Canali d'accesso. Menu Canali d'accesso terminato.

Cerca



Sei in: Home » Leggi » Scheda Legge

SERVIZI

Leggi connesse alle attività imprenditoriali


 
DECRETO MINISTERIALE 25 AGOSTO 2000AGGIORNAMENTO DEI METODI DI CAMPIONAMENTO, ANALISI E VALUTAZIONE DEGLI INQUINANTI, AI SENSI DEL D.P.R. 24 MAGGIO 1988, N. 203
 
Decreto Ministeriale del 25/08/2000

Ambito di applicazione SUAP:

ambiente

Decreto Ministeriale 25 agosto 2000

Aggiornamento dei metodi di campionamento, analisi e valutazione degli inquinanti, ai sensi del D.P.R. 24 maggio 1988, n. 203 (1).
(In GU 23 settembre 2000, n. 223, S.O.)

Norme vigenti

IL MINISTRO DELL'AMBIENTE

di concerto con

IL MINISTRO DELLA SANITÀ

e

IL MINISTRO DELL'INDUSTRIA, DEL COMMERCIO E DELL'ARTIGIANATO

Visto il decreto del Presidente della Repubblica 24 maggio 1988, n. 203, ed in particolare l'articolo 3, comma 2, lettera b);

Visto il decreto ministeriale 12 luglio 1990, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale - S.O. n. 51 - del 30 luglio 1990, recante: " Linee guida per il contenimento delle emissioni inquinanti degli impianti industriali e la fissazione di valori minimi di emissione; ed in particolare l'articolo 4, comma 1"

Visto il decreto ministeriale 8 maggio 1989, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 124 del 30 maggio 1989, recante: "Limitazioni delle emissioni nell'atmosfera di taluni inquinanti

originati dai grandi impianti di combustione";

Vista la proposta dell'Istituto Superiore di Sanità, in data 17 marzo 1998, Sentita la Conferenza unificata ai sensi dell'articolo 83, comma 2, del decreto legislativo 31 marzo 1998, n. 112;

decreta:

1. Il presente decreto stabilisce i metodi di campionamento, analisi e valutazione delle emissioni, ai sensi dell'articolo 3, comma 2, del decreto 24 maggio 1988, n. 203.

2. Dalla data di entrata in vigore del presente decreto, i metodi riportati nell'Allegato 4 del decreto 12 luglio 1990, sono integrati e sostituiti secondo quanto riportato negli Allegati al presente decreto.

3. Il presente decreto entra in vigore il novantesimo giorno successivo alla data della sua pubblicazione nella Gazzetta Ufficiale della Repubblica italiana.

Allegato 1
Rilevamento delle emissioni in flussi gassosi convogliati di ossidi di zolfo e ossidi di azoto espressi rispettivamente come SO2 e NO2 (2)

Premesse

Ove riportato nella normativa vigente, con riferimento alle emissioni inquinanti in atmosfera, per "ossidi di azoto espressi come NO2" si deve intendere anche NOx.

Il presente metodo sostituisce i Metodi UNICHIM, riportati nel Manuale UNICHIM 122/1986, parte I e II, indicati nell'Allegato 4, Tabella 4.1 del D.M. 12 luglio 1990:

M.U. 507 "Determinazione degli ossidi di zolfo in flussi gassosi convogliati - metodo turbidimetrico";

M.U. 540 "Determinazione degli ossidi di zolfo in flussi gassosi convogliati - Metodo gravimetrico";

M.U. 541 "Determinazione degli ossidi di zolfo in flussi gassosi convogliati - Metodo spettrometrico alla pararosanilina";

M.U. 544 "Determinazione degli ossidi di zolfo in flussi gassosi convogliati - Metodo all'acido fenoldisolfonico";

M.U. 587 "Determinazione degli ossidi di zolfo in flussi gassosi convogliati - Metodo con reattivo di Griess-Saltzman".

1. Oggetto e campo di applicazione
Descrizione di un metodo per la determinazione di ossidi di zolfo (SOx = SO2 + SO3) e degli ossidi di azoto (NOx = No + No2) in flussi gassosi convogliati.

Il metodo è applicabile per diverse concentrazioni di SOx e NOx variando la concentrazione del liquido di assorbimento impiegato.

2. Principio del metodo
Assorbimento degli ossidi di zolfo e degli ossidi di azoto per gorgogliamento del flusso gassoso in una soluzione alcalina di permanganato di potassio e successiva determinazione analitica,

per cromatografia a scambio ionico, dei prodotti di ossidazione (SO42- e NO3) derivanti dalle reazioni di seguito riportate:

3. Interferenze
Tutte le sostanze riducenti allo stato gassoso e/o particellare diverse dagli inquinanti che si intendono determinare con questo metodo possono alterare la concentrazione del liquido di assorbimento, diminuendone le capacità ossidative.

4. Reagenti
Nel corso dell'analisi utilizzare acqua bidistillata e reattivi di qualità analitica.

4.1 Soluzione di assorbimento: permanganato di potassio 0,025 M in ambiente alcalino per idrossido di sodio 1,25 M (3).

4.2 Nitrato di potassio (titolo ≥ 99%).

4.3 Solfato di sodio (titolo ≥ 99%).

4.4 Eluente per cromatografia ionica: bicarbonato di sodio/carbonato di sodio in relazione alle caratteristiche della colonna cromatografica utilizzata.

4.5 Acqua ossigenata al 30%.

5. Apparecchiatura
Attrezzatura di uso comune di laboratorio e:

5.1 Sonda di prelievo in materiale idoneo, fornita di sistema filtrante, riscaldato, con filtro in fibra di quarzo o PTFE.

5.2 Tre assorbitori a gorgogliamento con setto poroso del tipo illustrato in fig. 1 (tipo A del D.P.C.M. 28 marzo 1983).

5.3 Colonna di disidratazione con gel di silice.

5.4 Pompa di aspirazione per portare costanti 0,1 - 1 L/min.

5.5 Cromatografo a scambio ionico, equipaggiato con precolonna, colonna, soppressore, integratore o sistema computerizzato.

5.6 Siringa da 5 mL munita di accessorio per filtrazione dei liquidi.

6. Preparazione delle rette di taratura
6.1 Pesare 1,6306 g di KNO3 (seccato in stufa a 105 °C) e portare a volume di 1000 mL con acqua distillata; la soluzione risultante conterrà 1 mg/mL di ione NO3. Costruire la retta di taratura, su almeno 3 punti, con opportune diluizioni della soluzione madre in un intervallo tale da comprendere le concentrazioni attese dai campionamenti sul campo.

6.2 Pesare 1,4786 g di Na2SO4 (seccato in stufa a 105 °C) e portare a volume di 1000 mL con acqua distillata; la soluzione risultante conterrà 1 mg/mL di ione SO42-. Costruire la retta di taratura su almeno 3 punti, con opportune diluizioni della soluzione madre in un intervallo tale da comprendere le concentrazioni attese dai campionamenti sul campo. È conveniente preparare gli standard di taratura in un'unica soluzione contenente i due analiti.

7. Campionamento
- Introdurre in ciascun assorbitore 30 mL di soluzione di assorbimento 4.1 o altre soluzioni ottenute per diluizione della 4.1 con acqua bidistillata (4);

- Riempire la colonna di disidratazione con gel di silice;

- Predisporre la linea di campionamento collegando i componenti secondo lo schema illustrato in fig. 2;

- Portare in temperatura il sistema riscaldante (~ 120 - 130 °C);

- Annotare l'indicazione del contatore volumetrico (V1), l'ora di inizio del campionamento (t1), la temperatura (T1) del contatore volumetrico o dell'ambiente, la pressione atmosferica (P) (in generale si pur assumere P = 1013 hPa);

- Iniziare l'aspirazione con la pompa a portata costante utilizzando la linea di campionamento descritta; la portata di aspirazione deve essere di 0,3 L/min;

- Continuare l'aspirazione per il tempo previsto dal campionamento (60 minuti), avendo cura di evitare la deposizione di eccessivi quantitativi di biossido di manganese nel primo gorgogliatore; in ogni caso sospendere il campionamento quando compare la deposizione di biossido di manganese nel secondo gorgogliatore;

- Al termine del campionamento annotare l'ora di fine campionamento (t2), l'indicazione del contatore volumetrico (V2) e la temperatura (T2) del contatore volumetrico o dell'ambiente;

- Raccogliere in uno stesso contenitore la soluzione di assorbimento dei primi due gorgogliatori e separatamente quella del terzo;

- Lavare i gorgogliatori con acqua bidistillata e raccogliere la stessa nei contenitori delle rispettive soluzioni di assorbimento;

- Effettuare il lavaggio, della sezione della sonda a valle del filtro riscaldato, con acqua bidistillata, raccogliere l'eventuale condensa presente insieme all'acqua di lavaggio. Riunire alla soluzione di assorbimento dei primi due gorgogliatori. Prima di procedere alle analisi lasciare riposare le soluzioni assorbenti per almeno 36 ore.



8. Procedimento di analisi
Travasare il contenuto del primo e secondo gorgogliatore, delle loro acque di lavaggio e delle acque di lavaggio della linea di prelievo in un matraccio tarato da 100 mL (soluzione A). Travasare il contenuto del terzo gorgogliatore e delle sue acque di lavaggio in un matraccio tarato da 50 mL (soluzione B).

Direttamente nei matracci aggiungere goccia a goccia l'acqua ossigenata 4.5, mantenendo la massa in agitazione con agitatore magnetico o agitazione manuale, al fine di facilitare la reazione.

Sospendere l'aggiunta di acqua ossigenata e l'agitazione solo quando tutto il permanganato sarà ridotto a biossido di manganese, che si depositerà come precipitato sul fondo del matraccio; il surnatante dovrà risultare incolore. Se il liquido dovesse mantenere una leggera colorazione giallo-marrone, agitare ancora fino a completamento della flocculazione.

Al fine di eliminare l'eventuale acqua ossigenata in eccesso agitare la soluzione ed eventualmente scaldare leggermente fino alla cessazione dello sviluppo di ossigeno.

Portare a volume, agitare la soluzione e lasciare decantare il precipitato.

Analizzare la soluzione con cromatografo a scambio ionico 5.5; utilizzare come eluente la soluzione 4.4. Nei casi in cui venga utilizzata una colonna cromatografica non idonea a pH fortemente alcalini o nei casi in cui la risoluzione del picco dello ione fluoruro venga interferita dalla presenza di elevate quantità di OH-, la soluzione da analizzare deve essere trattata, nella fase di iniezione, con le opportune cartucce a scambio ionico, al fine di ridurre la concentrazione degli OH-.

Per il prelievo del surnatante e l'iniezione della soluzione al cromatografo utilizzare una siringa munita di filtro da 0,2 µm al fine di eliminare eventuali sospensioni.

Preparare soluzioni standard, mediante l'impiego dei reagenti 4.2 e 4.3, aventi concentrazioni confrontabili con quelle del campione in esame secondo le modalità descritte in 6.1 e 6.2.

Determinare la concentrazione in ioni SO42- e NO 3- del campione, dopo taratura dello strumento con gli standard di confronto.

9. Calcolo dei risultati
9.1 Calcolo del volume del gas campionato

V = V' 4 [273 / (T + 273)] 4 (P / 1013)

dove:

V = volume espresso in litri di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013 hPa, secco) (5)

V' = volume in litri di gas prelevato (6).

T = temperatura in °C del sistema di misura del volume (media del periodo di prelievo).

P = valore medio della pressione barometrica espresso in hPa rilevata durante il prelievo.

9.2 Calcolo della concentrazione di SOx (espressa come SO2) in emissione

(mg / LI 4 VI + mg/LII 4 VII) 4 0,67 = mgtotali SO2

dove:

mg/LI = mg/L di SO4 2-rilevati nella analisi della soluzione A (lavaggio linea di campionamento + I e II gorgogliatore);

mg/LII = mg/L di SO4 2- rilevati nella analisi della soluzione B (III gorgogliatore);

VI = volume della soluzione ottenuta trattando il liquido di assorbimento dopo il prelievo, matraccio A (0,100 L);

VII = volume della soluzione ottenuta trattando il liquido di assorbimento dopo il prelievo, matraccio B (0,050 L);

0,67 = fattore di conversione SO2/SO4 2-

mgtotali SO2 / V = mg/Nm3 SO2

dove:

V = volume espresso in m3 di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013 hPa, secco).

9.3 Calcolo della concentrazione di NOx (espressi come NO2) in emissione

(mg / LI 4 VI + mg / LII 4 VII) 4 0,74 = mgtotali NO2

dove:

mg/LI = mg/L di NO3- rilevate nella analisi della soluzione A (lavaggio linea di campionamento + I e II gorgogliatore);

mg/LII = mg/L di NO3- rilevate nella analisi della soluzione B (III gorgogliatore);

VI = volume della soluzione ottenuta trattando il liquido di assorbimento dopo

il prelievo, matraccio A (0,150 L);

VII = volume della soluzione ottenuta trattando il liquido di assorbimento dopo il prelievo, matraccio B (0,150 L);

0,74 = fattore di conversione NO2/NO3;

mgtotaliNO2 / V = mg/Nm3 di NOx (come NO2)

dove:

V = volume espresso in m3 di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013 hPa, secco).

Si consiglia di effettuare separatamente l'analisi della soluzione di assorbimento dell'ultimo gorgogliatore al fine di verificare l'efficienza del campionamento. Si possono considerare idonei i rilevamenti nei quali la concentrazione dell'inquinante rilevata nell'ultimo gorgogliatore sia <10% del totale rilevato.

10. Resoconto della determinazione
Devono essere riportate almeno le seguenti indicazioni:

1) Esatta indicazione del punto di campionamento (ad es.: stabilimento, impianto, linea produttiva, punto di emissione, quota di prelievo, presa di campionamento).

2) Data, ora e durata del prelievo.

3) Annotazioni circa la conduzione dell'impianto (combustibile/i, carico di processo, ecc.).

4) Riferimento al presente metodo; eventuali modifiche a cui si è dovuto far ricorso.

5) Risultati.

6) Limite di rivelabilità per gli eventuali composti "non rivelati".

7) Eventuali particolarità rilevate durante l'applicazione del metodo.

(Si omettono le figure n.1 e 2: "Assorbitore a gorgogliamento, tipo A del PDCM 28/3/83" e "Schema di linea di campionamento per il prelievo di SOx ed NOx")

NOTE:

(1) Il presente provvedimento è anche citato, per coordinamento, in nota al D.P.C.M. 21 luglio 1989.

(2) Metodi contenuti nel rapporto ISTISAN 98/2.

(3) Si consiglia di utilizzare soluzioni preparate di recente, al fine di evitare possibili fenomeni di decadimento delle stesse.

(4) In relazione alle concentrazioni attese di inquinanti, si potranno variare la concentrazione e le quantità di soluzione di assorbimento. Si tenga conto che 30 ml di soluzione 4.1 sono in grado di assorbire circa 48 mg di SOx (espressi come SO2) o circa 35 mg di NOx (espressi come NO2).

(5) La misurazione del volume di campionamento pur essere affetta da un errore in difetto, dovuto al parziale assorbimento del biossido di carbonio presente nell'effluente campionato. In genere tale errore, considerando il metodo, pur ritenersi trascurabile. Tuttavia, in presenza di alte concentrazioni di biossido di carbonio (>10%), si pur applicare la formula correttiva gi` riportata nel manuale UNICHIM n. 122, parte I, edizione 1989.

(6) Il volume misurato al contatore pur considerarsi secco poiché ha attraversato la colonna di disidratazione 5.3.

Allegato 2

Rilevamento delle emissioni in flussi gassosi convogliati di composti inorganici del cloro e del fluoro sotto forma di gas e vapore espressi rispettivamente come HCl e HF (7)

Premesse

Ove riportato nella normativa vigente, in riferimento alle emissioni inquinanti in atmosfera, per "composti inorganici del cloro espressi come HCl", si deve intendere anche:

"Acido cloridrico";

"Cloruro di idrogeno";

"HCl";

"Composti a base di cloro espressi come acido cloridrico".

Ove riportato nella normativa vigente, in riferimento alle

emissioni inquinamenti in atmosfera, per "composti inorganici del

fluoro espressi come HF", si deve intendere anche:

"Acido fluoridrico";

"Fluoruro di idrogeno";

"HF".

Il presente metodo sostituisce i Metodi UNICHIM, riportati nel Manuale UNICHIM 122/1986, parte I e II, indicati nell'Allegato 4, Tabella 4.1 del D.M. 12 luglio 1990:

M.U. 588 "Determinazione dei fluoruri gassosi e dei floruri particellari - Metodo potenziometrico";

M.U. 607 "Determinazione del cloro e dell'acido cloridrico - Metodo colorimetrico";

M.U. 621 "Determinazione del cloro e dell'acido cloridrico - Metodo volumetrico".

1. Oggetto e campo di applicazione

Descrizione di un metodo per la determinazione dell'acido cloridrico (HCl) e dell'acido fluoridrico (HF) in flussi gassosi convogliati.

Il metodo è applicabile per diverse concentrazioni di HCl e HF variando la concentrazione del liquido di assorbimento impiegato.

2. Principio del metodo

Assorbimento dell'acido cloridrico e dell'acido fluoridrico per gorgogliamento del flusso gassoso, preventivamente filtrato, in una soluzione alcalina di idrossido di sodio (NaOH) e successiva determinazione mediante cromatografia a scambio ionico dei prodotti provenienti dalla reazione con idrossido di sodio.

3. Interferenze

La presenza di cloro, di cloruri e fluoruri particellari (che non vengono trattenuti dal sistema filtrante) comporta il loro assorbimento e la loro successiva determinazione analitica in cromatografia ionica.

4. Reagenti

Nel corso dell'analisi usare acqua bidistillata e reattivi di qualità analitica.

4.1 Soluzione di assorbimento: idrossido di sodio 0,1 N.

4.2 Eluente per cromatografia ionica: bicarbonato di sodio/carbonato di sodio in relazione alle caratteristiche della strumentazione utilizzata.

4.3 Cloruro di sodio (titolo ≥ 99%).

4.4 Fluoruro di potassio (titolo ≥ 99%).

5. Apparecchiatura

Attrezzatura di uso comune di laboratorio e:

5.1 Sonda di prelievo, in materiale idoneo, fornita di sistema filtrante, riscaldato, con filtro in fibra di quarzo o PTFE.

5.2 Tre assorbitori a gorgogliamento con setto poroso del tipo illustrato in fig. 1 (tipo A del D.P.C.M. 28 marzo 1983).

5.3 Bagno refrigerante termostatato.

5.4 Colonna di disidratazione con gel di silice.

5.5 Pompa di aspirazione per portare costanti 0,1 - 1 L/min.

5.6 Cromatografo ionico, equipaggiato con precolonna, colonna, soppressore e integratore o sistema computerizzato.

5.7 Siringa da 5 mL munita di accessorio per filtrazione dei liquidi.

6. Preparazione delle rette di taratura

6.1 Pesare 1,6495 g di NaCl (seccato in stufa a 120 °C) e portare a volume di 1000 mL con acqua. La soluzione così ottenuta contiene 1 mg/mL di Cl-.Costruire la retta di taratura, su almeno tre punti, con opportune diluizioni della soluzione madre in un intervallo tale da comprendere le concentrazioni attese dai campionamenti sul campo.

6.2 Pesare 3,0579 g di KF (seccato in stufa a 120 °C) e portare a volume di 1000 mL con acqua. La soluzione così ottenuta contiene 1 mg/mL di F.

Costruire la retta di taratura così come indicato per il punto 6.1.

7. Campionamento

- Introdurre in ciascun assorbitore 30 mL di soluzione di assorbimento 4.1.

- Riempire la colonna di disidratazione con gel di silice.

- Predisporre la linea di campionamento collegando i componenti secondo lo schema illustrato in fig. 2.

- Portare in temperatura il sistema riscaldante (~ 120 - 130 °C).

- Portare in temperatura il bagno refrigerante (~ 0 °C).

- Annotare l'indicazione del contatore volumetrico (V1), l'ora di inizio del campionamento (t1), la temperatura (T1) del contatore volumetrico o dell'ambiente, la pressione atmosferica (P) (in generale si pur assumere P = 1013 hPa);

- Iniziare l'aspirazione con la pompa a portata costante utilizzando la linea di campionamento descritta. Si consiglia di aspirare a portata definita di 0,5 L/minuto.

- Continuare l'aspirazione per il tempo previsto dal campionamento (60 minuti).

- Al termine del campionamento annotare l'ora di fine campionamento (t2), l'indicazione del contatore volumetrico (V2) e la temperatura (T2) del contatore volumetrico o dell'ambiente.

- Raccogliere in uno stesso contenitore la soluzione di assorbimento dei primi due gorgogliatori e separatamente quella del terzo.

- Lavare i gorgogliatori con acqua bidistillata e raccogliere la stessa nei contenitori delle rispettive soluzioni di assorbimento.

- Effettuare il lavaggio, della sezione della sonda a valle del filtro riscaldato, con acqua bidistillata e raccogliere l'eventuale condensa presente insieme all'acqua di lavaggio.

Riunire l'acqua di lavaggio alla soluzione di assorbimento dei primi due gorgogliatori.

8. Procedimento di analisi

Travasare il contenuto del primo e secondo gorgogliatore, delle loro acque di lavaggio e delle acque di lavaggio della linea di prelievo in un matraccio tarato da 100 mL (soluzione A). Travasare il contenuto del terzo gorgogliatore e delle sue acque di lavaggio in un matraccio tarato da 50 mL (soluzione B).

Analizzare le soluzioni, preventivamente portate a volume, mediante tecnica cromatografica con cromatografo ionico 5.6, utilizzando come eluente la soluzione 4.2. Nei casi in cui venga utilizzata una colonna cromatografiche non idonea a pH fortemente alcalini o nei casi in cui la risoluzione del picco dello ione fluoruro venga interferita dalla presenza di elevate quantità di O-, la soluzione da analizzare deve essere trattata, nella fase di iniezione, con le specifiche cartucce di resina, al fine di ridurre la concentrazione degli OH-.

Preparare soluzioni standard, mediante l'impiego di soluzioni 7.1 e 7.2, aventi concentrazioni confrontabili con quelle del campione in esame.

Determinare la concentrazione in ioni Cl- ed F- del campione, dopo taratura dello strumento con gli standard di confronto.

9. Calcolo dei risultati

9.1 Calcolo del volume del gas campionato

V = V' 4 [273 / (T + 273)] 4 (P / 1013)

dove:

V = volume espresso in litri di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013 hPa, secco) (8)

V' = volume secco, in litri, di gas prelevato (9).

T = temperatura in °C del sistema di misura del volume.

P = valore medio della pressione barometrica espresso in hPa rilevata durante il prelievo.

9.2 Calcolo della concentrazione di HCl in emissione

(mg/LI 4 VI + mg/LII 4 VII) 4 1,03 = mgtotali HCl

dove:

mg/LI = mg/L di Cl- rilevati nella analisi della soluzione A (lavaggio linea di campionamento + I e II gorgogliatore);

= mg/L di Cl- rilevate nella analisi della soluzione B (III gorgogliatore);

VI = volume della soluzione, matraccio A (0,100 L);

VII = volume della soluzione, matraccio B (0,050 L);

1,03 = fattore di conversione HCl/Cl-

mgtot HCl / V = mg/Nm3 HCl

dove:

V = volume espresso in m3 di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013

hPa, secco).

9.3 Calcolo della concentrazione di HF in emissione

(mg/LI 4 VI + mg/LII 4 VII) 4 1,05 = mgtotali HF

dove:

mg/LI = mg/L di F- rilevate nella analisi della soluzione A (lavaggio linea di campionamento + I e II gorgogliatore);

mg/LII = mg/L di F- rilevate nella analisi della soluzione B (III gorgogliatore);

VI = volume della soluzione, matraccio A (0,100 L);

VI I = volume della soluzione, matraccio B (0,050 L);

1,05 = fattore di conversione HF/F

mgtotHF / V = mg/Nm3 HF

dove:

V = volume espresso in m3 di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013 hPa, secco).

Si consiglia di effettuare separatamente l'analisi della soluzione di assorbimento dell'ultimo gorgogliatore al fine di verificare l'efficienza del campionamento. Si possono considerare idonei i rilevamenti nei quali la concentrazione dell'inquinante rilevata nell'ultimo gorgogliatore sia <10% del totale rilevato.

10. Resoconto della determinazione

Devono essere riportate almeno le seguenti indicazioni:

1) Esatta indicazione del punto di campionamento (ad es.: stabilimento, impianto, linea produttiva, punto di emissione, quota di prelievo, presa di campionamento).

2) Data, ora e durata del prelievo.

3) Annotazioni circa la conduzione dell'impianto (combustibile/i, carico di processo, ecc.).

4) Riferimento al presente metodo; eventuali modifiche a cui si h dovuto far ricorso.

5) Risultati.

6) Limite di rivelabilità per gli eventuali composti "non rivelati".

7) Eventuali particolarità rilevate durante l'applicazione del metodo.

(Si omettono le figure n.1 e 2: "Assorbitore a gorgogliamento, tipo A del PDCM 28/3/83" e "Schema di linea di campionamento per il prelievo di HCl ed HF")

NOTE:

(7) Metodi contenuti nel rapporto ISTISAN 98/2.

(8) La misurazione del volume di campionamento pur essere affetta da un errore in difetto, dovuto al parziale assorbimento del biossido di carbonio presente nell'effluente campionato. In genere tale errore, considerando il metodo, pur ritenersi trascurabile. Tuttavia, in presenza di alte concentrazioni di biossido di carbonio (>10%), si pur applicare la formula correttiva gi` riportata nel manuale UNICHIM n. 122, parte I, edizione 1989.

(9) Il volume misurato al contatore pur considerarsi secco poiché ha attraversato la colonna di disidratazione 5.4.

Allegato 3
Determinazione degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA)
Metodo gascromatografico (10)

Premesse
Il presente metodo integra il Metodo ISTISAN n. 88/19 "Campionamento e dosaggio di microinquinanti in flussi gassosi convogliati" e sostituisce il capitolo 2 "Determinazione degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA)" del Metodo UNICHIM 825/1988 "Campionamento e determinazione di microinquinanti organici", indicati nel D.M. 12 luglio 1990, allegato 4 tabella 4.1.

1. Abbreviazioni e acronimi

CV coefficiente di variazione

d.i. diametro interno

GC Gascromatografia

GC/MS gascromatografia accoppiata alla spettrometria di massa

HPLC cromatografia liquida ad alta prestazione

IPA idrocarburi policiclici aromatici

TLC cromatografia su strato sottile

tR tempo di ritenzione

2. Oggetto
Descrizione di un metodo per la determinazione degli IPA con 4-6 anelli nell'estratto dei campioni prelevati alle emissioni di impianti industriali. I campioni possono essere costituiti da una delle tre fasi prelevate (materiale particolato, condensato e incondensabile) o da una combinazione di esse.

Il metodo è applicabile, in particolare, alla determinazione degli IPA classificati dalla IARC (1987) come "probabilmente" o "possibilmente cancerogeni" per l'uomo (Tabella 1; nota 11). Tra tali IPA sono inclusi quelli la cui determinazione è richiesta - quali "sostanze ritenute cancerogene" - dalla normativa per le emissioni degli impianti industriali (Gazzetta Ufficiale, 1990) (Tabella 1; nota 12).

3. Campo di applicazione
Il campo di applicazione dipende dalla matrice, dal grado di purificazione ottenibile, dalla quantità di materiale prelevabile. A titolo indicativo, il metodo consente generalmente di rivelare concentrazioni di singoli IPA dell'ordine di 0,02 µg/Nm3 (13).

4. Misure di sicurezza
In considerazione dell'attività cancerogena associata alle sostanze oggetto di questo metodo, occorre prestare la massima attenzione affinché la custodia, l'uso e lo smaltimento degli IPA, delle loro soluzioni e dei campioni estratti avvenga sempre con le dovute cautele e nel rispetto della normativa, per non causare danni agli operatori e all'ambiente.

5. Principio del metodo
L'estratto viene purificato mediante TLC su gel di silice. L'identificazione ed il dosaggio dei singoli IPA vengono effettuati mediante GC con colonna capillare e rivelatore a ionizzazione di fiamma. L'identificazione degli IPA viene confermata, se necessario ai fini della conformità ai valori limite, mediante GC/MS su campioni selezionati.

6. Interferenze
Interferisce qualunque composto che, presente nel campione dopo la purificazione, eluisca in GC con tR approssimativamente uguale a quello degli IPA da determinare. Le interferenze possono essere costituite, oltre che da altri IPA presenti nel campione, anche da contaminanti presenti nei solventi, nei reagenti, nella vetreria ed in altra attrezzatura di laboratorio. L'uso, in particolare, di vetreria scrupolosamente pulita (14) e di solventi ad elevata purezza aiuta a minimizzare i problemi dovuti alle interferenze. L'analisi del bianco-reagenti (v. sez. 10.1) consente di tenere sotto controllo eventuali interferenze provenienti dai materiali e dai reagenti.

7. Reagenti
La purezza deve essere comunque tale che l'analisi del bianco-reagenti soddisfi i criteri riportati in sez. 10.1.

7.1 Toluene, n-esano ed acetone: tutti a purezza almeno 'per HPLC' o equivalente, oppure ridistillati prima dell'uso.

7.2 Solfato di sodio anidro, per analisi.

7.3 Benz[a]antracene, benzo[b]fluorantene, benzo[k]fluorantene,

benzo[a]pirene, dibenz[a,h]antracene, dibenzo[a,e]pirene,

dibenzo[a,h]pirene, dibenzo[a,i]pirene, dibenzo[a,l]pirene,

indeno[1,2,3-cd]pirene, eventuali altri IPA (15): ognuno come standard puro a purezza nota ovvero in soluzione a concentrazione nota e preferibilmente certificata.

7.4 Miscela commerciale dei 16 IPA 'prioritari' per l'US EPA (1984) o altra miscela equivalente ai fini del controllo delle prestazioni della colonna e del sistema GC (v. sez. 14.1).

7.5 Standard surrogato (16).

7.6 Standard interno (eventuale; v. sez. 14.3): standard puro a purezza nota ovvero in soluzione a concentrazione nota e preferibilmente certificata.

8. Apparecchiature
8.1 Normale attrezzatura di laboratorio

8.2 Palloni per evaporatore rotante da 50 ml in vetro scuro.

8.3 Microsiringhe in vetro da 100-250-500 µl.

8.4 Vials (flaconcini) in vetro, con tappo a vite munito di guarnizione teflonata, con le seguenti capacità approssimate; 5 ml, in vetro chiaro, graduati e a fondo conico; 20 ml, in vetro chiaro; 40 ml, in vetro scuro (o da avvolgere accuratamente in foglio d'alluminio).

8.5 Attrezzatura per TLC preparativa; la seguente è suggerita a titolo indicativo:

8.5.1 micropipette monouso in vetro da 100 5l per la deposizione del campione;

8.5.2 lastre al gel di silice 70-230 mesh con indicatore di fluorescenza, spessore 1 mm, su vetro 20 4 20 cm;

8.5.3 vasche di vetro con coperchio, per il lavaggio e lo sviluppo delle lastre;

8.5.4 lampada UV a 254 nm e occhiali per protezione UV;

8.5.5 spatola in acciaio inossidabile con bordo tagliato dritto;

8.5.6 colonnina di vetro, senza rubinetto, d.i. 1-2 cm, lunghezza, minima 15 cm, con setto in vetro sinterizzato sostituibile con un batuffolo di ovatta sgrassata (mediante estrazione in Soxhlet con n-esano per una notte e poi lavata con il solvente d'eluizione prima dell'uso).

8.6 Attrezzatura per GC:

8.6.1 gascromatografo con iniettore on column e rivelatore a ionizzazione di fiamma;

8.6.2 colonna capillare in silice fusa, con fase stazionaria (preferibilmente 'chimicamente legata') '5% fenil, 1% vinilmetilpolisilossano' oppure '5% fenilmetilpolisilossano', lunghezza 25-30 m, d.i. 0,20-0,32 mm, spessore 0,25-0,33 5m;

8.6.3 sistema elettronico per l'acquisizione e l'elaborazione dei dati (integratore o computer con idoneo programma);

8.6.4 gas di trasporto ultrapuro costituito da: elio, ulteriormente purificato mediante setacci molecolari, oppure - preferibilmente - idrogeno fornito da un generatore;

8.6.5 siringa da 5 µl per l'introduzione del campione.

8.7 Gascromatografo accoppiato ad uno spettrometro di massa: con caratteristiche idonee al tipo di analisi richiesta (v. sez. 15).

8.8 Azoto ad elevata purezza, ulteriormente purificato attraverso gel di silice e setacci molecolari.

8.9 Illuminazione del laboratorio.

Deve essere evitata l'esposizione a luce solare diretta delle matrici prelevate, dei campioni a qualunque stadio della procedura, delle soluzioni di IPA. Usare illuminazione al tungsteno. Le lampade fluorescenti possono essere usate solo se fornite di schermo per le radiazioni UV.

8.10 Conservazione degli standard.

Gli standard puri e in soluzione, così come le miscele di standard sia concentrate che diluite, devono essere conservati in frigorifero a +4 0C.

9. Preparazione delle soluzioni di standard
9.1 Miscela standard di IPA

Contiene tutti gli IPA da determinare. È raccomandabile che contenga anche lo standard surrogato (16).

9.1.1 Preparazione dai singoli materiali puri

Si pesano accuratamente ca. 5,0 mg di sostanza dentro un vial di vetro chiaro da 20 ml e si aggiungono alcuni millilitri di toluene (17). A dissoluzione avvenuta (prestare particolare attenzione nel valutare visivamente la completa dissoluzione della sostanza), la soluzione viene trasferita quantitativamente in pallone tarato da 25 ml, con ripetuti lavaggi; è raccomandabile un controllo GC dell'ultimo lavaggio per verificare che siano assenti tracce rivelabili della sostanza e dunque che il trasferimento sia stato quantitativo. La soluzione viene portata a volume (concentrazione risultante della soluzione madre: ca. 0,2 mg/ml). Si analizzano in GC ca. 0,5 5l della soluzione madre, al fine di verificare l'effettiva purezza della sostanza disciolta. Si trasferisce poi la soluzione madre in vial da 40 ml di vetro scuro, per la conservazione (18).

Si prelevano volumi noti di ognuna delle soluzioni madre e si trasferiscono in pallone tarato di idoneo volume. Si porta a volume con toluene e si trasferisce in vial di vetro scuro. Per opportuna diluizione di tale miscela con toluene, si prepara la miscela standard (o, se necessario, più di una) a concentrazione dell'ordine di grandezza di quella attesa nei campioni in esame. Si analizza in GC 1 5l della miscela standard e si verifica l'assenza di picchi interferenti. Si trasferisce infine in vial di vetro scuro (19).

9.1.2 Preparazione dalle soluzioni commerciali dei singoli IPA

Le soluzioni commerciali concentrate vengono analizzate in GC al fine di

verificare l'effettiva purezza della sostanza disciolta. Opportune aliquote di tali soluzioni vengono unite e la miscela risultante viene diluita con toluene in modo da ottenere la miscela (o le miscele) standard, come riportato al precedente punto 9.1.1.

9.2 Soluzione dello standard surrogato

Si scioglie lo standard nel solvente usato per l'estrazione della fase corrispondente (materiale particolato, condensato od incondensabile). La soluzione madre va opportunamente diluita in modo tale che l'aliquota da aggiungere alla fase da estrarre (v. sez. 11) contenga una quantità di surrogato sull'ordine di grandezza atteso degli IPA da determinare.

10. Controllo di qualità
I seguenti controlli devono essere effettuati:

a) inizialmente, prima di effettuare il prelievo dei campioni reali (20);

b) come controllo regolare, in linea di massima ogni 20 determinazioni od ogni tre mesi;

c) ogniqualvolta si modifichi la procedura di trattamento dei campioni;

d) limitatamente al controllo del bianco-reagenti (v. sez. 10.1), ogniqualvolta si cambi marca, tipo

o lotto di un qualunque materiale (21).

10.1 Bianco-reagenti

Si sottopone ogni substrato utilizzato per il campionamento (sistema filtrante, materiale adsorbente o assorbente; v. sez. 11) 'bianco' (cioè, non esposto) all'intero processo analitico, a partire dall'estrazione, nelle stesse condizioni e con gli stessi materiali impiegati per l'analisi dei campioni reali.

Nel gascromatogramma del bianco-reagenti, picchi interferenti con gli IPA da determinare dovrebbero essere assenti oppure presenti a livelli trascurabili (con un segnale inferiore indicativamente al 10% di quello dell'IPA 'interferito' nei campioni reali).

Nel calcolo dei risultati, occorre tener conto di un'eventuale presenza di picchi interferenti non eliminabili. In questo caso, la quantità dell'interferenza deve essere calcolata come media - in linea di massima - di tre analisi replicate del bianco-reagenti. Ciò è necessario a causa della variabilità, generalmente elevata, del segnale di tali interferenze.

10.2 Recupero

La prova viene effettuata in triplicato su campioni bianchi. Un'opportuna aliquota di miscela standard (v. sez. 9.1), tale che le quantità risultanti di IPA e dell'eventuale surrogato siano sull'ordine di grandezza di quelle attese nei campioni reali, viene aggiunta al materiale che deve essere sottoposto ad estrazione, e precisamente a: a) il sistema filtrante; b) una quantità d'acqua distillata (pre-estratta con cloruro di metilene) circa uguale a quella attesa per la condensa; c) l'adsorbente ovvero il liquido assorbente.

Si versa il solvente d'estrazione nell'estrattore. Quindi, si eseguono l'estrazione e le successive fasi della determinazione nelle stesse condizioni e con gli stessi materiali impiegati per i campioni reali. Il campione finale da analizzare in GC viene concentrato allo stesso volume della miscela standard inizialmente aggiunta.

Il recupero percentuale viene determinato rapportando la risposta gascromatografica del campione (valore medio delle tre determinazioni) a quella ottenuta, nello stesso giorno, con la miscela standard usata per l'aggiunta. Ogni analisi GC (sia dei campioni che della miscela standard) deve essere effettuata in duplicato, con i criteri riportati nella sez. 14. Il recupero dovrebbe risultare >60%, con un CV relativo alle tre determinazioni £ 20% per ogni IPA da determinare e per il surrogato. In particolari condizioni, il superamento di questi livelli pur essere considerato accettabile (22).

10.3 Ripetibilità

a) Per ogni insieme omogeneo di campioni (23), deve essere valutata la ripetibilità ottenibile nell'applicazione del metodo da parte di un determinato operatore con una determinata apparecchiatura. La prova viene effettuata su n (³ 3) estratti provenienti da n campioni dell'insieme, purificando ed analizzando z (33) aliquote di ogni estratto.

b) In alternativa, ed in particolare quando i campioni da analizzare non si ritengano omogenei oppure siano in numero limitato (uno o alcune unità), si pur valutare la ripetibilità campione per campione, purificando ed analizzando z (³ 3) aliquote dell'estratto. In questo caso, il risultato di ogni campione è la media delle z determinazioni.

In entrambi i casi a e b, il CV relativo ad ogni campione dovrebbe risultare £ 20% per ogni IPA da determinare e per il surrogato. In particolari condizioni, il superamento di questi livelli pur essere considerato accettabile (22).

Una volta così determinati il recupero e la ripetibilità, tutte le misure relative all'insieme omogeneo di campioni devono essere effettuate senza modificare operatore ed apparecchiatura (24).

11. Campionamento ed estrazione
Il prelievo e l'estrazione dei campioni sono descritti in un precedente documento (GdS ISS, 1988) riprodotto, per la parte di interesse, in Appendice 1.

Prima dell'estrazione viene depositata la soluzione dell'eventuale standard surrogato (in volume di almeno 500 m l) sul materiale che deve essere sottoposto ad estrazione, direttamente dentro l'estrattore.

12. Concentrazione degli estratti
Gli estratti del materiale particolato, del materiale condensato e di quello incondensabile vengono combinati in un unico estratto, il quale viene concentrato in evaporatore rotante a ca. 2 ml, sotto vuoto (mediante pompa ad acqua o sistema equivalente) e ad una temperatura del bagno inferiore a 40 0C (nota 15). Si trasferisce l'estratto concentrato, insieme ai lavaggi (prestare particolare attenzione al lavaggio quantitativo dell'intera superficie interna del pallone), in un vial di vetro chiaro, graduato e a fondo conico da 5 ml, e si concentra a ca. 0,1 ml sotto leggero flusso d'azoto.

13. Purificazione per TLC
Prima dell'uso, la lastra viene preparata e lavata con la seguente procedura.

Con una matita a mina dura, vengono segnate con tratto leggero sulla lastra: la linea di deposizione, a 2 cm da un bordo; l'arrivo del fronte del solvente, a 2 cm dal bordo opposto; le demarcazioni, sulla linea di deposizione, per i campioni ed il riferimento (26).

A titolo orientativo, si suggerisce la seguente disposizione delle demarcazioni per il trattamento simultaneo di due campioni: bordo esterno di 2 cm - corridoio di 4 cm per il primo campione - corridoio di separazione di 2 cm - corridoio centrale di 4 cm per il riferimento - corridoio di separazione di 2 cm - corridoio di 4 cm per il secondo campione - bordo esterno di 2 cm (le demarcazioni risultano dunque a 2-6-8-12-14-18 cm da un bordo laterale).

La lastra viene quindi lavata con acetone, ponendola in una vasca per TLC e facendo correre il fronte del solvente per circa 19 cm (senza fargli raggiungere il bordo superiore della lastra) (nota 17). Si fa quindi asciugare sotto cappa aspirante e si conserva in essiccatore con gel di silice fino al momento dell'uso. La lastra va utilizzata entro una settimana dal lavaggio.

Subito prima di effettuare la cromatografia, si prepara la miscela eluente (n-esano-toluene 1:1 vol.), la si sversa in una vasca per TLC (contenente due fogli di carta da filtro prelavati con la stessa miscela di solventi, appoggiati contro le due pareti maggiori) imbibendo i due fogli in modo che aderiscano alle pareti, e si lascia equilibrare per almeno un'ora.

L'estratto concentrato viene depositato con capillare di vetro sulla lastra TLC, insieme ai lavaggi del vial, lungo una sottile striscia di 4 cm. Come riferimento, viene depositata, sotto forma di macchia e al centro del corridoio centrale, un'opportuna aliquota di miscela standard (v. sez. 9.1), tale che ogni IPA sia presente in quantità approssimativamente pari a 1 m g. Verificare in una prova preliminare che il bordo inferiore della striscia e della macchia siano sopra il livello del solvente presente nella vasca al momento dell'introduzione della lastra nella vasca stessa.

Lasciato evaporare il solvente (non impiegare aria sotto pressione!), la lastra viene posta nella vasca per TLC (la vasca e la faccia superiore del coperchio vanno accuratamente ricoperti con foglio d'alluminio) e sviluppata al buio, fino a 2 cm dal bordo superiore. Si lascia la lastra sotto cappa aspirante per 1-2 min, al buio. Osservando la lastra ancora umida sotto la lampada UV, per un tempo quanto più breve possibile, si delimita con una matita a mina dura e con tratto leggero un riquadro intorno alla macchia fluorescente dei due campioni (indossare guanti e occhiali per protezione dalle radiazioni UV!). Dopo evaporazione del solvente, viene inciso con la spatola il primo riquadro; poi viene grattato, raccolto, frantumato e versato in colonnina (effettuare queste operazioni sotto cappa aspirante!) (28).

Gli IPA vengono eluiti con 20 ml di toluene. Al termine dell'eluizione, il gel di silice viene posto sotto pressione con azoto per raccogliere la maggior quantità possibile di solvente.

L'eluato viene raccolto in pallone scuro da 50 ml e concentrato a ca. 1 ml, dapprima in evaporatore rotante e poi sotto flusso d'azoto in un vial di vetro chiaro, graduato e a fondo conico da 5 ml (v. sez. 12).

Se l'analisi non viene effettuata immediatamente, il campione viene conservato in frigorifero a +4 0C.

14. Analisi GC
Subito prima dell'analisi, il campione viene ulteriormente concentrato sotto flusso d'azoto a poco meno di 100 5l e se ne misura accuratamente il volume mediante microsiringa da 100 m l (29).

14.1 Condizioni operative

Di volta in volta, in funzione della strumentazione e dei campioni in esame, devono essere definite le condizioni ottimali. Le prestazioni della colonna e del sistema GC devono essere controllate con regolarità mediante analisi della miscela riportata in sez.

7.4 (30).

Le seguenti condizioni, con la colonna riportata in sez. 8.6.2, vengono indicate a scopo orientativo per la determinazione degli IPA riportati in tabella 1:

Temperatura del rivelatore: 310 0C.

Temperatura del forno: 1 min a 90 0C, 90-190 0C a 25 0C/min, 190-300 0C a 6 0C/min, isoterma finale a 300 0C per il tempo necessario all'uscita degli ultimi picchi (31).

Volume da iniettare: 1,0 m l.

Dopo l'analisi, il campione - diluito a ca. 1 ml con toluene - viene conservato in frigorifero a +4 0C.

14.2 Identificazione

L'individuazione dei picchi di interesse viene provvisoriamente effettuata mediante confronto dei tempi di ritenzione con quelli della

miscela standard (v. sez. 9.1). Poi, viene confermata con il "metodo delle aggiunte", cioè analizzando il campione arricchito con la miscela standard (32). Per un insieme omogeneo di campioni (33), l'arricchimento pur essere effettuato una tantum.

Per una conferma definitiva, si effettua l'analisi GC/MS (v. sez. 15.1).

Particolare attenzione va posta nella conferma di eventuali picchi il sui tR è compatibile con quello dei dibenzopireni (33).

14.3 Dosaggio

L'analisi quantitativa viene effettuata con il metodo degli standard esterni, impiegando la miscela standard (v. sez. 9.1). Il metodo dello standard interno non è generalmente raccomandabile (34).

Il risultato di ogni determinazione (sia del campione che della miscela standard) è dato dalla media di 2 (o più) analisi replicate. La ripetibilità di due analisi dovrebbe essere tale che la seconda misura sia contenuta entro ħ10% del valore della prima, per ogni IPA (valgono anche in questo caso le indicazioni della nota 12).

Le analisi del campione e della miscela standard devono essere effettuate nello stesso giorno e nelle stesse condizioni operative. Prima di accettare come valida l'analisi, si verifica che il recupero percentuale del surrogato sia simile a quello ottenuto nelle prove preliminari su campioni 'bianchi' (v. sez. 10.2).

La diluizione del campione da analizzare deve essere aggiustata in modo che, per ogni IPA da determinare, la risposta (area o altezza del picco) non sia superiore o inferiore di oltre 10 volte rispetto a quella ottenuta con la miscela standard.

Al fine di poter valutare l'affidabilità della misura fornita dal sistema di acquisizione ed elaborazione dei dati, questo deve essere impostato in modo da mostrare sia la linea di base costruita sia (in caso di misura dell'area) l'inizio e la fine di ogni picco integrato. Occorre quindi controllare che la linea di base costruita segua effettivamente la base dei picchi di interesse. Non potendo attuare questo controllo, è preferibile dosare la sostanza misurando manualmente le altezze dei picchi.

Inoltre, affinché siano evidenti eventuali picchi parzialmente sovrapposti, è opportuno che il parametro 'attenuazione' sia scelto in modo tale che i picchi di interesse siano tutti 'in scala'.

In caso di picchi parzialmente sovrapposti a picchi interferenti, è preferibile utilizzare le misure relative alle altezze piuttosto che alle aree, tranne che per i tre benzofluoranteni. Questi rappresentano infatti un caso particolare: non sono risolti tra loro e, dovendo essere tutti e tre determinati, il risultato viene riportato come somma delle tre sostanze. Dunque, è più accurata una loro misura mediante l'area del picco risultante (la somma delle aree, nel caso siano integrati come due o tre picchi).

14.4 Interferenze

Una volta adottato un programma termico per un insieme di campioni, se in un determinato campione si osservano picchi di IPA parzialmente sovrapposti a picchi interferenti, si pur, in funzione dell'obiettivo dell'analisi:

a) tentare di separare le interferenze modificando l'incremento di temperatura nella seconda rampa (v. sez. 14.1. Pur essere sufficiente anche una variazione di 1° C/min; occorre ovviamente analizzare nelle condizioni modificate anche la miscela standard di riferimento);

b) ricorrere all'analisi GC/MS (v. sez. 15.2.a);

c) stimare la concentrazione e riportare il risultato come "approssimato" o, se del caso, come "<..." o ">...".

La presenza di un'interferenza viene generalmente evidenziata dalla forma del picco gascromatografico, a meno che non sia esattamente coeluente con l'IPA.

15. Analisi GC/MS
15.1 Conferma dell'identificazione

L'identificazione effettuata in GC con il "metodo delle aggiunte" (v. sez. 14.2) deve essere confermata mediante GC/MS. Tale analisi pur essere effettuata una tantum per ogni insieme omogeneo di campioni (23). Essa va comunque ripetuta:

a) quando si è a conoscenza di (o si suppongono) variazioni delle emissioni (modifiche del materiale combusto o delle condizioni di combustione, ecc.);

b) ogniqualvolta si abbia motivo di ritenere che il profilo gascromatografico possa essere cambiato.

La conferma deve essere comunque effettuata per quei campioni che - sulla base dell'analisi GC - risultino non conformi ai valori limite di emissione o ad eventuali altri standard di riferimento (comunque siano fissati: per singoli IPA, per la classe degli IPA, ovvero per una classe più generale che li includa).

Si pur evitare invece di effettuare l'analisi GC/MS se le concentrazioni risultanti dall'analisi GC sono inferiori ai valori limite. In questo caso, i risultati devono essere tuttavia considerati come "possibilmente sovrastimati", non potendosi escludere il contributo di interferenze.

L'identificazione viene effettuata mediante esame

dello spettro di massa e confronto con lo spettro dello standard puro (35). Tale spettro dovrebbe preferibilmente essere quello ottenuto con il proprio strumento e nelle stesse condizioni d'analisi del campione, piuttosto che lo spettro fornito dalle librerie disponibili in commercio.

15.2 Altri impieghi relativi al dosaggio

Vengono qui accennati, a titolo indicativo:

a) Per campioni contenenti interferenze che non consentono un dosaggio accurato mediante GC, si pur ricorrere all'analisi GC/MS con tecnica Single Ion Monitoring (SIM).

b) L'analisi quantitativa pur essere effettuata in GC/MS, mediante l'uso di IPA isotopicamente

marcati aggiunti al campione, quali standard interni:

i) Prima dell'estrazione. Gli standard interni devono essere scelti in modo che i tR gascromatografici

siano compresi nell'intervallo dei tR degli IPA da determinare. Con tale procedura, i risultati quantitativi già includono, per ogni singolo campione, la correzione per il recupero.

ii) Prima dell'analisi. Viene aggiunto al campione un piccolo volume (ad es., 10 5l) di una miscela di IPA isotopicamente marcati, ad idonea concentrazione (cfr. 34).

In entrambi i casi a e b, occorre comunque verificare che il recupero e la ripetibilità della determinazione soddisfino i livelli di qualità riportati nelle sez. 10.2

e 10.3.

16. Calcolo dei risultati
Per calcolare la concentrazione C in atmosfera del singolo IPA in un campione, si applica la seguente formula:

C = [(Rcamp 4 Concst 4 Volcamp) / (Rst 4 Volar 4 1000)] µg/Nm3

dove:

Rcamp: risposta (area o altezza) misurata per il campione (volume iniettato = 1,0 µl)

Rst: risposta misurata per la miscela standard (volume iniettato = 1,0 µl)

Concst: concentrazione dell'IPA nella miscela standard (µg/ml)

Volcamp: volume del campione prima dell'analisi (µl)

Volar: volume d'aria aspirata durante il campionamento (Nm3), riferito alle condizioni normali (0 0C, 1013 hPa)

Il valore C della concentrazione così calcolata va poi corretto, salvo il caso riportato in sez. 15.2.b.i, in base al recupero percentuale stimato mediante la prova riportata in sez. 10.2, secondo la seguente formula:

Ccorr = C x 100 / Rec

dove:

Ccorr: concentrazione corretta per il recupero

Rec: recupero percentuale

Se la ripetibilità della determinazione viene valutata campione per campione (v. sez. 10.3.b), il valore della concentrazione è dato dalla media aritmetica delle z analisi dell'estratto.

17. Resoconto della determinazione

Devono essere riportate le seguenti indicazioni:

1) Esatta indicazione del punto di campionamento (ad es.: stabilimento, impianto, linea produttiva, punto di emissione, quota di prelievo, presa di campionamento).

2) Data e ora del prelievo.

3) Annotazioni circa la conduzione dell'impianto (combustibile/i, carico di processo, ecc.).

4) Riferimento al presente metodo; eventuali modifiche a cui si è dovuto far ricorso.

5) Risultati.

6) Limite di rivelabilità per gli IPA 'non rivelati' (36).

7) Eventuali particolarità rilevate durante l'applicazione del metodo.

Riferimenti bibliografici

Gazzetta Ufficiale (1990) Decreto ministeriale 12 luglio 1990 "Linee guida per il contenimento delle emissioni inquinanti degli impianti industriali e la fissazione dei valori minimi di emissione". Suppl. ord. G.U. n. 176 del 30 luglio 1990.

Gruppo di Studio Istituto Superiore di Sanità "Emissioni atmosferiche da impianti di incenerimento" (1988). Campionamento e dosaggio di microinquinanti in flussi gassosi convogliati. Istituto Superiore di Sanità, Roma (Rapporti Istisan; 88/19).

IARC (1987) Overall Evaluations of Carcinogenicity: An Updating of IARC Monographs Volumes 1 to 42. Mon. Eval. Carcin. Risk Hum., Suppl. 7. IARC, Lyon.

Menichini E. (1994) Polycyclic aromatic hydrocarbons: identity, physical and chemical properties, analytical methods. Istituto Superiore di Sanità, Roma (Rapporti Istisan; 94/5).

Menichini E., Cecinato A., Chiavarini S., Corradetti E., Cremisini C., Croce G., Fuselli S., La Rocca C., Martines C., Monfredini F., Pala M., Viviano G. (1995) La determinazione degli idrocarburi policiclici aromatici nelle emissioni atmosferiche da inceneritori: risultati di uno studio collaborativo nazionale. Istituto Superiore di Sanità, Roma (Rapporti Istisan; 95/19).

US EPA (1984) Method 610-Polynuclear Aromatic Hydrocarbons. In: Guidelines Establishing Test Procedures for the Analysis of Pollutants Under the Clean Water Act. Enviromental Protection Agency, US Federal Register 49, No. 209, October 26, 1984, 43344-43352.

Viviano G. e Fuselli S. (1990) (a cura di) Gruppo di Studio Istituto Superiore di Sanità "Emissioni atmosferiche da impianti di incenerimento". Determinazione degli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA). Metodo gascromatografico. Istituto Superiore di Sanità, Roma (Rapporti Istisan; 90/33).

NOTE

(10) Metodo contenuto nel Rapporto ISTISAN 97/35.

(11) Il recupero dei quattro dibenzopireni (in particolare, dell'isomero a, h) pur risultare notevolmente inferiore a quello degli altri IPA (Menichini et al., 1995). Specifica attenzione va posta nella verifica del recupero di tali sostanze e dunque dell'applicabilità del metodo ad esse.

(12) Le "sostanze ritenute cancerogene" sono elencate, nel citato decreto, in allegato 1, Tabella A1, classe I. In tale elenco, h riportato il 'dibenzo[a]pirene': con questa nomenclatura - impropria - non è possibile identificare un singolo composto; esso va inteso quindi come l'insieme dei quattro dibenzo[a]pireni - cioè i composti ottenuti dalla condensazione del pirene con due anelli benzenici, di cui uno sul lato a del pirene classificati dalla IARC (1987) come "possibili cancerogeni per l'uomo".

(13) Si ricava tale concentrazione adottando i seguenti valori, tipicamente riscontrabili in questa determinazione: volume di prelievo intorno a 3-5 Nm3, volume del campione concentrato prima dell'analisi pari a ca. 100 5l, limite di rivelabilità analitico dell'ordine di 0,5 ng/5l, efficienza di recupero intorno al 75%. A titolo indicativo, in uno studio (Menichini et al., 1995) su campioni di 10 g di ceneri provenienti da un impianto di incenerimento di rifiuti solidi urbani, abbattute mediante elettrofiltro, il limite di rivelabilità del metodo è risultato intorno a 5 ng/g.

Il metodo consente dunque la verifica del rispetto del valore limite di emissione in vigore (Gazzetta Ufficiale, 1990), così come quello della normativa attualmente in itinere relativa all'incenerimento di rifiuti urbani e pericolosi, pur considerando che tali limiti si riferiscono cumulativamente ad un insieme di IPA e di altre sostanze.

(14) È particolarmente importante che tutta la vetreria, ed in particolare quella contenente soluzioni concentrate, venga lavata - subito dopo l'uso - con l'ultimo solvente impiegato e poi sciacquata abbondantemente con acetone ad elevata purezza. Subito prima dell'uso, la vetreria viene ulteriormente lavata con lo stesso solvente che dovrà esservi impiegato.

(15) Non è necessario includere anche il benzo[j]fluorantene, in quanto coeluente con gli altri due isomeeri b e k (il risultato viene infatti espresso come somma dei tre isomeri). Nella preparazione di questa miscela, viene escluso l'isomero j per analogia con le miscele in commercio (v. sez. 9.1.2) che contengono di norma solo gli altri due.

(16) È una sostanza (IPA o altro composto poliaromatico) che si raccomanda di aggiungere ad ogni campione prima dell'estrazione, con funzione di "tracciante": conoscendone il recupero nelle condizioni del metodo (determinato in prove replicate sul bianco-reagenti), esso consente di tenere sotto controllo l'applicazione sostanzialmente corretta del metodo al singolo campione in esame; consente, cioè, di verificare l'assenza di errori grossolani nel trattamento del campione. Lo standard surrogato deve avere le seguenti caratteristiche:

a) recupero simile a quello degli IPA da determinare;

b) presenza in quantità non rivelabili o trascurabili nella matrice in esame e nel bianco-reagenti;

c) tR gascromatografico compreso nell'intervallo dei tR degli IPA da determinare;

d) tR gascromatografico tale che il picco esca in una zona quanto più possibile pulita del gascromatogramma (il requisito della linea di base pulita è tuttavia meno stringente che per l'eventuale standard interno (v. nota 24), in quanto lo standard surrogato non viene usato - come lo standard interno - per l'analisi quantitativa).

A causa di tali limitazioni (in particolare, quelle esposte ai punti b e d), non c'è uno standard raccomandabile come valido per ogni tipo di campione e dunque va scelto caso per caso. Si segnalano le seguenti sostanze come possibili surrogati: benzo[a]crisene (o picene), benzo[b]crisene, indeno[1,2,3-cd]fluorantene.

(17) Ai fini di sicurezza, per ridurre la manipolazione degli IPA standard e dunque il rischio di contaminazione, si raccomanda di cercare di prelevare la quantità necessaria con un'unica operazione (si consideri che generalmente 5 mg di IPA corrispondono approssimativamente ad una punta di spatola). Se la quantità di 5 mg dovesse essere largamente superata, potrebbero esserci problemi nel solubilizzare completamente la polvere, particolarmente con i composti a maggior peso molecolare: in questo caso, dopo decantazione, la soluzione surnatante limpida viene travasata nel pallone tarato (se necessario, di capacità superiore a 25 ml) e si aggiunge toluene fresco nel vial.

(18) Marcare il livello della soluzione in occasione della preparazione e poi ad ogni prelievo,

per poter verificare che non ci sia stata evaporazione significativa di solvente. Si suggerisce di preparare nuovamente le soluzioni madre dopo circa un anno.

(19) Marcare il livello della soluzione in occasione della preparazione e poi ad ogni prelievo, per poter verificare che non ci sia stata evaporazione significativa di solvente. controllare con regolarità che non ci sia stata degradazione a carico di uno o più IPA, verificando la costanza del profilo gascromatografico della miscela. Poiché i tR dei singoli IPA possono variare (al variare delle condizioni operative, della lunghezza della colonna, ecc.), si raccomanda di effettuare tale verifica mediante le aree (piuttosto che le altezze) dei picchi. Preparare nuovamente la miscela standard appena si constata o si sospetta una modifica nel titolo.

(20) Per "campioni reali" si intendono i campioni prelevati sul campo nel corso dell'indagine.

(21) Si raccomanda di programmare l'approvvigionamento di ogni materiale di consumo (filtri, solventi, reagenti, lastre TLC, ecc.) in modo da effettuare un insieme quanto più numeroso possibile di determinazioni senza modificare marca, tipo e lotto di alcun materiale.

(22) L'accettabilità dei risultati ottenuti nei controlli del recupero e della ripetibilità è legata alla valutazione di fattori quali l'obiettivo dell'indagine ed il rapporto tra i livelli misurati ed i valori limite di emissione (o eventuali altri standard di riferimento). In particolare, a giudizio del responsabile dell'analisi, una ripetibilità relativamente scarsa pur essere accettata se la

conseguente imprecisione non inficia la conformità, sono possibili a concentrazioni intorno o poco superiori al limite di rivelabilità. Qualora non siano raggiunti i livelli di qualità indicati nel testo, i risultati delle analisi devono essere considerati come "concentrazione approssimata".

(23) Per "insieme omogeneo di campioni" si intende un insieme di campioni prelevati allo stesso impianto e ritenuti sostanzialmente omogenei per condizioni di combustione e per tipologia di materiale combusto. Si considera che il profilo gascromatografico dei campioni (cioè, i rapporti quantitativi tra i vari IPA), in assenza di significative variazioni nelle condizioni di combustione oppure nel materiale combusto, sia sostanzialmente costante.

(24) L'esigenza che non cambi l'operatore deriva, in particolare, dall'elevata manualità insita nella procedura di purificazione per TLC.

(25) La pompa ad acqua deve essere in condizioni ottimali di efficienza affinché sia possibile la distillazione del toluene.

Gli estratti relativi alle tre matrici possono anche essere concentrati ed analizzati separatamente. In questo caso, se il solvente di estrazione del materiale condensato o incondensabile è stato cloruro di metilene, conviene che la concentrazione finale in azoto sia effettuata subito prima della deposizione su TLC, per evitare il rischio che l'estratto vada a secco.

(26) Non risulta la presenza di IPA nel bianco-reagenti conseguenti all'uso della matita. Si tenga comunque presente questa potenziale fonte di interferenze nel valutare i risultati del bianco-reagenti.

(27) Se necessario (a seguito dei risultati ottenuti con il bianco-reagenti), la lastra viene ulteriormente lavata con la miscela di solventi impiegata come eluente.

(28) Durante la delimitazione e l'asportazione della macchia, prestare la massima attenzione ad evitare contaminazione incrociata, attraverso la punta della matita e la spatola, sia tra i campioni che tra questi ed il riferimento. La matita per questa operazione deve essere differente da quella usata per le demarcazioni iniziali sulle lastre pulite. Lavare con acetone la spatola dopo aver asportato ogni singolo campione. Il gel di silice pur essere raccolto, ad esempio, sopra un foglio di carta formato protocollo aperto e poi frantumato per compressione dopo aver chiuso il foglio su se stesso.

(29) Il volume finale di 100 µl è indicativo: campioni che sono attesi molto carichi possono essere concentrati ad un volume finale maggiore. Se deve essere aggiustato il volume mediante aggiunta di solvente, si raccomanda di impiegare una microsiringa di capacità immediatamente superiore a quella del volume da aggiungere.

(30) Tale miscela consente una buona valutazione delle prestazioni in quanto contiene alcune coppie di IPA la cui risoluzione dipende dalle condizioni operative. I gascromatogrammi della miscela dei 16 IPA +dell'EPA; sono comunemente riportati nella documentazione delle ditte che producono tale miscela.

(31) Il programma termico deve essere comunque tale da consentire: a) la migliore separazione degli IPA da eventuali interferenze; b) tempi di analisi relativamente brevi per evitare eccessivi allargamenti dei picchi degli IPA a maggior peso molecolare.

Se la colonna non consente di raggiungere la temperatura di 300 °C, è possibile impiegare una temperatura massima inferiore (280-290 °C).

(32) Iniettare il campione tal quale e poi il campione arricchito, ed individuare i picchi che presentano un incremento a seguito dell'arricchimento. A titolo indicativo, il campione arricchito pur essere velocemente ottenuto prelevando con la siringa, in sequenza, ca. 0,2 µl della miscela standard, aria ed infine (dopo aver bagnato la punta dell'ago in toluene di lavaggio) 1,0 µl di campione. La concentrazione di tale miscela standard deve essere tale che l'aggiunta provochi un incremento dei picchi chiaramente individuabile ma non eccessivo (al punto da mascherare un eventuale sdoppiamento del picco arricchito). Iniezioni on column di volumi superiori sono sconsigliate in quanto possono dar luogo a peggioramento della risoluzione.

(33) A causa dei lunghi tR e delle piccole quantità presenti, i dibenzopireni si presentano come picchi relativamente piccoli, a base larga (e, per questo, spesso parzialmente sovrapposti a picchi interferenti) e con un tR non ben definito (in quanto non risulta graficamente ben definito l'apice del picco). La conferma mediante GC/MS è utile ma non conclusiva, a causa dei numerosi composti con peso molecolare 302, presenti nella zona di eluizione dei quattro dibenzopireni riportati in Tabella 1 (cfr. nota 25). Si raccomanda un'accurata applicazione del "metodo delle aggiunte" con la modifica del programma termico come riportato in sez. 14.4.a.

(34) In pratica, risulta difficoltoso (se non impossibile per determinate matrici) trovare una sostanza, idonea come standard interno, che eluisca in una zona sufficientemente pulita del gascromatogramma. Il metodo dello standard interno pur essere impiegato se è possibile dimostrare che, nei campioni da analizzare, la misura di tale standard non è inficiata da picchi interferenti. In questo caso, lo standard interno (o più d'uno) viene aggiunto al campione purificato e pronto per l'analisi GC, come soluzione a piccolo volume (ad es., 10 µl) ed in concentrazione tale che la misura del picco GC risultante sia dell'ordine di grandezza di quella attesa per gli IPA da dosare.

Il metodo dello standard interno pur trovare idonea applicazione, mediante impiego di IPA isotopicamente marcati, qualora l'analisi venga condotta in GC/MS (v. sez. 15.2.b).

(35) Si tenga presente, tuttavia, che il rivelatore a spettrometria di massa non consente la differenziazione di alcuni IPA isomeri, che va dunque effettuata mediante l'uso dei tR gascromatografici. Tale rivelatore consente quindi di confermare la presenza di un IPA con un determinato peso molecolare, il cui spettro pur corrispondere - in linea generale - a più isomeri e, solo in particolari casi, ad uno specifico isomero.