Analisi isotopica del piombo associato al particolato atmosferico proveniente dalle regioni polari

Abstract

Lo studio riportato ha riguardato lo sviluppo e l’ottimizzazione di un metodo per l’analisi isotopica del piombo associato al particolato atmosferico mediante ICP-Q-MS. L’analisi isotopica di questo elemento che, trasportato dalla circolazione atmosferica, può raggiungere le regioni polari è, infatti, fondamentale per discriminarne l’origine naturale o antropica e individuarne la provenienza geografica. In questo modo, possono essere ricavate importanti informazioni sia sullo stato di inquinamento a livello globale sia sull’andamento dei cambiamenti climatici in atto, ad esso correlati. Dopo l’ottimizzazione multivariata dei principali parametri operativi (potenziali applicati alle componenti quadrupolari dello strumento, flusso di aspirazione del campione e temperatura della camera di nebulizzazione), è stato possibile ottenere una precisione interna di ~0.2% per i rapporti tra gli isotopi del piombo più abbondanti e di ~0.4% per quelli rispetto al 204Pb (RSD%, n = 12), alla concentrazione di 1 µg/L. Inoltre, l’analisi del materiale di riferimento certificato BCR-482 ha consentito di concludere che il metodo sviluppato è accurato (errore relativo < 2‰, n = 35). Infine, l’applicabilità del metodo è stata dimostrata mediante l’analisi di 84 campioni di particolato atmosferico raccolti a Ny-Ålesund (Isole Svalbard, Artide), ottenendo risultati in accordo con quelli riportati in letteratura per campioni provenienti dallo stesso sito.

The reported study concerned the development and optimization of a method for the isotopic analysis of lead associated with atmospheric particulate matter by ICP-Q-MS. The isotopic analysis of this element which, transported by the atmospheric circulation, can reach the polar regions is, in fact, fundamental for discriminating its natural or anthropic origin and identifying its geographical origin. In this way, important information can be obtained both on the state of pollution at a global level and on the trend of climate change in progress. After multivariate optimization of the main operating conditions (quadrupoles' voltages, sample uptake rate and spray chamber temperature), it was possible to obtain an internal precision of ~0.2% for the ratios of the more abundant lead isotopes and by ~0.4% for the 204Pb-based isotopic ratios (RSD%, n = 12), at the concentration of 1 µg/L. Furthermore, the analysis of the certified reference material BCR-482 allowed to confirm that the developed method is accurate (relative error < 2‰, n = 35). Finally, the applicability of the method was demonstrated by analyzing 84 atmospheric particulate samples collected in Ny-Ålesund (Svalbard Islands, Arctic), obtaining results in good agreement with those reported in literature for samples collected from the same site.