La presenza di microplastica (MP) sulla superficie stradale può essere dannosa per la salute umana a causa della sua possibile ingestione e/ o inalazione. Inoltre, il dilavamento della superficie stradale per effetto della pioggia può convogliare le microplastiche nel sistema fognario, mentre lo spostamento indotto dal vento può portare le microplastiche in sospensione e trasportarle per lunghe distanze. Durante il tempo di pioggia, le acque meteoriche che dilavano la superficie stradale possono essere una fonte di inquinamento per i corpi idrici ricettori; dato che gli inquinanti presenti sulla superficie stradale vengono convogliati, attraverso il sistema fognario, verso i recapiti finali, rappresentati sia dall’impianto di depurazione sia dai corpi idrici ricettori attraverso l’attivazione degli sfioratori di piena. Questa problematica è ben nota, tuttavia recentemente in questo ambito, l’attenzione è stata anche posta su inquinanti emergenti presenti sulla superficie stradale, come le microplastiche, cioè frammenti di materiale plastico di dimensione inferiore a 5 mm. Per tale motivo, è importante riuscire a identificare e a caratterizzare le microplastiche presenti sulla superficie stradale in modo da adottare dei sistemi efficaci per la loro intercettazione evitando che esse possano giungere ai ricettori naturali, come fonte di inquinamento, attraverso il sistema fognario. Nel presente studio, svolto nella città di Pavia (Italia), sono state identificate e caratterizzate le fibre di microplastica con dimensione inferiore a 180 μm presenti nel particolato stradale fra i mesi di luglio 2024 e dicembre 2024. Il campionamento del particolato stradale è stato eseguito con frequenza mensile presso la sede di A.S.M. Pavia. Le operazioni di setacciatura, separazione per densità, analisi al microscopio ottico e analisi micro- FTIR sono state condotte presso il Laboratorio di Chimica e Fisica dell’Università degli Studi di Pavia coordinato dalla Professoressa Chiara Milanese. Complessivamente, nei sei mesi di analisi, sono stati campionati 463 grammi di particolato stradale e sono state identificate 390 fibre di microplastica; inoltre, è stato calcolato che in un chilogrammo di particolato stradale sono presenti 842 fibre di microplastica. Durante l’intero periodo di analisi sono state individuate 7 tipologie di polimeri differenti: poliacrilonitrile (Orlon), polietilene tereftalato (PET), polipropilene, polietereuretano, poliestere, rayon (viscosa) e acetato. Il poliacrilonitrile, il PET e il rayon hanno mostrato una maggiore diffusione rispetto agli altri polimeri. La zona Pavia Nord presenta il numero massimo di fibre microplastiche per grammo di campione (1.43 MP/ g), mentre la zona Pavia Nord- Est mostra il numero minimo (0.44 MP/ g). Le condizioni meteoclimatiche potrebbero influenzare il numero e la tipologia di microplastiche presenti nel particolato stradale. I risultati ottenuti hanno mostrato che è possibile ipotizzare l’esistenza di un’altezza di pioggia minima in grado di dilavare dalla superficie stradale le microplastiche. La velocità media del vento, la temperatura media e la massima escursione termica non sembrano influenzare in modo apprezzabile né il numero né la tipologia di microplastiche presenti nel particolato stradale. La pericolosità delle microplastiche è correlata alla loro ridotta dimensione, per tale motivo sono stati calcolati il tasso di ingestione e il tasso di inalazione giornaliero di particelle di microplastica per la popolazione esposta. La zona Pavia Nord ha mostrato il massimo valore del tasso di ingestione e di inalazione per adulti e bambini, mentre il valore minimo del tasso di ingestione e inalazione è stato calcolato nella zona Pavia Nord- Est. Il tasso di ingestione medio della città di Pavia (adulti: 94 MP/ d; bambini: 1100 MP/ d) e il tasso di inalazione medio della città di Pavia (adulti: 1335 MP/ d; bambini: 1020 MP/ d).

Microplastiche nel particolato stradale della città di Pavia: identificazione, caratterizzazione e analisi della dipendenza dalle condizioni meteoclimatiche

MERLIN, MIRCO
2023/2024

Abstract

La presenza di microplastica (MP) sulla superficie stradale può essere dannosa per la salute umana a causa della sua possibile ingestione e/ o inalazione. Inoltre, il dilavamento della superficie stradale per effetto della pioggia può convogliare le microplastiche nel sistema fognario, mentre lo spostamento indotto dal vento può portare le microplastiche in sospensione e trasportarle per lunghe distanze. Durante il tempo di pioggia, le acque meteoriche che dilavano la superficie stradale possono essere una fonte di inquinamento per i corpi idrici ricettori; dato che gli inquinanti presenti sulla superficie stradale vengono convogliati, attraverso il sistema fognario, verso i recapiti finali, rappresentati sia dall’impianto di depurazione sia dai corpi idrici ricettori attraverso l’attivazione degli sfioratori di piena. Questa problematica è ben nota, tuttavia recentemente in questo ambito, l’attenzione è stata anche posta su inquinanti emergenti presenti sulla superficie stradale, come le microplastiche, cioè frammenti di materiale plastico di dimensione inferiore a 5 mm. Per tale motivo, è importante riuscire a identificare e a caratterizzare le microplastiche presenti sulla superficie stradale in modo da adottare dei sistemi efficaci per la loro intercettazione evitando che esse possano giungere ai ricettori naturali, come fonte di inquinamento, attraverso il sistema fognario. Nel presente studio, svolto nella città di Pavia (Italia), sono state identificate e caratterizzate le fibre di microplastica con dimensione inferiore a 180 μm presenti nel particolato stradale fra i mesi di luglio 2024 e dicembre 2024. Il campionamento del particolato stradale è stato eseguito con frequenza mensile presso la sede di A.S.M. Pavia. Le operazioni di setacciatura, separazione per densità, analisi al microscopio ottico e analisi micro- FTIR sono state condotte presso il Laboratorio di Chimica e Fisica dell’Università degli Studi di Pavia coordinato dalla Professoressa Chiara Milanese. Complessivamente, nei sei mesi di analisi, sono stati campionati 463 grammi di particolato stradale e sono state identificate 390 fibre di microplastica; inoltre, è stato calcolato che in un chilogrammo di particolato stradale sono presenti 842 fibre di microplastica. Durante l’intero periodo di analisi sono state individuate 7 tipologie di polimeri differenti: poliacrilonitrile (Orlon), polietilene tereftalato (PET), polipropilene, polietereuretano, poliestere, rayon (viscosa) e acetato. Il poliacrilonitrile, il PET e il rayon hanno mostrato una maggiore diffusione rispetto agli altri polimeri. La zona Pavia Nord presenta il numero massimo di fibre microplastiche per grammo di campione (1.43 MP/ g), mentre la zona Pavia Nord- Est mostra il numero minimo (0.44 MP/ g). Le condizioni meteoclimatiche potrebbero influenzare il numero e la tipologia di microplastiche presenti nel particolato stradale. I risultati ottenuti hanno mostrato che è possibile ipotizzare l’esistenza di un’altezza di pioggia minima in grado di dilavare dalla superficie stradale le microplastiche. La velocità media del vento, la temperatura media e la massima escursione termica non sembrano influenzare in modo apprezzabile né il numero né la tipologia di microplastiche presenti nel particolato stradale. La pericolosità delle microplastiche è correlata alla loro ridotta dimensione, per tale motivo sono stati calcolati il tasso di ingestione e il tasso di inalazione giornaliero di particelle di microplastica per la popolazione esposta. La zona Pavia Nord ha mostrato il massimo valore del tasso di ingestione e di inalazione per adulti e bambini, mentre il valore minimo del tasso di ingestione e inalazione è stato calcolato nella zona Pavia Nord- Est. Il tasso di ingestione medio della città di Pavia (adulti: 94 MP/ d; bambini: 1100 MP/ d) e il tasso di inalazione medio della città di Pavia (adulti: 1335 MP/ d; bambini: 1020 MP/ d).
2023
Microplastics in road particulate matter in the city of Pavia: identification, characterization and analysis of the dependence on weather and climate conditions
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/33454