INDICE. Pagina 2 di 24. Eurofins Environment Testing Italy srl Società Unipersonale

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2 INDICE 1 PREMESSA METODOLOGIA PER LA PREVISIONE DI RICADUTA DEGLI INQUINANTI AERODISPERSI EMESSI DA FONTI STAZIONARIE DESCRIZIONE DELLA STABILITÀ ATMOSFERICA CLASSI DI STABILITÀ DI PASQUILL DATI METEOROLOGICI E CARATTERISTICHE DEL SUOLO UTILIZZATI I VALORI LIMITE PER LA PROTEZIONE DELLA SALUTE UMANA, DEGLI ECOSISTEMI, DELLA VEGETAZIONE E VALORI OBIETTIVO SECONDO LA NORMATIVA VIGENTE INQUINANTI EMESSI DALL IMPIANTO DISPERSIONE DEGLI INQUINANTI EMESSI DALL IMPIANTO E DISCUSSIONE DEI RISULTATI MONOSSIDO DI CARBONIO - CO CONCLUSIONI Pagina 2 di 24

3 1 Premessa La Società Ferriere Nord S.p.A. relativamente allo stabilimento Siderpotenza di Potenza, ha richiesto modifica sostanziale all Autorizzazione Integrata Ambientale e presentato la pratica di Valutazione di Impatto Ambientale. Il presente studio è finalizzato alla valutazione della dispersione degli inquinanti in atmosfera riferito all assetto impiantistico previsto dalle modifiche, in particolare per l aumento del limiti di emissione del monossido di carbonio (CO) emesso dal futuro camino E6, passando dagli attuali limiti di concentrazione di 100 mg/nm 3 a 280 mg/nm 3. Pagina 3 di 24

4 2 Metodologia per la previsione di ricaduta degli inquinanti aerodispersi emessi da fonti stazionarie Per il calcolo delle ricadute si è utilizzato il modello di previsione DIMULA, sviluppato dall ENEA Ente per le Nuove Tecnologie l Energia e l Ambiente e da MAIND Srl Modellistica Ambientale, nella sua versione più aggiornata WinDimula 3. Il modello WinDimula è inserito nell elenco dei modelli consigliati da APAT (Agenzia Italiana per la protezione dell ambiente e per i servizi tecnici) per la valutazione e gestione della qualità dell aria. Il modello WinDimula è un modello gaussiano multisorgente che consente di effettuare simulazioni in versione long-term o climatologica per la valutazione delle ricadute sul lungo periodo (annuale) e la versione short-term o puntuale per la valutazione delle concentrazioni orarie in particolari situazioni meteorologiche. I modelli gaussiani si basano su una soluzione analitica esatta dell'equazione di trasporto e diffusione in atmosfera ricavata sotto particolari ipotesi semplificative e permette di simulare le concentrazioni degli inquinanti in prossimità del suolo che si hanno in condizioni di stazionarietà. Si suppongono quindi costanti le condizioni meteorologiche (condizioni di stabilità atmosferica, temperatura, velocità e direzione del vento) e le condizioni di emissione (portata, temperatura e concentrazione). La forma della soluzione e' di tipo gaussiano, ed e' controllata da una serie di parametri che riguardano sia l'altezza effettiva del rilascio per sorgenti calde, calcolata come somma dell'altezza del camino più il sovralzo termico dei fumi, che la dispersione laterale e verticale del pennacchio calcolata utilizzando formulazioni che variano al variare della stabilità atmosferica, descritta utilizzando le sei classi di stabilità introdotte da Pasquill-Turner. Con la versione 3 del modello è stato inserito il calcolo delle deposizione secche e umide nel modulo short term. L'introduzione del calcolo della deposizione ha reso necessario inserire la distinzione tra inquinanti gassosi e particolato (nella versione attuale la distinzione e' implicitamente determinata dal modello in base al valore della velocità di deposizione Pagina 4 di 24

5 gravitazionale). Poiché per il calcolo della deposizione sono richiesti alcuni parametri aggiuntivi caratterizzanti le sostanze emesse, e' stata inserita nel modello una banca dati di sostanze di base (aggiornabile). Il modello calcola, su richiesta, la deposizione totale (secca più umida) media o cumulata sull'intero periodo di calcolo. 2.1 Descrizione della stabilità atmosferica La quantità di turbolenza nell'ambiente aria ha effetti significativi sulla risalita e dispersione degli inquinanti atmosferici. Detta quantità può essere classificata in incrementi definiti, noti come "classi di stabilità". Le categorie più comunemente utilizzate sono le classi di stabilità di Pasquill, suddivise in A, B, C, D, F e G. La classe A denota le condizioni di maggior turbolenza o maggiore instabilità mentre la classe F e G definiscono le condizioni di maggior stabilità o minore turbolenza. Pagina 5 di 24

6 2.2 Classi di stabilità di Pasquill A B C D E F G Condizioni estremamente instabili Condizioni moderatamente instabili Condizioni leggermente instabili Condizioni di neutralità Condizioni leggermente stabili Condizioni moderatamente stabili Estremamente stabile Tabella 1 Le classi di Pasquill rappresentano situazioni meteorologiche che possono essere dedotte dalla seguente tabella indicativa: Velocità del vento al suolo Radiazione solare diurna Copertura nuvolosa notturna (nubi basse) m/s Forte Moderata Debole Coperto o > < = 50% 50% < 2 A A - B B E F 2-3 A - B B C E F 3-5 B B - C C D E 5-6 C C - D D D D > 6 C D D D D Note: (1) La classe D (neutrale) si applica con cielo coperto da densa coltre nuvolosa, indipendentemente dalla velocità del vento sia di notte che di giorno e dalle condizioni del cielo durante l'ora precedente o seguente la notte come definita alla nota 3. (2) L'insolazione forte è riferita a giornate assolate di mezza estate; l'insolazione debole a condizioni similari a metà inverno. (3) Le ore notturne coprono l'arco di tempo che va da 1 ora prima del tramonto ad 1 ora dopo l'alba. Tabella 2 Pagina 6 di 24

7 2.3 Dati meteorologici e caratteristiche del suolo utilizzati Nella versione puntuale si cercano informazioni riguardo alle ricadute a breve termine (circa un ora) per condizioni meteorologiche specificate. Per le elaborazioni di tale tipo si devono inserire dati meteorologici con scansione oraria. Al fine di valutare la dispersione degli inquinanti nelle varie situazioni meteorologiche che possono presentarsi nell area in questione è stato utilizzato un intero anno di dati orari, secondo le seguenti specifiche: Fornitura dati meteorologici per la località di Potenza (PZ) [40 38' N ' E] Serie annuale di dati orari ricavati dall applicazione sull Italia del modello matematico meteorologico WRF - NOAA ( - ) per l anno 2011 relativi al sito di coordinate [40.6 N E] 3.5 km a Sud del sito richiesto. È utilizzato l anno 2011 per un migliore confronto con la Relazione Tecnica, ns. rif del giugno 2012 sulla ricaduta al suolo di tutte le varie tipologie di inquinanti emessi dall impianto. L applicazione del modello climatologico WRF rappresenta la parte finale di un processo generale di downscaling che a partire dai risultati dei modelli matematici di circolazione a scala globale (es: modello di Reading - UK) inizializzati con i dati meteorologici rilevati dalle stazioni SYNOP mondiali, permette di riportare l informazione meteorologica a scala locale. In particolare la griglia di calcolo attuale adottata nel modello WRF per l Italia ha una maglia di 10x10 km; ogni punto (nodo) di questa griglia di calcolo equivale quindi ad una stazione meteo sinottica virtuale posta in quel nodo. Si riportano in Allegato le specifiche sui dati meteorologici utilizzati e l analisi statistica degli stessi. Pagina 7 di 24

8 Per quanto riguarda l orografia dell area in questione e le caratteristiche diffusive del suolo sono stati utilizzati i seguenti dati, che influiscono sia nella dispersione sia nella ricaduta degli inquinanti: - orografia (altitudine s.l.m.) dell area in interesse; - rugosità superficiale derivante dall uso del suolo. Orografia Per quanto riguarda i dati orografici, sono utilizzati dati DTM (Digital Terrain Model). Trattasi della digitalizzazione di dati di elevazione del terreno ottenuti nel progetto SRTM (vedi oltre) interpolati a 100m su elaborazione del U.S. Geological Survey (USGS) Earth Resources Observation and Science (EROS) Data Center, Sioux Falls, SD, USA ( Lo Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) è un'impresa internazionale, svolta sotto gli auspici della NIMA (National Imagery and Mapping Agency) e della NASA (National Aeronautics and Space Administration), che è riuscita ad ottenere un Modello digitale di elevazione su una scala quasi globale dai 56 S ai 60 N, per generare il database topografico digitale ad alta risoluzione più completo. Lo SRTM consisteva in un sistema radar modificato specialmente che ha volato a bordo dello Space Shuttle. Per acquisire i dati topografici dei dati di elevazione, il carico SRTM è stato equipaggiato con due antenne radar. Un'antenna era posizionata nello spazio di carico dello Shuttle, l'altra alla fine di un braccio di 60 metri che si estendeva dallo spazio di carico una volta che lo Shuttle era nello spazio. La tecnica impiegata è conosciuta come Interferometric Synthetic Aperture Radar. Pagina 8 di 24

9 Orografia dell area di Potenza, secondo i dati DTM Coordinate di Potenza: Latitudine N = m Longitudine E = m I dati del DTM e dell uso suolo coprono tutta l Italia con una risoluzione di 100x100m. Le coordinate sono espresse in UTM 32 e rappresentano il punto centrale di una cella di maglia 100x100 m. Uso del suolo È utilizzata la classificazione CORINE Land Cover (vedi oltre) 1: , aggiornata al 2004, delle regioni italiane elaborati da APAT, Roma ( Per lo stesso reticolo dei dati DTM di elevazione del suolo sono ricavati i seguenti dati: Uso suolo: indice dell uso suolo secondo la classificazione Corine Land Cover. Pagina 9 di 24

10 Rugosità superficiale: è il valore di rugosità superficiale espresso in metri. Questo valore, come i valori degli altri parametri, derivano dal valore di uso del suolo come mostrato nella seguente tabella: Il Corine Land Cover (CLC) è un progetto integrante del Programma CORINE nato a livello europeo specificamente per il rilevamento e il monitoraggio delle caratteristiche di copertura e uso del territorio, con particolare attenzione alle esigenze di tutela ambientale. Obiettivo del CLC è quello di fornire informazioni sulla copertura del suolo e sui cambiamenti nel tempo. Le informazioni sono comparabili ed omogenee per tutti i paesi aderenti al progetto (attualmente 31 paesi compresi anche alcuni del Nord Africa). La fotointerpretazione da immagini satellitari (Landsat 5 e 7) ha reso il costo del progetto sostenibile. Il sistema informativo geografico si compone di 44 classi di copertura del suolo suddivise in 3 tre livelli (5 classi per il primo livello, 15 per il secondo livello e 44 per il terzo). Pagina 10 di 24

11 3 I valori limite per la protezione della salute umana, degli ecosistemi, della vegetazione e valori obiettivo secondo la normativa vigente Si riportano i valori limite di inquinamento dell aria, come previsti dalla vigente normativa (D.Lgs. 155/2010): Inquinante Tipo Limite Parametro statistico Valore CO Limite per la protezione della salute umana Max giornaliero della Media mobile 8h 10 mg/m 3 4 Inquinanti emessi dall impianto Per l impianto in oggetto sono stati utilizzati i seguenti dati di emissione a camino per il monossido di carbonio, con emissioni al limite proposto per autorizzazione: SIMULAZIONE STATO DI PROGETTO, EMISSIONI AL LIMITE DI AUTORIZZAZIONE Camino Sostanza Tempo di Altezza Sezione di Portata Temperatura Concentraz. funzionamento camino uscita camino uscita fumi camino n m m2 Nmc/h mg/nmc C h/g g/anno E6 primario CO 36 31, * E3 preriscaldo billette CO 20 2, *Il valore di concentrazione è quello proposto nel progetto di V.I.A. Pagina 11 di 24

12 5 Dispersione degli inquinanti emessi dall impianto e discussione dei risultati I risultati numerici delle elaborazioni e i diversi valori statistici utili alla comprensione delle modalità di dispersione degli inquinanti nell area in considerazione sono riportati per ciascuna simulazione ed inquinante in Allegato 2. Nelle tavole grafiche allegate (Allegato 3) sono riportati i risultati grafici dell analisi per i vari inquinanti. Si riporta sempre il contributo complessivo di tutti i camini che emettono lo specifico inquinante (somma dei singoli contributi di ciascun punto di emissione). La tipologia di tavole riportate è la seguente: - Tavole H24 valore massimo dei valori medi giornalieri: sono calcolate le ricadute degli inquinanti nelle situazioni meteorologiche descritte dai dati orari dell intero anno 2011; per ciascun punto del reticolo geografico analizzato sono dapprima calcolati i valori medi giornalieri e quindi si riporta il valore massimo di concentrazione, fra i 365 valori medi giornalieri di ricaduta degli inquinanti in quello specifico punto; tali valori sono da confrontarsi con i valori limite o obiettivo per la qualità dell aria relativi alle medie giornaliere; Si precisa che per l inquinante CO la normativa prevede una media mobile di 8 ore e quindi nel presente studio è stata utilizzata questa grandezza statistica. Pagina 12 di 24

13 5.1 Monossido di carbonio - CO Le elaborazioni eseguite con il modello Windimula3 per il calcolo delle ricadute degli inquinanti mostrano la seguente situazione, per quanto riguarda le concentrazioni di CO attese in prossimità del suolo (ad 1 m di altezza) a seguito della dispersione di inquinanti in uscita dai camini dell impianto: TABELLA RIEPILOGATIVA: CO media giornaliera Rif. Ipotesi di valutazione Risultati Max Limite Assetto concentraz. al Tavola Emissioni giornaliero impiantistico suolo (mg/m 3 (mg/m 3 ) ) CO-H24-SL* CO-H24-SLgen2013 Progetto (fase 5) Progetto Limiti autorizzati Limiti autorizzati Rispetto del limite 0,24 10 SI 0,87 10 SI * Tavola di confronto di cui alla Relazione Tecnica, ns. rif del giugno Pagina 13 di 24

14 6 Conclusioni Non si osservano superamenti dei valori limite per l esposizione della popolazione dovuti alle emissioni convogliate di CO. Tale risultato è ottenuto nonostante si ipotizzino emissioni costantemente al limite proposto, durante tutto l arco dell anno. I valori più elevati di concentrazione si mantengono al di sotto del 8,7% del limite giornaliero, per le zone localizzate nell area industriale in considerazione. Per le aree abitate più vicine (Villaggio Bucaletto) i valori massimi dell anno sono inferiori al 5% del limite. Quindi, nonostante i valori di ricaduta siano superiori rispetto a quelli riferiti alle ipotesi progettuali indicate nell attuale Autorizzazione Integrata Ambientale, le previsioni con le modifiche proposte indicano un pieno rispetto dei limiti con ampio margine di sicurezza per la popolazione. Allegati: 1. specifiche e grafici dei principali dati meteorologici utilizzati per le elaborazioni 2. rapporti di elaborazione 3. grafici relativi alle previsioni di dispersione degli inquinanti in atmosfera Pagina 14 di 24

15 Allegato 1 ALLEGATO 1: DATI METEOROLOGICI Pagina 15 di 24

16 Allegato 1 Pagina 16 di 24

22 Allegato 2 ALLEGATO 2: RAPPORTI DI ELABORAZIONE Monossido di carbonio SIMULAZIONE DI PROGETTO, EMISSIONI AL LIMITE DI AUTORIZZ. IMPOSTAZIONI DI CALCOLO ========================================================== Inquinante in esame: CO Unità di misura: milligrammi/m3 Sono stati verificati i seguenti limiti: (limite) (valore limite) (numero superamenti ammessi) Media giornaliera sulle 8 ore 10 0 I dati meteorologici sono regolari. VALORI MASSIMI ========================================================== Primi 25 valori delle concentrazioni medie giornaliere sulle 8 ore n Valore Data X(m) Y(m) Sigla ,71E-01 07/07/2011 ore: Rec. Cart. 2 7,10E-01 07/07/2011 ore: Rec. Cart. 3 6,74E-01 16/06/2011 ore: Rec. Cart. 4 6,66E-01 16/06/2011 ore: Rec. Cart. 5 6,60E-01 18/01/2011 ore: Rec. Cart. 6 6,51E-01 07/07/2011 ore: Rec. Cart. 7 6,43E-01 16/06/2011 ore: Rec. Cart. 8 6,31E-01 18/08/2011 ore: Rec. Cart. 9 6,31E-01 24/08/2011 ore: Rec. Cart. 10 6,26E-01 24/08/2011 ore: Rec. Cart. 11 6,26E-01 07/07/2011 ore: Rec. Cart. 12 6,19E-01 18/08/2011 ore: Rec. Cart. 13 6,19E-01 07/07/2011 ore: Rec. Cart. 14 6,17E-01 18/08/2011 ore: Rec. Cart. 15 6,06E-01 12/07/2011 ore: Rec. Cart. 16 6,05E-01 16/06/2011 ore: Rec. Cart. 17 6,03E-01 18/08/2011 ore: Rec. Cart. 18 6,00E-01 18/01/2011 ore: Rec. Cart. 19 5,96E-01 18/01/2011 ore: Rec. Cart. 20 5,94E-01 28/11/2011 ore: Rec. Cart. 21 5,94E-01 28/11/2011 ore: Rec. Cart. 22 5,93E-01 18/01/2011 ore: Rec. Cart. 23 5,92E-01 18/01/2011 ore: Rec. Cart. 24 5,90E-01 07/07/2011 ore: Rec. Cart. 25 5,86E-01 12/07/2011 ore: Rec. Cart. Pagina 22 di 24

23 Allegato 2 SUPERAMENTI DEI LIMITI DI LEGGE ========================================================== Tipo Numero di superamenti Medie giornaliere sulle 8 ore 0 (*) (*) superamenti su tutti i recettori e su tutte le situazioni meteo considerate NON SI OSSERVANO SUPERAMENTI DEI LIMITI DI LEGGE Pagina 23 di 24

24 Allegato 3 ALLEGATO 3: GRAFICI DI DISPERSIONE INQUINANTI Nella tavola grafica allegata sono riportati i risultati dell analisi per l inquinante monossido di carbonio (CO) e i diversi valori statistici utili alla comprensione delle modalità di dispersione degli inquinanti nell area in considerazione. Si riporta sempre il contributo complessivo di tutti i camini che emettono lo specifico inquinante (somma dei singoli contributi di ciascun punto di emissione). La tipologia di tavole riportate è la seguente: - Tavole H24 valore massimo dei valori medi giornalieri: sono calcolate le ricadute degli inquinanti nelle situazioni meteorologiche descritte dai dati orari dell intero anno 2011; per ciascun punto del reticolo geografico analizzato sono dapprima calcolati i valori medi giornalieri e quindi si riporta il valore massimo di concentrazione, fra i 365 valori medi giornalieri di ricaduta degli inquinanti in quello specifico punto; tali valori sono da confrontarsi con i valori limite o obiettivo per la qualità dell aria relativi alle medie giornaliere; Si precisa che per l inquinante CO la normativa prevede una media mobile di 8 ore e quindi nel presente studio è stata utilizzata questa grandezza statistica. Seguono le tavole grafiche per le varie tipologie di inquinanti. Pagina 24 di 24

25 FERRIERE NORD S.p.A. - Stabilimento di Siderpotenza VALUTAZIONE della DISPERSIONE degli INQUINANTI in ATMOSFERA Isolivelli di concentrazione al suolo espressa in milligrammi/mc Calcolo della ricaduta di CO N O 0.8 TAV. CO-H24-SL-gen2013 E S Assetto impiantistico FUTURO AL LIMITE Valore MASSIMO dei valori MEDI GIORNALIERI RIONE SAN ROCCO 0.45 MAX CONCENTRAZIONE AL SUOLO 0.87 milligr/mc E5 E3 E4a 0.4 E4b E1 SIDERPOTENZA E6 VILLAGGIO BUCALETTO E2 POTENZA SORGENTI (emissioni in g/h) Camino E Camino E Concentrazione al suolo (milligr/mc) 500 m