REPORT ANNUALE _ anno 2017

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1 Analisi dei dati di qualità dell aria e dei parametri meteorologici nelle stazioni di Monte Morli e Santa Lucia REPORT ANNUALE _ anno 217 Documento a cura di: TerrAria s.r.l. Via Melchiorre Gioia MILANO Tel g.maffeis@terraria.com Aprile 218

2 Gruppo di lavoro TerrAria srl Giuseppe Maffeis _ Coordinatore scientifico Alice Bernardoni_ Elaborazione dati e stesura documento Igor Galbiati_Elaborazione dati

3 indice 1. QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO LOCALIZZAZIONE DELLE STAZIONI DI MONITORAGGIO ANALISI DELLA QUALITA DELL ARIA NELL ANNO VALIDITA DELLE MISURE CONFRONTO CON I LIMITI NORMATIVI ANDAMENTI TEMPORALI E CONFRONTO CON LE MISURE ARPAT CORRELAZIONE CON I DATI DI EMISSIONE RILEVATI AL CAMINO CORRELAZIONE CON I PARAMETRI METEOROLOGICI CONFRONTO TRA GLI ANNI MONITORATI CONCLUSIONI

4 1. QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO Per caratterizzare lo stato qualitativo dell'ambiente atmosferico dell area di Poggibonsi sono valutati gli indicatori di inquinamento desunti dalla normativa vigente (D.lgs. n.155 del 13/8/21). In Tabella 1-1 sono riportati i valori che rappresentano i limiti di legge per i parametri considerati, mentre la Tabella 1-2 si riferisce alle soglie di allarme e di informazione. Tabella 1-1: Limiti di legge relativi a SO 2, NO 2, PM1, CO, O 3 per la protezione della salute umana (fonte D.lgs. 155/21) INQUINANTE TIPOLOGIA VALORE Limite orario, da non superare più di 24 volte per anno civile 35 µg/m 3 SO2 Limite alla media su 24 ore, da non superare più di 3 volte per anno civile 125 µg/m 3 Limite alla media sull anno civile (protezione degli ecosistemi) 2 µg/m 3 Limite orario, da non superare più di 18 volte per NO2 anno civile 2 µg/m 3 Limite alla media sull anno civile 4 µg/m 3 Limite alla media su 24 ore, da non superare più di PM1 35 volte per anno civile 5 µg/m 3 Limite alla media sull anno civile 4 µg/m 3 CO Limite sulla massima media giornaliera su 8 ore 1 mg/m 3 O3 Limite alla massima media su 8 ore, da non superare più di 25 volte per anno civile come media su 3 anni (valore obiettivo) 1 12 µg/m 3 1 Se non è possibile determinare le medie su tre anni in base a 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 per il valore obiettivo ai fini della salute umana. 4

5 Tabella 1-2: Soglie di allarme e di informazione per SO 2, NO 2, O 3 (fonte D.lgs. 155/21) INQUINANTE TIPOLOGIA VALORE SO2 5 µg/m 3 NO2 Soglia di allarme media oraria 2 4 µg/m 3 24 µg/m 3 O3 Soglia di informazione media oraria 18 µg/m LOCALIZZAZIONE DELLE STAZIONI DI MONITORAGGIO La Figura 1-1 rappresenta il contesto territoriale in cui sono inserite le due stazioni di monitoraggio della qualità dell aria di Siena Ambiente (presso Santa Lucia e Monte Morli), il termovalorizzatore e la stazione di rilevamento ARPAT, localizzata a Poggibonsi (Viale De Amicis) e classificata come Urbana Fondo. Figura 1-1: Area oggetto di studio (fonte: GoogleMaps) Stazione di Sante Lucia Termovalorizzatore Stazione ARPAT Stazione di Monte Morli La Figura 1-2 riporta le immagini delle suddette stazioni di monitoraggio 2 Per SO 2 e NO 2, le soglie devono essere misurate per tre ore consecutive in un sito rappresentativo della qualità dell aria in un area di almeno 1 km 2, oppure in un intera zona o agglomerato nel caso siano meno estesi. Per O 3, per l applicazione dell art. 1, comma 1, del D.lgs. 155/21, deve essere misurato o previsto un superamento per tre ore consecutive. 5

6 Figura 1-2: Localizzazione delle stazioni di monitoraggio SANTA LUCIA MONTE MORLI STAZIONE ARPAT POGGIBONSI, VIALE DE AMICIS 6

7 2. ANALISI DELLA QUALITA DELL ARIA NELL ANNO VALIDITA DELLE MISURE In questa sezione è proposta una valutazione circa la validità delle misure per ogni parametro rilevato presso le stazioni di Santa Lucia e Monte Morli, intesa come completezza della serie oraria rispetto alle 8'76 ore dell anno. La Tabella 2-1 si riferisce agli inquinanti SO2, NO2, PM1, CO e O3, vale a dire quelli normati dal D.lgs. 155/21, mentre la Tabella 2-2 si riferisce ai parametri meteorologici. Oltre ai normati, viene effettuata anche la misurazione del parametro NOx, necessaria ai fini della valutazione della correlazione tra emissioni al camino e qualità dell aria. Non si è tenuto conto di eventuali interruzioni nella rilevazione delle misure per taratura o manutenzione; per quanto riguarda direzione e velocità del vento, invece, le calme di vento sono ritenute dati validi. Tabella 2-1: Completezza delle misure relative ai parametri di qualità normati dal D.lgs. 155/21, rilevate presso le stazioni Santa Lucia e Monte Morli nel 217 (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) STAZIONE VALIDITA SO2 NO2 PM1 CO O3 Santa Lucia Dati validi 8'569 8'536 8'738 8'414 8'647 Completezza 98% 97% 1% 96% 99% Monte Morli Dati validi 7'957 8'476 8'59 8'363 8'51 Completezza 91% 97% 98% 95% 97% Tabella 2-2: Completezza delle misure relative ai parametri meteorologici, rilevate presso le stazioni Santa Lucia e Monte Morli nel 217 (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) STAZIONE VALIDITA DV VV PLUV PRESS Rad.Sol. TEMP UMR UV Santa Lucia Dati validi Completezza 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% Monte Morli Dati validi Completezza 96% 96% 96% 96% 96% 96% 94% 96% Legenda DV = direzione del vento; VV = velocità del vento; PLUV =precipitazione; PRESS = pressione; Rad. Sol = radiazione solare; TEMP = temperatura; UMR = umidità relativa; UV = radiazione UV In termini di completezza, l obiettivo di qualità fissato dal D.lgs. 155/21 è pari al 9%. In quest anno di valutazione tale soglia è stata rispettata da tutti i parametri. In particolare, Santa Lucia ha una completezza media per i parametri di qualità dell aria del 98% e per i parametri meteorologici del 1%; leggermente inferiori le prestazioni nella stazione di Monte Morli, che si attestano intorno al 96% sia per i parametri di qualità dell aria che per quelli meteorologici. 7

8 2.2 CONFRONTO CON I LIMITI NORMATIVI In Tabella 2-4 si riportano i risultati dell analisi per gli inquinanti normati dal D.lgs. 155/21, rispetto ai valori limite fissati dal decreto. Tabella 2-3: Risultati dell analisi dei dati relativi a SO 2, NO 2, PM1, CO, O 3 per le stazioni di Santa Lucia e Monte Morli per l anno 217 (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) Anno 217 Anno 217 Anno 217 Anno 217 Anno 217 Stazione Dati validi MONOSSIDO DI CARBONIO Concentrazione media annua (mg/m 3 ) Concentrazione massima media su 8 ore (mg/m 3 ) Superamenti media su 8 ore (1 mg/m 3 al 25) Santa Lucia 96% Monte Morli 95% Stazione Dati validi BIOSSIDO DI AZOTO Concentrazione media annua (4 µg/m 3 ) Superamenti limite orario (2 µg/m 3 al 21; 18 massimo) 98 percentile orario (2 µg/m 3 ) Santa Lucia 97% Monte Morli 97% Stazione Dati validi Concentrazione media annua (µg/m 3 ) OZONO Superamenti livello di informazione (18 µg/m 3 ) Giorni superamento media su 8 ore (12 µg/m 3 ; 25 giorni) Giorni superamento soglia di allarme (24 µg/m 3 ) Santa Lucia 99% Monte Morli 97% Stazione Dati validi PARTICOLATO SOTTILE Concentrazione media annua (4 µg/m 3 ) Superamento limite giornaliero (5 µg/m 3 al 25; 35 massimo) Santa Lucia 1% Monte Morli 98% Stazione Dati validi BIOSSIDO DI ZOLFO Concentrazione media annua Superamenti soglia di allarme (5 µg/m 3 ) Superamenti limite orario (35 µg/m 3 ; 24 massimo) Superamenti limite sulla media di 24 h (125 µg/m 3 ; 3 massimo) Santa Lucia 98% Monte Morli 91%

9 Come si può osservare dalla tabella, i valori ottenuti per il monossido di carbonio sono inferiori rispetto ai valori riscontrati nel 216; quelli ottenuti per le concentrazioni di particolato sottile, biossido di zolfo e biossido di azoto sono del tutto paragonabili con quelli del 216. I valori relativi all ozono risultano superare i limiti normativi di riferimento; in particolare il valore della media sulle otto ore supera il limite di 12 µg/m 3 per più di 25 giorni sia nella stazione di Santa Lucia che in quella di Monte Morli (rispettivamente 52 e 41 giorni). Inoltre, per entrambe le stazioni, si verifica un superamento della soglia di informazione di 18 µg/m 3, precisamente nella giornata del 5 agosto 217. Al termine del presente capitolo viene riportato uno specifico approfondimento in merito alla situazione riscontrata per il parametro ozono. In sintesi, la qualità dell aria, a parte la criticità nell ozono, nel contesto territoriale in esame può essere definita buona rispetto ai limiti normativi. 2.3 ANDAMENTI TEMPORALI E CONFRONTO CON LE MISURE ARPAT In questa sezione sono proposte due tipologie di analisi: la prima riguarda il confronto tra le misure rilevate rispettivamente presso le stazioni di monitoraggio di Siena Ambiente e presso la stazione ARPAT di Poggibonsi; la seconda è relativa agli andamenti annuali della media oraria della concentrazione degli inquinanti di interesse ai fini normativi rilevata dalle stazioni di Siena Ambiente. La stazione ARPAT monitora gli ossidi di azoto e le polveri (PM1 e PM2.5), il confronto con le stazioni di Siena Ambiente è stato quindi condotto per NO2 e PM1. Per il primo è stato condotto un confronto dei dati orari, per il secondo giornalieri in quanto ARPAT mette a disposizione unicamente questo tipo di dati. La Tabella 2-5 mostra il rapporto tra le medie annue delle concentrazioni rilevate presso le stazioni di monitoraggio, unitamente al coefficiente di correlazione. Tabella 2-4: Confronto dati ARPAT e dati Siena Ambiente (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente e ARPAT) PARAMETRO STAZIONE CONFRONTO ARPAT SEGNALAZIONE NO2 Santa Lucia Rapporto Correlazione Monte Morli medie annue Correlazione discreta PM1 Santa Lucia Rapporto Correlazione Monte Morli medie annue Correlazione buona Come si può dedurre dai valori ottenuti, le serie di dati relative al particolato sottile raccolte nelle stazioni di Siena Ambiente e ARPAT risultano maggiormente simili (rapporti delle medie annue vicini a 1) e maggiormente correlate (coefficiente di correlazione superiore a.7) rispetto a quanto accade per il biossido di azoto. 9

10 L andamento annuale della media oraria della concentrazione di NO2 (Figura 2-1) mostra, per le tre stazioni di monitoraggio, dei livelli mediamente più elevati durante la stagione invernale; si può inoltre constatare che i valori misurati diminuiscono leggermente passando dalla stazione di ARPAT (valori più elevati) a quella di Monte Morli e a quella di Santa Lucia, ubicata in zona più lontana dal centro abitato (valori minimi): si notino a tal proposito i rapporti tra le medie annue delle concentrazioni di NO2 in Tabella 2-5. Ad ogni modo, risulta evidente che anche i valori di concentrazione più elevati della stazione ARPAT sono ben lontani dai limiti normativi di riferimento. Nel caso del PM1 (Figura 2-2), come sopra detto, il confronto riguarda la media giornaliera della concentrazione atmosferica. Dal grafico emerge un andamento simile per tutte e tre le serie considerate e non si riscontrano particolari anomalie, non sono evidenziati inoltre valori di concentrazione giornaliera superiori ai 5 µg/m 3. Analogamente a quanto riscontrato per NO2, si registrano i valori più alti di concentrazione nel periodo invernale. Figura 2-1: Andamento annuale della media oraria della concentrazione di biossido di azoto (NO 2) rilevata presso le stazioni di Siena Ambiente e di ARPAT (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente e ARPAT) 12 1 Biossido di azoto - media oraria Arpat Monte Morli Santa Lucia 8 [µg/m 3 ]

11 Figura 2-2: Andamento annuale della media giornaliera della concentrazione di polveri sottili (PM1) rilevata presso le stazioni di Siena Ambiente e di ARPAT (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente e ARPAT) 6 5 Polveri sottili - media giornaliera Arpat Monte Morli Santa Lucia 4 [µg/m 3 ] L analisi proposta di seguito è relativa alle due stazioni di Siena Ambiente, e riguarda l andamento nel corso del 217 della concentrazione media oraria degli inquinanti di interesse ai fini normativi (ad eccezione di NO2, per il quale tale andamento è stato mostrato nel confronto con i dati ARPAT in Figura 2-1). Il PM1 (Figura 2-3), a differenza del confronto con i dati di ARPAT, si riferisce al periodo di mediazione orario, più breve di quello giornaliero, che mostra quindi alcuni picchi non evidenti con periodo di mediazione giornaliera, come per esempio quello registrato a Monte Morli il giorno 18 novembre 217. In Figura 2-4 sono rappresentati i dati relativi a SO2. I valori di concentrazione si mantengono su valori molto contenuti, comunque ampiamente al di sotto del limite normativo di 35 µg/m 3. Come si può notare, i bassi valori misurati permettono di evidenziare le operazioni periodiche di taratura, necessarie per la correzione della deriva strumentale dello strumento installato presso la stazione di Monte Morli. Dal mese di giugno l analizzatore è stato sottoposto ad intervento di revisione, con installazione di analogo strumento sostitutivo. Anche l analisi relativa al monossido di carbonio esplicita un andamento ben al di sotto dei limiti normativi (Figura 2-5), la maggior parte delle medie orarie si attesta infatti al di sotto di.5 mg/m 3, anche i picchi che si verificano per Monte Morli sono sempre inferiori a 1.5 mg/m 3 quindi ampiamente nei limiti normativi pari a 1 mg/m 3 (relativo per altro alla media su 8 ore). Per quanto riguarda O3, l andamento annuale (Figura 2-6) mostra chiaramente 11

12 un aumento medio durante la stagione estiva, evidentemente legato alla radiazione solare; in questo periodo, la concentrazione ha raggiunto livelli generalmente non particolarmente elevati a livello di picco (concentrazioni orarie inferiori ai 18 µg/m 3 tranne che per un unico valore orario registrato il 5 agosto 217 in entrambe le stazioni) ma tali per cui per più giorni è stato rilevato il superamento del valore obiettivo a lungo termine per la protezione della salute umana (12 µg/m 3 come massimo giornaliero della media mobile su 8 ore). Come riportato nel paragrafo precedente, sia a Santa Lucia che a Monte Morli, i superamenti di tale valore obiettivo sono maggiori dei 25 consentiti da normativa per la protezione della salute umana. Figura 2-3: Andamento annuale della media oraria della concentrazione di polveri sottili (PM1) rilevata presso le stazioni di Siena Ambiente (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) [µg/m 3 ] Polveri - media oraria Stazione di Monte Morli Stazione di Santa Lucia 12

13 Figura 2-4: Andamento annuale della media oraria della concentrazione di biossido di zolfo (SO 2) rilevata presso le stazioni di Siena Ambiente (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) 125 Biossido di zolfo - media oraria Stazione Monte Morli Stazione Santa Lucia 1 [µg/m 3 ] Figura 2-5: Andamento annuale della media oraria della concentrazione di monossido di carbonio (CO) rilevata presso le stazioni di Siena Ambiente (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) 1 Monossido di carbonio - media oraria Stazione di Monte Morli Stazione di Santa Lucia [mg/m 3 ]

14 Figura 2-6: Andamento annuale della media oraria della concentrazione di ozono (O 3) rilevata presso le stazioni di Siena Ambiente (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) 25 Ozono - media oraria Stazione di Monte Morli Stazione di Santa Lucia 2 [µg/m 3 ] CORRELAZIONE CON I DATI DI EMISSIONE RILEVATI AL CAMINO Nell anno 217 l unica linea funzionante del termovalorizzatore è stata la linea 3. In questa sezione è proposta l analisi relativa alle emissioni misurate al camino al quale sono convogliati gli effluenti gassosi dei processi di termovalorizzazione. In particolare, sono riportati l andamento nel corso dell anno del rateo emissivo di polveri e ossidi di azoto (NOx), e un confronto tra le emissioni e le concentrazioni rilevate in aria e registrate dalle stazioni di Siena Ambiente, per gli stessi inquinanti, al fine di individuare un eventuale correlazione. In Figura 2-7 è riportato l andamento annuale del rateo emissivo medio giornaliero di NOx mentre quello relativo alle polveri è rappresentato in Figura 2-8. In entrambi i casi si sono verificati dei periodi di fermo (emissioni pari a zero). Per quanto riguarda gli NOx, per la maggior parte dell anno nei periodi di marcia i valori misurati sono compresi tra 3 e 6 kg/h, mentre per le polveri si registra un profilo emissivo giornaliero con emissioni sempre inferiori a.1 kg/h. Nel primo semestre dell anno 217, si può osservare una leggera riduzione del rateo emissivo, dovuta principalmente ad una riduzione della portata media al camino. 14

15 Figura 2-7: Rateo emissivo medio giornaliero di NO X nei fumi da camino (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) 8 Rateo emissivo medio giornaliero Linea 3 - NOx [kg/h] Rateo emissivo[kg/h] Figura 2-8: Rateo emissivo medio giornaliero di polveri nei fumi da camino (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente).9 Rateo emissivo medio giornaliero Linea 3 - Polveri [kg/h] Rateo emissivo[kg/h]

16 La Figura 2-9 si riferisce al confronto tra i valori orari delle concentrazioni misurate al camino 3 e quelle rilevate presso le stazioni Santa Lucia e Monte Morli. Per quanto riguarda le polveri, il parametro rilevato dalle stazioni di Siena Ambiente e utilizzato per l analisi è il PM1: esso costituisce solo una frazione delle polveri (non necessariamente costante nel tempo), ma è stato ugualmente ritenuto rappresentativo ai fini dell analisi. Dai grafici non risulta alcuna evidenza di correlazione tra le emissioni del termovalorizzatore e la qualità dell aria per quanto riguarda polveri e ossidi di azoto. Mentre nel caso degli ossidi di azoto si rileva una indifferenza fra emissioni a camino e qualità dell aria, addirittura nel caso delle polveri le maggiori emissioni a camino corrispondono a valori di qualità dell aria buoni. Anche il coefficiente di determinazione R 2, prossimo allo zero in tutti i casi, suggerisce l assenza di correlazione tra emissioni e concentrazioni in aria degli inquinanti analizzati. 3 Un opzione alternativa è rappresentata dal rateo emissivo orario; tuttavia, dal momento che la portata dei fumi durante la marcia dell impianto si mantiene piuttosto costante, le due grandezze sono di fatto equivalenti ai fini della presente analisi. 16

17 Figura 2-9: Confronto tra concentrazione in aria e concentrazione nei fumi da camino di polveri e ossidi di azoto (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) POLVERI CAMINO: Polveri nei fumi [mg/nm 3 ] CAMINO: Polveri nei fumi [mg/nm 3 ] R² = SANTA LUCIA: PM1 in aria [µg/m 3 ] OSSIDI DI AZOTO 2 R² = MONTE MORLI: PM1 in aria [µg/m 3 ] CAMINO: NO X nei fumi [mg/nm 3 ] R² =.2 CAMINO: NO X nei fumi [mg/nm 3 ] R² = SANTA LUCIA: NO X in aria [ppb] MONTE MORLI: NO X in aria [ppb] 17

18 2.5 CORRELAZIONE CON I PARAMETRI METEOROLOGICI In questa sezione è presentata la verifica del legame inverso tra la velocità del vento e la concentrazione in atmosfera di PM1, vale a dire che ad una diminuzione di quest ultima corrisponde l aumentare della prima. In Figura 2-1 e Figura 2-11 è rappresentato il confronto tra i valori orari di velocità del vento e concentrazione di PM1, rispettivamente per le stazioni Santa Lucia e Monte Morli. Come si può osservare, emerge un minimo legame di correlazione tra le grandezze considerate, soprattutto nelle ore di forte vento, quando si nota una concentrazione di particolato orario mediamente più bassa e ampiamente inferiore ai 5 µg/m 3 oltre i 3 m/s di vento per Santa Lucia mentre oltre i 4 m/s per Monte Morli. Figura 2-1: Confronto tra concentrazione di PM1 e velocità del vento presso la stazione Santa Lucia (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) 3 Santa Lucia Concentrazione oraria media PM1 [µg/nm 3 ] Velocità del vento [m/s] 18

19 Figura 2-11: Confronto tra concentrazione di PM1 e velocità del vento presso la stazione Monte Morli (fonte: nostra elaborazione da dati Siena Ambiente) 5 45 Stazione Monte Morli Concentrazione oraria media PM1 [µg/nm 3 ] Velocità del vento [m/s] 2.6 CONFRONTO TRA GLI ANNI MONITORATI In questa sezione viene compiuta una disamina relativa all andamento della qualità dell aria presso le stazioni di Santa Lucia e Monte Morli negli anni del periodo di monitoraggio, quindi dal 21 al 217. I parametri di qualità dell aria sono quelli normati dal D.lgs. 155/21, e le analisi sono mostrate in Tabella 2-6 e Figura Figura

20 Tabella 2-5: Trend dei parametri di qualità dell aria normati dal D.lgs. 155/21 STAZIONE DI SANTA LUCIA STAZIONE DI MONTE MORLI MONOSSIDO DI CARBONIO ANNO Media annua Massima media su Media annua Massima media su 8h (mg/m 3 ) 8h (1 mg/m 3 ANNO ) (mg/m 3 ) (1 mg/m 3 ) BIOSSIDO DI AZOTO ANNO Superamenti limite Superamenti limite Media annua Media annua (4 µg/m 3 orario ANNO ) (2 µg/m 3 (4 µg/m ; 18) orario ) (2 µg/m 3 ; 18) OZONO ANNO Media annua Superamenti media su 8h (12 µg/m 3 ; 25) ANNO Media annua Superamenti media su 8h (12 µg/m 3 ; 25) PARTICOLATO SOTTILE ANNO Media annua (4 µg/m 3 ) Superamenti limite giornaliero (5 µg/m 3 ; 35) ANNO Media annua (4 µg/m 3 ) Superamenti limite giornaliero (5 µg/m 3 ; 35) BIOSSIDO DI ZOLFO ANNO Media annua (2µg/m 3 ) Super. limite giornaliero Super. limite orario ANNO Media annua (2µg/m 3 ) Super. limite giornaliero Super. limite orario (35µg/m 3 ; 2

21 (125µg/m 3 ;3) (35µg/m 3 ; 24) (125µg/m 3 ; 3) 24)

22 Figura 2-12: Trend della concentrazione media annua e della massima media giornaliera su 8 ore di monossido di carbonio MONOSSIDO DI CARBONIO.3 Concentrazione media annua.25 Santa Lucia Monte Morli.2 [mg/m 3 ] Concentrazione massima media su 8 ore (limite 1 mg/m 3 ) Santa Lucia Monte Morli [mg/m 3 ] Sia a Santa Lucia che a Monte Morli la concentrazione media annua di monossido di carbonio ha avuto un trend decrescente dal 21 al 214, per poi assestarsi a valori pressoché costanti nei 3 anni successivi (per entrambe le stazioni circa.18 mg/m 3 ); le variazioni riscontrate, essendo dell ordine di.1 mg/m 3, sono tuttavia poco 22

23 significative in termini assoluti; per quanto riguarda la concentrazione massima media su 8 ore, seppur l andamento sia più discontinuo nel tempo, per tutti gli anni sono stati rilevati valori ampiamente al di sotto del limite normativo, con valori minimi nel 217 (il minimo assoluto è a Santa Lucia), rispetto al 216 si può notare un miglioramento. BIOSSIDO DI AZOTO Figura 2-13: Trend della concentrazione media annua di biossido di azoto Concentrazione media annua (limite 4 µg/m 3 ) Santa Lucia Monte Morli 12 1 [µg/m 3 ] L andamento della concentrazione media annua di biossido di azoto mostra un andamento simile per entrambe le stazioni, più accentuato per Monte Morli: i dati di concentrazione media annua diminuiscono fino a raggiungere un minimo nel 215 per poi risalire nel 216 e nel 217. A Santa Lucia, a differenza di Monte Morli, si registra un massimo nel 211, dal 212 i valori si mantengono in un range tra 5 e 7 µg/m 3 con un minimo nel 215 per poi risalire nei due anni successivi. I valori rilevati rimangono decisamente al di sotto dei limiti normativi, a conferma della non criticità dell inquinante non viene riportato l andamento relativo ai superamenti del limite alla media oraria non essendo mai stati registrati. 23

24 Figura 2-14: Trend della concentrazione media annua di ozono e del numero di giorni di superamento del valore obiettivo sulla massima media giornaliera su 8 ore OZONO Concentrazione media annua Santa Lucia Monte Morli [µg/m 3 ] Giorni di superamento massima media su 8 ore, calcolati come media su 3 anni (12 µg/m 3, obiet. 25) Santa Lucia Monte Morli Limite 4 [giorni] Nel 217, per entrambe le stazioni, l ozono presenta criticità nel numero di superamenti della massima media sulle 8 ore, superando il valore obiettivo pari a 25 giorni. Si ragistra un trend crescente sia a Santa Lucia (tra 214 e 217) che a Monte Morli (tra 215 e 217). Come si può notare dal grafico sovrastante, sia nel triennio che nell ultimo triennio ( ) nella stazione di Santa Lucia viene superato il valore obiettivo di 12 µg/m 3 (non più di 25 giorni) mentre nel triennio 24

25 non era stato superato. Gli andamenti delle medie annuali di entrambe la stazioni sono in aumento dal 214 in poi, anche per quest anno di monitoraggio è quindi confermata la tendenza di crescita così come riscontrato anche per il biossido di azoto. Figura 2-15: Trend della concentrazione media annua di particolato sottile e del numero di superamenti della massima media giornaliera PARTICOLATO SOTTILE 25 2 Concentrazione media annua (limite 4 µg/m 3 ) Santa Lucia Monte Morli 15 [µg/m 3 ] Per quanto riguarda la media giornaliera, non è stato riportato il grafico in quanto non si è verificato alcun superamento del limite normativo per entrambe le stazioni, similmente a quanto avvenuto nel 216. La media annua del PM1 nel 217 è in linea con quella di tutto il periodo analizzato per entrambe le stazioni. 25

26 Figura 2-16: Trend della concentrazione media annua di biossido di zolfo BIOSSIDO DI ZOLFO 7 Concentrazione media annua 6 Santa Lucia Monte Morli 5 4 [µg/m 3 ] Per quanto riguarda l SO2, l andamento della media annua nel periodo , è ormai stabile su valori molto bassi, largamente al di sotto del limite normativo. Anche in termini di media giornaliera e media oraria non si sono verificati episodi di superamento. In generale, confrontando i risultati del 217 con quelli del 216, non si rivela un significativo cambiamento dello stato della qualità dell aria, sebbene si registri un peggioramento per l ozono. La causa dei cambiamenti intervenuti tra 216 e 217 dello stato di qualità dell aria potrebbe essere ricercata attraverso l analisi delle condizioni meteorologiche che hanno caratterizzato i due anni. Da tale analisi risultano peggiori le condizioni meteorologiche del 217, essendo state caratterizzate da precipitazioni decisamente più scarse rispetto al 216, si passa infatti dagli 84 mm per Santa Lucia e 755 mm per Monte Morli nel 216 a 45 e 424 mm rispettivamente nel 217. Le temperature medie sono state più alte di circa 2-3 C sia per l intero anno che per il solo periodo estivo. Le minori precipitazioni favoriscono il ristagno degli inquinanti al suolo, mentre maggiori temperature sono correlate a maggiori concentrazioni di ozono in aria (in particolare nel periodo estivo). Pertanto le limitate precipitazioni avvenute nel 217 possano giustificare un lieve peggioramento generale dello stato della qualità dell aria, mentre le temperature registrate, essendo mediamente più alte di quelle del 216, contribuiscono al peggioramento riguardante l ozono. 26

27 Si riportano per entrambe le stazioni i grafici di correlazione tra la temperatura media oraria e la concentrazione di ozono orario e i grafici di confronto tra l andamento della radiazione solare media oraria per il periodo estivo negli anni 216 e 217 (Figura 2-17), i grafici in Figura 2-18 riportano invece la correlazione tra ozono e temperatura nel peiodo estivo ovvero quello più favorevole per la formazione di ozono. Figura 2-17: Correlazione tra temperatura media oraria e concentrazione media oraria di ozono CORRELAZIONE TEMPERATURA CONCENTRAZIONE DI OZONO Concentrazione oraria di ozono [ug/m 3 ] Santa Lucia Valori registrati Valore obiettivo Soglia di informazione Temperatura media oraria [ C] Concentrazione oraria di ozono [ug/m 3 ] Monte Morli Valori registrati Valore obiettivo Soglia di informazione Temperatura media oraria [ C] 27

28 Figura 2-18: Correlazione tra temperatura media oraria e concentrazione media oraria di ozono CORRELAZIONE TEMPERATURA CONCENTRAZIONE DI OZONO Concentrazione oraria di ozono [ug/m 3 ] Santa Lucia Valori registrati Valore obiettivo Soglia di informazione Temperatura media oraria [ C] Concentrazione oraria di ozono [ug/m 3 ] Monte Morli Valori registrati Valore obiettivo Soglia di informazione Temperatura media oraria [ C] Per entrambe le stazioni è evidente il superamento del limite del livello di informazione (18 µg/m 3 ) e la correlazione tra valori più elevati di temperatura e di concentrazione di ozono, la linea di demarcazione verde viene infatti maggiormente superata quando le temperature sono più elevate. 28

29 Figura 2-19: Andamento della radiazione solare media oraria per il periodo estivo nel 216 e nel 217. Radiazione solare media oraria a Santa Lucia Periodo estivo 216 Periodo estivo 217 Radiazione solare [W/m 2 ] Ora del giorno Radiazione solare media oraria a Monte Morli Periodo estivo 216 Periodo estivo 217 Radiazione solare [W/m 2 ] Ora del giorno 29

30 Figura 2-2: Andamento della temperatura media oraria per il periodo estivo nel 216 e nel 217. Temperatura media oraria a Santa Lucia Periodo estivo 216 Periodo estivo Temperatura [ C] Ora del giorno Temperatura media oraria a Monte Morli Periodo estivo 216 Periodo estivo Temperatura [ C] Ora del giorno 3

31 Figura 2-21: Andamento della temperatura media oraria per l intero anno nel 216 e nel 217. Temperatura media oraria a Santa Lucia Temperatura [ C] Ora del giorno Temperatura media oraria a Monte Morli Temperatura [ C] Ora del giorno Dalla Figura 2-17 emerge che i valori di concentrazione maggiori per l ozono si hanno con temperature elevate, in particolare i superamenti della soglia di informazione di 18 µg/m 3 si hanno per temperature superiori a 35. Il raggiungimento di picchi di radiazione giornaliera più elevati per il periodo estivo dell anno 217 rispetto a quello dell anno precedente (Figura 2-19), come anche le maggiori temperature medie misurate nel 217 rispetto al 216 (figure 2-2 e 2-21) potrebbero giustificare in parte, ma non totalmente, i valori più alti di ozono riscontrati nel

32 Nella tabelle che seguono si riportano i valori di precipitazione totale annua e per il periodo invernale (gennaio, febbraio, dicembre) e le temperature medie annue ed estive (giugno, luglio, agosto) per ogni anno di monitoraggio. Tabella 2-6: Precipitazione annua e per il periodo invernale negli anni ANNO SANTA LUCIA MONTE MORLI annua invernale (mm) (mm) annua (mm) invernale (mm) Media Tabella 2-7: Temperatura media annua e per il periodo e per il periodo estivo negli anni ANNO SANTA LUCIA MONTE MORLI annua ( C) estiva ( C) annua ( C) estiva ( C) Media Come si può vedere dai dati in tabella, nel 217 ci sono state precipitazioni sotto la media e temperature in linea con quelle degli anni precedenti e lievemente superiori a quelle del 216. I grafici sovrastanti riportano la correlazione tra ozono e temperature nel periodo estivo, ovvero quello con condizioni più favorevoli alla formazione di ozono. 32

33 3. CONCLUSIONI Di seguito sono riassunti i risultati principali della presente analisi. Per il 217 sono stati rilevati superamenti dei limiti normativi definiti dal D.lgs. 155/21 per l ozono in entrambe le stazioni di Santa Lucia e Monte Morli. Questa tendenza può essere giustificata in parte dalle condizioni climatiche del 217 con valori di temperatura e di radiazione solari superiori alle medie. Come noto, le concentrazioni di ozono sono correlate alle condizioni climatiche in particolare nei mesi estivi; le dinamiche di tale inquinante infatti rispondono ad un fenomeno di inquinamento di scala più ampia. Dalla lettura dei parametri meteorologici (minori piogge e maggiori temperature medie) emergono le condizioni per avere una maggiore capacità ossidante dell atmosfera che porta ad avere valori in crescita anche per il parametro biossido di azoto che si mantiene comunque ben lontanno dai limiti normativi. In coerenza con quanto rilevato negli ultimi anni, il confronto delle misure delle stazioni di Monte Morli e Santa Lucia con quelle della stazione ARPAT ha evidenziato un buon livello di correlazione soprattutto in riferimento alle concentrazioni di particolato sottile. Considerando polveri e ossidi di azoto, le analisi effettuate non hanno fatto emergere una correlazione tra le emissioni del termovalorizzatore e la concentrazione atmosferica misurata presso le stazioni di Siena Ambiente, così come riscontrato in tutti gli anni di monitoraggio. È stato verificato un legame lieve tra condizioni di velocità del vento elevate e basse concentrazioni in aria di particolato sottile. Valutando l andamento generale, si può affermare che la situaizone della qualità dell aria sia in linea a quella del 216 con situazioni puntuali di criticità collerabili al contesto meteo climatico peggiore rispetto a quello del 216. Analizzando i dati storici a partire dal 21 viene quindi confermato il trend di miglioramento di quasi tutti gli inquinanti tranne che per l ozono e per gli ossidi di azoto. 33