l f o m e d i a n t e f l u o r e s c e n za u l t r a v i o l e t t a ” .
P r i n c i p i o d i m i s u r a : f l u o r e s c e n za
Mo d a l i t à d i f u n zi o n a m e n t o : N e l l a c a m e r a d i m i s u r a , a t t r a v e r s a t a d a l f l u s s o d i a r i a
c a m p i o n e , u n a l a m p a d a U V e m e t t e , c o n u n a c e r t a f r e q u e n za , u n a r a d i a zi o n e a l l a
l u n g h e z za d ’ o n d a d i 2 1 4 n m . L e m o l e c o l e d i S O 2 a s s o r b o n o e n e r g i a , a q u e s t a l u n g h e z za
d ’ o n d a , p a s s a n d o a d u n o s t a t o e c c i t a t o e p e r m a n e n d o i n t a l e s t a t o p e r d e l l e f r a zi o n i d i
s e c o n d o . S u c c e s s iv a m e n t e , p a r t e d i q u e s t e m o l e c o l e e c c i t a t e r i t o r n a a l l o s t a t o
f o n d a m e n t a l e c o n e m i s s i o n e d i r a d i a zi o n e a l l a l u n g h e z za d ’ o n d a d i c i r c a 3 3 0 n m
( f l u o r e s c e n za ) :
S O 2 + h ν 1 ( λ1 = 2 1 4 n m ) →
*
SO2 →
S O 2*
S O 2 + h ν 2 ( λ2 = 3 3 0 n m )
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L a r a d i a zi o n e e m e s s a v i e n e m i s u r a t a d a u n d e t e c t o r e d e l a b o r a t a i n s i e m e a l s e g n a l e
r e g i s t r a t o i n a s s e n za d i r a d i a zi o n e e c c i t a n t e . S i h a c o s ì l a m is u r a d e l l a c o n c e n t r a z i o n e
d i S O 2.
A na liz zato re di NO - NO 2 - Nx 2

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N o r m a t e c n i c a d i r i f e r i m e n t o : U N I E N 1 4 2 1 1 “ Me t o d o n o r m a l i z za t o p e r l a m i s u r a zi o n e
d e l l a c o n c e n t r a zi o n e d i d i o s s i d o d i a zo t o e m o n o s s i d o d i a z o t o m e d i a n t e
c h e m i l u m i n e s c e n za
P r i n c i p i o d i m i s u r a : c h e m i l u m i n e s c e n za
Mo d a l i t à d i f u n zi o n a m e n t o : i n q u e s t o a n a l i z za t o r e s i s f r u t t a l a r e a zi o n e d i
c h e m i l u m i n e s c e n za t r a l ’ N O e l ’ o zo n o :
O3 + N O →
*
N O2 →
N O 2 * +O 2
(1)
N O2 + hν (≈ 700 nm )
(2)
N ella c am era di m is ura ent rano c ont em poran eam ent e l’ar ia am bient e ed un f lus s o di
o zo n o g e n e r a t o a p a r t e d a l l ’ a n a l i z za t o r e . O z o n o e m o n o s s i d o d i a zo t o r e a g i s c o n o
i s t a n t a n e a m e n t e p e r p r o d u r r e N O 2 * e c c i t a t o ( 1 ) , c h e s u c c e ss iv a m e n t e t o r n a n e l s u o
s t a t o f o n d a m e n t a l e ( 2 ) e m e t t e n d o u n a r a d i a zi o n e e l e t t r o m a g n e t i c a n e l l a r e g i o n e d e l l ’ U V
( c h e mi l u mi n e s c e n z a ) .
L a r a d i a zi o n e e m e s s a p e r c h e m i l u m i n e s c e n za è c o r r e l a t a c o n l a c o n c e n t r a zi o n e d i N O e
v iene quindi regis t rat a da un det ec t or.
P e r p o t e r m i s u r a r e a n c h e N O 2, l ’ a r i a c a m p i o n e , p r i m a d i g i u n g e r e i n c a m e r a d i m i s u r a ,
v i e n e a l t e r n a t i v a m e n t e f at t a p a s s a r e a t t r av e r s o u n c o nv e r t i t o r e c a t a l i t i c o i n g r a d o d i
ridurre l ’N O2 pres ent e in N O. I n ques t o m odo s i ot t iene in c am era di m is ura la
c o n c e n t r a zi o n e t o t a l e d e g l i o s s i d i d i a zo t o , N O x . D a l l a d i f f e r e n za t r a g l i o s s i d i t o t a l i e i l
s o l o N O s i o t t i e n e i nf i n e l a m i s u r a d i N O 2 .
A na liz zato re di O 3



N o r m a t e c n i c a d i r i f e r i m e n t o : U N I E N 1 4 6 2 5 “ Me t o d o n o r m a l i z za t o p e r l a m i s u r a zi o n e
d e l l a c o n c e n t r a zi o n e d i o zo n o m e d i a n t e f o t o m e t r i a u l t r a v i o l e t t a ” .
Princ ipio di m is ura: as s orbim ent o U V
Mo d a l i t à d i f u n zi o n a m e n t o : l ’ a n a l i zza t o r e d i o zo n o s f r u t t a l ’ a s s o r b i m e n t o d i q u e s t o
g a s n e l l ’ U V a ? =2 5 4 n m e p o i n e c a l c o l a l a c o n c e n t r a z i o n e m e d i a n t e l a l e g g e d i
Lam bert -Beer.
N ella c am era di m is ura ent ra in m odo alt ernat o ar ia am bient e t al qual e ed aria am bie nt e
p r e v e n t iv a m e n t e p a s s a t a a tt r a v e r s o u n f i lt r o s e l e t t iv o p e r l ’ o zo n o . U n a l a m p a d a U V , i n
g r a d o d i e m e t t e r e a l l a l u n g h e z za d ’ o n d a a p p r o p r i a t a , f a s ì c h e p a r t e d e l l a r a d i a zi o n e
v e n g a a s s o r b i t a d a l l e m o l e c o l e d i o zo n o , c a u s a n d o u n a d i m i n u z i o n e d i i n t e n s i t à c h e
v i e n e r e g i s t r a t a d a u n d e t e c t o r . D a l l ’ a l t e r n a n za d e l l e m i s u r e c o n e s e n za o z o n o , l o
s t r u m e n t o n e d e t e r m i n a l a c o n c e n t r a zi o n e i n a r i a a m b i e n t e .
M isure di PM 10



N o r m a t e c n i c a d i r i f e r i m e n t o : U N I E N 1 2 3 4 1 “ Me t o d o n o r m a l i z za t o p e r l a m i s u r a zi o n e
d e l l a c o n c e n t r a zi o n e d i o zo n o m e d i a n t e f o t o m e t r i a u l t r a v i o l e t t a ” .
P r i n c i p i o d i m i s u r a : g r a v i m e t r i a , a s s o r b i m e n t o r a d i a zi o n e β
Mo d a l i t à d i f u n zi o n a m e n t o : i l m e t o d o d i r i f e r i m e n t o p e r l a d e t e r m i n a zi o n e d e l
m a t e r i a l e p a r t i c o l a t o P M 1 0 ( f r a zi o n e c o n d i m e n s i o n e d e l l e p a r t i c e l l e i n f e r i o r e a 1 0 µm ) è
r i p o r t a t o n e l D M 6 0 / 0 2 ( A l l e g a t o XI ) e s i b a s a s u l l a r a c c o l t a d e l l a “ f r a zi o n e P M 1 0 ” s u
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a p p o s i t o f i l t r o e s u cc e s s iv a d e t e r m i n a zi o n e d e l l a s u a m a s s a p e r v i a g r av i m e t r i c a , i n
l a b o r a t o r i o , d o p o c h e è a v v e n u t o i l c o n d i zi o n a m e n t o d e l f i l t r o i n c o n d i zi o n i c o n t r o l l a t e d i
t em perat ura (20° C ± 1) e di um idit à (50 ± 5%). Olt re al m et odo di rif erim ent o, c i s ono i
m e t o d i e q u i v a l e n t i p e r l a m i s u r a d e l P M 1 0 ( a d e s e m p i o s t r u m e n t a zi o n e a u t o m a t i c a c h e
sf r u t t a i l p r i n c i p i o d e l l ’ a s s o r b i m e n t o d e l l a r a d i a zi o n e β d a p a r t e d e l l a p o l v e r e
c a m p i o n a t a ) . P e r q u a n t o r i g u a r d a i l P M 2. 5, p u r n o n e s s e n d o a n c o r a s t a t o d e f i n i t o i l
m e t o d o d i m i s u r a d i r i f e r i m e n t o , s i u t i l i zza n o , a l m o m e n t o , g l i s t e s s i m e t o d i i m p i e g a t i
p e r i l P M 1 0 . I l D M 6 0 / 0 2 s t a b i l i s c e c h e “ è c o n s e n t i t o l ' u t i l i z zo d i q u a l s i a s i m e t o d o e
s i s t e m a d o t a t o d i u n c e r t if i c a t o d i e q u iv a l e n za p e r i l c a m p i o n a m e n t o e l a m i s u r a d e l
P M 1 0 e c h e u t i l i zzi t e s t e d i p r e l i e v o p e r i l P M 2 . 5 ” . L a d e t e r m i n a zi o n e d e l p a r t i c o l a t o f i n e
i n a t m o sf e r a ( P M1 0 ) v i e n e e s e g u i t o m e d i a n t e d i v e r s i t i p i d i s t r u m e n t i , d i s e g u i t o
des c rit t i:

Ca mp i o n a t o r i d i P M 1 0
Ques t i s t rum ent i s ono c os t it uit i da una pom pa c he as pira l’aria am bient e at t rav ers o una
t e s t a d i p r e l i e v o , l a c u i g e o m e t r i a è s t at a n o r m a t a a l i v e l l o i n t e r n a zi o n a l e e d è i n g r a d o
d i s e l e zi o n a r e l e p o l v e r i c o n d i a m e t r o a e r o d i n a m i c o i n f e r i o r e a i 1 0 µm . c o n u n a
e f f i c i e n za d e l 5 0 % .
L a c o m p o n e n t e d e l p a r t i c o l a t o s e l e zi o n a t a d a l l a t e s t a v i e n e q u i n d i f a t t a p a s s a r e
at t rav ers o una m em brana f ilt rant e di opport una poros it à e c os t it uit a da div ers i m at eriali
( q u a r zo , f i b r a d i v e t r o , t ef l o n , e st e r i d i c e l l u l o s a , e c c . ) d i p e n d e n t e m e n t e d a l t i p o d i
analis i ric hies t a s ul f ilt ro.
L a m e m b r a n a v i e n e p o i p e s a t a i n l a b o r a t o r i o e p e r d i f f e r e n za c o n l a t a r a ( f i l t r o b i a n c o )
s i ha la m as s a del part ic olat o. .
I l c am pionat ore c ont iene anc he un c ont at ore v olum et ric o in grado di reg is t rare il v olum e
di aria as pirat a, c orret t o in m odo c ont inuo m edia nt e v ari s ens ori di t em perat ura e
pres s ione int erni e d es t erni, per ric ondur lo alle c ond iz ioni am bie nt ali.
D a l l a c o n o s c e n za q u i n d i d e l v o l u m e d i a r i a c a m p i o n a t a e d e l l a m a s s a d e l p a r t i c o l a t o s i
c a l c o l a l a c o n c e n t r a zi o n e d i P M1 0 i n µ g / m 3 .

A n a l i zz a t o r i d i P M 1 0
Ques t i s t rum ent i, analogam ent e ai c am pionat ori, reg is t rano un v olum e di aria pas s at o
at t rav ers o una m em brana f ilt rant e. Sono però anc he in grado d i det erm inare l a m as s a
del part ic olat o, s f rut t ando il princ ipio dell’at t en uaz ione de i raggi bet a em es s i da una
pic c ola s orgent e radio at t iv a.
Q u e s t i a n a l i zz a t o r i p o s s o n o a v e r e u n s i s t e m a d i c a m p i o n a m e n t o b a s a t o s u f i l t r i s i n g o l i
(c om e i c am pionat ori) oppur e av ere un nas t ro c he s c orre ad int erv alli di t em po
s e l e zi o n a b i l i e r e g o l a r i , s u i c u i “ t r a t t i ” v i e n e d e p o s i t a t o i l p a r t i c o l a t o .
U nendo i dat i di v olum e e quelli di m as s a, t ali s t rum ent i f ornis c ono diret t am ent e il
v a l o r e d i c o n c e n t r a zi o n e d i P M 1 0 .
M isure di Be nze ne

N orm a t ec nic a di rif erim ent o: D M 25/ 11/ 94 – Allegat o VI

Princ ipio di m is ura: gas c rom at ograf ia

Mo d a l i t à d i f u n zi o n a m e n t o : i l m o n i t o r a g g i o d e l b e n z e n e ( C 6 H 6 ) v i e n e r e a l i z za t o
m e d i a n t e s t r u m e n t a zi o n e a u t o m a t i c a ( a n a l i z za t o r e B TE X) c h e e f f et t u a i l c a m p i o n a m e n t o
d e l l ’ a r i a a m b i e n t e c o n f r e q u e n za o r a r i a e s u c c e s s i v a a n a l i s i g a s c r o m a t o g r a f i c a o
m e d i a n t e c a m p i o n a m e n t o d e l l ’ a r i a s u f i a l e d i c a r b o n e p e r u n p e r i o d o d i 2 4 h , s u c c e s s iv o
des orbim ent o del c am pion e rac c olt o m ediant e des orbim ent o c him ic o o t erm ic o e inf ine
a n a l i s i g a s c r o m a t o g r a f i c a d a r e a l i zza r s i i n l a b o r a t o r i o .
M isure di Be nz o(a )pirene

N orm a t ec nic a di rif erim ent o: D . Lgs . 152/ 2007

Princ ipio di m is ura: s i applic a il m et odo pr ev is t o dall'allegat o VI I del dec ret o del
Mi n i s t r o d e l l ' a m b i e n t e 2 5 n o v e m b r e 1 9 9 4 o i l m e t o d o p r e v i s t o d a l l a n o r m a I S O
12884: 200 0. a

Mo d a l i t à d i f u n zi o n a m e n t o : i l B e n zo ( a ) p i r e n e è d e t e r m i n a t o s u l c a m p i o n e d i P M 1 0 ,
d o p o l ’ a v v e n u t a p e s a t a d e l p a r t i c o l a t o , p e r t r a t t a m e n t o c h i m i c o e d e t e r m i n a zi o n e
analit ic a (c rom at ograf ia H PLC per il B(a)P e s pet t rom et ria di as s orbim ent o at om ic o per
quant o rigua rda i m et alli).
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M isure di Me ta lli

N orm a t ec nic a di rif erim ent o: D . Lgs . 152/ 2007

Princ ipio di m is ura: s i applic an o i m et odi prev is t i dal R apport o I s t is an 06/ 38
dell'I s t it ut o Superiore di S anit à.

Mo d a l i t à d i f u n zi o n a m e n t o : i m e t a l l i ( A r s e n i c o , C a d m i o , N i c h e l ) s o n o d e t e r m i n a t i s u l
c a m p i o n e d i P M 10, d o p o l ’ a v v e n u t a p e s a t a d e l p a r t i c o l a t o , p e r t r a t t a m e n t o c h i m i c o e
d e t e r m i n a zi o n e a n a l i t i c a ( c r o m a t o g r a f i a H P L C p e r i l B ( a ) P e s p e t t r o m e t r i a d i
as s orbim ent o at om ic o per quant o rigua rda i m et alli).
P e r l a d e t e r m i n a zi o n e d e l m e r c u r i o s i a p p l i c a i l m e t o d o e l a b o r a t o d a l C N R , I st i t u t o p e r
l ' i n q u i n a m e n t o a t m o sf e r i c o , r i p o r t a t o n e l l ' a p p e n d i c e I I d e l D . L g s . 1 5 2 / 2 0 0 7 .
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