Analisi elementare di campioni di neve antartica costiera e di plateau

Abstract

La neve antartica è una matrice ideale per studi inerenti alla distribuzione, alle sorgenti e al trasporto degli inquinanti immessi nell’ambiente in seguito al crescente impatto antropico. In questo contesto, l’attività di tesi ha avuto due obiettivi: lo sviluppo di un metodo per la determinazione di elementi maggiori (Al, Ba, Ca, K, Mg, Na, Sr) nella neve mediante spettrometria di massa con sorgente a plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) e la determinazione di elementi maggiori e in tracce (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, V, Zn) in campioni reali di neve antartica provenienti da aree costiere e di plateau. I dati raccolti hanno permesso di delineare le probabili fonti degli elementi d’interesse e l’eventuale impatto antropico nelle zone considerate. Il metodo messo a punto ha dimostrato una discreta applicabilità alla neve di plateau, riuscendo, nella maggior parte dei casi, a determinare correttamente l’insieme di analiti in una singola analisi. Mentre, per quanto riguarda la neve costiera si rende necessaria un’analisi in due passaggi: il primo dedicato agli elementi in tracce e il secondo per gli elementi maggiori, previa diluizione del campione. Per quanto riguarda i risultati dell’analisi dei campioni antartici è stato possibile individuare le principali fonti per gli elementi in esame. È stato osservato un maggiore impatto antropico per la neve di plateau nel caso di elementi quali Cd, Cu, Cr, Pb e Zn. Al contrario, la neve costiera è interessata da un contributo principalmente naturale (sia crostale che marino) per la quasi totalità degli elementi, a eccezione di Cd per cui si evidenzia apporto antropico.

Antarctic snow is an ideal matrix for studies concerning the distribution, sources and transport of pollutants released into the environment following the growing anthropic impact. In this context, the thesis activity had two objectives: the development of a method for the determination of major elements (Al, Ba, Ca, K, Mg, Na, Sr) in snow by mass spectrometry with plasma source inductively coupled (ICP-MS) and the determination of major and trace elements (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, V, Zn) in real Antarctic snow samples from coastal and plateau areas. The collected data made it possible to outline the probable sources of the elements of interest and the possible anthropic impact in the areas considered. The developed method has demonstrated a good applicability to plateau snow, managing, in most cases, to correctly determine the set of analytes in a single analysis. While, as far as coastal snow is concerned, an analysis in two steps is necessary: the first dedicated to trace elements and the second for major elements, after dilution of the sample. As regards the results of the analysis of the Antarctic samples, it was possible to identify the main sources for the elements under examination. A greater anthropogenic impact has been observed for plateau snow in the case of elements such as Cd, Cu, Cr, Pb and Zn. On the contrary, the coastal snow is affected by a mainly natural contribution (both crustal and marine) for almost all the elements, apart from Cd for which anthropic contribution is evident.