Studio su mobilità ed inquinamento da PM10 in ambito urbano

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1 Studio su mobilità ed inquinamento da PM10 in ambito urbano

2 INDICE Executive Summary Che cosa è il PM PM10 primario e secondario Composizione fisico-chimica Incidenza della mobilità come sorgente di PM Le concentrazioni di PM10 nelle maggiori città italiane e gli effetti delle misure di limitazione del traffico Criticità nel coordinamento tra livello centrale e locale Analisi dell efficacia delle misure di limitazione del traffico Roma Milano Bologna Torino Influenza degli agenti atmosferici Influenza delle attività produttive locali Scenari di intervento ed effetti sulle emissioni di PM10 nel Comune di Milano Metodologia adottata per le simulazioni modellistiche Risultati delle simulazioni per scenario di intervento Considerazioni finali e suggerimenti

3 EXECUTIVE SUMMARY Disomogeneità delle misure di limitazione del traffico Le modalità tecniche ed amministrative per affrontare le situazioni di elevata concentrazione degli inquinanti dell aria nelle nostre città sono sempre più caratterizzate dalla disomogeneità delle politiche adottate. L emanazione del Decreto Ministeriale 2 aprile 2002 n 60, che ha recepito i nuovi limiti di qualità dell aria definiti in sede comunitaria, e la pubblicazione delle varie D.G.R., con le quali le Regioni hanno provveduto a definire gli indirizzi per la predisposizione e gestione dei Piani di Azione, ha generato l attribuzione delle attività e delle competenze relative alla tutela della qualità dell aria a Enti Locali differenziati a seconda dell area di riferimento. Le disposizioni fissate dal DM n. 60 del 2 aprile 2002, hanno indotto gli Enti Locali a ricorrere a misure finalizzate a contenere le emissioni entro i limiti di legge quasi sempre orientate esclusivamente alla coercizione dell uso dell automobile privata. Oltretutto, pur a fronte di una maggiore attenzione verso le politiche di regolazione delle discipline di traffico e di interventi specifici sul sistema della mobilità (tariffazione della sosta, integrazione strada-ferro, sensi unici, rotatorie, regolazione dell accesso dei centri storici, ecc.), permane un sostanziale stato di confusione e di disomogeneità dei Piani d Intervento e delle Ordinanze, che sono molto differenti tra le varie Regioni e, addirittura, tra i vari Comuni, sia per il livello di volontà amministrativa, sia per la natura e la temporalità dei provvedimenti promossi dalle Ordinanze. PM10: scarsa efficacia dei provvedimenti per ridurre l inquinante più nocivo Il DM n. 60 del 2 aprile 2002 ha individuato il PM10 come l inquinante più preoccupante per la salute pubblica, in ragione della sua pericolosa azione di invasività a danno dell apparato respiratorio. Si tratta delle polveri sottili che le centraline di rilevamento a norma hanno iniziato a monitorare solo da alcuni anni. A fronte di valori di concentrazione di PM10 periodicamente al di sopra degli standard di legge in molte città italiane, le misure tendenti ad individuare soluzioni fondate sul divieto alla 3

4 circolazione delle autovetture hanno ritrovato il loro spazio, con la proliferazione dei blocchi programmati della circolazione, che nelle intenzioni dei promotori dovrebbero svolgere una funzione preventiva, rispetto ai fenomeni di esubero degli inquinanti, in particolare del PM10. In realtà, queste misure hanno avuto un attuazione controversa, con continue modifiche delle Ordinanze, che hanno finito per confondere cittadini ed automobilisti, fino a produrre una sostanziale assuefazione comportamentale, con un progressivo incremento degli illeciti, abbinato ad un altrettanto progressivo abbassamento del livello di efficacia delle attività di vigilanza e di enforcement. Le misure adottate negli ultimi anni sono state generalmente di tipo statico, raramente integrate con l andamento di altre sorgenti di inquinamento da PM10 e, quindi, con provvedimenti di contenimento di emissioni di fonte diversa dal traffico veicolare, nonostante esista anche una incidenza importante delle fonti industriali e domestiche nella produzione di PM10. In definitiva, il giudizio che ne emerge sul piano strettamente tecnico è che la stagione dei "blocchi programmati" e delle "targhe alterne", specie quando hanno coinvolto in modo indiscriminato tutti i veicoli, senza distinzioni tra propulsori ecologici e non, abbia rappresentato semplicemente il procrastinarsi di una politica di regolazione della mobilità sostanzialmente incapace di produrre benefici tangibili e misurabili per l ambiente e per la salute pubblica. Effetti delle limitazioni del traffico sull ambiente: le recenti prescrizioni del Ministero dei Trasporti Questa valutazione trova conferma nei contenuti di una recente Circolare del Ministero dei Trasporti - Dipartimento per i Trasporti Terrestri Direzione Generale per la Motorizzazione Divisione VII, emessa lo scorso 3 settembre 2006 (prot /4SC). Entrando nel merito di una Ordinanza di limitazione programmata del traffico predisposta dal Comune di Firenze, la Circolare Ministeriale invita, infatti, ad emanare Ordinanze finalizzate alla limitazione del traffico a fini ambientali complete di indicazioni precise sulle sorgenti dell inquinamento e di quali fattori le attivino, nonché quanto incida in ciascuna di esse un singolo agente inquinante ed il miglioramento che vi sarebbe a seguito dell emanazione del provvedimento di limitazione. 4

5 Inizia, quindi, ad esserci la consapevolezza, ai massimi livelli istituzionali, sulla necessità che si stabilisca una correlazione tangibile e dimostrabile tra le cosiddette misure anti-smog e gli effetti prodotti da tali misure per l abbattimento effettivo delle emissioni, in particolare per le sostanze inquinanti di cui si intende ridurre la concentrazione. Uno studio dinamico sulla relazione causa-effetto tra mobilità ed emissioni di PM10 L obiettivo generale dello studio proposto è quello di fornire un quadro d'insieme, per quanto possibile pragmatico e dinamico, su come si stia sviluppando il fenomeno dell'inquinamento da PM10 in Italia nel corso degli ultimi anni. Nello studio vi è una valutazione sulla quota attribuibile alle emissioni da PM10 prodotte dall automotive su scala nazionale e su scala urbana, articolato tra le diverse tipologie di mezzi di trasporto e di categoria in base alla normativa Euro, distinta da quella attribuibile a fonti naturali, industriali e domestiche. L obiettivo specifico è quello di mettere a fuoco l incidenza che hanno i moderni veicoli alimentati a gasolio (si ricorda che i veicoli a benzina producono PM10 in quantità irrilevante), classificati Euro 3 ed Euro 4, rispetto alle altre emissioni, sia di diretta origine automotive (autovetture con propulsioni diesel Euro 0, 1 e 2; bus di linea, mezzi commerciali, mezzi a due ruote), sia di origine non riconducibile all automotive. Nel dettaglio, gli obiettivi specifici dello studio sono: 1. evidenziare la quota d'incidenza delle diverse fonti di emissioni di PM10; 2. evidenziare la quota d incidenza dell auto (ed in particolare delle auto diesel di recente generazione, in regola con le norme Euro 3 ed Euro 4) nella struttura delle fonti di PM10 in ambito urbano; 3. valutare l effetto reale sulle concentrazioni di PM10 generato dalle misure di limitazione del traffico di varia natura recentemente promosse nelle maggiori città italiane; 4. valutare l'effetto che generano sulle concentrazioni di PM10 altre variabili estranee alla mobilità, quali le attività di unità produttive e le condizioni meteo. Ponendosi questi obiettivi, lo studio rappresenta un contributo fondato su basi tecniche consolidate in grado di stabilire riferimenti interpretativi più corretti riguardo al fenomeno mobilità ed emissioni di PM10 nell ambito del dibattito nazionale. 5

6 Lo studio, elaborato in collaborazione con l ACI, segue criteri di valutazione dei fenomeni orientati al fondamento metodologico, alla neutralità interpretativa, alla sinteticità di lettura dei risultati, alla semplicità elaborativa, all omogeneità delle fonti e alla conseguente confrontabilità dei dati. Il caso di Milano: scenari d intervento e valutazione dei risultati per la qualità dell aria L aspetto dinamico dello studio è rappresentato dalla seconda parte dell elaborato, dove si analizzano scenari relativi a diverse ipotesi di misure di limitazione al traffico (divieto totale e parziale della circolazione, circolazione a targhe alterne) applicate sul Comune di Milano, prevedendo il supporto di una specifica simulazione modellistica finalizzata alla valutazione degli effetti concreti sulle emissioni di PM10 generati dalle misure e alla definizione dell incidenza sulle emissioni delle diverse categorie di veicolo per ogni singolo scenario. In questo modo, si propone una modalità di analisi e di possibile selezione dei provvedimenti di limitazione del traffico che riprende in buona misura il metodo suggerito dalla Circolare del Ministero dei Trasporti in materia di valutazione preventiva degli effetti sulle emissioni inquinanti. Sintesi dei risultati I principali risultati dello studio sono i seguenti: dall analisi delle principali fonti informative in materia di inquinamento da polveri sottili (APAT, ARPA Lombardia, Studi Marcazzan, Cirillo, Lenschow), si evince che l incidenza delle attività riconducibili all automotive, ovvero da gas di scarico e da rotolamento di tutti i mezzi di trasporto, sulle emissioni di PM10 è di circa il 45% su scala nazionale, così suddiviso: - 30% trasporto stradale - 15% altri mezzi che cresce fino a circa il 65% su scala metropolitana, così suddiviso: - 60% trasporto stradale - 5% altri mezzi 6

7 in questo contesto, l incidenza stimabile riconducibile all automobile si attesta intorno all 8-10% su scala nazionale e al 20-22% su scala metropolitana; in particolare, l incidenza stimabile riconducibile all automobile con tipologia Euro 3 ed Euro 4 si attesta intorno all % su scala nazionale e al % su scala metropolitana (questo ultimo dato con riferimento specifico al parco del Comune di Milano); le misure attuate sulle città di Roma, Milano, Torino e Bologna nell inverno 2004 e 2005 hanno generato effetti sull andamento delle emissioni di PM10 generalmente contraddittori e sostanzialmente privi di una logica causa-effetto; secondo le simulazioni modellistiche, che analizzano l effetto sulle emissioni complessive di PM10 limitatamente alla fonte da scarico veicolare su diversi scenari di limitazione della circolazione nella città di Milano, i risultati sarebbero i seguenti: il divieto di circolazione per tutti i veicoli comporta una riduzione di appena il 3% delle emissioni di PM10 da gas di scarico rispetto al divieto di circolazione con esenzione per le autovetture Euro 3 ed Euro 4; la circolazione a targhe alterne per tutti i veicoli comporta una riduzione di appena l 1% delle emissioni di PM10 da gas di scarico rispetto alla circolazione a targhe alterne con esenzione per le autovetture Euro 3 ed Euro 4; i provvedimenti di limitazione della circolazione che includono le autovetture di ultima generazione (Euro 3 ed Euro 4) non producono differenze significative in termini di benefici concreti per la riduzione emissioni di PM10; una valida strategia di breve periodo per contenere le emissioni di polveri sottili nelle grandi aree metropolitane si dovrebbe basare sull accelerazione dei seguenti processi : 7

8 1. rinnovo del parco dei veicoli commerciali e degli autobus di linea obsoleti, incentivando il ricambio a favore delle motorizzazioni a gasolio di ultima generazione e di quelle di tipologia LEV (Low Emission Vehicles), ad esempio a metano; 2. rinnovo del parco delle autovetture, mediante iniziative tendenti a favorire anche l acquisto di vetture usate Euro 3; 3. completamento della metanizzazione degli impianti di riscaldamento e delle centrali di potenza industriali; 4. interventi di fluidificazione del traffico finalizzati a ridurre i tempi di veicolo fermo con regime del motore al minimo e le fasi di accelerazione (regime di circolazione in stop&go ) e di regolazione della sosta in modo da favorire l integrazione modale; 5. coordinamento ed omogeneità delle misure di limitazione del traffico, da attuare in armonia con le disposizioni comunitarie e solo se gli effetti desiderati a vantaggio delle riduzioni delle emissioni inquinanti trovano un comprovato riscontro scientifico; 6. interventi di razionalizzazione dell organizzazione e coordinamento delle attività sociali, produttive e commerciali, in modo da limitare l impatto negativo sulla efficienza della mobilità (ad esempio, lavori in corso, orari di carico-scarico, manifestazioni politiche, ecc.); 7. attuazione del lavaggio periodico delle strade mediante specifiche disposizioni di legge valide per tutte le città. 8

9 1. Che cosa è il PM10 Il particolato atmosferico o aerosol atmosferico comprende una miscela di particelle molto differenziata per origine e composizione e con una distribuzione dimensionale che può variare da 0,005 a 100 μm di diametro aerodinamico equivalente, che corrisponde al diametro di una particella sferica, di densità unitaria, che ha lo stesso comportamento aerodinamico della particella in esame. Il nuovo quadro normativo definito nel DM n. 60/02 ha posto l attenzione sulle particelle con diametro inferiore a 10 μm aggregazione nota come PM10 o particolato fine. Infatti, esistono tipologie di polveri sottili di diverso diametro aerodinamico, catalogabili in tre diverse classificazioni: inalabili, toraciche e respirabili. Le ultime due categorie, seppur ad un diverso livello di gravità, producono effetti nocivi per la salute dell uomo. In particolare, il PM10 è in grado di penetrare in area broncotracheale ( toracica ) - cfr. Graf. 1. GRAF. 1 Fonte: Università degli studi di Milano - Dipartimento di scienze dell Ambiente e del Territorio All'interno del PM10 si distinguono un PM2,5 (particelle con diametro inferiore ai 2,5 micron) e un PM1 (inferiori ad 1 micron). Tra PM10 e PM2,5 esiste una forte sovrapposizione dimensionale: il 60% del PM10 è costituito dalla frazione inferiore a 2,5 micron. 9

10 Le particelle di dimensioni inferiori (diametro equivalente inferiore a 2,5 μm ) sono di origine primaria in quanto generate prevalentemente nei processi di combustione, dovuti al traffico, all industria, al riscaldamento domestico. Sono di origine secondaria, se si formano per trasformazione chimica dalle emissioni primarie di precursori, tipicamente ossidi di zolfo, ossidi di azoto e COV (composti organici volatili), che reagendo con altri elementi presenti nell aria formano solfati, nitrati e sali di ammonio. Questa parte ultrafine del particolato costituisce la frazione definita respirabile in quanto capace di raggiungere gli alveoli polmonari e di interferire nei processi della respirazione PM10 primario e secondario Una suddivisione delle fonti di PM10 è quella relativa alle fonti primarie (fonti dirette di polveri) e alle fonti secondarie (fonti indirette). Il PM10 da fonti primarie è in parte dovuto a fenomeni naturali come il suolo risollevato e trasportato dal vento, le emissioni vulcaniche o le emissioni da incendi boschivi. Tali fonti costituiscono un sottofondo, ovvero una base naturale, che sussiste anche in assenza della turbativa prodotta dalle attività umane. In condizioni naturali, in assenza di eventi quali incendi ed eruzioni vulcaniche, la concentrazione di PM10 nell'aria può ritenersi variabile tra i 5-10 microgrammi/m 3. La fonte antropica, cioè quella derivante dalle attività umane, può essere suddivisa in: sorgente puntuale, riconducibile prevalentemente alle emissioni degli impianti industriali e degli impianti di riscaldamento sorgente lineare, riconducibile prevalentemente alle emissioni generate dal traffico veicolare Le emissioni generate dal traffico non sono soltanto quelle dovute ai fumi di combustione, ma possono essere riconducibili anche a: effetti evaporativi; 10

11 effetti dovuti all'abrasione dei freni e dei pneumatici; effetti connessi al risollevamento delle polveri già depositate al suolo (risollevamento prodotto dal passaggio dei veicoli, quindi indipendente dal tipo di motorizzazione). Il PM10 da fonti secondarie si forma in atmosfera a partire, ad esempio, dall'anidride solforosa, dagli NOx (ossidi di azoto) e dai COV (composti organici volatili), che sono in parte dovuti a fonti primarie. Questi gas reagiscono fra loro e con altre sostanze presenti nell'aria per formare solfati, nitrati e sali di ammonio. Il contributo secondario alla concentrazione urbana di PM10 è maggiore in estate che in inverno, in quanto le reazioni tra i gas sopracitati sono di origine fotochimica, cioè attivate dalle radiazioni solari. Nei grafici seguenti è rappresentata la ripartizione del PM10 tra fonti primarie e secondarie, con riferimento alle città di Roma, Milano, Torino e Bologna (Graf. 2) ed alla Regione Lombardia (Graf. 3). GRAF. 2 Ripartizione primario e secondario 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Milano Torino Bologna Roma Primario Secondario Fonte APAT (anno 2005) 11

12 GRAF. 3 Fonte APAT M. Cirillo (2005) 1.2. Composizione fisico-chimica Relativamente all aspetto fisico, occorre evidenziare che il PM10 è composto da una percentuale variabile dal 50% all 80% di PM2,5. Il Graf. 4 illustra la composizione rilevata in alcune aree significative della Regione Lombardia. GRAF. 4 PM 10 PM 2,5 μg/m³ Milano Area Urbana Prealpina (Sondrio) Area Urbana Brianza (Treviglio) Area Urbana Pianura (Cremona 45m ) Area Rurale di Fondo (Lecco 214m) Area Alpina di Fondo (Bormio 1250m) PM PM2, Fonte: APAT 12

13 La frazione PM2,5 varia nelle diverse tipologie di aree, pur mantenendosi generalmente al di sopra del 50% della concentrazione annua di PM10 misurata. Dall osservazione dell istogramma, si osserva che nell area alpina di Bormio si registra una concentrazione di PM2,5 che è oltre l 80% del PM10 e, in termini di valori assoluti, superiore alle aree urbane di Cremona e Treviglio. Il dato del sito alpino evidenzia l esistenza di una componente fine di origine secondaria, poco riconducibile ad attività antropiche, che viene trasportata dalle masse d aria e che coinvolge anche zone ben distanti dalle aree urbane. L Istituto Superiore della Sanità tende a confermare questa osservazione, rilevando che le concentrazioni misurate in un sito tipico del fondo urbano (parco urbano) sono di poco inferiori (10-17%) a quelle contemporaneamente riscontrate in un sito localizzato in prossimità dei flussi di traffico. Questo suggerisce che i livelli di concentrazione di PM10 tendono a distribuirsi su vaste aree. Relativamente all aspetto chimico, occorre evidenziare che gli elementi che compongono il particolato tramite metodo gravimetrico, presentano la struttura rappresentata nel Graf. 5. GRAF. 5 PM10 PM2,5 44% 11% 4% 8% Altro Elementi in traccia Si, K, Ca, Ti 43% 1% 9% 1% 11% Altro Elementi in traccia Si, K, Ca, Ti SO4 SO4 13% NO3 NH4 16% NO3 NH4 6% 14% Carbonio totale 19% Carbonio totale Fonte: ARPA I valori della composizione del particolato nella Regione Lombardia evidenziano che, in ambito urbano, circa il 33% del PM10 e il 46% del PM2,5 sia formato da sali inorganici di origine secondaria (nitrati, solfati e ioni ammonio), costituendone la frazione più fine. 13

14 L aliquota terrigena è circa il 12% nel PM10 e qualche unità percentuale nel PM2,5, costituendone la frazione più grossolana. La parte carboniosa risulta essere poco più del 40% (circa il 10% è carbonio elementare e il 30% carbonio organico, una parte del quale è di origine secondaria) sia nel PM10 che nel PM2,5. Da questa breve analisi, si può concludere che la formazione del particolato non è riconducibile solo a sorgenti antropiche (traffico, industria, riscaldamento), ma è la risultante anche di fenomeni naturali, che arrivano in molte circostanze ad assumere la maggiore incidenza nella composizione del PM2,5. 2. Incidenza della mobilità come sorgente di PM10 La definizione della composizione del PM10 in base alla sorgente è un esercizio complesso, essendo assai mutevole a seconda delle condizioni urbanistiche, territoriali, meteorologiche, atmosferiche, orografiche. E perciò pressoché impossibile stabilire una quota di assegnazione specifica universalmente accettabile delle diverse fonti che compongono il PM10. Si può tuttavia far riferimento agli studi più autorevoli effettuati in materia, per chiarire quale incidenza abbiano le diverse sorgenti, nelle diverse condizioni di localizzazione, ed in particolare quale incidenza sia stimabile per la sorgente automotive, ovvero quella generata dalle attività di mobilità e trasporto. Lo studio tedesco Some ideas about the sources of PM10, Lenschow, 2001, effettuato in ambiente urbano, ha analizzato la composizione del particolato, stimandone il peso delle fonti emissive: I risultati dello Studio Lenschow sono i seguenti: al traffico viene attribuita una quota pari al 53% dell'inquinamento urbano da PM10 ; 14

15 nell'ambito di questo valore, viene attribuita una quota del 35% per le emissioni da scarico, ed una quota del 18 % per l effetto di risollevamento prodotto dal transito dei veicoli. Lo studio italiano Studio delle frazioni di PM10 e PM2,5 del Particolato Atmosferico a Milano, Marcazzan, 2003, analizza la composizione di PM10 generato in una stazione classificata di fondo urbano, ovvero in un sito urbano non prossimo alla sede stradale, nella città di Milano. Lo Studio Marcazzan ha rilevato i seguenti contributi: Traffico 26% Industria 7% Polvere suolo 14% Reazioni secondarie 53% Questi valori sono sostanzialmente confermati dallo studio sulle Caratteristiche generali dell inquinamento da PM10, APAT Cirillo, 2005, che va considerato un punto di riferimento importante per la tematica del PM10 affrontato su scala nazionale, avendo analizzato e stimato la composizione del PM10 in base alla sorgente, tenendo conto dei valori di concentrazione registrati da tutte le centraline in funzione in Italia. Lo Studio Cirillo ha rilevato la seguente composizione: 15

16 GRAF. 6 Distribuzione percentuale dell emissione di PM10 in Italia Emissioni industriali e Centrali termiche; 25% Veicoli commerciali pesanti e BUS; 9% Processi produttivi; 10% Impianti residenziali, commerciali, istituzionali; 11% Altre forme di trasporto(marittmo, aereo, ferroviario); 15% Trasporto stradale; 29% Processi di combustione naturali; 10% Autovetture; 8% Veicoli commerciali leggeri; 5% Non dovuti alla combustione (pneumatici, freni); 4% Ciclomotori; 2% Motocicli; 1% Fonte: Studio Cirillo APAT E interessante evidenziare che, su scala nazionale, l incidenza delle attività di mobilità sono stimabili intorno al 45%, sommando il 29% della voce trasporto stradale con il 15% della voce altre forme di trasporto. Nell ambito del trasporto stradale, lo Studio Cirillo attribuisce alla voce autobus l incidenza maggiore (9%) nella formazione di PM10 su scala nazionale. Su scala nazionale, la voce autovetture incide per l 8%, assumendo naturalmente una quota assai inferiore, stimabile intorno all %, per le autovetture diesel Euro 3 e Euro 4. E evidente che nella voce autovetture si considerano solamente quelle ad alimentazione diesel, essendo le autovetture a benzina sostanzialmente estranee al fenomeno delle emissioni di Particolato, al pari dei veicoli di tipo LEV (Low Emission Vehicles), a ridotto impatto ambientale. 16

17 Uno studio molto approfondito sulla composizione delle sorgenti di PM10 nelle città italiane è stato effettuato da APAT ( Qualità dell ambiente urbano II Rapporto APAT Ediz. 2005). I valori si differenziano rispetto allo Studio Cirillo in quanto in questo caso vengono analizzati i dati aggregati delle sole centraline ubicate all interno dei maggiori Comuni italiani. Si tratta, quindi, di una analisi che mette a fuoco il fenomeno delle emissioni di PM10 su scala metropolitana. Con riferimento alle città di Roma, Milano, Torino, Bologna e Genova, si riporta la composizione del PM10 in base alla sorgente, secondo il II Rapporto APAT 2005 (Graf. 7). GRAF % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Milano Roma Torino Bologna Genova Industria Rifiuti Riscaldamento Trasporto marittimo e aereo Trasporti su strada Fonte APAT - Qualità dell ambiente urbano II Rapporto APAT Le conclusioni del Rapporto APAT evidenziano che le emissioni di PM10 da trasporti su strada (risospensione esclusa) costituiscono tra il 40 ed il 60% delle emissioni comunali. Tale 17

18 percentuale diminuisce se il Comune è sede di importanti attività industriali (es: Genova). Al riscaldamento competono circa il 30% delle emissioni al nord ed il 15% delle emissioni al sud. Alla luce di queste considerazioni e tenendo conto delle risultanze di tutte le analisi effettuate, si può stimare che: in ambito metropolitano, l automobile ha un incidenza sulla produzione complessiva di PM10 stimabile intorno al 20-22%; la quota che compete alle moderne autovetture diesel Euro 3 ed Euro 4 è stimabile intorno al %. Fig. 1 - Tipologia e ubicazione delle centraline di rilevamento in Italia - Fonte APAT Tipo stazione decisione2001/752/ce: Traffico-(Urbane e Suburbane) Industriale-(Urbane, Suburbane) Fondo-(Urbane e Suburbane) Fondo (Rurali) TRAFFICO: se la fonte principale di inquinamento è costituita dal traffico (se si trova all interno di Zone a Traffico Limitato, è indicato tra parentesi ZTL) INDUSTRIALE se la fonte principale di inquinamento è costituita dall'industria FONDO: misura il livello di inquinamento determinato dall insieme delle sorgenti di emissione non localizzate nelle immediate vicinanze della stazione; può essere localizzata indifferentemente in area urbana, suburbana o rurale Tipo zona Decisione 2001/752/CE: URBANA: centro urbano di consistenza rilevante per le emissioni atmosferiche, con più di abitanti SUBURBANA: periferia di una città o area urbanizzata residenziale posta fuori dall area urbana principale RURALE: all esterno di una città, ad una distanza di almeno 3 km; un piccolo centro urbano con meno di abitanti è da ritenersi tale 18

19 3. Le concentrazioni di PM10 nelle maggiori città italiane e gli effetti delle misure di limitazione del traffico L affermazione da parte del DM n 60 dell aprile 2002 della tematica PM10, con riferimento alla normativa comunitaria e alle relative sanzioni, ha indotto alcune Amministrazioni ad affrontare il problema con provvedimenti molto visibili e di notevole impatto sui media, ma dalla dubbia efficacia per l abbattimento delle concentrazioni di PM10. Tali provvedimenti hanno riguardato essenzialmente la componente del traffico automobilistico, con misure differenziate di limitazione e/o divieto di circolazione, in aree più o meno estese delle città Criticità nel coordinamento tra livello centrale e locale L attuale articolazione legislativa nazionale non consente un intervento coerente sulla regolazione del traffico in funzione di finalità ambientali, a causa della complessità e della farraginosità dei regolamenti, per la disomogeneità delle Ordinanze e per la sovrapposizione delle competenze amministrative. In proposito, vanno identificati tre problemi di carattere generale : il quadro frammentato e disarticolato della normativa italiana contribuisce alla confusione dei compiti e dei ruoli dei diversi soggetti istituzionali che sulla normativa nazionale fondano le loro attività. Aspetti importanti, quali la natura dei sistemi di allarme, le funzioni dei sistemi di rilevazione, la collocazione delle centraline sul territorio, vengono legittimati e disciplinati da norme di carattere secondario; l attribuzione regionale delle competenze, avvenuta in presenza di alcune resistenze degli amministratori locali ad affrontare i problemi della mobilità e quelli ambientali ad essa correlati, si sta rivelando inefficace e di difficile attuazione. Di fatto, le competenze in materia di salvaguardia dell ambiente urbano continuano a restare a carico di differenti Enti Locali, con variazioni tra Regione e Regione, contribuendo al 19

20 permanere dell attuale stato di confusione amministrativa. In realtà una linea d indirizzo in materia di mobilità e ambiente da parte dello Stato sembra ineludibile; le sedi e gli strumenti operativi diretti ad assicurare la circolazione delle idee ed il confronto aperto delle opinioni (associazioni dei cittadini, Circoscrizioni, comunità scientifiche ed accademiche), in previsione del momento decisionale da parte delle amministrazioni, risultano ancora insufficienti, con la conseguenza di pervenire a frequenti rinvii, che solitamente riguardano aspetti tecnici, ma che in realtà celano l inevitabilità che valutazioni di opportunità politica, sociale ed economica si intreccino con le valutazioni scientifiche. Nello schema seguente, vengono riportati i parametri adottati per l attuazione dei provvedimenti anti-smog nelle città di Roma, Milano, Torino e Bologna, con riferimento agli anni 2004 e Come si osserva, la strutturazione è completamente diversa da città a città ed appare farraginosa ed eccessivamente confusa per l interpretazione da parte degli utenti e dei cittadini. 20

21 Limitazione di circolazione per i veicoli ante normativa Euro Circolazione a Targhe Alterne Divieto di circolazione ( blocco totale ) ROMA Veicoli non catalitici non ecodiesel precedenti alla 91/441CE (2004 )Tutti (2005) esclusi Euro 4 Tutti (eccetto Euro 4) Zona Fascia Verde Fascia Verde Fascia Verde MILANO Fascia oraria Veicoli Zona Fascia oraria / non catalitici non ecodiesel precedenti alla 91/441CE Zona Critica Unica Milano/Como/Sempione (2004) (2005) / Tutti Zona Critica Unica Milano/Como/Sempione Tutti (eccetto Euro4 con FAP) Zona Critica Unica Milano/Como/Sempione 8 10 / non catalitici BOLOGNA Veicoli Zona non ecodiesel precedenti alla 91/441CE Zona a Traffico Limitato (ZTL) Tutti eccetto Euro 4 Centro abitato Tutti (eccetto Euro4 con FAP) Zona a Traffico Limitato (ZTL) Fascia oraria / / Veicoli Ante Euro 2 Tutti / Tutti ( eccetto Euro4 con FAP) TORINO Zona Confini comunali Confini comunali Fascia oraria (2004) (2005) (2004) Zona centrale (2005) Confini comunali (2004) (2005)

22 FONTI sui dati relativi alle concentrazioni da PM10 e sui provvedimenti negli anni 2004 e 2005 Le fonti da cui sono stati ottenuti i dati relativi alle concentrazioni e ai provvedimenti sono le seguenti: Roma : Dipartimento X del Comune di Roma sia per i dati delle emissioni di PM10 sia per provvedimenti limitazione del traffico Milano : Regione Lombardia per i dati emissioni Assessorato alla mobilità della regione Lombardia per provvedimenti limitazione del traffico Torino : Comune di Torino per i dati emissioni Divisione infrastrutture e mobilità settore ambiente del Comune di Torino per provvedimenti limitazione del traffico Bologna : APAT (Agenzia per la Protezione dell'ambiente e per i Servizi Tecnici) per i dati emissioni Settore mobilità urbana Comune di Bologna per provvedimenti limitazione del traffico A fronte di una certa disomogeneità delle Ordinanze emanate dagli Enti Locali, finalizzate a limitare la circolazione dei veicoli per ridurre le emissioni inquinanti, è interessante notare come faccia riscontro la linearità e l efficacia delle normative europee in materia di omologazioni degli autoveicoli, che hanno imposto limiti stringenti di emissioni per le diverse categorie di veicolo a cui i costruttori si sono dovuti attenere (Graf. 8). GRAF. 8 Direttive 91/441/CE (1993), 94/12/CE (1997), 98/69/CE ( ) g / Km 0,3 Valori limite di emissione per omologazioni in base alla normativa "EURO" 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Autovetture Furgone < 1,3t Furgone 1,3t - 1,75t Furgone >1,75t Tipologia di veicolo EURO I EURO II EURO III EURO IV 22

23 3.2. Analisi dell efficacia delle misure di limitazione del traffico L analisi ha riguardato i seguenti aspetti: calcolo dei valori ponderati della media massima oraria giornaliera delle emissioni di PM10 registrati da tutte le centraline in funzione in tutti i giorni del periodo gennaiofebbraio 2004 e gennaio-febbraio 2005 delle città di Roma, Milano, Torino e Bologna; individuazione, classificazione ed integrazione dei provvedimenti di limitazione della circolazione in vigore. La sequenza delle giornate monitorate è rappresentata graficamente per ciascuna città nei grafici RM 1-4, MI 1-4, TO 1-4 e BO 1-4. Il risultato dell analisi evidenzia che le misure attuate sulle città di Roma, Milano, Torino e Bologna, nell inverno 2004 e 2005, hanno generato effetti sull andamento delle emissioni di PM10 generalmente contraddittori e sostanzialmente privi di una logica causa-effetto. 23

24 ROMA Osservando l andamento del valore di emissione media di PM10 nelle giornate del 9, 12, 16 gennaio 2004 (Graf. RM 1) si può notare che il valore, già di per sé al di sopra del limite concesso, aumenta in corrispondenza del provvedimento di restrizione del traffico che vieta la circolazione dei veicoli non catalitici e non eco-diesel (Euro 0). Al contrario, il giorno 28 gennaio 2004, in corrispondenza di un provvedimento di circolazione a targhe alterne, si è riscontrato un abbassamento del livello di PM10, che rimane comunque al di sopra del limite imposto. Per il mese di febbraio 2004 (Graf. RM 2), la tendenza resta controversa e di difficile interpretazione. Infatti, ci sono stati incrementi delle concentrazioni medie di PM10 riscontrati il 6 e il 14 febbraio, in corrispondenza di un provvedimento di divieto della circolazione ai veicoli non catalitici e non eco-diesel (Euro 0). L unico caso in cui si ha un effettiva riduzione delle emissioni di PM10 è quello dell 8 febbraio 2004, in corrispondenza di una condizione di regime di divieto totale di circolazione. Nel gennaio 2005 (Graf. RM 3), dal giorno 5 al 12, in regime di limitazione Euro 0 all interno della cosiddetta Fascia Verde, il valore di emissione di PM10 è rimasto pressoché costante, tendendo ad avere un andamento crescente proprio nell ultimo giorno di limitazione, quindi dopo un lungo periodo di stop per gli autoveicoli più inquinanti. Nei giorni 17, 21, 28 gennaio 2005 si è registrato, al contrario, un andamento decrescente dei valori di emissione di PM10, seppur in assenza di limitazioni del traffico, sebbene restando costantemente sopra al limite di attenzione. Nel mese di febbraio 2005 (Graf. RM4), il giorno 3, in corrispondenza di un provvedimento di targhe alterne, si è verificato un incremento delle concentrazioni misurate di PM10, mentre nei giorni 17 e 24, sempre in regime di targhe alterne, si è verificata una effettiva riduzione delle emissioni, con valori al di sotto del limite dei 50 μg/m 3. 24

25 ROMA - ANDAMENTO DELLE EMISSIONI DI PM10 E MISURE DI LIMITAZIONE DELLA CIRCOLAZIONE GRAF. RM 1 μg / m Gennaio D D D D giorni limite di attenzione GRAF. RM 2 µg / m Febbraio D D D D D giorni Limite di attenzione GRAF. RM 3 μg / m Gennaio D D D D D 31 giorni Limite di attenzione GRAF. RM 4 μg / m Febbraio D D D D 28 giorni Limite di attenzione Circolazione regolare Divieto di circolazione per i veicoli benzina non catalizzati e diesel Euro 0 entro l'anello ferroviario ( Fascia Verde ) Circolazione a Targhe Alterne all interno della Fascia Verde Divieto di circolazione per i veicoli benzina non catalizzati e diesel Euro 0 + circolazione a Targhe Alterne Divieto di circolazione per TUTTI i veicoli eccetto veicoli EURO 4 entro la Fascia Verde 25

26 MILANO La città di Milano ha la scala delle concentrazioni con valori più elevati tra le quattro città in esame. Nell anno 2004, nel mese di gennaio (Graf. MI 1), nei giorni 14 e 17, in corrispondenza di una limitazione ai veicoli non catalitici e non eco-diesel (Euro 0), si sono raggiunti i picchi massimi di concentrazione del mese. Al contrario, si è verificato un brusco calo dei valori di emissione di PM10 nel giorno 18 gennaio, ma pur sempre restando sopra il valore limite, in corrispondenza di un provvedimento di divieto totale della circolazione. Nel mese di febbraio 2004 (Graf. MI 2), la limitazione ai veicoli non catalitici e non ecodiesel (Euro 0), è stata estesa a tutto il mese: sono stati riscontrati picchi di oltre 200 μg/m 3 nel periodo dal 4 al 16 febbraio. In corrispondenza di una domenica di divieto della circolazione per tutti i veicoli, si è raggiunto un valore pari a 80 μg/m 3 il giorno 8 febbraio, salvo poi a tornare a crescere nei giorni immediatamente successivi. Nell anno 2005, il giorno 22 gennaio (Graf. MI 2), in corrispondenza di un provvedimento di divieto totale della circolazione, il livello di PM10 ha fatto registrare un andamento crescente rispetto al giorno precedente. Nel mese di febbraio 2005 (Graf. MI 4), il provvedimento di circolazione a targhe alterne adottato nel giorno 10 non ha sortito alcun effetto sul livello di concentrazione di PM10, mentre una riduzione dei valori si è registrata nei giorni a seguire. L ipotesi secondo cui le misure produrrebbero un effetto nel medio termine (ovvero nei giorni successivi all attuazione dell Ordinanza) viene sostanzialmente smentita con l osservazione dell andamento dell emissione di PM10 dei giorni 15, 16, 17, 18 febbraio 2005 quando, in regime di circolazione a targhe alterne, il valore di PM10 ha subito un incremento vistosamente al di sopra del valore limite di attenzione. In corrispondenza del blocco totale della circolazione di domenica 20 febbraio 2005, al contrario, si è registrato un decremento dei valori medi di concentrazione di PM10. 26

27 MILANO - ANDAMENTO DELLE EMISSIONI DI PM10 E MISURE DI LIMITAZIONE DELLA CIRCOLAZIONE GRAF. MI μg / m3 Gennaio D D D D giorni Limite di attenzione GRAF. MI 2 μg / m Febbraio D D D D D giorni Limite di attenzione GRAF. MI 3 μg / m Gennaio D D D D D 31 giorni Limite di attenzione GRAF. MI 4 μg / m Febbraio D D D D 28 giorni Limite di attenzione Circolazione regolare Divieto di circolazione per i veicoli benzina non catalizzati e diesel Euro 0 entro la Zona Critica Unica MI/CO/Sempione Circolazione a Targhe Alterne entro la Zona Critica Unica MI/CO/Sempione Divieto di circolazione per i veicoli benzina non catalizzati e diesel Euro 0 + circolazione a Targhe Alterne Divieto di circolazione per TUTTI i veicoli eccetto veicoli EURO entro la Zona Critica Unica MI/CO/Sempione 27

28 BOLOGNA Nel periodo di osservazione, nella città di Bologna sono state adottate limitazioni programmate che sono rimaste quasi costantemente in vigore. I valori di PM10 sono risultati spesso al di sotto del limite, ma dall analisi effettuata si riscontrano le analoghe contraddizioni che si sono verificate nelle altre città analizzate, riguardo agli effetti dei provvedimenti sull andamento delle emissioni di PM10. Nell anno 2004 nel mese di gennaio (Graf. BO 1), nel giorno 4, in corrispondenza di un provvedimento di blocco totale domenicale del traffico, non si è registrato alcun effetto benefico per l inquinamento da PM10, al contrario si sono registrati valori più elevati di concentrazione rispetto ai giorni precedenti. Nel mese di febbraio 2004 (Graf. BO 2), nel giorno 15, in corrispondenza di un nuovo provvedimento di divieto di circolazione, si ha un analogo andamento dei valori di PM10 in senso vistosamente crescente, quindi in controtendenza rispetto ai risultati attesi dall Ordinanza. Nel gennaio del 2005 (Graf. BO 3), in coincidenza con la misura di divieto programmato di circolazione per le vetture non catalitiche e non eco-diesel (Euro 0), rimasto in vigore fino al marzo 2005, si è registrato nel giorno 12 gennaio il valore più elevato del mese con una concentrazione pari a 120 μg/m 3. Nei giorni 3 e 10 febbraio 2005 (Graf. BO 4), in coincidenza di un provvedimento di targhe alterne, non si è riscontrato alcun tangibile ridimensionamento dei valori di concentrazione di PM10. 28

29 BOLOGNA - ANDAMENTO DELLE EMISSIONI DI PM10 E MISURE DI LIMITAZIONE DELLA CIRCOLAZIONE GRAF. BO Gennaio 2004 μg / m Limite di attenzione D D D D giorni GRAF. BO 2 Febbraio μg / m Limite di attenzione D D D D D giorni GRAF. BO 3 Gennaio μg / m Limite di attenzione D D D D D 31 giorni GRAF. BO 4 Febbraio 2005 μg / m Limite di attenzione D D D D 28 giorni Circolazione regolare Divieto di circolazione per i veicoli benzina non catalizzati e diesel Euro 0 entro la ZTL Circolazione a Targhe Alterne entro il Nucleo Urbano Divieto di circolazione per i veicoli benzina non catalizzati e diesel Euro 0 + circolazione a Targhe Alterne Divieto di circolazione per TUTTI i veicoli eccetto veicoli EURO 4 entro la ZTL 29

30 TORINO Nella città di Torino, l analisi dei provvedimenti disposti per ridurre il livello delle concentrazioni di PM10 tende ad avere lo stesso trend scarsamente coerente delle città precedenti. Nel mese di gennaio 2004 (Graf. TO 1), nel giorno 8, in corrispondenza di una misura di divieto di circolazione per le vetture non catalitiche e non eco-diesel (Euro 0), si è verificato un innalzamento delle emissioni medie registrate dalle centraline. Al contrario, il giorno 15, sempre in coincidenza di un analogo provvedimento, si è registrato l effetto desiderato, con un evidente riduzione del valore fino a 30 μg/m 3. Nel mese di febbraio 2004 (Graf. TO 2), domenica 15 è stato attuato un blocco totale della circolazione, con le centraline che hanno fatto registrare un valore medio crescente di concentrazioni di PM10, andamento negativo che prosegue anche nei giorni successivi. Nel gennaio 2005 (Graf. TO 3), in regime di circolazione a targhe alterne, nel giorno 13 non si è verificato alcun effetto benefico per la diffusione del PM10, mentre, al contrario, nel giorno 26, con analoga misura in vigore, i valori sono rimasti in linea con i livelli dei giorni precedenti. Nel febbraio 2005 (Graf. TO 4), in regime di circolazione a targhe alterne si è registrato un lieve calo dei valori di concentrazione del PM10 nei primi giorni del mese, per poi assumere un andamento crescente nei giorni 9 e

31 TORINO - ANDAMENTO DELLE EMISSIONI DI PM10 E MISURE DI LIMITAZIONE DELLA CIRCOLAZIONE GRAF. TO 1 μg / m Gennaio D D D D giorni Limite di attenzione GRAF. TO 2 μg / m Febbraio D D D D D giorni Limite di attenzione GRAF. TO 3 μg / m Gennaio D D D D D 31 giorni Limite di attenzione GRAF. TO 4 μg / m Febbraio D D D D 28 giorni Limite di attenzione Circolazione regolare Divieto di circolazione per i veicoli benzina non catalizzati e diesel Euro 0 entro i confini del Comune Circolazione a Targhe Alterne entro il Nucleo Urbano entro i confini del Comune divieto di circolazione per i veicoli benzina non catalizzati e diesel Euro 0 + circolazione a Targhe Alterne Divieto di circolazione per TUTTI i veicoli eccetto veicoli EURO4 nella Zona Centrale (2004)/entro i confini del Comune (2005) 31

32 4. Influenza degli agenti atmosferici In contrasto con l influenza scarsamente rilevante delle limitazioni del traffico sull andamento delle emissioni di PM10, emerge al contrario la notevole correlazione che intercorre tra le principali variabili meteorologiche e le concentrazioni delle polveri inquinanti. L assenza di eventi piovosi, l avvento di lunghi periodi di tempo stabile e di alta pressione atmosferica, con continue inversioni termiche notturne, sono pre-condizioni sfavorevoli alla dispersione degli inquinanti. Il tempo di permanenza in atmosfera delle particelle è variabile in funzione della loro dimensione: quelle molto fini (diametro compreso tra 0,1 e 1μm) possono rimanervi per mesi e percorrere anche centinaia di chilometri. Inoltre, le concentrazioni di PM10 seguono generalmente un andamento stagionale: le condizioni più critiche si trovano infatti di norma nei mesi autunnali ed invernali eccezionalmente anche nei mesi primaverili caratterizzati da condizioni di tempo stabile, talvolta nebbioso, calme di vento e assenza di precipitazioni. Le condizioni meteorologiche più sfavorevoli coincidono inoltre con il funzionamento a pieno regime di tutte le possibili sorgenti emissive derivanti dalle attività umane: traffico, riscaldamento civile, impianti industriali. Nella stagione estiva, al contrario, è rilevante la quota di particolato fine di origine secondaria: in atmosfera, infatti, le reazioni chimiche tra i componenti dovuti alle emissioni primarie con le sostanze ossidanti presenti in aria (cfr. par. 1.2), avvengono più efficacemente e più velocemente in presenza di una elevata radiazione. Analizzando il caso di Milano, nei mesi di gennaio e febbraio 2004, ponendo l attenzione sui dati delle precipitazioni e delle pressioni (Graf. 9 e 10), integrati con quelli concernenti le concentrazioni di PM10, si può constatare che nei giorni in cui le precipitazioni sono state più abbondanti, si sono registrate vistose riduzioni dei valori di PM10. E anche piuttosto evidente la dipendenza delle concentrazioni di PM10 dalla pressione atmosferica. 32

33 Negli istogrammi sono indicati anche il regime di circolazione vigente per ciascun giorno (in base al colore delle barre), al fine di mettere in luce l incidenza nettamente maggiore che hanno assunto le variabili meteo rispetto ai provvedimenti di limitazione del traffico. Ad esempio, il giorno 18 gennaio 2004 si è registrata una riduzione vistosa del dato del PM10, in coincidenza di una domenica con divieto totale della circolazione. In realtà, tale riduzione è verosimilmente riconducibile all elevata piovosità riscontrata durante la giornata. GRAF. 9 pressione (hpa) Confronto Pm 10 con Trend delle Pressioni e Precipitazioni - Milano - Gennaio 2004 μg / m3 -- dmm D D D D giorni PM 10 Piovosità pressione atmosferica GRAF. 10 pressione (hpa) Confronto Pm 10 con Trend delle Pressioni e Precipitazioni - Milano - Febbraio 2004 μg / m3 -- dmm D D D D D giorni PM 10 piovosità pressione atmosferica Fonte ARPA per precipitazioni e andamento barometrico 33

34 5. Influenza delle attività produttive locali Un altra componente che va considerata come sorgente determinante per la dispersione in atmosfera del PM10 è quella attribuibile alle attività produttive. Nel cap. 2 si è già osservata l elevata quota di PM10 (pari ad oltre il 20%) riconducibile alle emissioni industriali nella città di Genova, dove molti impianti sono ubicati a ridosso del nucleo urbano e comunque all interno del territorio comunale. Per comprendere meglio l incidenza delle attività industriali sulle emissioni di PM10, occorre analizzare i fenomeni presenti nelle aree diffuse di livello regionale, dove la localizzazione industriale è situata spesso in Comuni limitrofi a quelli maggiori. Nel primo dei due grafici seguenti (Graf. 11) sono rappresentati i diversi livelli di concentrazione degli impianti industriali nei comuni della Lombardia, utilizzando diverse colorazioni in funzione del loro numero (cfr. legenda Graf. 11). GRAF. 11 Lombardia - Livello di concentrazione degli impianti industriali Fonte: ARPA Lombardia 34

35 Nel Graf. 12, sono invece messe in evidenza le aree critiche in cui i valori del PM10 superano largamente il livello d allarme, secondo la media ponderata dei valori registrati dalle centraline di monitoraggio della qualità dell aria della Regione Lombardia, all anno 2004 (cfr. legenda Graf. 12). GRAF Lombardia - Livello di concentrazione del PM10 Fonte:Regione Lombardia Da un confronto delle due mappe, si può facilmente riscontrare l esistenza di una sostanziale sovrapposizione tra le zone dove la concentrazione di impianti industriali è più elevata e le zone dove si verificano i maggiori picchi nelle rilevazioni delle concentrazioni di PM10. Questa osservazione empirica avvalora l ipotesi secondo cui la quota del particolato aeriforme dovuto all inquinamento industriale è di notevole rilevanza. 35