RETE REGIONALE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA

Transcription

RETE REGIONALE DI
MONITORAGGIO E
VALUTAZIONE DELLA
QUALITÀ DELL’ARIA
PROVINCIA DI BOLOGNA
REPORT DEI DATI 2012
Giugno 2013
Sezione provinciale di Bologna
Servizio Sistemi Ambientali
Area S. O. Monitoraggio e Valutazione Aria
Elaborazione a cura dell’Area S.O. Monitoraggio e Valutazione Aria del
Servizio Sistemi Ambientali – Arpa Sezione Provinciale di Bologna.
Hanno collaborato:
Andrea Aldrovandi
Andrea Mecati
Cristina Volta
Francesca Novelli
Giulia Bertacci
Luca Malaguti
Marco Trepiccione
Pamela Ugolini
Per i dati CALMET si ringrazia Giovanni Bonafè
di Arpa Servizio Idro-Meteo-Clima
A Vita.
Rete Di Monitoraggio Della Qualità Dell’aria – Report Dati 2012
SOMMARIO
PREMESSA..................................................................................................... 2
INQUADRAMENTO NORMATIVO............................................................................ 2
LA ZONIZZAZIONE DELLA PROVINCIA DI BOLOGNA .................................................... 3
LA RETE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA ........................ 4
CONDIZIONE METEOROLOGICA DEL TERRITORIO PROVINCIALE ..................................... 5
TEMPERATURA ................................................................................................. 6
PRECIPITAZIONI ................................................................................................ 7
DIREZIONE E VELOCITÀ DEL VENTO ............................................................................. 8
ALTEZZA DI RIMESCOLAMENTO ............................................................................... 10
STABILITÀ ATMOSFERICA ..................................................................................... 12
ELABORAZIONE DEI DATI DI QUALITA’ DELL’ARIA ................................................... 17
BIOSSIDO DI AZOTO E OSSIDI DI AZOTO................................................................ 18
OZONO...................................................................................................... 24
PARTICOLATO PM10...................................................................................... 29
PARTICOLATO PM2.5..................................................................................... 34
MONOSSIDO DI CARBONIO ............................................................................... 37
ANALISI SUL PARTICOLATO .............................................................................. 43
IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI ................................................................ 43
ARSENICO, CADMIO, NICHEL, PIOMBO ................................................................. 45
CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE .......................................................................... 47
1
PREMESSA
La conoscenza ambientale e la diffusione di tale conoscenza svolgono un ruolo cruciale sia nel
supportare le autorità competenti nella formulazione e attuazione delle politiche ambientali e di governo
del territorio, sia nel favorire l’accrescimento dei livelli di conoscenza e di consapevolezza dei cittadini.
L’importanza strategica dell’informazione ambientale è affermata e riconosciuta nella normativa
nazionale e sovranazionale.
In particolare la normativa italiana vigente, Decreto Legislativo n. 155/2010, prevede che “le
amministrazioni e gli altri enti […] assicurano, per quanto di competenza, l’accesso al pubblico e la
diffusione al pubblico delle informazioni relative alla qualità dell’aria”.
Arpa, in quanto gestore della rete di monitoraggio, per facilitare la consultazione delle informazioni,
oltre a mettere a disposizione attraverso web i valori giornalieri rilevati dalle centraline di misura, redige
periodicamente analisi sui dati di qualità dell’aria.
La presente relazione riferita all’anno 2012 ha pertanto l’obiettivo di diffondere in forma sintetica i
dati rilevati in continuo dalla rete di monitoraggio della qualità dell’aria nella provincia di Bologna.
INQUADRAMENTO NORMATIVO
La norma quadro in materia di valutazione e gestione della qualità dell’aria è rappresentata dal D.Lgs
n. 155/2010, “Attuazione della direttiva 2008/50/CE relativa alla qualità dell'aria ambiente e per un'aria
più pulita in Europa”, che ha abrogato il Decreto Legislativo n. 351/99 e i rispettivi decreti attuativi (il DM
60/02, il Decreto Legislativo n.183/2004 e il DM 261/2002).
Il Decreto Legislativo n. 155/2010 introduce importanti novità in materia di controllo
dell’inquinamento atmosferico individuando gli obiettivi di qualità dell’aria ambiente e definendo metodi
e criteri comuni per la caratterizzazione delle zone.
Il Decreto contiene inoltre le definizioni di:
valore limite, livello fissato dalla normativa in base alle conoscenze scientifiche al fine di evitare,
prevenire o ridurre gli effetti dannosi sulla salute umana o per l’ambiente nel suo complesso; tale
livello deve essere raggiunto entro un dato termine e successivamente non superato (articolo 2,
comma 1, lettera h);
valore obiettivo, livello fissato al fine di evitare, prevenire o ridurre effetti nocivi per la salute
umana o per l’ambiente nel suo complesso, da conseguire, ove possibile, entro una data prestabilita
(articolo 2, comma 1, lettera m);
soglia di informazione, livello oltre il quale vi è un rischio per la salute umana in caso di esposizione
di breve durata per alcuni gruppi particolarmente sensibili della popolazione nel suo complesso ed il
cui raggiungimento impone di assicurare informazioni adeguate e tempestive (articolo 2, comma 1,
lettera o);
soglia di allarme, livello oltre il quale vi è un rischio per la salute umana in caso di esposizione di
breve durata per la popolazione nel suo complesso ed il cui raggiungimento impone di adottare
provvedimenti immediati (articolo 2, comma 1, lettera n);
livello critico, livello fissato in base alle conoscenze scientifiche, oltre il quale possono sussistere
effetti negativi diretti su recettori quali gli alberi, le altre piante o gli ecosistemi naturali, esclusi gli
esseri umani (articolo 2, comma 1, lettera i);
obiettivi a lungo termine, livello da raggiungere nel lungo periodo mediante misure proporzionate, al
fine di assicurare un’efficace protezione della salute umana e dell’ambiente (articolo 2, comma 1,
lettera p),
ed individua l’elenco degli inquinanti per i quali è obbligatorio il monitoraggio:
ossido e biossido di azoto, NO2 e NOX
biossido di zolfo, SO2
monossido di carbonio, CO
ozono, O3
particolato con diametro aerodinamico
< 10 µm, PM10
particolato con diametro aerodinamico
< 2.5 µm, PM2.5
benzene
benzo(a)pirene, benzo(a)antracene,
benzo(b)fluorantene,
benzo(j)fluorantene,
benzo(k)fluorantene,
indeno(1,2,3-cd)pirene e
dibenzo(a,h)antracene
piombo, arsenico, cadmio, nichel,
mercurio
precursori dell'ozono,
2
stabilendo le modalità di trasmissione e i contenuti delle informazioni sullo stato della qualità dell’aria da
inviare al Ministero dell’Ambiente.
LA ZONIZZAZIONE DELLA PROVINCIA DI BOLOGNA
La zonizzazione del territorio ai fini della valutazione della “qualità dell’aria ambiente” prevede la
suddivisione in zone e agglomerati sui quali valutare il rispetto dei valori obiettivo e dei valori limite.
Il Decreto Legislativo n. 155/2010 fornisce, all’Appendice I, i nuovi criteri per la zonizzazione del
territorio regionale basati sull’analisi del carico emissivo e del grado di urbanizzazione del territorio, oltre
alle caratteristiche orografiche e meteo-climatiche.
La normativa individua nelle Regioni l’autorità competente alla redazione del progetto di riesame
della zonizzazione previgente, che deve essere rivista almeno ogni 5 anni.
La Regione Emilia Romagna con la Delibera della Giunta regionale del 27/12/2011, n. 2001 ha messo
in atto tale adeguamento della zonizzazione, revocando la precedente e presentando pertanto la
ripartizione del territorio regionale in un “Agglomerato” ed in tre zone omogenee: la zona “Appennino”,
la zona “Pianura Ovest” e la zona “Pianura Est” (Figura 1).
IT08100
IT08101
IT08102
IT08103
Agglomerato
Appennino
Pianura Ovest
Pianura Est
Figura 1 – Zonizzazione regionale DGR 27/12/2011
Il territorio della provincia di Bologna comprende l’“Agglomerato”, parte della zona “Appennino” e
parte della zona “Pianura Est”. In tabella 1 sono indicati i comuni che ricadono nelle zone individuate.
Agglomerato
Argelato, Calderara di Reno, Castel Maggiore, Granarolo dell'Emilia, Bologna, Castenaso, Zola Predona, Ozzano
dell'Emilia, San Lazzaro di Savena, Casalecchio di Reno, Sasso Marconi, Pianoro
Pianura Est
Crevalcore, Pieve Di Cento, Galliera, San Giovanni In Persicelo, San Pietro In Casale, Malalbergo, Baricella,
Castello D'argile, San Giorgio Di Piano, Sant'agata Bolognese, Bentivoglio, Sala Bolognese, Molinella, Minerbio,
Budrio, Anzola Dell'emilia, Medicina, Imola, Crespellano, Bazzano, Monteveglio, Castel Guelfo Di Bologna, Castel
San Pietro Terme, Mordano, Dozza
Appennino
Monte San Pietro, Castello di Serravalle, Savigno, Marzabotto, Monterenzio, Casalfiumanese, Monzuno, Vergato,
Loiano, Castel d'Aiano, Grizzana Morandi, Borgo Tossignano, Fontanelice, Gaggio Montano, Monghidoro, Castel
del Rio, San Benedetto Val di Sambro, Castiglione dei Pepoli, Lizzano in Belvedere, Camugnano, Castel di Casio,
Porretta Terme, Granaglione
Tabella 1 – Zonizzazione per la Provincia di Bologna, DGR 27/12/2011
A seguito della nuova zonizzazione, la Regione e Arpa hanno infine predisposto l’aggiornamento e il
riassetto della rete regionale di monitoraggio.
3
LA RETE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA
La DGR 2001/2011, oltre a modificare la zonizzazione del territorio regionale, ha anche definito una
diversa struttura della rete regionale di rilevamento della qualità dell'aria, coerente con la nuova
zonizzazione e conforme al D.Lgs. 155/2010 nell'individuazione delle stazioni di misura.
La revisione della rete di rilevamento è stata concepita considerando i seguenti criteri normativi:
1. Limitare al minimo le porzioni di territorio completamente prive di punti misura, compatibilmente con
i criteri del D.Lgs. 155/2010, pur cercando di contenere al massimo il numero di stazioni utilizzate, al
fine di non perdere informazioni importanti circa il territorio monitorato.
2. Privilegiare le stazioni attive da più tempo senza compromettere l'efficacia delle stazioni di nuova
locazione.
3. Mantenere la configurazione delle stazioni da traffico presenti in quanto già essenziali per la
valutazione della componente di maggior peso nell'inquinamento regionale.
4. Privilegiare le stazioni che misurano più inquinanti con particolare attenzione alla misura del PM2.5.
5. Privilegiare le stazioni in grado di misurare, accanto alla massa complessiva, anche la composizione
chimica e granulometrica del particolato.
6. Mantenere tutte le stazioni necessarie per garantire le prestazioni dei modelli previsionali e di analisi
del territorio a supporto delle valutazioni e della gestione della qualità dell'aria sul territorio della
Regione Emilia-Romagna.
7. Rispettare i requisiti minimi di valutazione mediante stazioni fisse previsti nel D.Lgs n. 155/2010 in
relazione alla nuova zonizzazione.
Appennino
Pianura Est
Agglomerato
Ne è conseguita la definizione di una nuova rete regionale, modificata rispetto alla precedente
soprattutto nel numero di stazioni utili a valutare la qualità dell’aria: 47 in luogo delle 63
precedentemente attive ai sensi delle normativa antecedente (D.Lgs 351/99 e DM 60/2002). La revisione
della rete regionale, deliberata come si è detto nel dicembre 2011, è stata attuata nel corso del 2012.
Sul territorio della provincia di Bologna tale revisione è stata realizzata disattivando il 31/07/2012 la
stazione denominata Ferrari, ubicata a Imola, e riclassificando dal 01/10/2012 come stazioni locali (cioè
non facenti parte della rete regionale) quelle di Villa Torchi a Bologna e di San Marino nel comune di
Bentivoglio. Queste due ultime stazioni sono poi state definitivamente disattivate a partire dal
01/01/2013.
Per l’anno in esame, pertanto, la rete provinciale di monitoraggio risulta costituita da 10 stazioni di
misurazione (Tabella 2), distribuite su 6 comuni, così come riportato nella figura 2, nella quale è anche
indicata la zonizzazione territoriale ai fini della qualità dell’aria.
STAZIONE
Bologna - Porta San Felice
San Lazzaro
Bologna - Giardini Margherita
Bologna - Villa Torchi
Bologna - Chiarini
Imola - De Amicis
Imola - Ferrari (*)
Bentivoglio – San Marino
TIPO
Traffico urbano
Traffico urbano
Fondo urbano
Fondo urbano
Fondo suburbano
Traffico urbano
Fondo urbano
Fondo suburbano
NO2
●
●
●
●
●
●
●
●
CO
●
●
PM10
●
●
●
●
●
●
●
●
PM2.5
●
O3
●
●
BTX
●
●
●
●
●
Molinella –
San Pietro Capofiume
Fondo rurale
●
●
●
●
Porretta Terme - Castelluccio
Fondo remoto
●
●
●
●
(*) Attiva fino al 31 luglio
Tabella 2 – Stazioni e parametri della rete di monitoraggio - anno 2012
4
Figura 2 – Configurazione delle stazioni di misura di qualità dell’aria – anno 2012
CONDIZIONE METEOROLOGICA DEL TERRITORIO PROVINCIALE
Lo stato della qualità dell’aria è il risultato di una complessa compartecipazione di processi che
coinvolgono i moti dell’aria, che tendono a disperdere, trasportare e rimuovere gli inquinanti primari
(quelli emessi direttamente da sorgenti antropiche o naturali) e le trasformazioni chimico-fisiche che
possono portare alla formazione di nuove specie inquinanti, dette secondarie.
La dispersione degli inquinanti, determinata dai fenomeni di diffusione turbolenta e di trasporto
delle masse d’aria, come pure la loro rimozione sono strettamente dipendenti dal comportamento
dinamico degli strati bassi dell’atmosfera.
Ne consegue che nello studio dello stato della qualità dell’aria è importante avere informazioni sui
parametri meteorologici che più influenzano i meccanismi di accumulo, trasporto, diffusione, dispersione
e trasformazione degli inquinanti in atmosfera.
Pertanto ad integrazione della presentazione dei dati rilevati dalla rete di monitoraggio della qualità
dell’aria, si riportano in maniera sintetica i dati relativi ai principali indicatori meteorologici, riferiti al
periodo di osservazione (anno 2012):
Temperatura;
Precipitazioni;
Direzione e velocità del vento;
5
Altezza di rimescolamento;
Stabilità atmosferica.
Questi indicatori sono stati elaborati a partire dalle stazioni meteorologiche di riferimento di Bologna
Urbana e Imola Mario Neri, rappresentative delle due principali aree urbane della provincia.
Inoltre viene presentata una descrizione sintetica dell’influenza della meteorologia sulla possibile
occorrenza di eventi critici, con particolare riguardo ai giorni favorevoli all’accumulo di PM10 e di O3 nelle
sezioni dedicate all’elaborazione dei dati di concentrazione rilevate.
Temperatura
Nelle figure 3 e 4 sono riportati gli andamenti delle temperature minima, media e massima mensili
(°C) per l’anno in esame, riferiti alle due stazioni meteorologiche considerate.
Nell’anno 2012 le temperature registrate nella stazione di Bologna-Urbana variano da un minimo di
-7.2°C nel mese di febbraio ad un massimo di 37.5°C nel mese di luglio. Nella stazione di Imola-Mario Neri
la temperatura minima di -9.8°C è stata registrata nel mese di febbraio e la massima di 38.5°C nel mese
di luglio.
Nel primo trimestre del 2012 su entrambe le postazioni sono state registrate temperature massime
mensili superiori di circa 3-5°C e temperature minime mensili inferiori di circa 2-5°C rispetto all’anno
precedente, con uno scostamento in negativo nei valori minimi fino a 5.3°C a Bologna nel mese di
febbraio (in media il mese invernale più rigido dell’anno, caratterizzato anche da abbondanti nevicate).
Nei mesi di maggio, giugno e luglio le temperature massime si discostano rispetto al 2011 con valori
maggiori di circa 2-4°C. Aprile e i mesi da settembre a fine anno sono risultati più freddi dell’anno
precedente, con l’eccezione del mese di novembre che ha fatto registrare temperature minime più alte
fino a 6-7°C rispetto allo stesso mese del 2011.
In particolare la temperatura massima (°C), nel periodo estivo, rappresenta uno dei fattori principali
per la misura dell’intensità dei processi fotochimici e della produzione di ozono troposferico. La
temperatura massima mensile nell’anno 2012 è stata registrata nel mese di luglio in entrambe le
postazioni, a differenza dell’anno precedente in cui il mese più caldo era risultato agosto.
40
35
30
25
°C
20
15
10
5
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
-5
Tmed
Tmin
Tmax
-10
Figura 3 – Bologna: temperatura media, minima e massima mensili (°C) - anno 2012
6
40
35
30
25
°C
20
15
10
5
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
-5
Tmed
Tmin
Tmax
-10
Figura 4 – Imola: temperatura media, minima e massima mensili (°C) - anno 2012
Precipitazioni
La quantità di precipitazione cumulata (mm di pioggia) in base all’entità può risultare un fattore
influente nell’efficacia dei meccanismi di rimozione degli inquinanti in atmosfera.
Per quanto riguarda la provincia di Bologna, in figura 5 e 6 sono rappresentate la precipitazione
cumulata mensile ed il numero di giorni con precipitazione superiore a 0.3 mm nelle due postazioni
meteo. La scelta di fissare come soglia di significatività della precipitazione cumulata giornaliera 0.3 mm,
è da ricondurre alla definizione di “giorno critico per l’accumulo di PM10” elaborata da Arpa-Servizio
IdroMeteoClima. Sono infatti stabilite come “favorevoli all’accumulo di PM10” le giornate con
precipitazione inferiore a 0.3 mm e con indice di ventilazione (inteso come prodotto dell’altezza di
rimescolamento media giornaliera e dell’intensità media giornaliera del vento) inferiore a 800 m2/sec.
Nell’anno 2012 dai dati della stazione di Bologna si riscontra un aumento seppur modesto (+5%) della
piovosità rispetto al 2011 in termini di millimetri di pioggia cumulati nell’anno: 536 mm contro i 488 mm
dell’anno precedente, comunque sempre inferiore rispetto al 2010 (988 mm).
In particolare, le precipitazioni nel 2012 sono distribuite maggiormente da aprile a maggio e da
settembre a novembre (Figura 5); luglio e febbraio non hanno registrato precipitazioni, ma nel secondo
caso le quantità potrebbero essere sottostimate, dato che lo scioglimento della neve nei pluviometri ha
portato all’invalidazione di molti dati.
140
14
Precipitazione cumulata
n° gg>0.3mm
120
12
100
10
80
8
60
6
40
4
Figura 5
num. gg.
mm
Bologna:
Precipitazione
cumulata mensile
e numero di giorni
con precipitazione
superiore a 0.3mm
Anno 2012
20
2
0
gen
0
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
7
140
14
Precipitazione cumulata
n° gg>0.3mm
120
12
100
10
Figura 6
Imola:
8
60
6
40
4
Precipitazione
cumulata mensile
e numero di giorni
con precipitazione
superiore a 0.3mm
mm
num. gg.
80
Anno 2012
20
2
0
gen
0
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
La tendenza, nel confronto tra le piovosità negli anni, è riscontrabile anche per Imola: in questo caso
la somma totale su base annua evidenzia una piovosità di 531 mm rispetto ai 502 mm del 2011, ancora
inferiore (-49%) alle precipitazioni avutesi nel 2010 (1031 mm). A differenza di Bologna, a Imola nel mese
di luglio si sono registrati 23mm di pioggia (Figura 6), mentre a ottobre si sono registrate precipitazioni
inferiori del 46% rispetto allo stesso mese nella postazione urbana di Bologna.
Il numero totale di giorni piovosi è equiparabile fra le due postazioni (284 giorni a Bologna, 283 giorni
a Imola) e il maggior numero di giorni con pioggia è distribuito negli stessi mesi.
Direzione e velocità del vento
La direzione di provenienza del vento (°) è utile per valutare il trasporto degli inquinanti in
atmosfera e può dare indicazioni sulla zona da e verso cui questi ultimi tendono a diffondere. La velocità
del vento (m/s) influenza l’allontanamento degli inquinanti dalle sorgenti di emissione e risulta
determinante per quanto riguarda i meccanismi di accumulo o di dispersione in funzione della sua
intensità.
La rosa dei venti fornisce una rappresentazione in frequenza della distribuzione delle classi di
velocità del vento per settore di provenienza. Le rose dei venti presentate in figura 7 sono relative
all’anno 2012.
0°
1500
337.5°
1200
315°
0°
1200
337.5°
22.5°
45°
315°
22.5°
45°
900
900
600
292.5°
67.5°
600
292.5°
67.5°
300
300
270°
90°
247.5°
112.5°
225°
135°
202.5°
0
157.5°
3
180°
6 10
16
270°
90°
247.5°
112.5°
225°
135°
202.5°
(knots)
0
157.5°
3
180°
6 10
16
0
1.5 3.1 5.1 8.2
(m/s)
Bologna
(knots)
Wind speed
Wind speed
0
1.5 3.1 5.1 8.2
(m/s)
Imola
Figura 7 – Rosa dei venti, anno 2012
8
La distribuzione delle velocità indica una prevalenza delle classi di intensità relativamente modesta,
con valori inferiori a 3 m/s per la maggior parte dell’anno e con velocità leggermente più elevate a Imola
rispetto a Bologna. Le direzioni del vento più frequenti sull’intero periodo 2012 sono diverse tra le due
postazioni: SudOvest e Ovest per la stazione urbana di Bologna, Ovest-NordOvest e adiacenti per Imola.
In figura 8 ed in figura 9 sono rappresentate le direzioni e le velocità dei venti elaborate per stagione
(come mesi invernali sono stati considerati gennaio, febbraio e dicembre dello stesso anno).
Nel periodo autunno - inverno si osserva una prevalenza dei venti provenienti dai quadranti
occidentali, con preponderanza: per Bologna dalle direzioni SudOvest e Ovest per il trimestre invernale e
Ovest per l’autunno, con velocità del vento generalmente comprese tra 1 e 4 m/s; per Imola dalla
direzione Ovest-NordOvest in inverno e sia da SudOvest che da Ovest-NordOvest in autunno, con intensità
del vento mediamente più elevate rispetto a Bologna.
Nel periodo primavera - estate si assiste alla presenza di venti provenienti anche dai quadranti
orientali, con direzioni prevalenti: per Bologna dai settori tra SudOvest e Ovest-NordOvest ma anche
abbastanza uniformemente da tutto il quadrante Nord-Est in estate, principalmente da SudOvest con una
componente minore da Est in primavera; per Imola invece tra Ovest e NordOvest e da Est in estate,
mentre in primavera spicca una maggiore distribuzione delle direzioni di provenienza da tutti i settori.
In primavera si nota per entrambe le postazioni una percentuale maggiore di velocità dei venti in
classi più alte, con valori compresi nell’intervallo di 3-5 m/s, rispetto al periodo autunno-inverno.
INVERNO
0°
500
337.5°
PRIMAVERA
22.5°
400
315°
0°
500
337.5°
45°
400
315°
300
292.5°
292.5°
100
270°
90°
247.5°
112.5°
225°
270°
90°
247.5°
135°
112.5°
225°
157.5°
3
180°
6 10 16
0 1.5 3.1 5.1 8.2
135°
202.5°
(knots)
Wind speed
(m/s)
0
157.5°
3
337.5°
315°
180°
6 10 16
0 1.5 3.1 5.1 8.2
ESTATE
0°
400
67.5°
200
100
0
45°
300
67.5°
200
202.5°
22.5°
(knots)
Wind speed
(m/s)
AUTUNNO
22.5°
400
315°
45°
300
0°
500
337.5°
22.5°
45°
300
200
292.5°
67.5°
292.5°
100
100
270°
90°
247.5°
112.5°
225°
135°
202.5°
0
157.5°
3
180°
6 10 16
0 1.5 3.1 5.1 8.2
67.5°
200
(knots)
Wind speed
(m/s)
270°
90°
247.5°
112.5°
225°
135°
202.5°
0
157.5°
3
180°
6 10 16
0 1.5 3.1 5.1 8.2
(knots)
Wind speed
(m/s)
Figura 8 – Rose del vento stagionali per la stazione meteorologica
Urbana di Bologna - anno 2012
9
INVERNO
PRIMAVERA
0°
500
337.5°
22.5°
400
315°
0°
250
337.5°
45°
200
315°
300
292.5°
67.5°
292.5°
50
270°
90°
247.5°
112.5°
225°
270°
90°
247.5°
135°
112.5°
225°
157.5°
3
180°
6 10 16
135°
202.5°
(knots)
Wind speed
(m/s)
0 1.5 3.1 5.1 8.2
0
157.5°
3
22.5°
0°
400
337.5°
45°
300
315°
292.5°
67.5°
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100
270°
90°
247.5°
112.5°
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157.5°
3
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200
67.5°
0
22.5°
300
200
292.5°
202.5°
(knots)
Wind speed
(m/s)
AUTUNNO
0°
400
315°
180°
6 10 16
0 1.5 3.1 5.1 8.2
ESTATE
337.5°
67.5°
100
100
0
45°
150
200
202.5°
22.5°
180°
6 10 16
0 1.5 3.1 5.1 8.2
(knots)
Wind speed
(m/s)
270°
90°
247.5°
112.5°
225°
135°
202.5°
0
157.5°
3
180°
6 10 16
0 1.5 3.1 5.1 8.2
(knots)
Wind speed
(m/s)
Figura 9 – Rose del vento stagionali per la stazione meteorologica
Mario Neri di Imola - anno 2012
Altezza di rimescolamento
L’altezza dello strato di rimescolamento rappresenta la distanza dal suolo alla zona d’inversione
termica ed è lo strato all’interno del quale avviene la dispersione degli inquinanti per effetto di moti
turbolenti (sia di origine termica, dovuti al riscaldamento della superficie, che di origine meccanica,
dovuti al vento). Tale parametro influenza significativamente la concentrazione degli inquinanti, per cui
in linea di principio maggiore è l’altezza di rimescolamento minore sarà la concentrazione.
L’altezza dello strato di rimescolamento ha un intervallo di oscillazione giornaliero e stagionale,
dipendendo dal ciclo radiativo del suolo e dalle condizione meteorologiche. Durante il ciclo giornaliero lo
spessore dello strato di rimescolamento raggiunge normalmente il suo massimo nel pomeriggio
(mediamente 1500m, con picchi massimi di 2500m) e va affievolendosi nelle ore successive, fino a
raggiungere il suo minimo nelle ore notturne.
In figura 10 sono riportate le altezze di rimescolamento medie mensili elaborate per le aree urbane
di Bologna e di Imola dal pre-processore meteorologico CALMET utilizzando i valori misurati dalle stazioni
meteorologiche della rete Arpa-SIMC e una serie di informazioni sulle caratteristiche del territorio
(orografia, uso del suolo, ecc.). L’andamento relativo all’area di Imola risulta sostanzialmente in linea con
quello dell’agglomerato di Bologna, con differenze leggermente maggiori nei mesi estivi.
10
1200
Bologna
Imola
1000
m
800
600
400
200
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 10 – Altezza dello strato di rimescolamento (m) – medie mensili 2012
In figura 11a e 11b sono riportati i tipici andamenti dell’altezza di rimescolamento elaborati sulle 24
ore nelle varie stagioni. Tali andamenti giornalieri mostrano come vi sia una tendenza all’innalzamento a
partire dal mattino, fino a raggiungere il valore massimo verso le ore 16 nel semestre estivo e verso le ore
14 nel semestre invernale, e successivamente un più rapido abbassamento all’approssimarsi delle ore
serali e notturne.
In tutte le stagioni i minimi sono distribuiti uniformemente nelle stesse ore notturne sia su Bologna
sia su Imola.
Nelle ore diurne la variazione stagionale è molto più marcata: le altezze di rimescolamento massime
si registrano in estate, in concomitanza con la maggior frequenza di condizioni instabili; quelle minime nel
periodo invernale.
2500
Bologna
2000
m
1500
1000
500
0
1
2
3
4
5
6
7
8
PRIMAVERA
9
10
11
ESTATE
12
13
14
15
INVERNO
16
17
18
19
20
21
22
23
24
AUTUNNO
Figura 11a - Altezza dello strato di rimescolamento (m) - giorno tipo 2012
11
2500
Imola
2000
m
1500
1000
500
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
PRIMAVERA
11
12
13
ESTATE
14
15
16
INVERNO
17
18
19
20
21
22
23
24
AUTUNNO
Figura 11b - Altezza dello strato di rimescolamento (m) - giorno tipo 2012
Stabilità atmosferica
Le categorie di stabilità atmosferica sono utili ai fini della valutazione delle condizioni presenti nello
strato di rimescolamento, ovvero del grado di turbolenza che lo caratterizza e conseguentemente della
rapidità della dispersione delle sostanze inquinanti nell'aria o viceversa del loro accumulo.
Le diverse condizioni di stabilità atmosferica vengono solitamente rappresentate mediante una
classificazione semplificata, di tipo qualitativo, detta Pasquill-Gifford, che prevede 6 categorie di
intensità della turbolenza atmosferica:
classe A o fortemente instabile
classe B o moderatamente instabile
classe C o debolmente instabile
classe D o neutra
classe E o debolmente stabile
classe F o stabile.
Di seguito vengono riportate le elaborazioni relative ai giorni tipo stagionali della frequenza con cui
ricorrono le varie classi di stabilità, stimate dal pre-processore CALMET per Bologna e per Imola per l’anno
2012.
Dai grafici di Bologna (Figure 12 e 13) si osserva la presenza di classi di stabilità F relativa a
condizioni stabili, calcolate sulle diverse stagioni dell’anno, nelle prime ore della giornata e nelle ore
serali, con una distribuzione temporale diversa a seconda della stagione. Dal confronto tra le elaborazioni
invernali-autunnali ed estive si nota che nel primo caso, a causa di temperature più basse che
contribuiscono al mantenimento delle condizioni di inversione termica, la classe F risulta essere presente
per un maggior numero di ore, mentre in estate grazie a temperature più elevate che portano al
dissolvimento anticipato delle inversioni termiche notturne, la classe F si presenta in prima mattina
scomparendo verso le ore 6 per comparire la sera a partire dalle ore 20.
Il confronto stagionale permette inoltre di evidenziare la maggior presenza della classe D riferita a
condizioni neutrali nelle giornate inverno-autunnali, mentre la classe A, che indica condizioni fortemente
instabili, è presente solo nel periodo primaverile e soprattutto estivo e quasi esclusivamente nelle ore
centrali della giornata.
I medesimi andamenti possono ritrovarsi nei dati elaborati per la stazione meteorologica di Imola
(Figure 14 e 15), con la differenza che nel periodo estivo e primaverile diminuiscono le ore e la frequenza
della classe A, fortemente instabile, a favore della classe D in primavera e delle classi B e C in estate.
12
Giorno Tipo Invernale
100%
90%
80%
70%
60%
F
E
D
C
B
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Giorno Tipo Primaverile
100%
90%
80%
70%
60%
F
E
D
C
B
A
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Figura 12 – BOLOGNA: Classi di stabilità per giorno tipo stagionale - anno 2012
13
Giorno Tipo Estivo
100%
90%
80%
70%
60%
F
E
D
C
B
A
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Giorno Tipo Autunnale
100%
90%
80%
70%
60%
F
E
D
C
B
A
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Figura 13 –BOLOGNA: Classi di stabilità per giorno tipo stagionale - anno 2012
14
Giorno Tipo Invernale
100%
90%
80%
70%
60%
F
E
D
C
B
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Giorno Tipo Primaverile
100%
90%
80%
70%
60%
F
E
D
C
B
A
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Figura 14 – IMOLA: Classi di stabilità per giorno tipo stagionale - anno 2012
15
Giorno Tipo Estivo
100%
90%
80%
70%
60%
F
E
D
C
B
A
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Giorno Tipo Autunnale
100%
90%
80%
70%
60%
F
E
D
C
B
A
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Figura 15 – IMOLA: Classi di stabilità per giorno tipo stagionale - anno 2012
16
ELABORAZIONE DEI DATI DI QUALITA’ DELL’ARIA
In questo capitolo l’esame dei dati rilevati nell’anno 2012 dalle stazioni della rete di monitoraggio sul
territorio provinciale di Bologna è stato affrontato riferendosi ai valori limite e valori obiettivo definiti
dalla normativa nazionale vigente ed utilizzando tabelle ed elaborati grafici riferiti sia al periodo di
osservazione sia agli andamenti temporali almeno degli ultimi cinque anni.
Per ogni inquinante monitorato sono riportati una tabella introduttiva relativa agli indicatori statistici
dell’anno per ciascuna stazione di misura (elaborati sui valori orari per i gas e su valori medi giornalieri
per il particolato), il relativo box plot e gli andamenti delle medie mensili mediante specifici grafici.
Nella tabella riassuntiva iniziale sono indicati i superamenti del valore limite annuale in arancio e i
casi con una percentuale di dati validi inferiore al 90% in grigio. Per ciascun parametro analizzato è data
inoltre indicazione dei valori che ricadono al di sotto del limite di quantificazione dello strumento (limite
che rappresenta la più bassa concentrazione dell’inquinante che può essere misurata).
Il box-plot costituisce una descrizione sintetica della distribuzione dei dati secondo un carattere
quantitativo tramite semplici indici di dispersione e di posizione. La linea interna alla scatola rappresenta
la mediana della distribuzione; le linee estreme rappresentano il 25° ed il 75°percentile. Le linee che si
allungano dai bordi della scatola (baffi) individuano gli intervalli fino ai valori rispettivamente del 5° e 95°
percentile. Inoltre vengono evidenziati i punti relativi al valor medio, al 98° percentile e al valore
massimo registrati. Il box-plot fornisce indicazioni sulle caratteristiche salienti della distribuzione dei dati,
in particolare per quanto riguarda la simmetria della sua forma.
Oltre ad alcune elaborazioni specifiche per parametro, per gli inquinanti più significativi (NO2, O3,
C6H6) sono stati aggiunti i grafici inerenti gli andamenti dei giorni tipo, con particolare attenzione alle
differenze stagionali o tra giorni feriali/festivi. Il giorno tipo rappresenta un ipotetico giorno medio
annuale o stagionale dove si evidenziano i comportamenti ricorrenti e si ottiene mediando i valori di
concentrazione rilevati alla medesima ora nel periodo considerato. Si precisa che tutti gli orari sono
indicati in ora solare.
Per ciascun inquinante è inoltre riportata la serie storica dei valori medi annuali a partire dal 2002,
dove disponibile. Per PM10 e O3, parametri maggiormente soggetti a superamenti dei limiti normativi,
sono stati confrontati gli andamenti negli anni del numero di giorni critici (favorevoli all'accumulo degli
inquinanti al suolo) e degli effettivi superamenti del valore limite orario.
Alle stazioni di misura la normativa vigente richiede che siano applicati gli obiettivi di qualità indicati
all’Allegato I del D.Lgs. 155/2010, per i quali è previsto una copertura minima annuale di dati pari al 90%.
Nell’elaborazione mensile sono stati ritenuti sufficientemente rappresentativi i valori calcolati su una
percentuale di dati validi almeno del 75%. Ai fini dell’elaborazione giornaliera sono richiesti almeno 18
dati orari (75% di dati validi nel giorno).
Nella tabella 3 viene riportata per ciascuna stazione e ciascun analizzatore l’efficienza percentuale
raggiunta nel 2012. Dai valori si osserva un rendimento complessivo della rete provinciale di Bologna pari
al 94%, con valori percentuali dei singoli analizzatori spesso vicini al 100%. La stazione di Imola Ferrari
presenta un rendimento percentuale basso poiché è stata disattivata il 1 agosto 2012 e pertanto non ha
raggiunto la copertura annuale di dati validi richiesta dalla norma. Rendimenti inferiori al 95% si segnalano
per Castelluccio in ragione di problemi strumentali legati agli analizzatori di polveri e ad alcune anomalie
sui controlli di taratura per l’analizzatore di NOX.
STAZIONE
Bologna - Porta San Felice
San Lazzaro
Bologna - Giardini Margherita
Bologna - Villa Torchi
Bologna - Chiarini
Imola - De Amicis
Imola - Ferrari (*)
Bentivoglio – San Marino
NO2
99%
99%
99%
98%
95%
98%
58%
99%
Molinella – San Pietro Capofiume
Porretta Terme - Castelluccio
96%
94%
CO
99%
98%
PM10
99%
98%
99%
97%
96%
96%
56%
100%
PM2.5
99%
O3
99%
99%
98%
90%
95%
93%
BTX
96%
94%
98%
58%
98%
97%
97%
(*) Attiva fino al 31 luglio
Tabella 3 – Rendimenti annuali degli analizzatori della rete - anno 2012
17
BIOSSIDO
AZOTO– NO2 e NOX
BIOSSIDODIDIAZOTO
AZOTOE EOSSIDI
OSSIDIDIAZOTO
Che cos’è
Con il termine NOx viene indicato genericamente l’insieme dei due più importanti ossidi di azoto a livello di
inquinamento atmosferico, ossia: l’ossido di azoto (NO) e il biossido di azoto (NO2). Il biossido di azoto, gas bruno di
odore acre e pungente, contribuisce alla formazione dello smog fotochimico, delle piogge acide ed è tra i precursori
di alcune frazioni significative del PM10.
Come si origina
L’ossido di azoto (NO) si forma principalmente per reazione dell’azoto contenuto nell’aria (circa 78% N2) con
l’ossigeno atmosferico in processi che avvengono ad elevata temperatura; successivamente subisce una ossidazione
spontanea ad NO2. Le principali sorgenti di NO2 sono i gas di scarico dei veicoli a motore, gli impianti di riscaldamento
e alcuni processi industriali.
NO2 anno 2012 - Concentrazioni in µg/m3
Stazione
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
DE AMICIS
FERRARI
SAN MARINO
SAN PIETRO CAPOFIUME
CASTELLUCCIO
VALORE LIMITE
> valore limite
N. dati validi
8302
8355
8373
8238
8026
8247
4876
8303
8108
7937
MIN
50°
MEDIA
90°
95°
98°
MAX
n° sup. orari
200 µ g/m 3
<12
<12
<12
<12
<12
<12
<12
<12
<12
53
32
28
28
21
22
24
<12
<12
55
36
31
30
25
26
31
16
<12
87
63
57
55
49
53
63
37
<12
99
74
64
66
58
63
77
46
<12
112
88
75
81
69
76
102
58
<12
192
154
112
156
140
127
209
125
41
0
0
0
0
0
0
0
4
0
0
n° max sup.
18
Media annuale
40 µg/m3
percentuale di dati validi inferiore al 90%
Tabella 4 – Biossido di azoto: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge - anno 2012
220
200
180
160
µg/m3
140
120
100
80
60
40
20
0
Porta San San Lazzaro Giardini Villa Torchi Via Chiarini De Amicis San Marino San Pietro Castelluccio
Felice
Margherita
Capofiume
< L.Q.
Figura 16 – NO2 : Box Plot delle statistiche annuali 2012
Relativamente all’anno in esame, la media annuale di biossido di azoto non rispetta il valore limite di
legge (40 µg/m3) nella sola stazione di Porta San Felice (Tabella 4).
Il valore limite sulla media oraria di 200 µg/m3 da non superare per più di 18 ore nel corso di un anno,
viene rispettato in tutte le stazioni. Anche per il 2012 la soglia di allarme di 400 µg/m3 non è mai stata
raggiunta da nessuna centralina. Questa situazione evidenzia che gli episodi acuti legati a concentrazioni
orarie elevate di NO2 non rappresentano un elemento di criticità.
18
Dall’analisi del box plot (Figura 16) si evidenzia una maggior dispersione dei valori di concentrazione
dell’NO2 per la stazione di San Marino, con media leggermente più elevata rispetto alle altre stazioni di
fondo urbano o suburbano. Tra le stazioni da traffico soltanto Porta San Felice presenta una distribuzione
di valori nettamente diversa rispetto a quelle delle stazioni di fondo. Castelluccio ha valori poco dispersi e
concentrati intorno al valore medio, oltre che in gran parte al di sotto del limite di quantificazione.
L'analisi delle concentrazioni medie mensili calcolate per l'anno 2012 (Figure 17 e 18, Tabella 5)
permette di evidenziare l’andamento stagionale. Per quanto concerne le stazioni dell’Agglomerato, i
valori medi di biossido di azoto più elevati sono stati registrati dalla stazione da traffico di Porta San
Felice. Sia nelle stazioni dell’Agglomerato che in quelle di Pianura si osserva che i valori medi mensili più
elevati si rilevano nei trimestri invernale e autunnale. Presso Castelluccio, stazione dell’Appennino, i
valori di NO2 raggiungono al massimo 6 µg/m3 nel mese di febbraio.
GIARDINI MARGHERITA
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
VIA CHIARINI
VILLA TORCHI
80
70
60
µg/m3
50
40
30
20
10
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 17 – Agglomerato - NO2 Concentrazioni medie mensili 2012
CASTELLUCCIO
DE AMICIS
SAN MARINO
FERRARI
80
70
60
µg/m3
50
40
30
20
10
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 18– Pianura e Appennino - NO2 Concentrazioni medie mensili 2012
19
3
NO2 (µg/m ) – medie mensili anno 2012
gen
71
46
49
43
41
37
30
53
33
4
Stazione
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
DE AMICIS
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
- analizzatore non attivo
feb
73
58
58
54
48
40
31
64
35
6
mar
61
44
39
40
31
39
17
38
18
4
apr
44
26
29
21
17
18
10
21
8
3
mag
42
24
25
20
12
14
8
16
8
3
giu
42
22
14
17
12
10
6
13
8
2
lug
43
21
13
17
13
10
6
17
6
2
ago
39
24
13
17
11
14
15
6
1
set
57
45
21
24
19
18
26
9
3
ott
59
38
27
29
26
23
29
13
3
nov
64
37
34
37
31
34
35
20
3
dic
64
43
50
45
38
57
43
29
3
Tabella 5 – NO2 Concentrazioni medie mensili 2012
Il monossido di azoto (NO) è un inquinante primario che, una volta liberato in atmosfera, viene
ossidato a biossido di azoto (NO2) con una rapidità assai variabile a seconda delle condizioni
meteorologiche. In generale NO può persistere diverse ore in tipiche condizioni invernali di cielo coperto e
bassa temperatura, mentre in condizioni tipicamente estive, caratterizzate da forte radiazione solare e
temperatura elevata, l'ossidazione avviene completamente nel giro di pochi minuti. NO2 rappresenta
quindi un tipico caso di inquinante secondario, la cui concentrazione in aria ambiente dipende solo in
parte dalla prossimità a sorgenti emissive, essendo fortemente condizionata anche dalla situazione
meteorologica.
Tipicamente NO2 raggiunge le concentrazioni più elevate durante l'inverno, quando la sua produzione
raggiunge i valori massimi a causa del funzionamento degli impianti di riscaldamento. Durante i mesi più
caldi, invece, viene efficacemente disperso dalle correnti ascensionali. Inoltre prolungate condizioni di
elevata intensità delle radiazioni ultraviolette innescano nell'atmosfera complesse reazioni chimiche, tra i
cui effetti è compresa pure una rimozione di NO2 a seguito della sua trasformazione in acido nitrico e
nitrati.
Al fine di ricavare un’indicazione circa l’efficacia di ossidazione del monossido di azoto in atmosfera,
si è scelto di calcolare il rapporto NO2/NO. Tale rapporto varia al variare della distanza dalle sorgenti di
emissione. Infatti al momento dell’emissione il rapporto tra NO2 e NO è a favore di quest’ultimo. Man
mano che la massa d’aria si allontana, il monossido si ossida per la quasi totalità in NO2, per cui il
rapporto NO2/NO tende a valori più elevati lontano dalle fonti di emissione dove prevalgono processi di
natura chimico-fisica. In figura 19 viene presentato il valore mensile di questo rapporto per l’anno in
esame per ciascuna stazione della rete.
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
14
12
NO2/NO
10
8
6
4
2
0
CASTELLUCCIO
DE AMICIS
FERRARI
GIARDINI
MARGHERITA
PORTA SAN
FELICE
SAN LAZZARO
SAN MARINO
SAN PIETRO
CAPOFIUME
VIA CHIARINI
VILLA TORCHI
Figura 19 – Rapporto NO2 /NO - anno 2012
20
Si nota come i valori più elevati per il rapporto NO2/NO vengano raggiunti nelle stazioni di fondo
urbano o suburbano durante i mesi estivi, quando in prossimità delle aree urbane l'ossidazione di NO ad
NO2 risulta molto spinta, mentre la rimozione di NO2 ad acido nitrico e nitrati è meno marcata che nei siti
rurali o remoti. Nelle stazioni da traffico il rapporto anche durante l'estate rimane contenuto, a causa
della presenza di NO recentemente emesso e non ancora ossidato. L'unica stazione con valori del rapporto
più elevati durante l'inverno è quella di Castelluccio, a causa della notevole distanza dalle fonti di
emissione: durante l'estate sia NO che NO2 vengono in larga parte ossidati prima di giungere sul posto
trasportati con le masse d'aria, mentre d'inverno è soprattutto l’ossidazione di NO a risultare efficace.
Per visualizzare l’andamento giornaliero caratteristico di NO2 si è fatto ricorso all’elaborazione dei
giorni tipo per le stazioni da traffico Porta San Felice (Figura 20) e di fondo urbano Giardini Margherita
(Figura 21), considerando separatamente giorni feriali, sabato e domenica.
L’andamento delle concentrazioni del giorno tipo mostra una certa dipendenza dai flussi veicolari,
osservabile in entrambe le stazioni, seppur più accentuata per Porta San Felice. Le concentrazioni più
elevate infatti si registrano in corrispondenza delle ore di punta del traffico, mattutina (attorno alle 8) e
serale (attorno alle 20).
Dall’analisi stagionale emerge come le concentrazioni raggiungano minimi più accentuati nelle ore
centrali delle giornate estive, sia per effetto delle reazioni fotochimiche che convertono NO2 ad acido
nitrico (HNO3), sia per effetto delle diverse condizione meteorologiche che in estate sono caratterizzate
da maggiore trasporto orizzontale e dispersione turbolenta rispetto al periodo invernale.
100
80
80
60
60
ug/m3
ug/m3
100
40
40
20
20
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
feriale
2
sabato
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
domenica
Figura 20 – Porta San Felice: Giorno tipo invernale ed estivo NO2
100
80
80
60
60
ug/m3
ug/m3
100
40
40
20
20
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
feriale
sabato
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
domenica
Figura 21 – Giardini Margherita: Giorno tipo invernale ed estivo NO2
21
In figura 22 e nella successiva tabella 6 sono riportati i valori delle medie annuali rilevate a partire
dal 2002; nel grafico non sono state inserite le stazioni di Villa Torchi, Via Chiarini, Castelluccio e Ferrari
per la presenza di serie storiche molto ridotte.
Non si evince un trend univoco sul lungo periodo per gli anni considerati. Per le stazioni da traffico si
osserva che il valore limite annuale di 40 µg/m3 è stato sempre superato a Porta San Felice, mentre nella
stazione di San Lazzaro sono state registrate medie annuali sotto il valore limite a partire dal 2011. Per le
stazioni di Giardini Margherita e di San Pietro Capofiume si conferma un trend in diminuzione a partire dal
2006-2007, anche se le medie di alcuni anni non sono pienamente rappresentative in quanto calcolate su
una percentuale di dati validi inferiore al 90%. In controtendenza San Marino, dove viene registrato un
lieve incremento delle concentrazioni medie annuali nell’ultimo quinquennio. Nell’area urbana di Imola
l’andamento delle medie annuali della stazione da traffico De Amicis mostra un superamento del valore
limite al 2008, seguito da una diminuzione negli ultimi quattro anni.
80
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
DE AMICIS
SAN MARINO
70
60
µg/m3
50
40
30
20
10
0
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Figura 22 – NO2 Confronto medie annuali 2002-2012
3
Stazione
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
DE AMICIS
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
2002
50
47
37
41
36
-
NO2 (µg/m ) – Medie annuali 2002 - 2012
2003
2004
2005
2006
2007
2008
52
58
66
71
64
52
42
39
55
54
54
50
41
41
43
51
42
45
41
38
44
38
41
46
22
24
26
27
21
-
2009
52
40
43
32
29
19
-
2010
52
44
34
36
26
19
-
2011
62
36
36
28
26
31
19
30
16
-
2012
55
36
31
30
25
26
31
16
3
Tabella 6 – NO2: Andamento temporale delle medie annuali
22
Il Decreto Legislativo del 13 agosto 2010, n. 155 stabilisce inoltre il livello critico per la protezione
della vegetazione per la concentrazione nell’aria ambiente di ossidi di azoto, NOX, fissato in 30 µg/m3
come valore medio annuo.
La normativa pone questo limite unicamente per le stazioni ubicate ad oltre 20 km dalle aree urbane
e ad oltre 5 km da altre zone edificate, impianti industriali, autostrade o strade di grande comunicazione.
Questi criteri sono soddisfatti, per la rete di rilevamento della provincia di Bologna, dalle stazioni di fondo
rurale San Pietro Capofiume e di fondo remoto Castelluccio, dove il limite per la protezione della
vegetazione per il 2012 risulta rispettato (Tabella 7).
NOX anno 2012 - Concentrazioni in µg/m3
N. dati validi
Stazione
MEDIA
8109
26
CASTELLUCCIO
7937
5
LIVELLO CRITICO
Media annuale
Tabella 7
3
30 µg/m
Protezione della
Vegetazione:
NOX
Media annuale
2012
23
OZONO
OZONO – O3
Che cos’ è
L’ozono è un componente gassoso dell’atmosfera, molto reattivo e aggressivo. Negli strati alti dell’atmosfera
terrestre (stratosfera) è di origine naturale e aiuta a proteggere la vita sulla Terra, creando uno scudo che filtra i
raggi ultravioletti del Sole. Invece negli strati bassi dell’atmosfera terrestre (troposfera) è presente in concentrazioni
elevate a seguito di situazioni d’inquinamento e provoca disturbi irritativi all’apparato respiratorio e danni alla
vegetazione.
Come si origina
Oltre che in modo naturale, per interazione tra i composti organici emessi in natura e l’ossigeno dell’aria sotto
l’irradiamento solare, l’ozono si produce anche per effetto dell’immissione di solventi e ossidi di azoto dalle attività
umane. L’immissione di inquinanti primari (prodotti dal traffico, dai processi di combustione, dai solventi delle
vernici, dall’evaporazione di carburanti etc.) favorisce quindi la produzione di un eccesso di ozono rispetto alle
quantità altrimenti presenti in natura durante i mesi estivi.
O3 anno 2012 - Concentrazioni in µg/m
Stazione
GIARDINI MARGHERITA
VIA CHIARINI
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
N. dati
validi
8344
7937
4858
8212
8147
8137
MIN
<10
<10
<10
<10
<10
50°
35
33
42
42
62
MEDIA
46
46
53
49
64
90°
103
110
124
106
92
95°
122
135
149
125
101
3
98°
141
155
168
139
113
MAX
197
215
214
188
156
Tabella 8 – Ozono: Parametri statistici - anno 2012
240
220
200
180
160
µg/m3
140
120
100
80
60
40
20
0
GIARDINI
MARGHERITA
VIA CHIARINI
SAN MARINO
SAN PIETRO
CAPOFIUME
CASTELLUCCIO
< L.Q.
Figura 23 – O3 : Box Plot delle statistiche annuali 2012
Il box plot (Figura 23) evidenzia per Castelluccio una distribuzione dei dati simmetrica e concentrata
attorno al valore mediano ad indicazione di concentrazioni più costanti durante l’anno rispetto alle
rimanenti stazioni, per le quali si osservano distribuzioni che coprono un più ampio intervallo di valori.
Dall'analisi delle concentrazioni medie mensili calcolate per l'anno 2012 (Figura 24 e Tabella 9) è
possibile mettere in evidenza l’andamento stagionale dell’ozono, del tutto concorde e con valori molto
simili in quasi tutte le stazioni in cui questo parametro è stato rilevato (stazioni di fondo). I valori medi
mensili più elevati sono registrati nel trimestre estivo giugno - agosto, con una crescita più graduale nella
transizione inverno-estate ed un brusco calo nel passaggio estate-inverno. Solo a Castelluccio, stazione
dell’Appennino, i valori di O3 rimangono relativamente alti nei mesi invernali.
24
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
GIARDINI MARGHERITA
VIA CHIARINI
FERRARI
120
100
µg/m3
80
60
40
20
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 24 – O3 Concentrazioni medie mensili 2012
3
O3 (µg/m ) – medie mensili anno 2012
gen
7
10
19
13
15
47
Stazione
GIARDINI MARGHERITA
VIA CHIARINI
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
feb
18
27
47
35
43
61
mar
36
41
63
47
54
73
apr
45
45
62
65
63
71
mag
65
65
74
78
72
64
giu
91
87
84
93
77
74
lug
96
95
89
102
85
85
ago
92
96
95
81
93
set
54
43
60
55
60
ott
25
17
30
30
46
nov
11
9
16
18
45
dic
7
7
10
10
51
Tabella 9 – O3 Concentrazioni medie mensili 2012
Per quanto attiene all’ozono troposferico i limiti da rispettare stabiliti dal D.Lgs. 155/2010 per la
protezione della salute umana sono riferiti sia al breve periodo sia al medio-lungo periodo.
Per il breve periodo sono definite 2 soglie di concentrazione limite:
la "soglia di informazione", pari a 180 µg/m3 di ozono misurato in aria come media oraria;
la "soglia di allarme" pari a 240 µg/m3 di ozono misurato in aria come media oraria.
Superamenti della soglia di informazione (Tabella 10) si sono verificati nel solo trimestre estivo in
entrambe le stazioni dell’Agglomerato. Tra le stazioni di Pianura si sono registrati superamenti a San
Marino sull’intero periodo maggio – agosto e a San Pietro Capofiume unicamente nel mese di luglio, mese
che risulta essere il più critico anche per le altre stazioni.
Complessivamente nel 2012 San Marino è la stazione che ha registrato il maggior numero di ore di
superamento. Secondo normativa il calcolo del numero di superamenti nell’anno richiede una percentuale
del 90% di dati validi per cinque mesi su sei nella stagione estiva (da aprile a settembre), condizione non
verificatasi per le stazioni di Via Chiarini e Ferrari.
3
O3 anno 2012 – numero ore di superamento soglia di informazione (180 µg/m )
gen
0
0
0
0
0
0
Stazione
GIARDINI MARGHERITA
VIA CHIARINI
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
feb
0
0
0
0
0
0
mar
0
0
0
0
0
0
apr
0
0
0
0
0
0
mag
0
0
0
3
0
0
giu
6
13
0
20
0
0
lug
2
16
0
23
2
0
ago
2
10
19
0
0
set
0
0
0
0
0
ott
0
0
0
0
0
nov
0
0
0
0
0
dic
0
0
0
0
0
2012
10
39
0
65
2
0
mesi estivi validi < 5
Tabella 10 – Ozono: Superamenti soglia di informazione - anno 2012
Relativamente alla soglia di allarme non si rilevano superamenti in nessuna stazione della rete.
25
Per la protezione della salute umana sul medio e lungo periodo il decreto prevede:
il valore obiettivo pari a 120 µg/m3 da non superare per più di 25 giorni per anno civile come media su
3 anni (con riferimento al triennio 2010-2012 per la prima verifica al 2013). Se non è possibile
determinare le medie su tre anni in base ad una serie intera e consecutiva di dati annui, la
valutazione della conformità ai valori obiettivo si può riferire, come minimo, ai dati relativi a un anno;
l’obiettivo a lungo termine per la protezione della salute umana calcolato come media massima
giornaliera su 8 ore nell’arco di un anno civile, pari a 120 µg/m3.
In tabella 11 è riportato il numero di superamenti del valore obiettivo per l’anno considerato come
media degli ultimi 3 anni. Per tutte le stazioni di cui sono disponibili tre annualità consecutive di dati si
registrano superamenti del limite normativo. Per le stazioni di cui non si dispone delle annualità per
l’elaborazione della media, i valori da considerare (riferiti ad un anno come prevede la normativa) sono
quelli riportati nell’ultima colonna della tabella 12, da cui emerge che il limite risulta superato per Via
Chiarini.
O3 anno 2012 – numero giorni di superamento
valore obiettivo (120 mg/m3)
Stazione
media 3 anni
GIARDINI MARGHERITA
46
VIA CHIARINI
n.d.
FERRARI
n.d.
SAN MARINO
83
66
n.d.
CASTELLUCCIO
LIMITE NORMATIVO
N° max sup.
25
n.d. = anni disponibili < 3
> valore limite
Tabella 11 – Ozono: Superamenti valore obiettivo per la salute umana - anno 2012
3
O3 anno 2012 – numero giorni di superamento obiettivo a lungo termine (120 µg/m )
Stazione
GIARDINI MARGHERITA
VIA CHIARINI
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
gen
0
0
0
0
0
0
feb
0
0
0
0
0
0
mar
0
0
3
0
0
0
apr
0
1
2
2
1
0
mag
3
5
4
14
6
0
giu
13
16
6
21
9
0
lug
20
25
7
25
20
3
ago
19
22
26
18
9
set
3
1
6
4
0
ott
0
0
0
0
0
nov
0
0
0
0
0
dic
0
0
0
0
0
2012
58
70
22
94
58
12
Tabella 12 – Ozono: Superamenti obiettivo a lungo termine per la salute umana - anno 2012
160
160
140
140
120
120
100
100
ug/m3
ug/m3
Le rappresentazioni del giorni tipo stagionale (Figura 25) evidenziano per la stagione estiva un
andamento che segue il processo di formazione dell’inquinante: le concentrazioni risultano più elevate
nelle ore centrali della giornata, caratterizzate da maggiore intensità della radiazione solare. I valori
diurni di concentrazione più alti sono stati registrati nelle stazioni di San Marino e Chiarini.
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
1 2
3 4
5
6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Castelluccio
Giardini Margherita
1
2
San Marino
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
SP Capofiume
Chiarini
Figura 25 – Ozono: Giorno tipo invernale ed estivo
26
In inverno tale andamento è nettamente meno marcato; è interessante notare il giorno tipo di
Castelluccio che appare invece molto più costante e su un livello di concentrazione maggiore rispetto a
tutte le altre centraline. L’ozono è infatti un tipico inquinante secondario che può essere soggetto al
trasporto per opera delle correnti d’aria verso aree rurali, che si trovano così ad essere interessate da
livelli più elevati di ozono rispetto alle aree urbane più vicine. Inoltre nelle città una parte dell'ozono,
elemento molto reattivo, viene eliminato per reazione con l'ossido di azoto, mentre nelle aree suburbane
o rurali ne è favorito l’accumulo a causa di concentrazioni inferiori di NO ed altri composti organici.
Il D.Lgs. 155/2010 introduce inoltre un valore obiettivo e un obiettivo a lungo termine per la
protezione della vegetazione, entrambi riferiti all’AOT40 (Accumulated exposure Over a Threshold of 40
ppb). Questo parametro è definito come la somma delle differenze tra le concentrazioni orarie superiori a
80 µg/m3 e il valore di 80 µg/m3 sull’intera stagione vegetativa (fissata nel trimestre maggio-luglio),
utilizzando i valori orari rilevati ogni giorno tra le h 8:00 e le h 20:00, ora dell’Europa Centrale.
I limiti normativi di tale indicatore (misurato in µg/m3*h) sono fissati a 18000 come media su 5 anni
per il valore obiettivo e a 6000 in riferimento all’anno in esame per l’obiettivo a lungo termine. Se non è
possibile determinare le medie su cinque anni in base ad una serie intera e consecutiva di dati annui, la
valutazione della conformità ai valori obiettivo si può riferire, come minimo, ai dati relativi a tre anni.
La normativa definisce anche i criteri per l’individuazione delle stazioni soggette alle finalità di
questa misurazione; per le loro caratteristiche, le stazioni rappresentative della rete di Bologna sono
quelle di fondo suburbano Via Chiarini e San Marino, di fondo rurale San Pietro Capofiume e di fondo
remoto Castelluccio. Per il 2012 si evidenziano medie superiori ai limiti normativi in tutte le postazioni
considerate (Tabella 13).
Obiettivo a
lungo termine
N. dati
validi
2065
1999
1901
2019
Stazione
VIA CHIARINI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
Valore
obiettivo
(media 5 anni)
AOT40 anno 2012 - Concentrazioni in µg/m3*h
29852
-
34798
47701
30700
6427
18000
6000
LIMITE NORMATIVO
-
> valore limite
Tabella 13
Protezione della
Vegetazione:
AOT40
anno 2012
disponibili < 3 anni di dati
Nelle tabelle 14 e 15 sono riportate le serie storiche 2002 – 2012 dei superamenti rispettivamente
della soglia di informazione e dell’obiettivo a lungo termine. Dai valori disponibili non si evince alcun
trend specifico sul lungo periodo.
3
O3 soglia di informazione – numero ore di superamento media oraria (180 µg/m ) 2002 - 2012
Stazione
GIARDINI MARGHERITA
VIA CHIARINI
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
2002
0
2003
68
2004
16
2005
35
2006
12
2007
14
2008
35
2009
2
2010
0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
27
-
20
12
44
27
38
1
0
21
10
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2011
20
16
0
12
0
0
2012
10
39
0
65
2
0
Tabella 14 – O3: Andamento temporale dei superamenti della soglia di informazione
27
O3 obiettivo a lungo termine – numero giorni di superamento max media 8 h (120 µg/m3) 2002 - 2012
Stazione
GIARDINI MARGHERITA
VIA CHIARINI
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
2002
n.d.
2003
n.d.
2004
n.d.
2005
25
2006
17
2007
39
2008
47
2009
42
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
n.d.
-
n.d.
63
69
68
57
70
11
62
58
-
-
-
-
-
-
-
-
2010
15
2011
66
73
52
94
83
0
2012
58
70
22
94
58
12
Tabella 15 – O3: Andamento temporale dei superamenti dell’obiettivo a lungo termine
VIA CHIARINI
FERRARI
SAN MARINO
GIARDINI MARGHERITA
CASTELLUCCIO
gg. critici Bo
gg. critici Im
100
100
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
num. gg critici
num. sup.
In figura 26 sono riportate le serie annuali dei superamenti dell’obiettivo a lungo termine confrontati
con il numero di giorni favorevoli alla formazione di ozono, definiti come le giornate in cui la temperatura
massima supera i 29°C. Dal punto di vista qualitativo si osserva un andamento generalmente concorde fra
le due grandezze, a conferma di come la formazione dell’ozono sia governata dalle condizioni
meteorologiche.
0
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Figura 26 – O3 Confronto superamenti obiettivo a lungo termine e numero di giorni critici
28
PARTICOLATO
PARTICOLATOPM10
PM10
Che cos’è
Per materiale particolato aerodisperso si intende l’insieme delle particelle atmosferiche solide e liquide aventi
diametro aerodinamico variabile fra 0,1 e circa 100 µm. Il termine PM10 identifica le particelle di diametro
aerodinamico inferiore o uguale ai 10 µm (1 µm = 1millesimo di millimetro). In generale il materiale particolato di
queste dimensioni è caratterizzato da lunghi tempi di permanenza in atmosfera e può, quindi, essere trasportato
anche a grande distanza dal punto di emissione. Ha una natura chimica particolarmente complessa e variabile ed è in
grado di penetrare nell’albero respiratorio umano e, quindi, avere effetti negativi sulla salute.
Come si origina
Il particolato PM10, in parte, è emesso direttamente dalle sorgenti (PM10 primario) e, in parte, si forma in atmosfera
attraverso reazioni chimiche fra altre specie inquinanti (PM10 secondario). Il PM10 può avere sia un’origine naturale
(erosione dei venti sulle rocce, eruzioni vulcaniche, incendi di boschi e foreste), sia antropica (combustioni e altro).
Tra le sorgenti antropiche un importante ruolo è rappresentato dal traffico veicolare. Di origine antropica sono anche
molte delle sostanze gassose che contribuiscono alla formazione di PM10, come gli ossidi di zolfo e di azoto, i COV
(Composti Organici Volatili) e l’ammoniaca.
PM10 anno 2012 - Concentrazioni in µg/m3
Stazione
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
DE AMICIS
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
VALORE LIMITE
N. dati
validi
361
357
361
356
353
351
204
365
359
331
MIN
7
<5
5
<5
<5
<5
5
<5
<5
50°
32
25
21
24
25
24
25
24
10
Media annuale
MEDIA
37
30
26
30
29
29
31
28
11
40
90°
65
53
48
56
54
52
57
52
18
95°
76
62
61
65
64
63
68
60
23
98°
89
76
71
78
73
80
78
70
30
MAX
128
117
103
159
117
132
154
132
51
µg/m3
Tabella 16 – PM10: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge - anno 2012
180
160
140
120
µg/m3
100
80
60
40
20
0
PORTA SAN SAN LAZZARO GIARDINI VILLA TORCHIVIA CHIARINI DE AMICIS SAN MARINO SAN PIETROCASTELLUCCIO
FELICE
MARGHERITA
CAPOFIUME
< L.Q.
Figura 27 – PM10 : Box Plot delle statistiche annuali 2012
La valutazione delle concentrazioni estesa all’intero anno (Tabella 16) mostra che nel 2012 le medie
annuali ottenute non superano il valore limite di 40 µg/m3 in nessuno dei siti di misura, inclusa la stazione
da traffico Porta San Felice nell’agglomerato di Bologna, così come avviene dal 2008.
29
Dal box plot di Figura 27 emerge come le distribuzioni annuali dei dati siano relativamente poco
disperse per la maggior parte delle stazioni e tutte molto simili tra loro; questo in parte si giustifica con la
natura parzialmente secondaria del particolato. Unica eccezione è rappresentata dalla stazione di
Castelluccio, la cui distribuzione risulta poco dispersa e centrata attorno ad un valore medio nettamente
inferiore. Porta San Felice è l’unica fra le stazioni da traffico a presentare valori più alti delle altre
centraline, seppur con differenze più contenute rispetto a quelle osservate per NO2 (Figura 16).
Le medie mensili delle stazioni dell’Agglomerato (Figura 28) evidenziano un andamento stagionale
con concentrazioni più elevate nei mesi invernali per tutte le centraline, soprattutto in gennaio e
febbraio. Andamento analogo si osserva per le stazioni di Pianura (Figura 29). Nell’ultimo trimestre
dell’anno la stazione di Castelluccio risulta invece in controtendenza: ciò si spiega in parte con un
aumento delle precipitazioni (registrati a Porretta Terme 540 mm in 3 mesi, contro i 206 mm di Bologna e
i 162 mm di Imola).
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
70
60
50
µg/m3
40
30
20
10
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 28 – Agglomerato – PM10 Concentrazioni medie mensili 2012
FERRARI
DE AMICIS
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
70
60
50
µg/m3
40
30
20
10
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 29 – Pianura e Appennino - PM10 Concentrazioni medie mensili 2012
30
3
PM10 (µg/m ) – medie mensili anno 2012
gen
58
48
47
49
48
48
46
47
40
8
Stazione
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
DE AMICIS
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
feb
62
51
46
59
51
49
44
59
54
mar
51
39
36
42
38
36
33
41
38
15
apr
27
18
17
18
19
18
18
16
14
7
mag
21
15
15
15
15
15
15
16
16
8
giu
25
21
17
20
21
21
22
21
24
14
lug
27
24
18
20
24
22
22
23
22
14
ago
27
23
19
21
23
22
24
22
16
set
27
21
18
21
19
20
22
20
12
ott
36
31
26
30
30
30
32
26
12
nov
43
35
29
37
33
33
37
32
9
dic
41
34
31
34
30
32
39
33
5
Tabella 17 – PM10 Concentrazioni medie mensili 2012
Il numero dei giorni di superamento del valore limite giornaliero di 50 µg/m3 nell’anno 2012 (Tabella
18) risulta maggiore dei 35 stabiliti dalla normativa in quasi tutte le postazioni, ad eccezione di Giardini
Margherita nell’Agglomerato, Ferrari tra le stazioni di Pianura e Castelluccio. Quest’ultima, stazione di
fondo remoto e quindi lontana da fonti primarie, costituisce un caso a sé stante essendo anche situata ad
una quota che si viene a trovare verosimilmente spesso al di sopra dell’altezza dello strato di
rimescolamento nei mesi invernali. Un’altra particolarità è rappresentata dall’unico superamento
registrato a Castellucio nel mese di Luglio, quando si è verificato un evento di trasporto di sabbia dal
deserto del Sahara.
Le giornate con concentrazioni superiori a 50 µg/m3 sono state registrate nei mesi di gennaio-marzo e
ottobre-dicembre. In tutte le stazioni il maggior numero di superamenti si è verificato nei primi mesi
dell’anno, caratterizzati dal punto di vista meteorologico da scarse precipitazioni.
3
PM10 anno 2012 – numero giorni di superamento della media giornaliera (50 µg/m )
Stazione
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
DE AMICIS
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
gen
17
14
13
13
14
13
13
14
9
0
feb
19
11
11
15
12
9
9
14
15
0
mar
13
4
2
5
4
2
1
7
5
0
apr
2
1
0
1
0
1
1
0
0
0
mag
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
giu
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
lug
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
ago
0
0
0
0
0
0
0
0
0
VALORE LIMITE
set
0
0
0
0
0
0
0
0
0
ott
9
7
2
5
4
6
6
3
0
nov
9
5
4
7
5
5
8
6
0
dic
4
1
1
3
1
2
6
2
0
N° max giorni di superamento
2012
73
43
33
49
40
38
24
55
40
1
35
> valore limite
Tabella 18 – PM10 : Superamenti della media giornaliera e confronto coi limiti di legge - anno 2012
Dall’analisi delle serie storiche (Tabella 19) si evidenzia una tendenza al decremento del numero di
giornate con superamento fino al 2009, un generale aumento negli anni successivi ed una sostanziale
stabilità per il biennio 2011-2012, fatta eccezione per Porta San Felice e Villa Torchi.
3
PM10 – numero giorni di superamento media giornaliera (50 µg/m ) 2002 - 2012
Stazione
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
DE AMICIS
FERRARI
SAN MARINO
2002
102
-
2003
101
-
2004
82
55
-
2005
100
52
-
2006
109
69
-
2007
104
49
-
2008
68
19
38
15
2009
50
20
32
32
2010
63
35
29
43
10
43
2011
69
50
42
43
40
44
36
54
2012
73
43
33
49
40
38
24
55
CASTELLUCCIO
-
-
-
-
-
-
-
16
-
29
-
43
-
40
1
Tabella 19 – PM10: Andamento temporale dei superamenti della media giornaliera
31
GIARDINI MARGHERITA
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
VIA CHIARINI
VILLA TORCHI
SAN MARINO
num. gg. critici
120
120
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
num. gg. critici
num. sup.
Anche confrontando il numero stimato di giorni favorevoli all’accumulo (giorni critici) con gli effettivi
superamenti del valore limite di 50 µg/m3 della media giornaliera di PM10 registrati dal 2002 ad oggi
(Figure 30 e 31) si rileva, in particolare dal 2006 al 2009, un trend in diminuzione per entrambe le
grandezze quale evidenza dell’influenza delle condizioni meteorologiche.
0
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Figura 30 – Bologna e provincia – PM10 Confronto superamenti 50 µg/m3 e numero di giorni critici
FERRARI
num. gg. critici
140
120
120
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
num. gg. critici
num. sup.
DE AMICIS
140
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Figura 31 – Imola – PM10 Confronto superamenti 50 µg/m3 e numero di giorni critici
32
In tabella 20 è riportato il trend 2002 – 2012 dei valori medi annuali di PM10. Dai dati si può rilevare
un leggero decremento negli anni 2006-2009, come già visto associabile ad un calo anche nel numero di
giorni critici a riprova dell’importanza dei fattori meteorologici.
3
Stazione
PORTA SAN FELICE
SAN LAZZARO
GIARDINI MARGHERITA
VILLA TORCHI
VIA CHIARINI
DE AMICIS
FERRARI
SAN MARINO
CASTELLUCCIO
2002
45
-
PM10 (µg/m ) – Medie annuali 2002 - 2012
2003
2004
2005
2006
2007
2008
45
40
42
45
42
37
24
35
35
39
34
29
27
-
2009
34
24
28
29
28
-
2010
34
27
24
28
28
28
-
2011
37
31
29
31
31
30
29
33
30
-
2012
37
30
26
30
29
29
31
28
11
Tabella 20 – PM10: Andamento temporale delle medie annuali
33
PARTICOLATO
PARTICOLATOPM2.5
PM2.5
Che cos’è
Per particolato ultrafine si intendono tutte le particelle solide o liquide sospese nell’aria con dimensioni
microscopiche e quindi inalabili. Il PM2.5 è definito come il materiale particolato con un diametro aerodinamico
medio inferiore a 2.5 micron (1 µm = 1 millesimo di millimetro). Esso è originato sia per emissione diretta (particelle
primarie), che per reazioni nell’atmosfera di composti chimici quali ossidi di azoto e zolfo, ammoniaca e composti
organici (particelle secondarie).
Come si origina
Le sorgenti del particolato possono essere antropiche e naturali. Le fonti antropiche sono riconducibili principalmente
ai processi di combustione quali: emissioni da traffico veicolare, utilizzo di combustibili (carbone, combustibili liquidi,
legno, rifiuti, rifiuti agricoli), emissioni industriali (cementifici, fonderie, miniere). Come per il PM10 le fonti naturali
sono sostanzialmente: aerosol marino, suolo risollevato e trasportato dal vento etc.
PM2.5 anno 2012 - Concentrazioni in µg/m3
Stazione
PORTA SAN FELICE
GIARDINI MARGHERITA
CASTELLUCCIO
N. dati
validi
364
363
347
340
MIN
<5
<5
<5
<5
50°
17
14
16
6
Media annuale
VALORE LIMITE
MEDIA
22
18
20
7
27
90°
44
37
41
12
95°
52
50
49
15
98°
64
62
58
22
MAX
93
94
110
32
µg/m3
Tabella 21 – PM2.5: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge - anno 2012
120
105
90
µg/m3
75
60
45
30
15
0
PORTA SAN FELICE
GIARDINI MARGHERITA
SAN PIETRO
CAPOFIUME
CASTELLUCCIO
< L.Q.
Figura 32 – PM2.5 : Box Plot delle statistiche annuali 2012
Le concentrazioni medie annue risultano nel 2012 significativamente inferiori a 27 µg/m3 (25 µg/m3
+2 µg/m3 margine di tolleranza per il 2012) per tutte le postazioni presenti sul territorio provinciale e
rispettano il valore limite di 25 µg/m3 previsto per il 2015.
In figura 32 il box plot illustra per le stazioni di Pianura e Agglomerato una distribuzione dei dati
molto simile, in virtù della natura parzialmente secondaria del parametro PM2.5. Come già visto per il
particolato PM10 anche in questo caso Castelluccio ha un comportamento a sé stante.
Nel grafico di figura 33 e in tabella 22 vengono raccolte le medie mensili dei valori di concentrazione
del particolato PM2.5 per l’anno 2012.
Nei mesi autunno – invernali del 2012 nelle stazioni di Porta San Felice e San Pietro Capofiume si
registrano medie mensili di PM2.5 più elevate, con valori massimi a febbraio rispettivamente di 40 e 43
34
µg/m3. Anche nella stazione di Giardini Margherita il valore medio mensile massimo è relativo al mese di
febbraio e risulta pari a 37 µg/m3.
CASTELLUCCIO
GIARDINI MARGHERITA
PORTA SAN FELICE
50
40
µg/m3
30
20
10
0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 33 – PM2.5 Concentrazioni medie mensili 2012
3
PM2.5 (µg/m ) – medie mensili anno 2012
Stazione
PORTA SAN FELICE
GIARDINI MARGHERITA
CASTELLUCCIO
gen
40
36
30
6
feb
40
37
43
10
mar
26
22
27
10
apr
13
10
9
3
mag
10
9
11
5
giu
12
10
13
7
lug
14
11
12
8
ago
14
12
13
9
set
15
12
13
7
ott
24
19
21
nov
30
24
25
6
dic
29
22
27
4
Tabella 22 – PM2.5 Concentrazioni medie mensili 2012
Un altro aspetto interessante che emerge dai dati disponibili è il confronto tra i valori medi mensili di
PM2.5 e PM10. In particolare l’andamento mensile dei rapporti percentuali delle due frazioni di
particolato per il 2012 (Figura 34) mostra come a Porta San Felice il rapporto PM2.5/PM10 sia variato da
un minimo di 48% nel trimestre primaverile ad un massimo di 71% nel mese di dicembre; da 59% del mese
di aprile a 83% di novembre per la postazione di Giardini Margherita; per la stazione di San Pietro
Capofiume da 54% di giugno a 82% di dicembre e a Castelluccio da 43% di aprile a 80% di dicembre.
La particelle più fini presenti maggiormente in inverno e autunno possono essere probabilmente
messe in relazione ad un aumento della componente secondaria e ad una maggiore produzione da parte
delle fonti primarie (processi di combustione) più significative in termini emissivi in questi periodi
dell’anno. Nei mesi primaverili ed estivi invece potrebbe essere più significativo il contributo dovuto al
risollevamento, in particolare nelle stazioni da traffico.
Il rapporto medio PM2.5/PM10 su base annuale si è attestato nelle diverse postazioni di misura tra
58% (Porta San Felice) e 69% (San Pietro Capofiume), confermando la rilevanza del contributo del
materiale particolato più fine nell’area di fondo rurale. Ciò può essere giustificato in termini di
formazione e accumulo di particolato secondario, formatosi in atmosfera a seguito della presenza di
precursori gassosi e trasportato dalle masse d’aria nelle zone lontane dalle sorgenti dirette di emissione.
35
100%
80%
60%
40%
20%
CASTELLUCCIO
PORTA SAN FELICE
GIARDINI MARGHERITA
0%
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 34 – Rapporto PM2.5/PM10 : medie mensili 2012
Nel grafico che segue (Figura 35) e nella tabella 23 si riportano le serie storiche disponibili delle
medie annuali di PM2.5 per le stazioni attive. Tale parametro viene monitorato nelle stazioni di Porta San
Felice e di San Pietro Capofiume per tutti gli anni considerati, dall’inizio del 2009 nella stazione di
Giardini Margherita e a partire dal 2012 nella stazione di Castelluccio (omessa dal grafico per la presenza
di un solo dato).
Analogamente al PM10, si può rilevare una leggera diminuzione negli anni 2006-2009, associabile ad
un calo nel numero di giorni critici.
PORTA SAN FELICE
GIARDINI MARGHERITA
35
30
µg/m3
25
20
15
10
5
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Figura 35 – PM2.5 Confronto medie annuali 2004-2012
3
Stazione
PORTA SAN FELICE
GIARDINI MARGHERITA
CASTELLUCCIO
PM2.5 (µg/m ) – Medie annuali 2004 - 2012
2004
2005
2006
2007
2008
2009
28
30
31
28
25
22
17
24
25
26
24
21
21
-
2010
21
17
21
-
2011
23
20
22
-
2012
22
18
20
7
Tabella 23 – PM2.5: Andamento temporale delle medie annuali
36
MONOSSIDO
MONOSSIDODIDICARBONIO
CARBONIO – CO
Che cos’è
Il monossido di carbonio (CO) è un tipico prodotto derivante dalla combustione; è incolore e inodore. Si forma durante
la combustione in condizioni di difetto d’aria, ovvero quando il quantitativo di ossigeno non è sufficiente per ossidare
completamente le sostanze organiche. Poiché il CO ha una affinità per l’emoglobina superiore a quella dell’ossigeno,
concentrazioni eccessive in aria ambiente possono causare emicrania e stanchezza.
Come si origina
La principale sorgente di CO è storicamente rappresentata dal traffico veicolare (circa l’80% delle emissioni a livello
mondiale), essendo presente, in particolare, nei gas di scarico dei veicoli a benzina. La concentrazione di CO emessa
dagli scarichi dei veicoli è strettamente connessa alle condizioni di funzionamento del motore: si registrano
concentrazioni più elevate con motore al minimo e in fase di decelerazione, condizioni tipiche di traffico urbano
intenso e rallentato. La continua evoluzione delle tecnologie utilizzate ha comunque permesso di ridurre al minimo la
presenza di questo inquinante in aria.
3
CO anno 2012 - Concentrazioni in mg/m
Stazione
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
N. dati
validi
8372
8280
MIN
<0.6
<0.6
50°
0.6
<0.6
MEDIA
0.7
<0.6
90°
1.2
0.7
95°
1.3
0.8
98°
1.6
1.1
MAX
3.1
3.6
Tabella 24 – Monossido di carbonio: Parametri statistici - anno 2012
4.0
3.6
3.2
2.8
mg/m3
2.4
2.0
1.6
1.2
0.8
0.4
0.0
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
< L.Q.
Figura 36 – CO : Box Plot delle statistiche annuali 2012
Il box plot (Figura 36) evidenzia per De Amicis una distribuzione più compatta dei valori, in gran
parte entro il limite di quantificazione; i valori di Porta San Felice sono distribuiti parte sotto e parte
sopra il limite di quantificazione.
Il Decreto Legislativo n. 155/2010 stabilisce per il monossido di carbonio un valore limite pari a 10
mg/m3 come massima concentrazione media giornaliera su 8 ore.
Tale valore si determina con riferimento alle medie consecutive su 8 ore, calcolate sulla base dei
dati orari ed aggiornate ad ogni ora. Ogni media su 8 ore in tal modo calcolata è riferita al giorno nel
quale la serie di 8 ore si conclude: la prima fascia di calcolo per un giorno è quella compresa tra le ore
17.00 del giorno precedente e le ore 01.00 del giorno stesso; l’ultima fascia di calcolo per un giorno è
quella compresa tra le ore 16.00 e le ore 24.00 del giorno stesso.
Il valore limite di 10 mg/m3 fissato dalla normativa non è mai stato superato nel 2012 in nessuna
delle due postazioni di misura, con concentrazioni di CO nettamente inferiori, di uno o due ordini di
grandezza, rispetto al valore limite.
37
Le concentrazioni medie mensili (Figura 37 e Tabella 25) presentano valori molto bassi lungo tutto
l’anno, ma più alti in inverno e minori in estate, comunque sempre superiori a Porta San Felice rispetto a
De Amicis.
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
1.4
1.2
1.0
mg/m3
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 37 – CO Concentrazioni medie mensili 2012
3
CO (mg/m ) – medie mensili anno 2012
Stazione
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
gen
0.9
0.7
feb
0.8
0.6
mar
0.7
0.4
apr
0.5
0.3
mag
0.5
0.3
giu
0.5
0.2
lug
0.5
0.2
ago
0.5
0.3
set
0.6
0.2
ott
0.8
0.3
nov
1
0.4
dic
1.2
0.5
Tabella 25 – CO Concentrazioni medie mensili 2012
L'analisi dei dati medi annuali e degli andamenti temporali (Figura 38 e Tabella 26), mostra un trend
in diminuzione a conferma di come tale inquinante abbia cessato di costituire una criticità in entrambi i
siti di misura, analogamente a quanto rilevato su tutto il territorio regionale. Nonostante per l’anno in
esame a Porta San Felice si possa intravedere un aumento del valore medio annuo, questo è tale da non
destare alcuna preoccupazione. Per tale ragione la configurazione della rete di monitoraggio prevede la
rilevazione di questo inquinante solo nelle stazioni da traffico, ovvero dove più alta si presume sia la sua
concentrazione.
38
1.4
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
1.2
1
mg/m3
0.8
0.6
0.4
0.2
0
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Figura 38 – CO Confronto medie annuali 2002-2012
3
Stazione
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
2002
1.3
1.1
CO (mg/m ) – Medie annuali 2002 - 2012
2003
2004
2005
2006
2007
2008
1.3
1.4
1.4
0.8
0.9
0.7
1.0
0.9
0.9
0.8
0.7
0.7
2009
0.7
0.6
2010
0.6
0.6
2011
0.6
0.5
2012
0.7
0.4
Tabella 26 – CO: Andamento temporale delle medie annuali
39
BENZENE
BENZENE – C6H6
Che cos’è
Il benzene è una composto liquido e incolore dal caratteristico odore aromatico pungente, molto volatile a
temperatura ambiente. L’effetto più noto dell’esposizione cronica riguarda la potenziale cancerogenicità del benzene
sul sistema emopoietico (cioè sul sangue).
L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) classifica il benzene come sostanza cancerogena di classe I,
in grado di produrre varie forme di leucemia. La classe I corrisponde a una evidenza di cancerogenicità per l’uomo di
livello “sufficiente”.
Come si origina
In passato il benzene è stato ampiamente utilizzato come solvente in molteplici attività industriali e artigianali
(produzione di gomma, plastica, inchiostri e vernici, nell’industria calzaturiera, nella stampa a rotocalco,
nell’estrazione di oli e grassi etc. ). La maggior parte del benzene oggi prodotto (85%) trova impiego nella chimica
come materia prima per numerosi composti secondari, a loro volta utilizzati per produrre plastiche, resine,
detergenti, fitofarmaci, intermedi per l’industria farmaceutica, vernici, collanti, inchiostri, adesivi e prodotti per la
pulizia. Il benzene è, inoltre, contenuto nelle benzine, nelle quali viene aggiunto, insieme ad altri composti
aromatici, per conferire le volute proprietà antidetonanti e per aumentare il “numero di ottani”.
C6H6 anno 2012 - Concentrazioni in µg/m3
Stazione
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
VALORE LIMITE
N. dati
validi
8111
8228
MIN
<0.5
<0.5
50°
1.5
0.6
Media annuale
MEDIA
1.8
1.0
5.0
90°
3.3
2.2
95°
4.1
3.0
98°
5.0
3.8
MAX
11.0
15.1
µg/m3
Tabella 27 – Benzene: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge - anno 2012
16.5
15.0
13.5
12.0
µg/m3
10.5
9.0
7.5
6.0
4.5
3.0
1.5
0.0
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
< L.Q.
Figura 39 – C6H6 : Box Plot delle statistiche annuali 2012
Come presentato in tabella 27, i valori medi annuali misurati presso entrambe le stazioni da traffico
risultano significativamente inferiori al valore limite di 5 µg/m3 .
La distribuzione dei dati della stazione di Porta San Felice (Figura 39) è raccolta attorno alla media,
evidenziando come solo il 2% dei valori rilevati (98° percentile) risulti più elevato del valore limite
annuale. La stazione di Imola De Amicis presenta rispetto a quella di Bologna una distribuzione dei dati più
compatta e nel contempo un valore massimo più alto.
Nel grafico di figura 40 sono riportate le concentrazioni medie mensili. I valori di Porta San Felice
superano i 2 µg/m3 nei mesi invernali (gennaio, febbraio, novembre, dicembre) raggiungendo un picco di
3.5 µg/m3 a inizio anno. Anche De Amicis presenta valori più elevati nel trimestre invernale.
40
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
3.5
3.0
2.5
µg/m3
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
Figura 40 – C6H6 Concentrazioni medie mensili 2012
3
C6H6 (µg/m ) – medie mensili anno 2012
Stazione
gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
3.4
2.1
2.3
1.6
1.8
0.9
1.2
0.5
1.2
0.3
1.1
0.3
1.2
0.3
0.9
0.4
1.4
0.6
1.9
0.9
2.4
1.5
2.6
2.1
Tabella 28 – C6H6 Concentrazioni medie mensili 2012
4
4
3.5
3.5
3
3
2.5
2.5
ug/m3
ug/m3
I grafici successivi (Figura 41) illustrano il giorno tipo invernale ed estivo per le due stazioni
considerate. Gli andamenti evidenziano massimi orari nelle ore di punta del traffico, più accentuati
d’inverno e nella stazione di Porta San Felice. In estate i valori diminuiscono in entrambe le stazioni
soprattutto nelle ore centrali della giornata; presso De Amicis raggiungono inoltre concentrazioni al di
sotto del limite di quantificazione.
2
2
1.5
1.5
1
1
0.5
0.5
0
0
1 2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
De Amicis
1 2
3
4
5
6
7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Porta San Felice
Figura 41 – Stazioni da traffico: Giorno tipo invernale ed estivo C6H6
41
Dai dati rilevati nella stazione urbana da traffico di Porta San Felice dal 2002 al 2012 (Figura 42 e
Tabella 29) emerge che, al netto calo tra il 2002 e il 2005 segue una sostanziale stabilità nel periodo 20052009, con una leggera diminuzione del valore medio annuo tra il 2009 e il 2012.
Nella stazione urbana da traffico di Imola De Amicis si registra per l’anno 2012 una concentrazione
media annua pari a 1.0 µg/m3, valore inferiore di circa il 50% rispetto a quello registrato a Bologna Porta
San Felice.
Nel complesso l'andamento delle medie annuali evidenzia una diminuzione della criticità di questo
parametro, presumibilmente attribuibile al rinnovo del parco veicolare.
7.0
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
6.0
5.0
µg/m3
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Figura 42 – C6H6 Confronto medie annuali 2002-2012
3
Stazione
PORTA SAN FELICE
DE AMICIS
2002
6.7
-
C6H6 (µg/m ) – Medie annuali 2002 - 2012
2003
2004
2005
2006
2007
2008
5.4
4.4
2.7
2.7
2.7
2.5
-
-
-
-
-
-
2009
2.5
2010
2.2
2011
2.2
2012
1.8
-
1.2
1.1
1.0
Tabella 29 – C6H6: Andamento temporale delle medie annuali
42
ANALISI SUL PARTICOLATO
Il particolato PM10, campionato attraverso appositi filtri utilizzati dalla strumentazione per la
misurazione in automatico delle polveri, viene periodicamente sottoposto ad analisi chimica per la
determinazione degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e di alcuni elementi.
Per la loro rilevanza tossicologica, il D.Lgs. 155/2010 richiede la misurazione del cosiddetto “profilo
IPA” ovvero delle seguenti sette specie chimiche:
benzo(a)pirene,
benzo(a)antracene,
benzo(b)fluorantene,
benzo(j)fluorantene,
benzo(k)fluorantene,
indeno(1,2,3,c-d)pirene
dibenzo(a,h)antracene.
Il decreto definisce un valore obiettivo per il solo benzo(a)pirene, la cui concentrazione viene
utilizzata come indice del potenziale cancerogeno degli IPA totali. Tale valore, riferito al tenore totale
dell’inquinante presente nella frazione di particolato PM10, calcolato come media su anno civile, è pari ad
1 ng/m3.
Il D.Lgs. 155/2010 indica inoltre per arsenico, cadmio e nichel i valori obiettivo rispettivamente di 6
ng/m3, di 5 ng/m3 e di 20 ng/m3 e per il piombo il valore limite di 0.5 µg/m3, come media su un anno
civile.
In conformità a quanto richiesto dalla norma quindi vengono condotte analisi con frequenza mensile
sui filtri campionati:
nella stazione urbana da traffico di Porta San Felice, nella stazione di fondo rurale di San Pietro
Capofiume e nella stazione di fondo urbano Giardini Margherita, per la valutazione delle
concentrazioni di IPA in aria ambiente;
nella postazione urbana di fondo di Giardini Margherita a Bologna, per le determinazioni di
Arsenico, Cadmio, Nichel e Piombo.
IDROCARBURI
IDROCARBURIPOLICICLICI
POLICICLICIAROMATICI
AROMATICI - IPA
Che cosa sono
Gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) costituiscono un numeroso gruppo di composti organici formati da uno o più
anelli benzenici. In generale, si tratta di sostanze solide a temperatura ambiente, scarsamente solubili in acqua,
degradabili in presenza di radiazione ultravioletta e altamente affini ai grassi presenti nei tessuti viventi. Il composto
più studiato e rilevato è il benzo(a)pirene, che ha una struttura con cinque anelli aromatici condensati. È una delle
prime sostanze delle quali si è accertata la cancerogenicità ed è stata, quindi, utilizzata come indicatore dell’intera
classe di composti policiclici aromatici.
Come si originano
Gli idrocarburi policiclici aromatici sono contenuti nel carbone e nei prodotti petroliferi (particolarmente nel gasolio e
negli oli combustibili). Essi vengono emessi in atmosfera come residui di combustioni incomplete in alcune attività
industriali (cokerie, produzione e lavorazione grafite, trattamento del carbon fossile) e nelle caldaie (soprattutto
quelle alimentate con combustibili solidi e liquidi pesanti); inoltre sono presenti nelle emissioni degli autoveicoli (sia
diesel, che benzina). In generale l’emissione di IPA nell’ambiente risulta molto variabile a seconda del tipo di
sorgente, del tipo di combustibile e della qualità della combustione. La presenza di questi composti nei gas di scarico
degli autoveicoli è dovuta sia alla frazione presente come tale nel carburante, sia alla frazione che per pirosintesi ha
origine durante il processo di combustione.
Nelle tabelle e nei grafici che seguono (Figure 43 e 44) sono riportate le concentrazioni medie dei
diversi IPA, con riferimento sia ai periodi mensili che all’intero anno, registrati presso le stazioni di Porta
San Felice, San Pietro Capofiume e Giardini Margherita nell’anno 2012.
L'analisi delle concentrazioni mensili mostra la stagionalità dell’andamento dei valori, evidenziando
nella stazione di fondo urbano di Giardini Margherita per i mesi invernali valori superiori o prossimi a
quelli della stazione di Porta San Felice.
In tabella 30 è infine riportata la serie delle medie annuali, espresse in ng/m3, disponibile dal 2009.
Si può notare come tutte le concentrazioni riportate siano largamente inferiori al valore obiettivo di 1.0
ng/m3, fissato per la media annuale del benzo(a)pirene.
43
1.4
1.2
1.0
[ng/m3]
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Gennaio
Febbraio
Marzo
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
PORTA SAN FELICE
0.288
0.463
0.430
0.040
0.023
0.009
0.006
0.012
Settembre Ottobre Novembre Dicembre
0.013
0.051
0.227
0.837
0.330
0.189
0.417
0.038
0.011
0.005
0.003
0.007
0.006
0.030
0.201
0.675
GIARDINI MARGHERITA
0.816
0.355
0.318
0.028
0.008
0.005
0.0001
0.012
0.011
0.106
0.305
0.786
Figura 43 – Benzo(a)Pirene: Concentrazioni medie mensili 2012
0.6
0.5
ng/m3
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
benzo (a) pirene
benzo (a) antracene
benzo (b+j)
fluorantene
benzo (k) fuorantene
indeno (1,2,3,c,d,)
pirene
Dibenzo(ac)+(ah)antra
cene
PORTA SAN FELICE
0.203
0.183
0.429
0.107
0.164
0.029
0.166
0.129
0.341
0.087
0.151
0.026
GIARDINI MARGHERITA
0.226
0.128
0.527
0.122
0.226
0.038
Figura 44 – IPA: Concentrazioni medie annuali 2012
Benzo(a)Pirene - Medie annuali 2009-2012 in ng/m3
Stazione
2009
2010
2011
2012
Porta San Felice
0.130
0.162
0.279
0.203
S. Pietro Capofiume
0.185
0.192
0.278
0.166
Giardini Margherita
0.085
0.124
0.226
3
Valore obiettivo
Media annuale
1 ng/m
Tabella 30 – Benzo(a)Pirene: Andamento temporale delle medie annuali
44
ARSENICO,
ARSENICO,CADMIO,
CADMIO,NICHEL,
NICHEL,PIOMBO
PIOMBO
Che cosa sono
Nel particolato atmosferico sono presenti elementi di varia natura. Oggetto di monitoraggio, in quanto maggiormente
rilevanti sotto il profilo tossicologico, sono il nichel (Ni), il cadmio (Cd), il piombo (Pb) e l’arsenico (As). I composti
del nichel, del cadmio e dell’arsenico sono classificati, dalla Agenzia internazionale di ricerca sul cancro, come
cancerogeni per l’uomo. Per il piombo è stato evidenziato un ampio spettro di effetti tossici, in quanto tale sostanza
interferisce con numerosi sistemi enzimatici.
Come si originano
Gli elementi presenti nel particolato atmosferico provengono da una molteplice varietà di fonti: il cadmio è originato
prevalentemente da processi industriali; il nichel proviene da alcuni processi di combustione; il piombo dalle emissioni
autoveicolari; l’arsenico deriva principalmente dalla combustione di carbone e derivati del petrolio. In particolare, il
piombo di provenienza autoveicolare era emesso quasi esclusivamente da motori a benzina, nei quali era contenuto
sotto forma di piombo tetraetile e/o tetrametile con funzioni di antidetonante. L’adozione generalizzata della
benzina “verde” (0,013 g/l di Pb), dall’1 gennaio 2002, ha portato però ad una riduzione delle emissioni di piombo del
97%; in conseguenza di ciò è praticamente trascurabile il contributo della circolazione autoveicolare alla
concentrazione in aria di questo metallo.
Di seguito vengono riportati in tabella e grafico, per l’anno 2012, i valori di concentrazione media
mensile rilevati sul particolato di Giardini Margherita: in figura 45 i dati relativi ad Arsenico, Cadmio,
Nichel; in figura 46 quelli relativi al Piombo.
L’analisi dei grafici permette di osservare un’influenza della stagionalità nei livelli di concentrazione
misurati, con una tendenza ad una maggior presenza di tutti gli elementi nel periodo invernale. I livelli si
mantengono comunque abbondantemente al di sotto dei valori obiettivo previsti dalla normativa.
In tabella 31 è infine riportato l’andamento temporale delle medie annuali a partire dal 2010. Si può
notare come tutte le concentrazioni riportate siano largamente inferiori ai rispettivi valori obiettivo.
3.0
2.5
[ng/m3]
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Gennaio
Febbraio
Marzo
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
Arsenico As
0.970
1.092
0.485
0.121
0.114
0.243
0.341
0.227
0.243
0.341
0.650
0.341
Cadmio Cd
0.243
0.364
0.243
0.061
0.057
0.061
0.057
0.057
0.061
0.114
0.130
0.114
Nichel Ni
2.669
1.941
2.062
1.213
1.023
1.577
1.592
1.365
0.485
0.455
1.300
1.024
Figura 45 – Arsenico, Cadmio, Nichel: Concentrazioni medie mensili – Giardini Margherita 2012
45
0.014
0.012
0.010
[µg/m3]
0.008
0.006
0.004
0.002
0.000
Piombo Pb
Gennaio
Febbraio
Marzo
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
0.012
0.011
0.006
0.001
0.002
0.001
0.002
0.001
0.002
0.003
0.006
0.005
Figura 46 – Piombo: Concentrazioni medie mensili – Giardini Margherita 2012
Giardini Margherita - Medie annuali ng/m3
Arsenico
Cadmio
Nichel
Piombo
2010
2011
2012
Valore
obiettivo
0.259
0.146
1.343
0.005
0.510
0.171
1.482
0.0064
0.431
0.130
1.392
0.005
6
5
20
0.5
Tabella 31 – As, Cd, Ni, Pb: Andamento temporale delle medie annuali
46
CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE
Dall’analisi complessiva dei dati raccolti dalla Rete di Monitoraggio e Valutazione della Qualità
dell’Aria della provincia di Bologna nel 2012, emerge il persistere delle criticità legate a PM10 e O3, già
evidenziate negli ultimi anni.
In particolare, per quanto riguarda il particolato fine PM10, se il valore limite annuale di 40 µg/m3
non è stato superato in nessuna stazione della rete, rimane invece critico il numero di superamenti del
valore limite giornaliero (50 µg/m3 da non superare più di 35 volte l’anno). Tale limite è infatti stato
superato in 7 stazioni della rete, con un massimo di 73 superamenti registrati presso Porta San Felice.
Viene riaffermata la criticità relativa all’ozono: nel corso del periodo estivo si sono riscontrati
superamenti della soglia di informazione di 180 µg/m3 sulla media oraria nelle stazioni dell’Agglomerato,
dove risultano superati, assieme alle stazioni di Pianura, anche il valore obiettivo e l’obiettivo a lungo
termine per la protezione della salute umana (entrambi riferiti ai 120 µg/m3 come media massima
giornaliera sulle 8 ore). In nessun caso però si sono registrati livelli di questo inquinante pari alla soglia di
allarme (240 µg/m3 come media oraria).
Il valore obiettivo e l’obiettivo a lungo termine per la protezione della vegetazione fissati per l’ozono
sono stati superati in tutte le stazioni soggette alle finalità di questa misurazione.
Relativamente al PM2.5 le concentrazioni medie annuali rispettano il valore limite più il margine di
tolleranza previsto peri il 2012 (27 µg/m3), rispettando al contempo anche il valore limite che entrerà in
vigore nel 2015 (25 µg/m3).
Per quanto riguarda il biossido di azoto il valore limite annuale di 40 µg/m3 non è stato rispettato
nella sola stazione di Porta San Felice. Il valore limite di protezione della salute umana di 200 µg/m3,
come media oraria da non superare oltre 18 volte nell’arco dell’anno, è stato rispettato in tutte le
stazioni. Soltanto presso la stazione di San Marino di Bentivoglio tale valore è stato oltrepassato 4 volte.
Inoltre anche la soglia di allarme (400 µg/m3) non è mai stata raggiunta nel 2012 da nessuna centralina,
evidenziando come gli episodi acuti legati a concentrazioni orarie elevate di NO2 non rappresentino un
elemento di criticità.
Per il monossido di carbonio ed il benzene si conferma un quadro di consolidato rispetto dei limiti
normativi. Lo stesso dicasi per il benzo(a)pirene e per gli altri parametri determinati tramite analisi
chimica del particolato (arsenico, cadmio, nichel, piombo).
47

RETE REGIONALE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA

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