Loretta Intili

1. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI CATANIA FACOLTA’ DI SCIENZE MM. FF. NN. DIPARTIMENTO DI SCIENZE CHIMICHE CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE Loretta Intili Monitoraggio di inquinamento da idrocarburi policiclici aromatici (IPA) nell’hinterland catanese:un confronto nell’utilizzazione di varie tecniche sperimentali Tesi di laurea Relatore: Chiar.mo Prof. Guido De Guidi Correlatori: Dott. Giuseppe Pistone Dott. Alfio Catalfo ANNO ACCADEMICO 2009-2010

2. INQUINAMENTO AMBIENTALE Inquinamento atmosferico Inquinamento del suolo Inquinamento delle acque

3. Inquinamento del suolo • Contaminazione globale (immissione nel suolo di sostanze tossiche e persistenti) • b. Trasferimento dell’inquinamento dal suolo alle falde acquifere • c. Alterazione dell’ecosistema suolo: • Perdita di biodiversità; • Riduzione della fertilità; • Riduzione del potere autodepurante.

4. CASI DI INFLUENZA ANTROPICA SULL’AMBIENTE IN ITALIA • Porto Marghera Cloruro di vinile monomero (CVM): Cloruro di polivinile (PVC):

5. CASI DI INFLUENZA ANTROPICA SULL’AMBIENTE IN ITALIA • Area di Gela Campione di 262 persone: tracce di arsenico, rame, piombo, cadmio e mercurio nel sangue del 20% del campione Biomonitoraggio del Cnr – Corriere di Gela, 18/07/2009

6. CASI DI INFLUENZA ANTROPICA SULL’AMBIENTE IN ITALIA • Polo industriale di Priolo Gargallo • Inquinamento da mercurio nel suolo e nelle acque; • elevata presenza di discariche, all’interno e all’esterno dell’area industriale ; • elevate emissioni di SO2, NOx e microinquinanti nell’aria.

7. CASI DI INFLUENZA ANTROPICA SULL’AMBIENTE IN ITALIA • Ex Cartiera Siace (Fiumefreddo) • 2004: prima delibera della Giunta provinciale • 2007: rimozione di circa 6 tonnellate di prodotti idrocarburici liquidi • 2007: eliminazione residui densi catramosi di prodotti idrocarburici per circa 2 tonnellate • 2008: inizio campagna di campionamento di rifiuti (amianto)

8. POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS (PAH) IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI (IPA) • struttura planare costituita da due o più anelli benzenici • volatilità e solubilità in acqua 1/∝ P.M. • punto di ebollizione e punto di fusione ∝ P.M. NAFTALENE ANTRACENE

10. DEGRADAZIONE DEGLI IPA O2 catecolo 1,2 diossigenasi catecolo cis-cis acido muconico Reazione interfaccia acqua-sedimento SCISSIONE intermedi ciclo di Krebs acido dicarbossilico

11. IPA E CANCEROGENICITÁ Classificazione IARC: International Programme on Chemical Safety, January 1999. Straif K. and Coll., WHO International Agency for Research of Cancer, Carcinogenicity of polycyclic aromatic hydrocarbons, 2005.

12. IPA E CANCEROGENICITÁ La dimensione delle particelle determina in quale misura possano viaggiare nel sistema umano bronchiale.

13. NITRODERIVATI DEGLI IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI Uno o più gruppi nitro sostituiscono gli idrogeni presenti negli IPA: NITROFLUORANTENE

14. PRELIEVO

15. ESTRAZIONE CON SOXHLET c • pallone con collo smerigliato (a) • estrattore (b) • condensatore (c) b a

16. PURIFICAZIONE

17. IDENTIFICAZIONE E QUANTIFICAZIONE DEGLI IPA: • Gascromatografia (GC) • Cromatografia liquida ad alta pressione (HPLC) • Spettrofotometria IR a trasformata di Fourier (FT-IR)

18. IDENTIFICAZIONE E QUANTIFICAZIONE DEGLI IPA: GASCROMATOGRAFIA (GC) Sono stati utilizzati due tipi di gascromatografi: 2) GC/MS: 1) GC/FID: Flame Ionization Detector Rivelatore a ionizzazione di fiamma Come rivelatore viene utilizzato uno spettrometro di massa

19. CROMATOGRAFIA LIQUIDA AD ALTA PRESSIONE (HPLC) IDENTIFICAZIONE E QUANTIFICAZIONE DEGLI IPA: • Rivelatori: • DAD • a fluorescenza • elettrochimico

20. IDENTIFICAZIONE E QUANTIFICAZIONE DEGLI IPA: SPETTROFOTOMETRO A INTERFERENZA E A TRASFORMATA DI FOURIER (FT-IR) Si basa sull’utilizzo di un'operazione matematica (trasformata di Fourier)che trasforma un interferogramma in uno spettro comune.

21. RECOVERY TEST Aliquota di materiale (21,407 gr) arricchita con 10 µl di :

22. ANALISI IN GC/MS Crisene Pirene * D.M. n. 471 del 25/10/99.

23. ANALISI IN FT-IR bending di tutto l’anello bending di tutto l’anello standard Benzo(a)pirene 758 campione stretching gruppi CH2 839 stretching gruppi CH2 690

24. ANALISI IN GC/FID campione indeno(1,2,3,cd)pirene dibenzo(a,h)antracene benzo(g.h.i)pirene miscela IPA naftalene 2-metilnaftalene 1-metilnaftalene acenaftilene acenaftene fluorene fluorantene pirene fenantrene antracene benzo(a)pirene benzoba)antracene crisene benzo(b)fluorantene benzo(k)fluorantene

25. CONCLUSIONI • Monitoraggio inquinamento del suolo tramite: • prelievo campione • estrazione con Soxhlet • analisi in GC/MS, GC/FID, FT-IR e HPLC Lo scopo della presente tesi è stato quello di mettere a confronto diverse tecniche analitiche per il monitoraggio dell’inquinamento ambientale.

26. Grazie a tutti i presenti, in particolare il Prof. Guido De Guidi, il dott. Giuseppe Pistone e il dott. Alfio Catalfo, che mi hanno seguita nei vari mesi di stage e nella stesura dell’elaborato finale. Inoltre ringrazio i Prof. Vito Librando e Giancarlo Perrini del Dip. di Scienze Chimiche, la mia famiglia e i miei colleghi di lavoro della Meta Service che mi hanno sempre supportato (e sopportato) nel mio percorso fino al raggiungimento della laurea. • Università di Catania - Dipartimento di Scienze Chimiche • Laboratorio di Fotochimica e Fotobiologia • Estrazione con Soxhlet • HPLC • GC/MS • Studio Chimico Ambientale del dott. Giuseppe Pistone • Tutor aziendale • Estrazione con Soxhlet • GC/FID • FT-IR Meta Service S.r.l. - Prelievo campione

27. Università di Catania - Dipartimento di Scienze Chimiche • Laboratorio di Fotochimica e Fotobiologia • Estrazione con Soxhlet • HPLC • GC/MS Grazie a: Prof. Guido De Guidi dott. Giuseppe Pistone dott. Alfio Catalfo Prof. Vito Librando Prof. Giancarlo Perrini la mia famiglia i miei amici i miei colleghi della Meta Service • Studio Chimico Ambientale del dott. Giuseppe Pistone • Tutor aziendale • Estrazione con Soxhlet • GC/FID • FT-IR Meta Service S.r.l. - Prelievo campione