Valutazione modellistica della dispersione in atmosfera delle emissioni relative allo smaltimento di residui agricoli e verdi.

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Baldassare Paolini
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1 Valutazione modellistica della dispersione in atmosfera delle emissioni relative allo smaltimento di residui agricoli e verdi Marco Cervino Istituto di Scienze dell'atmosfera e del Clima Consiglio Nazionale delle Ricerche IL CONTRIBUTO DEL DIPARTIMENTO DI SCIENZE E METODI DELL INGEGNERIA NELLO SVILUPPO DEL LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) PER LA GESTIONE DELLA SOSTENIBILITÁ AMBIENTALE Terzo seminario tecnico. Reggio Emilia, 29 Settembre 2016

2 Sommario Contesto della collaborazione nel LCA WG in DISMI Inte(g)razione modelli di dispersione LCA Caso di studio Considerazioni finali 2

3 Notizia fresca IL 92% DELLA POPOLAZIONE MONDIALE VIVE IN LUOGHI OVE I LIVELLI DI QUALITA DELL ARIA SUPERANO I LIMITI INDICATI DALL OMS 3

4 Notizia fresca IL 92% DELLA POPOLAZIONE MONDIALE VIVE IN LUOGHI OVE I LIVELLI DI QUALITA DELL ARIA SUPERANO I LIMITI INDICATI DALL OMS PM 10 : 20 μg/m 3 PM 2.5 : 10 μg/m 3 MEDIA ANNUA 4

5 Notizia fresca 5

6 Ambito di ricerca Cervino M., Ferrari A.M., Neri P., Pini M., Mangia C. Local emissions, local impacts: how LCA may evolve to include local detailed damage estimates SETAC Europe 25 Annual Meeting 3-7 Maggio 2015, Barcellona. 6

7 Brindisi: CTE a carbone 2640 MW e contributo PM 10 secondario mg/m 3 mg/m EcoSenseWeb

8 Brindisi: CTE a carbone 2640 MW e contributo PM 10 secondario mg/m 3 METODO: VIIAS Scelta degli inquinanti Meteorologia Orografia Uso del suolo Secondary particulate matter originating from an industrial source and its impact on population health C. Mangia, M. Cervino, E. Gianicolo Int. J. Environ. Res. Public Health 2015, 12(7), Funzioni di rischio Modelli di dispersione e chimica Impatto sull ambiente Mappe di concentrazione inquinanti al suolo Popolazione esposta Misure ISAC + IFC Stima popolazione Impatto sulla salute. Decessi attribuibili. 8

9 Risultati: Numero stimato di decessi attribuibili alla centrale (con intervallo di confidenza) L area di studio 105 x 135 km comuni 1,2 millioni di individui 10,000 decessi Table 4. Estimated number of non-accidental deaths and 95% confidence interval (95% CI) associated with different scenario of modelled exposure to primary and secondary particulate matter (PM 2.5 ) emitted by the coal power plant located in Brindisi (Italy). Year Scenario Absolute number of cases 95% CI Number of 95% CI Lower Upper cases per 100,000 inhabitants Lower Upper Primary PM Secondary and primary PM 2.5 run A Secondary and primary PM 2.5 run B Secondary and primary PM 2.5 run C Secondary and primary PM 2.5 run A Secondary and primary PM 2.5 run B Secondary and primary PM 2.5 run C

10 Inte(g)razione modelli dispersivi <-> LCA Emissioni outdoor AC AC RR Epm Ni Xi massa/tempo 1 modelli dispersivi (VIIAS) RR -1/ N i 1 i RR -1 5 E pm Casi Attribuibili Rischio Relativo Conc. Media ambiente Casi nell area i-esima Concentrazione causata nell area i-esima X i massa Casi = I * massa = (UR * PopD *FF ) * massa I UR PopD FF LCA EI99 (RA) Incidence Unit Risk Population Density Fate Factor 10

LCA SABAR A) Emissioni locali diffuse Emissioni locali «stato attuale»: Polveri durante la triturazione e vagliatura PM 10 = Misura in ambiente * fattore dispersivo *

11 LCA SABAR A) Emissioni locali diffuse Emissioni locali «stato attuale»: Polveri durante la triturazione e vagliatura PM 10 = Misura in ambiente * fattore dispersivo * fattore taglio da polveri totali = 0.85 mg/m 3 * m 3 /s * = 0.75 mg/(s*m 2 ) = g/(s*m 2 ) Area emissiva totale (prima triturazione+ vagliatore) = 11 m 2 11

12 LCA SABAR B) Emissione locali puntuale B) Emissioni locali «stato futuro»: Polveri al camino Centrale ORC PM 10 = (by assumption) PTS = 30 mg/nm 3 = 0.15 g/s 12

13 Modello SCREEN3 Scelto dall EPA per una discriminazione rapida, e cautelativa, degli impatti di una emissione locale. Valido per emissioni puntuali (camini) e areali (diffusive, senza captazione) Sostanzialmente gaussiano (no particolato secondario) Fornisce medie orarie massime in condizioni meteo determinate, oppure generiche (sconosciute) Può fornire medie annue massime (esposizione LT) 13

14 Risultato SCREEN3 A) emissioni diffuse PM 10 in aria a 2m, (mg/m 3 ) Distanza (m) PM 10 in aria a 2m, (mg/m 3 ) 1 0, Distanza (m) 14

15 Risultato SCREEN3 B) emissioni al camino 12 PM 10 in aria, livello suolo (mg/m 3 ) PM10 in aria, livello suolo (mg/m3) classe stabilità velocità vento (m/s) Distanza sottovento (m) 15

16 Considerazioni conclusive SCREEN3 si mostra utile nel caso in esame, ma non si può generalizzare (no per centrale a carbone, ad es.) Serve una meteorologia dettagliata (classi di stabilità; direzione e intensità vento)? Serve una demografia dettagliata (basta il valor medio su che area?) Serve una geografia dettagliata? 16

17 Valutazione modellistica della dispersione in atmosfera delle emissioni relative allo smaltimento di residui agricoli e verdi Marco Cervino Istituto di Scienze dell'atmosfera e del Clima Consiglio Nazionale delle Ricerche Grazie per l attenzione IL CONTRIBUTO DEL DIPARTIMENTO DI SCIENZE E METODI DELL INGEGNERIA NELLO SVILUPPO DEL LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) PER LA GESTIONE DELLA SOSTENIBILITÁ AMBIENTALE Terzo seminario tecnico. Reggio Emilia, 29 Settembre 2016

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