Campagna di monitoraggio della qualità dell aria con laboratorio mobile

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1 AGENZIA REGIONALE PER LA PREVENZIONE E LA PROTEZIONE AMBIENTALE Campagna di monitoraggio della qualità dell aria con laboratorio mobile Sito di monitoraggio: Comune di Massafra (TA) Periodo di osservazione: 27/5/8 1/7/8 Sede legale Corso Trieste Bari Tel Fax C.F. e P IVA Via Anfiteatro 8 74 Taranto Tel /6 Fax E mail: dap.ta@arpa.puglia.it

2 Campagna di monitoraggio della qualità dell aria con laboratorio mobile Richiedente Sito di monitoraggio Comune di Massafra Comune di Massafra (TA) SS7 Appia Presso Hotel Bizantino Periodo di monitoraggio 27/5/8 1/7/8 Cronologia della campagna di monitoraggio Gruppo di lavoro Il laboratorio mobile per il monitoraggio della qualità dell aria è stato posizionato nel sito di cui sopra il giorno 23/5/8. Nelle giornate successive sono stati attivati gli strumenti e calibrati dai tecnici della Project Automation S.p.A. alla presenza di ARPA Puglia. Il primo giorno di raccolta di dati validi è il 27/5/8; l ultimo giorno di campionamento è stato il 1/7/8. In complesso, la campagna è durata 36 giorni. Il laboratorio mobile è in dotazione al Dipartimento Provinciale di Taranto dell ARPA Puglia. L installazione e la gestione del mezzo, la validazione ed elaborazione dei dati secondo il protocollo interno di ARPA Puglia, sono a cura di: dott.sa Micaela Menegotto; dott. Salvatore Ficocelli; sig.ra Maria Mantovan. Indice 1. Introduzione 1.1 Sito di monitoraggio pag Inquinanti monitorati 1.3 Parametri meteorologici rilevati 1.4 Riferimenti normativi 1.5 Sintesi dei valori rilevati e numero di superamenti dei valori limite pag Elementi in evidenza 2.1 Analisi meteorologica del periodo di osservazione pag Andamento del PM pag Altri inquinanti (NO 2, SO 2, CO e benzene) e confronto con il PM pag Considerazioni sull ozono pag. 11 Allegato I: Tabelle e grafici riassuntivi dei parametri monitorati pag. 13 Allegato II: Informazioni sulla strumentazione pag. 17 Pagina 2 di 17

3 1. Introduzione 1.1 Sito di monitoraggio Il laboratorio mobile è stato installato presso la SS7 Appia (parcheggio Hotel Bizantino), a circa 15 metri dal centro dell asse stradale e a circa 1 metri da uno dei tre incroci semaforizzati, come rappresentato nell ortofoto in figura 1. Il sito è stato individuato opportunamente per valutare l impatto del traffico veicolare leggero e pesante che attraversa l area e può essere assimilato ad una stazione di monitoraggio di tipo SUBURBANA - TRAFFICO (classificazione secondo Decisione 21/752/CE e Linee guida per la predisposizione delle reti di monitoraggio della qualità dell aria in Italia APAT CTN ACE 24). Figura 1: Ortofoto sito di monitoraggio Formattato: Centrato 1.2 Inquinanti monitorati Il laboratorio mobile è dotato di analizzatori automatici per il campionamento e la misura in continuo degli inquinanti chimici individuati dalla normativa vigente in materia, ovvero: monossido di carbonio (CO), ossidi di azoto (NO X ), biossido di zolfo (SO 2 ), ozono (O 3 ), benzene, PM. 1.3 Parametri meteorologici rilevati Il laboratorio mobile permette inoltre la misurazione dei seguenti parametri meteorologici: temperatura ( C), Direzione Vento Prevalente, Velocità Vento prevalente (m/s), Umidità relativa (%), Pressione atmosferica (mbar), Radiazione solare globale (W/m 2 ), Pioggia (mm). 1.4 Riferimenti normativi Si fa riferimento al D. M. 6/2 per PM, CO, NO 2 e Benzene e al D. Lgs. 183/4 per l ozono. Pagina 3 di 17

4 1.5 Sintesi dei valori rilevati e numero di superamenti dei valori limite Non si sono rilevati superamenti dei limiti di normativa, in relazione agli inquinanti da traffico o industriali. Si sono rilevati 2 giorni di superamento per l ozono, in linea con gli andamenti registrati nell intero territorio regionale e con la stagione estiva. In tabella 1 si riporta una sintesi dei dati rilevati e il confronto con i limiti di legge. Tabella 1: Sintesi monitoraggio qualità dell aria e confronto dati con i limiti normativi vigenti Inquinante (Unità di misura) SO2 (µg/m 3 ) Limiti di legge (D.M. 6/2 e D.Lgs.183/4 per l ozono) Massima Media Oraria Media Giornaliera Valutazione sintetica 3 Nessun superamento. 125 Dati abbondantemente al di sotto dei valori limite. NO2 (µg/m 3 ) Massima Media Oraria 2 Nessun superamento CO (mg/m 3 ) Massima media mobile sulle 8 ore Nessun superamento Dati abbondantemente al di sotto del valore limite. Benzene (µg/m 3 ) Media annuale 5 Indicatore: stima della media annuale mediante la media nel periodo di rilevamento. Nessun superamento PM (µg/m 3 ) Media Giornaliera Numero di giorni di superamento del valore limite giornaliero (max 35gg/anno) Nessun giorno di superamento per il PM Media Oraria 18 - Soglia di informazione Nessun superamento 24 - Soglia di allarme O3 (µg/m 3 ) Massima media mobile sulle 8 ore 12 Rilevati n.2 giorni di superamento del valore bersaglio per la protezione della salute umana, in linea con i dati rilevati nell intero territorio regionale e coerentemente con l avvento della stagione estiva. 134 µg/m 3-22/6/ µg/m 3-26/6/28 Pagina 4 di 17

5 2 Elementi in evidenza 2.1 Analisi meteorologica del periodo in esame Durante il periodo di monitoraggio si sono presentate, per la maggior parte dei casi, giornate caratterizzate da alta pressione, elevato soleggiamento e temperature in linea con la stagione, con un valore medio di 25 C, valori orari compresi tra 13 e 37 C e valori giornalieri tra 19 e 3 C (figura 2). Si sono registrati inoltre alcuni giorni di pioggia, come mostrato in figura 3, unitamente alla velocità media giornaliera del vento. Figura 2: Andamento giornaliero di temperatura media giornaliera, minima e massima orarie su base giornaliera( C) TEMP MEDIA TEMP MAX TEMP MIN mag -giu Figura 3: Andamento giornaliero di: pioggia cumulata (mm) e velocità media del vento (m/s) Pioggia Cumulata (mm) Velocità Vento (m/s) mm pioggia mag -giu m/s Come si può evincere dalla tabella 2 e collegata rosa dei venti in figura 4, si evidenzia che durante il periodo di monitoraggio si è registrata una circolazione dei venti con predominanza dei settori NW-NNW, con una distribuzione delle velocità mediamente uniforme tra i settori di provenienza. Ben il 72% circa dei dati rappresenta venti con velocità comprese tra.5 e 4 m/s, mentre l incidenza della calma di vento (venti con velocità inferiore a.5 m/s) risulta di circa il 18%. Tali calme di vento, che tenderebbero a favorire l accumulo di inquinanti, sono caratterizzate da una breve durata. Inoltre dall andamento del giorno tipo della velocità del vento, riportato in figura 5, emerge che le ore notturne sono quelle caratterizzate da venti più moderati, pertanto si delinea una situazione favorevole Pagina 5 di 17

6 alla dispersione degli inquinanti nelle ore diurne (interessate dai maggiori volumi di traffico), con venti più intensi e sempre presenti. Figura 4: Rosa dei venti del periodo 27/5 1/ 7 28, dei dati di vento registrati dal laboratorio mobile N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Figura 5: Giorno tipo per la velocità del vento Pagina 6 di 17

7 Tabella 2: Distribuzione delle classi di velocità del vento in funzione dei settori di provenienza Direzione di provenienza Settore,5-2, m/s 2,-4, m/s 4,-6, m/s 6,-12, m/s >12, m/s TOTALE in gradi % 348,75 11,25 N ,25 33,75 NNE ,75 56,25 NE ,25 78,75 ENE ,75 1,25 E ,25 123,75 ESE ,75 146,25 SE ,25 168,75 SSE ,75 191,25 S ,25 213,75 SSW ,75 236,25 SW ,25 258,75 WSW ,75 281,25 W ,25 33,75 WNW ,75 326,25 NW ,25 348,75 NNW Calma (venti con velocità <.5 m/s) Totali Andamento del PM Durante i 36 giorni di monitoraggio, non si sono registrati superamenti del valore limite giornaliero di µg/m 3, come mostrato in figura 6, che riporta le concentrazioni medie giornaliere registrate durante la campagna di monitoraggio. Il valore massimo giornaliero di concentrazione di PM si è registrato il giorno mercoledì 27 giugno eguagliando il valore limite di µg/m 3, mentre il valore minimo risulta pari a 14 µg/m 3 il giorno giovedì 15 giugno. Il valor medio della campagna è 29 µg/m 3, e risulta inferiore al valore limite annuale (4 µg/m 3 ). Tale ultimo confronto è da considerarsi indicativo in quanto il periodo di monitoraggio copre circa il % di un anno solare ed è a carattere stagionale. Figura 6: Andamento delle concentrazioni medie giornaliere di PM 6 PM - valore limite giornaliero: µg/m mag -giu Pagina 7 di 17

8 Per confronto si riportano, nel grafico in figura 8, i dati registrati nello stesso periodo nella vicina stazione fissa denominata SS7-Wind, localizzata lungo la Strada Statale 7 in direzione Taranto, a circa 8 km dal sito di Massafra, e a circa 2 km dal comparto industriale di Taranto (figura 7). Tale centralina è più vicina all area industriale di Taranto, pertanto risente maggiormente delle emissioni industriali, insieme a quelle prodotte dal traffico stradale (con attraversamento veloce). Figura 7: Localizzazione del mezzo mobile (MM) e della stazione fissa denominata SS7-WIND Figura 8: Confronto MM Massafra con SS7 - WIND SS7 - WIND MM Massafra mag -giu Pagina 8 di 17

9 Dal grafico in figura 8 si deduce che nello stesso periodo presso la stazione SS7 Wind si sono registrati n. 5 giorni di superamento, contro nessun superamento registrato dal mezzo mobile. Tali superamenti sono da associare più probabilmente alle ricadute di polveri emesse in zona industriale. Tale impatto non si evidenzia nel sito di Massafra, a causa della maggiore distanza che favorisce la diluizione degli inquinanti. Per ciò che attiene invece all impatto del traffico locale nel sito di Massafra si ritiene che la ventilazione caratteristica della zona ha un effetto mitigante, favorendo la dispersione degli inquinanti immessi in atmosfera e abbattendone le concentrazioni in aria. Va detto che la campagna di monitoraggio è stata realizzata in periodo estivo e resta da determinare se l impatto possa essere superiore durante la stagione invernale caratterizzata in genere da una minore capacità dispersiva dell atmosfera. Nel paragrafo successivo si analizza in dettaglio la componente traffico del monitoraggio effettuato. 2.3 Altri inquinanti (NO 2, SO 2, CO e benzene) e confronto con il PM Per nessuno degli inquinanti NO 2, SO 2, CO e benzene sono stati registrati superamenti dei limiti di legge. Per NO 2, CO e benzene (prodotti primari e secondari tipici del traffico autoveicolare) si rileva nel corso della giornata tipo, seppur con valori inferiori ai limiti, un andamento analogo, caratterizzato da un picco nelle prime ore del mattino (intorno alle 7 8 ora legale), un decremento nella parte centrale della giornata, un ulteriore picco in serata (dalle 2 alle 21 ora legale) e infine un decremento notturno. Tale andamento (con i due massimi giornalieri nelle ore di maggior circolazione degli autoveicoli) ricalca il comportamento classico di tutti siti di monitoraggio in cui la fonte principale d inquinanti è il traffico. Per il PM tale andamento è meno evidente e con i massimi più spostati nelle ore centrali della giornata. La distribuzione spaziale di tale inquinante infatti ha caratteristiche più ubiquitarie, può dipendere da fonti emissive anche lontane e ha una maggiore dipendenza dalla forzante meteorologica. Gli andamenti dei giorni tipo per NO 2, SO 2, CO, benzene e PM sono riportati nei grafici in figura 9, in cui si è stralciato il giorno tipo domenicale, per evidenziare la componente traffico. I grafici evidenziano concentrazioni superiori nei giorni feriali, eccetto che per il CO, dove le concentrazioni molto basse non permettono un significativo confronto. Va detto che, eccetto che per il PM, si sono utilizzate scale sull asse Y molto basse rispetto ai limiti di normativa, per evidenziare graficamente le differenze negli andamenti. In allegato 1 è possibile confrontare i dati in scala con i rispettivi limiti, e si può apprezzare correttamente la differenza tra le concentrazioni rilevate e i relativi limiti di normativa. In ogni modo, per nessuno dei succitati inquinanti si sono registrati superamenti dei rispettivi valori limite, e ciò è da ascrivere principalmente alla caratteristiche meteorologiche del sito, aperto e ventilato, in cui la circolazione dei venti favorisce la dispersione degli inquinanti. Pagina 9 di 17

10 Figura 9: Giorni tipo per NO 2, SO 2, CO, benzene e PM ( domenica in fuscsia) Benzene PM NO 2 CO SO 2 Per l SO 2, (inquinante tracciante delle emissioni di origine industriale a concentrazioni superiori ai µg/m 3 ) si sono registrati andamenti notevolmente al di sotto dei limiti di legge, ma con un andamento del giorno tipo meno marcato sulle ore di punta rispetto agli altri inquinanti più direttamente riferibili alle emissioni da traffico autoveicolare. Mediamente il minimo contributo aggiuntivo feriale (pochi µg/m 3 ) può essere ascritto al traffico pesante, mentre dall analisi dei singoli dati orari emergono moderati aumenti di concentrazione in concomitanza con venti provenienti dall area di Taranto. Tale fenomenologia è tipica di tutta l area, e rappresenta l impatto delle emissioni industriali, che vengono diffuse e trasportate dal vento. Tuttavia i valori medi registrati sono piuttosto contenuti, tenendo anche conto della distanza che intercorre tra l area industriale e il sito di campionamento. Il valore di picco orario registrato, pari a 41 µg/m 3 (abbondantemente al di sotto del limite di 3 µg/m 3 ) risulta essere più che dimezzato con riferimento alla stazione SS7-Wind, in cui si è registrato un picco di 93 µg/m 3. Tale comportamento è assimilabile a quello già evidenziato per il PM. I grafici completi e la tabella riassuntiva con gli andamenti giornalieri degli indicatori stabiliti dalla normativa vigente sono riportati in allegato I. Pagina di 17

11 2.4 Considerazioni sull ozono Per l O 3 sono stati rilevati 2 superamenti del valore bersaglio per la salute umana, in linea con gli andamenti tipici dell area e coerentemente con l avvento della stagione calda. La formazione dell ozono (O 3 ) nella parte bassa dell atmosfera è legata alla presenza di altri inquinanti (precursori) in concomitanza di fattori meteo-climatici favorevoli; le concentrazioni più elevate vengono generalmente rilevate nella stagione calda (periodo primaverile ed estivo) a causa del forte irraggiamento solare. I dati rilevati confermano un andamento tipicamente estivo. Il grafico in figura rappresenta il giorno tipo dell ozono e mostra il classico andamento a campana, con i valori massimi nelle ore di maggior irraggiamento ed un altro massimo relativo nelle ultime ore della giornata. L ozono è l unico inquinante per il quale siano stati registrati alcuni superamenti di un limite previsto dalla normativa attualmente in vigore durante il periodo di monitoraggio. Per la precisione, è stato superato 2 volte il valore bersaglio per la protezione della salute umana (limite pari a 12 µg/m 3 come media mobile di 8 ore), ma non sono mai state superate le soglie di informazione e di allarme sulle concentrazioni orarie di ozono, come mostrato nelle figure 11 e 12. È da sottolineare, tuttavia, che situazioni del genere, con valori di ozono elevati a partire dal mese di giugno, sono frequenti nei territori caratterizzati da forte irraggiamento solare, caratteristici della nostra regione. Figura : Giorno tipo per l ozono Figura 11: massimi giornalieri della media mobile di 8 ore per l ozono (µg/m 3 ) 1 12 O 3 - valore limite sulla media mobile di 8h: 12 µg/m mag -giu Pagina 11 di 17

12 Figura 12: massimi orari su base giornaliera per l ozono (µg/m 3 ) O 3 - soglia di allarme: 24 µg/m 3 O 3 - soglia di informazione: 18 µg/m 3 3-mag -giu Taranto, 13 agosto 28 Il DIRETTORE DAP TARANTO Ing. G. Di Natale Dott. M. Menegotto I dati contenuti nella presente relazione sono messi a disposizione del Comune di Massafra da parte di ARPA Puglia che ne detiene la proprietà. I due Enti potranno utilizzarli per i rispettivi fini istituzionali. Pagina 12 di 17

13 ALLEGATO I: Tabelle e grafici riassuntivi dei parametri monitorati Concentrazione massima giornaliera della Media Oraria di NO 2 (µg/m 3 ) 2 2 NO 2 - valore limite orario: 2 µg/m mag -giu Concentrazione di CO - media mobile sulle 8 ore (mg/m 3 ) 12 CO - valore limite sulla media mobile di 8h: mg/m mag -giu NOTA: la media mobile di 8 ore è la media di ogni periodo di 8 ore consecutive. In pratica, il primo periodo di 8 ore di ogni singolo giorno è quello compreso tra le ore 17: del giorno prima e le ore 1: del giorno stesso; l ultimo periodo di 8 ore per ogni giorno sarà quello compreso tra le ore 16: e le ore 24: del giorno stesso. Pagina 13 di 17

14 Concentrazione di SO 2 Massimo orario (µg/m 3 ) 4 3 SO 2 - valore limite orario: 3 µg/m mag -giu Concentrazione di SO 2 Media Giornaliera (µg/m 3 ) SO 2 - valore limite giornaliero: 125 µg/m mag -giu Pagina 14 di 17

15 Concentrazione di Benzene Media Giornaliera (µg/m 3 ) 6 5 Benzene - valore limite annuale: 5 µg/m mag -giu Pagina 15 di 17

16 Tabella riassuntiva giornaliera dei dati elaborati SO2 SO2 NO2 CO O3 O3 Benzene PM data Valore Massimo orario Media giornaliera Valore Massimo orario Massimo media mobile 8 ore Valore Massimo orario Massimo media mobile 8 ore Media giornaliera Media giornaliera ug/m3 ug/m3 ug/m3 mg/m3 ug/m3 ug/m3 ug/m3 ug/m3 27/5/ /5/ /5/ /5/ /5/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /6/ /7/ NOTA : celle vuote = dato non disponibile Pagina 16 di 17

17 Allegato II - Efficienza di campionamento e informazioni sulla strumentazione Il D.M. 6/2 (allegato X) stabilisce che la raccolta minima di dati di SO 2, NO X, PM, benzene e CO necessaria per raggiungere gli obiettivi per la valutazione della qualità dell aria, per misurazioni in continuo, debba essere del 9% del periodo di tempo di riferimento (ora, giorno, anno), escludendo le perdite di dati dovute alla calibrazione o alla normale manutenzione degli strumenti. Il D. Lgs. 183/4 (allegato VII) stabilisce che, per l ozono, la raccolta minima di dati necessaria debba essere almeno del 75%. La tabella che segue riporta la percentuale di dati orari validi registrati dagli analizzatori del laboratorio mobile. Si evidenzia che si tratta di un informazione indicativa del livello di efficienza della strumentazione, non essendo questo dato raffrontabile con alcun parametro normativo. Infatti, l efficienza di funzionamento di un analizzatore, in termini di percentuale relativa alla raccolta minima di dati, è un parametro che deve essere calcolato nell arco di un anno, ai sensi del DM 6/2. ANALIZZATORE PERCENTUALE DI DATI VALIDI (%) SO NOx 87.5 CO 93.4 O3 Benzene 94.7 PM Gli analizzatori presenti sul laboratorio realizzano l acquisizione, la misura e la registrazione dei risultati in modo automatico (gli orari indicati si riferiscono all ora solare). Le concentrazioni rilevate sono normalizzate ad una temperatura di 2 C ed una pressione di 1,3 kpa ai sensi del DM 6/2. I principi di funzionamento degli analizzatori di cui lo stesso è equipaggiato: SO 2 : fluorescenza (Modello A, Teledyne API); NOx: chemiluminescenza con generatore di ozono (Modello 2A, Teledyne API); CO: assorbimento raggi IR con detector al Silicio (Modello 3, Teledyne API); O 3 : assorbimento raggi UV con lampada UV come sorgente luminosa (Modello 4A, Teledyne API); PM : assorbimento di raggi β con sorgente emettitrice radioattiva al 14 C e rivelatore Geiger con cicli di prelievo di 12 ore su filtri in fibra di vetro (Modello MP1M, Environment); BTX: Gascromatografia con colonna impaccata (Airtoxic) Pagina 17 di 17