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1 Sezione Provinciale di Reggio Emilia Via Amendola, Reggio Emilia Tel. 0522/ Fax 0522/ sez@re.arpa.emr.it Direzione COMUNE DI REGGIO EMILIA RAPPORTO QUALITÀ DELL ARIA (D.M. 21/04/99) Foto tratte da: Gennaio 2003

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3 RAPPORTO QUALITÀ DELL ARIA COMUNE DI REGGIO EMILIA Gennaio 2003 A Cura di: Direzione B. Cavalchi Dipartimento Tecnico M. Ballabeni R. Barbolini A. Costi S. Fornaciari G. Pecchini M. Poli E. Renna O. Sala B. Vivi Servizio sistemi ambientali: S. Bellodi F. Capuano 3

4 SOMMARIO:.0. introduzione: il decreto ministeriale n 60 del 2 aprile 2002 pag dati rete di monitoraggio 8.2. rete di monitoraggio del benzene risultati parziali dello studio sulla composizione del particolato fine (PM10) mutagenicità delle diverse frazioni granulometriche del particolato atmosferico urbano misura dei parametri meteoclimatici presso la postazione di San Lazzaro analisi degli spostamenti casa-scuola-lavoro nel comune di Reggio Emilia limitazione alla circolazione: targhe alterne, prime elaborazioni programma di rilevazione per l anno

5 .0. INTRODUZIONE: Il Decreto Ministeriale n 60 del 2 aprile 2002 Il rilevamento della qualità dell aria a supporto di un processo graduale di risanamento. Il nuovo decreto dello scorso anno deriva dal recepimento, da parte dello Stato italiano, della Direttiva quadro 96/62/CE con il Decreto Legislativo 4/8/99 n.351 e da altre Direttive figlie che definiscono nuovi limiti per biossido di zolfo, biossido di azoto, ossidi di azoto, materiale particellare, piombo, benzene, monossido di carbonio, nonché Decisioni comunitarie del 1997 e 2001 che regolano lo scambio di dati tra gli Stati membri. I principi base della Direttiva quadro sono: Definizione e fissazione di obiettivi per la qualità dell aria per la protezione della salute e dell ambiente; Definizione dei metodi di valutazione; Acquisizione dati da rendere accessibili alla popolazione; Mantenimento/miglioramento della qualità dell aria. Per i diversi inquinanti occorre dunque fissare ed aggiornare: Obiettivi di qualità: valore limite, valore obiettivo, soglia di allarme, margine di tolleranza per la protezione della salute e della vegetazione, degli ecosistemi, del patrimonio storico; Ubicazione punti di monitoraggio, numero minimo stazioni, tecniche di misura; Requisiti per le tecniche di valutazione; Requisiti per l informazione al pubblico. Il Decreto n.351/99 modifica pertanto la precedente legislazione vigente e ne prevede la progressiva abrogazione. Dove non sono disponibili misure rappresentative, si deve effettuare una valutazione della qualità dell aria, in modo da individuare le zone in cui i livelli sono più alti del valore limite. 5

6 Per i nuovi valori limite deve essere definito un margine di superamento che deve essere ridotto progressivamente, in seguito alla realizzazione di piani di risanamento e piani di azione. Il Decreto del Ministero dell Ambiente del 2 aprile 2002 n 60 attua buona parte delle linee guida sopraesposte; infatti vengono introdotti nuovi limiti per una buona parte degli inquinanti monitorati, ma, ciò che è più importante, l attività di rilevamento della qualità dell aria diventa a tutti gli effetti strumento indispensabile per attuare piani di risanamento e verificare se i limiti da raggiungere con gradualità, imposti dal D.M., possono rappresentare un obiettivo credibile e un traguardo raggiungibile. Le reti di monitoraggio, in buona sostanza, diventano sempre più un supporto tecnico di verifica di provvedimenti sul breve periodo (es. limitazioni del traffico) e di progetti di intervento strutturale, che, come ben sappiamo, possono attivare reali processi di miglioramento. Si ritiene utile richiamare, in sintesi, alcuni elementi di fondo derivanti dal nuovo decreto, in quanto hanno importanti ricadute operative sulla gestione dell attività di monitoraggio: vengono definiti periodi di mediazione annuale corrispondenti all anno civile; non si usano più le medie mobili per PM10 e Benzene; vi sono margini di tolleranza per tutti i parametri; non si rilevano le Particelle Totali Sospese; spariscono i livelli di attenzione; vengono definite delle soglie di allarme con valori elevati; devono essere fornite informazioni al pubblico standardizzate (se si supera la soglia di allarme); si introduce un valore medio annuale per il biossido di azoto; per il monossido di carbonio vengono introdotte le medie mobili di 8 ore; vanno in soffitta mediane e limiti espressi come percentili. Inoltre vengono definiti per i vari inquinanti: incertezza (intervallo di confidenza del 95%) raccolta minima dei dati: sempre 90% periodo minimo di copertura sia per misurazioni in continuo che misurazioni indicative. 6

7 Sulla base di quanto sopra richiamato, si evidenziano non solo modifiche al sistema di reportistica annuale e/o periodica, ma anche la necessità di prevedere sviluppi, in termini di ampliamento della gamma dei parametri monitorati e di efficienza della rete di monitoraggio. Il piano di potenziamento messo in atto da alcuni anni, con il contributo determinante della Provincia e i finanziamenti già ottenuti dal Ministero dell Ambiente o previsti dal Comune di Reggio, vanno dunque nella direzione giusta, purchè tengano conto del nuovo contesto normativo. I nuovi limiti, riportati nelle tabelle, allegate al cap.1 del nostro rapporto, mettono in evidenza le variazioni introdotte, soprattutto per quanto riguarda le tolleranze annuali e le gradualità concesse per il raggiungimento del limite finale entro una data prefissata. 7

8 .1. DATI RETE DI MONITORAGGIO PARTICELLE FINI (PM10) Il DM 60 del 2/4/2002 prevede per il PM10 due differenti limiti: Il primo riferito al valore medio rilevato nelle 24 ore da non superare più di 35 volte/anno (tab.1.1) Il secondo come valore medio annuale (tab.1.2) PM10 (lim.24 ore, max:35 volte/anno) PM10 (limite annuale) Limite al Limite al Tolleranza Limite Tolleranza Limite ,4 46, ,8 44, ,2 43, ,6 41, Tab.1.1: Limite giornaliero in µg/m 3 Tab.1.2: Limite (media annuale) in µg/m 3 come si può osservare entrambi i limiti diminuiscono nel corso degli anni a partire dal 2000 sino al limite finale da rispettare nel In tab.1.3 vengono riportati i valori medi mensili rilevati nelle 3 stazioni di monitoraggio (Viale Risorgimento, Viale Timavo e San Lazzaro) e la media urbana. Viale Risorgimento Viale Timavo San Lazzaro Media urbana gennaio 84,2 104,2 103,7 98,6 febbraio 50,6 62,4 55,5 55,0 marzo 47,4 63,8 54,7 54,8 aprile 30,8 35,5 31,8 32,9 maggio 28,7 26,3 27,9 27,6 giugno 40,1 35,2 41,7 39,6 luglio 31,9 24,5 31,3 30,6 agosto 23,5 20,4 28,4 24,0 settembre 30,1 32,3 34,2 31,5 ottobre 39,6 56,1 48,9 48,2 novembre 50,5 72,4 66,5 63,1 dicembre 35,2 45,6 42,8 41,1 Media anno ,8 48,7 47,1 45,5 Tab.1.3: PM10: medie mensili µg/m 3 8

9 In fig.1.1 vengono riportati i valori medi annuali rilevati negli anni 2000, 2001 e 2002 nelle varie stazioni congiuntamente con la media urbana. La strumentazione per la misure delle PM10 nelle centraline di viale Risorgimento e San Lazzaro è entrata in funzione dal µg/m PM10 - Medie annuali confrontate con i limiti annuali Limite Media annua Viale Timavo 2000 Viale Risorgimento San Lazzaro 2000 (limite 48 µg/m3) Media Urbana Viale Timavo 2001 Viale Risorgimento San Lazzaro 2001 (limite 46.4 µg/m3) Media Urbana Viale Timavo 2002 Viale Risorgimento San Lazzaro 2002 (limite 44,8 µg/m3) Media Urbana Fig.1.1: Valori medi annuali: confronto con i valori limite Per il 2002 si notano: i superamenti per Viale Timavo molto più modesti di quelli rilevati negli anni precedenti; il superamento ancora più modesto a San Lazzaro e il rispetto del limite in Viale Risorgimento. In fig.1.2 si evidenziano le considerazioni precedentemente fatte e cioè che il superamento in Viale Timavo è passato dal 60% del 2000 al 9% del 2002 e che San Lazzaro supera il valore limite per il 5%. La media urbana, riportata a titolo informativo, eccede quella consentita per il 2%. 9

10 70% 60% 60% 60% 50% 40% 30% 20% 19% 10% 0% 9% 9% 5% 2% -10% -9% VialeTimavo Viale Risorgimento San Lazzaro Media urbana Fig.1Fig1.2: Percentuale di superamento dei limiti annuali In fig.1.3, in cui vengono raffigurati il numero dei giorni di superamento del valore limite giornaliero, si nota come questo valore venga superato per più di 35 giorni in tutte le postazioni; il dato più rilevante si registra in Viale Timavo in cui il numero di superamenti negli ultimi due anni è rimasto costante, anche a causa della diminuzione dei valori limite (vedere tab.1.1). Giorni 100 PM10 - Numero giorni superamento limiti Limite 75 µg/m3 Limite 70 µg/m3 Limite 65 µg/m3 Risorgimento Timavo San Lazzaro Media urbana Fig.1.3: Superamenti dei limiti giornalieri di PM10 10

11 BENZENE In tab.1.4 vengono riportati i limiti previsti dal DM 60/2002 come media annuale. Anche per questi valori il DM prevede dei margini di tolleranza, nel caso specifico, sino al 2010, anno in cui si deve raggiungere il valore di 5 µg/m³. Limite al 2010 Tolleranza Limite Tab.1.4: Valori in µg/m³ come medie annuali In tab.1.5 sono riportate le medie mensili e annuale dei valori di Benzene registrati in Viale Timavo. Mese Media mensile µg/m 3 gennaio 10,9 febbraio 6,5 marzo 4,8 aprile 3,7 maggio 2,7 giugno 3,0 luglio 3,2 agosto 2,8 settembre 3,4 ottobre 5,4 novembre 4,9 dicembre 4,4 Media annuale ,7 Tab.1.5: Benzene, medie mensili in viale Timavo In fig.1.4 vengono mostrati il limite e la media dei valori rilevati nel corso del 2000, 2001 e

12 Nel corso di questi anni il valore limite è stato rispettato ed inoltre si fa notare come il dato medio del 2002 rispetti addirittura il limite previsto per il µg/m Benzene - Viale Timavo Media annua Limite Fig.1.4: Confronto tra media annuale e limite 12

13 BIOSSIDO DI AZOTO In tab.1.6 e 1.7 vengono riportati i rispettivi limiti orari e come media annuale previsti dal DM 60/2002. NO 2 (limite orario, max 18 volte/anno) NO 2 (limite annuale) Limite al 2010 Tolleranza Limite Limite al 2010 Tolleranza Limite Tab.1.6: Limite orario in µg/m 3 da non superare più di 18 volte/anno Tab.1.7: Limite in µg/m 3 (media annuale) Anche per questo inquinante i valori limite diminuiscono nel corso degli anni. Il valore limite orario previsto per il 2002 di 280 µg/m³ non è stato mai superato. Dalla fig.1.5, in cui sono rappresentati i valori medi annuali il 5 e il 95 percentile (il 90% dei dati rilevati è compreso in questi intervallo) si evince: una sostanziale stabilità dei dati nel corso degli anni in quasi tutte le centraline, un leggero decremento si osserva solo per Viale Timavo; il valore medio rilevato nel 2002 in Viale Timavo risulta pari al valore limite che viene invece superato in Via XX Settembre. 13

14 µg/m3 120 Biossido di Azoto 5, 95 percentile e media 100 Limite come media annuale Massenzatico Viale Risorgimento Via delle Ortolane Viale Timavo San Lazzaro Via XX settembre Fig.1.5: 5 percentile, 95 percentile e media annua 14

15 MONOSSIDO DI CARBONIO In tabella 1.8 vengono riportati i valori limite previsti dal DM 60/2002, in diminuzione a partire dal 2003 sino al 2005 quando dovrà essere rispettato il valore di 10 mg/m³. CO (media max su 8 ore) Limite al 2005 Tolleranza Limite Tab.1.8: Valori limite per anno in mg/m³ come media mobile su 8 ore In figura 1.6 vengono riportati il valore medio, il 5 e il 95 percentile dei valori massimi di media mobile per 8 ore rilevata per giorno. Si constata il rispetto del limite previsto per il 2005 per tutte le postazioni ed inoltre si segnala come i valori medi registrati nel 2002 siano tutti inferiori ai 2 mg/m³. mg/m Monossido di Carbonio - Media mobile sulle 8 ore 5, 95 percentile e media Massenzatico Viale Risorgimento Via delle Ortolane Viale Timavo San Lazzaro Via XX settembre Fig.1.6: 5 percentile, 95 percentile e media annua 15

16 In figura 1.7 viene riportato il grafico della correlazione esistente tra benzene e monossido di carbonio. Tale dato viene riportato per ogni eventuale inferenza in caso della mancata rilevazione contestuale dei due inquinanti. 40 Grafico di correlazione Benzene - CO anni 2000, 2001 e 2002 Concentrazione Benzene (µg/m 3 ) Concentrazione Monossido di Carbonio (mg/m 3 ) Anno Equazione R² 2002 Y = 3,141x + 0,4597 0, Y = 3,272x + 0,2354 0, Y = 3,207x + 0,4883 0,9032 Fig.1.7: Correlazione Benzene-CO in viale Timavo 16

17 BIOSSIDO DI ZOLFO I valori limite previsti dal DM 60/2002 e riportati in tab.1.9 vengono ampiamente rispettati sia in via delle Ortolane che a San Lazzaro (vedere tab.1.11). SO 2 (limite orario, max 24 volte/anno Anno Limite al 2005 Tolleranza Limite Tab.1.9: Limiti come media oraria in µg/m³ da non superarsi più di 24 volte/anno 17

18 OZONO L ozono, non è compreso tra gli inquinanti normati dal DM 60/2002. Per esso quindi vale ancora il livello di attenzione definito dal DM 25/11/1994 nella misura di 180 µg/m 3 come media oraria massima giornaliera. Nella figura.1.8 sono riportati i superamenti del livello di attenzione nell ultimo triennio. Si può osservare una diminuzione degli stessi nel corso del µg/m3 60 Ozono - Numero superamento livello di attenzione Massenzatico San Lazzaro Fig.1.8: Superamenti livello di attenzione per l ozono Di seguito si riportano il numero dei casi di classi di stabilità nei mesi estivi (giugno, luglio e agosto) e delle temperature medie mensili elaborate a partire dai dati meteorologici registrati presso la stazione di San Lazzaro (vedi paragrafo 5). 18

19 Il confronto del numero di casi di classe di stabilità atmosferica per l anno 2002 e 2001, elaborate dai dati di radiazione solare globale, secondo il metodo ENEL ST115, permette di trarre alcune osservazioni in merito al numero dei superamenti del livello di attenzione per l Ozono riscontrati per l anno 2002 e I mesi estivi (giugno, luglio, agosto) presi in considerazione, sono da considerarsi mesi critici per l inquinante in esame, in quanto caratterizzati da una radiazione solare globale più intensa e da più ore di insolazione al giorno e da temperature elevate. 19

20 mese classe A classe B classe C classe D classe E classe F+G Anno 2001 giugno luglio agosto TOTALE Anno 2002 giugno luglio agosto TOTALE Tab.1.10: Numero dei casi di classe di stabilità nei mesi estivi dati meteo San Lazzaro, Nell anno 2002 risultano in numero maggiore i casi di classe di stabilità favorevoli alla dispersione degli inquinanti in atmosfera: classe A (forte instabilità - l inquinante viene rapidamente rimescolato in atmosfera ad opera dei moti turbolenti di origine termica) (mese di giugno), B (instabilità) e C (debole instabilità), a differenza dei casi di classe di stabilità E (stabilità) e F+G (forte stabilità, inversione termica) che risultano diminuiti nel Il confronto delle temperature medie mensili dei mesi di giugno, luglio e agosto per l anno 2002 e 2001, evidenzia che i valori medi delle temperature registrate a luglio e ad agosto 2002, risultano inferiori alle medie registrate per l anno Ciò è in parte dovuto alle frequenti piogge precipitate nel mese di luglio La riduzione della temperatura media nel mese di luglio 2002 rispetto al 2001 (di 0,5 C) e di quella del mese di agosto (di 2,4 C), contribuiscono a spiegare le riduzione del numero di superamenti del livello di attenzione per l Ozono riscontrati per l anno 2002 rispetto al Anno 2002 Anno 2001 Mese Temp. Temp. Temp. Temp Temp. Temp. Max ( C) Media ( C) Min ( C) Max ( C) Media ( C) Min ( C) giugno 34,8 22,8 11,6 32,2 21,0 7,8 luglio 34,1 22,9 13,0 32,6 23,4 13,8 agosto 31,4 22,0 13,7 34,0 24,4 12,6 Tab.1.11: Ozono e temperatura nei mesi estivi 20

21 STANDARD DI QUALITÀ DELL ARIA Il D.M. 60/2002, pur abolendo, per NO 2, CO, PM10, PTS, SO 2 e benzene una serie di valori limite previsti dalle normative precedenti, mantiene in vigore sino al raggiungimento dei nuovi limiti previsti per il 2010 per NO 2 e per il 2005 per PTS e CO, gli standard di qualità dell aria. Per quanto riguarda l ozono, resta in vigore tutta la normativa precedente al D.M. 60/2002, che non norma questo inquinante. Gli standard di qualità dell aria sono riportati in Tab.1.12 Biossido di zolfo SO 2 Biossido di Azoto NO 2 Ozono O 3 50 percentile delle medie di 24 ore nel periodo dal 1/4 al 31/3 80 µg/m³ 50 percentile delle medie di 24 ore nel periodo dal 1/10 al 31/3 130 µg/m³ 98 percentile delle medie di 24 ore nel periodo dal 1/4 al 31/3 250 µg/m³ 98 percentile delle medie di 1 ora nel periodo dal 1/1 al 31/ µg/m³ media di 1 ora da non raggiungere più di una volta al mese 200 µg/m³ Monossido di media di 1 ora carbonio CO 40 mg/m³ media di 8 ore 10 mg/m³ Piombo Pb media delle medie di 24 ore nel periodo dal 1/4 al 31/3 2 µg/m³ Particelle sospese tot. media delle medie di 24 ore nel periodo dal 1/4 al 31/3 150 µg/m³ PTS 95 percentile delle medie di 24 ore nel periodo dal 1/4 al 31/3 300 µg/m³ Fluoro concentrazione media di 24 ore 20 µg/m³ F media aritmetica delle concentrazioni medie di 24 ore rilevate in 10 µg/m³ un mese Tab.1.12: Standard di qualità dell aria Nel 2002 per gli inquinanti monitorati (PTS, NO 2, SO 2, CO e Ozono) tali valori vengono tutti rispettati. 21

22 DATI RIASSUNTIVI RETE DI MONITORAGGIO PM10 Dati Validi % Mediana (µg/m 3 ) Media (µg/m 3 ) Viale Risorgimento 99,2 34,5 40,8 Viale Timavo 90,4 40,0 48,7 San Lazzaro 98,6 38,5 47,1 Benzene Dati Validi Mediana Media mobile % (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) Viale Timavo 97,5 4,0 4,7 PTS Dati Validi % Media (µg/m 3 ) 95 percentile (µg/m 3 ) Via delle Ortolane 54, Via XX Settembre 64, Biossido di zolfo Dati Validi Mediana Media 98 percentile (SO 2 ) % (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) Via delle Ortolane 97, S. Lazzaro 98, Biossido di Azoto Dati Validi Mediana Media 98 percentile (NO 2 ) % (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) Massenzatico 97,0% Viale Risorgimento 93,4% Via delle Ortolane 95,1% Viale Timavo 89,5% S. Lazzaro 98,3% Via XX Settembre 99,2% Monossido di Carbonio (CO ) Dati Validi % Mediana (mg/m 3 ) Media (mg/m 3 ) Massenzatico 93,8% 0,6 0,7 Viale Risorgimento 96,7% 0,7 0,9 Via delle Ortolane 93,7% 0,8 1 Viale Timavo 96,8% 1,1 1,3 S. Lazzaro 95,5% 0,6 0,7 Via XX Settembre 98,8% 1,0 1,2 Ozono Massenzatico San Lazzaro Dati Validi % Media (µg/m 3 ) Dati Validi % Media (µg/m 3 ) Gennaio 99,9% 7 99,5% 8 Febbraio 100,0% 13 99,9% 15 Marzo 99,6% 31 99,9% 34 Aprile 100,0% 48 91,1% 51 Maggio 95,7% 57 99,3% 59 Giugno 69,4% 67 99,4% 72 Luglio 99,7% 65 98,3% 71 Agosto 100,0% 53 89,4% 56 Settembre 99,9% 40 92,4% 42 Ottobre 99,2% 24 87,9% 19 Novembre 99,6% 15 93,9% 8 Dicembre 96,5% 12 96,6% 9 Anno ,6% 35 95,6% 37 Tab.1.13: Rilevazioni Anno

23 .2. RETE DI MONITORAGGIO DEL BENZENE Anche per l anno 2002 si è condotta la campagna di rilevamento del benzene con tecnica discontinua, monitorando i livelli con campionatori passivi e analisi gascromatografica; per periodi di durata settimanale distribuiti durante l anno. Questa tecnica è impostata con metodo statistico affinché sia rappresentativa del periodo annuale di riferimento e contemporaneamente rilevi i punti critici del territorio urbano comunale. La rete di stazioni di rilevamento della campagna rimane quella utilizzata per l anno 2001 con aggiunta della stazione di via Porta Brennone, per una totale di 32 punti di rilevamento, ubicati come mostrato in figura 2.1. Fig.2.1: Rete di monitoraggio del benzene: localizzazione delle postazioni di campionamento 23

24 Descrizione delle postazioni di campionamento: 1 via Secchi 2 via Papagiovanni, incrocio via Toscanini 3 centralina viale Timavo 4 via della Canalina, incrocio via Monte Cavalbianco 5 via Croce, incrocio via Luthuli 6 Rivalta 7 centralina via XX Settembre 8 Meridiana: via Brigata Reggio, parcheggio Vigili Urbani 9 Fogliano 10 via Wibicky - piazza Neruda 11b Orologio: via Gorizia, fronte centrale elettrica 12 centralina via Ortolane 13b Caserma Zucchi: via Franchetti, incrocio viale Isonzo 14 centralina viale Risorgimento 15 Canali 16 Pieve: via Gonfalonieri, parcheggio scuole elementari 17 Gavassa 18 Mancasale: via Calvi, parcheggio mensa 19 centralina San Lazzaro 20 centralina Massenzatico 21 Canalina: via Marchelli, fronte coop 22 Papagnocca: via Togliatti 23 Via Makallè: fermata bus scuole 24 Migliolungo: via Compagnoni 25 Stadio Mirabello: via Matteotti 26 Porta Castello: via Umberto I 27 via Emilia Ospizio, scuole elementari, fronte via Peri 28 viale Piave 29 Centro commerciale Ariosto, parcheggio 30 Casale di Rivalta 31 Parcheggio scambiatore FS 32 via Porta Brennone (da marzo 2002) 24

25 La tab.2.1 riporta le concentrazioni rilevate nella varie stazioni durante le dodici settimane di monitoraggio. I dati finora riscontrati evidenziano come media di tutto il territorio comunale (3,6 µg/m 3 ) il rispetto del valore limite annuale per la protezione della salute umana fissato a 10 µg/m 3 dal D.M. n 60 del , limite valido fino al Solamente 5 stazioni mostrano un valore medio annuale superiore se pur di poco a 5 µg/m 3, valore limite da raggiungere a partire dal Tra i dati rappresentati in tabella è possibile notare la maggior presenza dell inquinante durante i mesi invernali, dovuto ad un maggior utilizzo degli automezzi privati, ad una minor efficienza delle marmitte catalitiche e dalla maggior presenza di fenomeni di inversione termica che non favorisce la dispersione degli inquinanti. Il tipico andamento stagionale è rappresentato nella fig

26 n Luogo campionamento Periodi di campionamento 1 A Settimana 2 A Settimana 3 A Settimana 4 A Settimana 5 A Settimana 6 A Settimana 7 A Settimana 8 A Settimana 9 A Settimana 10 A Settimana 11 A Settimana 12 A Settimana Annuale 7-14 Gen 28 Gen - 4 Feb Feb 27 Mar - 3 Apr Mag Giu Lug 5-12 Ago 9-16 Set Ott 4-11 Nov 9-16 Dic Luogo 1 via Secchi 7,1 6,5 9,4 6,8 5,5 5,4 2,8 1,0 2,8 4,2 4,2 5,0 5,1 2 via Papagiovanni 11,1 5,7 6,4 3,5 3,6 3,8 6,3 1,8 4,3 6,0 6,6 8,6 5,6 3 centralina viale Timavo 10,6 4,0 4,4 3,4 3,0 2,9 2,5 1,4 3,2 4,7 5,8 5,5 4,3 4 Canalina (bar KIK) 11,0 4,5 5,4 3,4 3,4 3,2 2,1 1,3 3,7 5,7 7,4 7,1 4,9 5 via Croce-Luthuli 8,7 3,9 3,7 2,6 2,4 2,4 2,1 1,2 3,0 3,9 6,3 5,5 3,8 6 Rivalta 3,5 3,9 4,2 2,0 2,2 1,7 2,0 1,2 2,4 3,3 4,5 5,3 3,0 7 centralina via XX Settembre 7,0 3,1 3,3 2,7 1,5 1,3 1,2 0,7 2,8 3,6 6,0 5,3 3,2 8 Meridiana-Vigili 7,4 3,6 3,7 2,7 2,2 1,7 1,1 1,0 3,2 3,9 4,8 4,9 3,3 9 Fogliano 3,7 3,8 2,6 2,4 2,3 1,9 1,7 1,2 3,3 3,7 5,0 5,5 3,1 10 piazza Neruda 1,7 3,2 3,5 2,3 1,7 1,5 1,2 1,2 2,3 3,5 4,7 4,3 2,6 11b Orologio 8,4 5,9 n.p. 4,3 3,5 3,2 2,3 1,4 4,6 6,4 8,1 7,9 5,1 12 centralina via Ortolane 7,0 2,8 2,9 2,1 1,0 0,8 0,8 0,5 2,1 2,8 3,0 3,6 2,5 13b Caserma Zucchi 9,0 5,4 7,4 n.p. n.p. 3,2 2,7 1,8 4,0 5,5 6,0 7,4 5,2 14 centralina viale Risorgimento 5,5 2,9 4,0 2,0 1,2 1,1 0,9 0,7 2,0 2,6 3,7 4,0 2,5 15 Canali 3,6 2,9 3,5 2,1 1,4 1,8 1,1 0,7 2,2 3,2 3,6 3,3 2,5 16 scuole elem. Pieve 3,3 3,2 3,8 2,1 1,3 1,2 1,3 0,4 2,2 3,5 4,4 4,7 2,6 17 Gavassa 4,7 2,6 2,7 2,1 0,9 1,0 0,7 0,4 1,8 2,6 3,1 3,9 2,2 18 Mancasale zona mensa 4,5 2,8 11,4 1,8 0,8 0,8 0,6 n.p. n.p. 2,3 3,8 4,8 3,4 19 centralina San Lazzaro 4,4 2,6 2,7 1,5 0,9 0,9 0,4 n.p. 1,6 2,1 2,8 3,6 2,1 20 centralina Massenzatico 4,1 2,3 2,4 1,7 0,7 0,6 0,4 0,3 1,5 2,1 3,2 3,7 1,9 21 Canalina zona coop 4,9 3,1 2,6 1,7 1,7 1,3 1,0 0,8 2,3 2,9 3,5 4,9 2,6 22 Papagnocca 8,1 4,1 3,8 3,1 3,3 2,5 1,7 1,2 4,7 5,1 6,0 6,2 4,2 23 Via Makallè 7,7 3,2 3,6 2,1 1,6 2,0 1,0 0,6 2,9 4,1 5,3 4,8 3,2 24 Migliolungo 8,7 4,5 4,1 3,1 2,4 2,2 1,5 1,3 3,8 4,3 6,0 7,3 4,1 25 Stadio Mirabello 8,0 3,7 3,1 3,0 2,6 2,3 1,6 1,8 4,2 5,2 5,6 6,8 4,0 26 Porta Castello 9,2 4,3 5,8 2,8 3,2 3,3 2,1 1,3 5,5 5,0 5,8 5,4 4,5 27 Ospizio zona scuole 9,9 5,1 6,3 4,4 4,2 4,3 2,6 1,9 5,6 6,8 8,7 8,7 5,7 28 viale Piave 6,5 4,3 4,8 3,1 3,1 3,1 2,5 1,7 4,5 4,4 5,8 5,7 4,1 29 Centro commerciale Ariosto 8,6 3,5 4,5 2,9 1,9 2,0 1,5 1,4 4,0 4,3 5,3 5,6 3,8 30 Casale di Rivalta 3,3 2,9 2,9 2,9 1,9 2,0 1,5 1,1 3,3 3,0 3,7 4,7 2,8 31 Parcheggio scamb. FS 7,8 3,2 2,9 2,4 1,6 1,2 0,8 0,9 2,6 3,1 4,3 4,5 2,9 32 via Porta Brennone n.p. n.p. n.p. 3,4 3,8 4,2 2,0 1,5 5,1 6,4 6,5 6,8 4,4 media settimanale 6,7 3,8 4,4 2,8 2,3 2,2 1,7 1,1 3,3 4,1 5,1 5,5 3,6 Valore superiore a 10 Valore tra 5 e 10 Valore inferiore a 5 Tab.2.1: Benzene: andamento concentrazioni medie settimanali periodo gennaio dicembre 2002 (valori espressi in µg/m 3 ) Media 26

27 Andamento stagionale delle concentrazioni di Benzene 10 Concentrazione Benzene (ug/m 3 ) inverno primavera estate autunno Inverno Settimana di campionamento Fig.2.2: Rappresentazione livelli Benzene per settimana di campionamento, media comunale Tra le postazioni è possibile effettuare la distinzione fra zone direttamente esposte al traffico nell aera più densamente urbanizzata (valori tra 2,6 e 5,7 µg/m 3 come media annuale), zone non direttamente esposte al traffico (tra 2,1 e 2,5), zone esposte al traffico nelle aree periferiche (frazioni) (tra 2,2 e 3,1) e zone rurali non esposte al traffico (1,9). Considerando periodi omogenei nelle due campagne 2001 e 2002, si è potuto fare un confronto tra i valori medi delle concentrazioni misurate nelle stazioni comuni ai due periodi (escludendo la postazione di via Porta Brennone non presente nel 2001). Come mostrato nella tabella 2.4 la concentrazione di benzene è risultata lievemente più bassa nel periodo marzo-dicembre 2002 rispetto a quanto misurato nel corrispondente periodo del 2001 con una riduzione media dell 8,2 % su tutta la rete, con variazioni marcate per via Secchi (-20%) dovuta alla completa chiusura al traffico per lavori di ristrutturazione. 27

28 Periodo di campionameto n Luogo Campionamento 1 A Settimana 2 A Settimana 3 A Settimana 4 A Settimana 5 A Settimana 6 A Settimana 7 A Settimana 8 A Settimana 9 A Settimana Media Mar 7-14 Apr 4-11 Giu Lug 30 Lug - 7 Ago 3-10 Sett 8-15 Ott 29 Ott -6 Nov 3-10 Dic Luogo 1 via Secchi 3,5 5,0 4,3 3,2 3,9 4,6 8,1 6,6 7,7 5,2 2 via Papagiovanni 4,7 5,1 6,4 3,0 3,5 6,0 5,7 n.p. 10,1 5,6 3 centr. viale Timavo 3,1 3,7 4,2 1,8 1,6 4,1 6,2 9,1 7,3 4,6 4 Canalina bar KIK 3,3 3,9 4,6 2,2 1,4 4,2 6,9 6,1 7,2 4,4 5 via Croce-Luthuli 2,2 2,7 3,7 1,6 2,0 3,5 4,2 3,4 7,2 3,4 6 Rivalta 2,5 2,7 3,1 2,1 1,8 3,4 2,6 4,3 5,3 3,1 7 centr. via XX Settembre 2,1 2,1 2,6 1,4 2,1 4,4 4,1 5,5 3,0 8 Meridiana-Vigili 2,1 2,3 3,0 1,5 1,8 2,6 4,3 4,4 6,2 3,1 9 Fogliano n.p. 2,6 3,1 1,7 2,0 3,3 2,8 4,6 4,7 3,1 10 via Wibickj 2,2 2,3 3,0 0,8 1,6 2,8 3,1 4,1 4,9 2,7 11b Orologio nuova postaz. 3,7 4,3 5,1 2,4 3,0 4,9 6,1 7,7 7,7 5,0 12 centr. via Ortolane n.p. 1,7 1,8 1,1 1,4 1,7 4,0 3,2 4,8 2,5 13b Zucchi nuova postaz 4,8 4,0 5,1 2,4 3,0 4,6 7,1 n.p. 9,7 5,1 14 centr. viale Risorgimento 1,8 1,5 1,8 1,2 1,3 2,0 2,6 3,4 4,5 2,2 15 Canali n.p. 1,7 2,2 1,3 1,7 2,1 2,2 3,7 4,5 2,4 16 scuole Pieve n.p. 1,6 2,1 1,3 1,3 1,6 2,0 3,2 4,2 2,2 17 Gavassa n.p. 1,8 1,3 1,0 n.p. 1,1 2,3 2,5 3,9 2,0 18 Mancasale mensa n.p. 1,2 1,4 1,1 1,2 0,9 2,3 3,0 4,0 1,9 19 centr. San Lazzaro 1,1 0,8 1,2 3,1 0,5 1,0 2,0 2,4 3,4 1,7 20 centr. Massenzatico n.p. 1,1 0,7 0,8 1,2 0,8 2,0 1,9 3,6 1,5 21 Canalina coop 1,7 1,7 2,4 1,1 2,5 1,5 5,8 3,7 4,3 2,7 22 Buco del signorepapagnocca 3,0 3,5 4,5 2,4 2,6 3,2 5,1 5,7 6,5 4,1 23 Makalle 1,8 2,4 3,0 0,5 1,1 2,2 4,5 3,9 5,4 2,7 24 Migliolungo 3,2 3,4 4,2 1,9 1,9 1,0 4,8 5,8 6,9 3,7 25 Mirabello 3,0 3,1 4,9 0,7 2,1 1,5 5,9 5,7 6,4 3,7 26 Porta Castello 3,3 4,5 3,8 1,0 3,6 1,6 5,7 5,8 6,7 4,0 27 Ospizio scuole 4,5 4,7 3,3 2,5 3,4 1,8 7,9 7,6 7,3 4,8 28 V.le Isonzo 5,0 3,3 4,7 2,8 3,3 1,5 5,9 5,2 7,2 4,3 29 Centro com. Ariosto 2,4 1,9 2,4 1,7 2,0 1,1 5,4 4,1 5,8 3,0 30 Casale rivalta 2,7 3,4 4,1 2,8 2,9 3,0 3,5 3,6 5,4 3,5 31 Parcheggio scamb. FS 2,2 2,0 2,3 n.p. 1,6 2,0 4,4 3,5 5,2 2,9 media settimanale 2,9 2,8 3,2 1,8 2,1 2,5 4,5 4,6 5,9 3,4 Tab.2.2: Benzene: concentrazioni medie settimanali nel periodo marzo - dicembre 2001 (valori espressi in µg/m 3 ) Periodo di campionameto n Luogo campionamento 4 A Settimana 5 A Settimana 6 A Settimana 7 A Settimana 8 A Settimana 9 A Settimana 10 A Settimana 11 A Settimana 12 A Settimana Media 27 Mar - 3 Apr Mag Giu Lug 5-12 Ago 9-16 Set Ott 4-11 Nov 9-16 Dic Luogo 1 via Secchi 6,8 5,5 5,4 2,8 1,0 2,8 4,2 4,2 5,0 4,2 2 via Papagiovanni 3,5 3,6 3,8 6,3 1,8 4,3 6,0 6,6 8,6 4,9 3 centr. viale Timavo 3,4 3,0 2,9 2,5 1,4 3,2 4,7 5,8 5,5 3,6 4 Canalina (bar KIK) 3,4 3,4 3,2 2,1 1,3 3,7 5,7 7,4 7,1 4,1 5 via Croce-Luthuli 2,6 2,4 2,4 2,1 1,2 3,0 3,9 6,3 5,5 3,3 6 Rivalta 2,0 2,2 1,7 2,0 1,2 2,4 3,3 4,5 5,3 2,7 7 centr. via XX Settembre 2,7 1,5 1,3 1,2 0,7 2,8 3,6 6,0 5,3 2,8 8 Meridiana-Vigili 2,7 2,2 1,7 1,1 1,0 3,2 3,9 4,8 4,9 2,8 9 Fogliano 2,4 2,3 1,9 1,7 1,2 3,3 3,7 5,0 5,5 3,0 10 via Wibickj 2,3 1,7 1,5 1,2 1,2 2,3 3,5 4,7 4,3 2,5 11b Orologio 4,3 3,5 3,2 2,3 1,4 4,6 6,4 8,1 7,9 4,6 12 centr. via Ortolane 2,1 1,0 0,8 0,8 0,5 2,1 2,8 3,0 3,6 1,9 13b Caserma Zucchi n.p. n.p. 3,2 2,7 1,8 4,0 5,5 6,0 7,4 4,4 14 centr. viale Risorgimento 2,0 1,2 1,1 0,9 0,7 2,0 2,6 3,7 4,0 2,0 15 Canali 2,1 1,4 1,8 1,1 0,7 2,2 3,2 3,6 3,3 2,2 16 scuole elem. Pieve 2,1 1,3 1,2 1,3 0,4 2,2 3,5 4,4 4,7 2,3 17 Gavassa 2,1 0,9 1,0 0,7 0,4 1,8 2,6 3,1 3,9 1,8 18 Mancasale zona mensa 1,8 0,8 0,8 0,6 n.p. n.p. 2,3 3,8 4,8 2,1 19 centr. San Lazzaro 1,5 0,9 0,9 0,4 n.p. 1,6 2,1 2,8 3,6 1,7 20 centr. Massenzatico 1,7 0,7 0,6 0,4 0,3 1,5 2,1 3,2 3,7 1,6 21 Canalina zona coop 1,7 1,7 1,3 1,0 0,8 2,3 2,9 3,5 4,9 2,2 22 Papagnocca 3,1 3,3 2,5 1,7 1,2 4,7 5,1 6,0 6,2 3,8 23 Via Makallè 2,1 1,6 2,0 1,0 0,6 2,9 4,1 5,3 4,8 2,7 24 Migliolungo 3,1 2,4 2,2 1,5 1,3 3,8 4,3 6,0 7,3 3,5 25 Stadio Mirabello 3,0 2,6 2,3 1,6 1,8 4,2 5,2 5,6 6,8 3,7 26 Porta Castello 2,8 3,2 3,3 2,1 1,3 5,5 5,0 5,8 5,4 3,8 27 Ospizio zona scuole 4,4 4,2 4,3 2,6 1,9 5,6 6,8 8,7 8,7 5,2 28 V.le Piave 3,1 3,1 3,1 2,5 1,7 4,5 4,4 5,8 5,7 3,8 29 Centro com. Ariosto 2,9 1,9 2,0 1,5 1,4 4,0 4,3 5,3 5,6 3,2 30 Casale di Rivalta 2,9 1,9 2,0 1,5 1,1 3,3 3,0 3,7 4,7 2,7 31 Parcheggio scamb. FS 2,4 1,6 1,2 0,8 0,9 2,6 3,1 4,3 4,5 2,4 media settimanale 2,8 2,2 2,1 1,7 1,1 3,2 4,0 5,1 5,4 3,1 Tab.2.3: Benzene: concentrazioni medie settimanali nel periodo marzo - dicembre 2002 (valori espressi in µg/m 3 ) 28

29 n Luogo Campionamento media media Variazione % 1 via Secchi 5,2 4,2-19,9 2 via Papagiovanni 5,6 4,9-11,3 3 centr. viale Timavo 4,6 3,6-21,2 4 Canalina bar KIK 4,4 4,1-6,0 5 via Croce-Luthuli 3,4 3,3-3,8 6 Rivalta 3,1 2,7-10,7 7 centr. via XX Settembre 3,0 2,8-7,8 8 Meridiana-Vigili 3,1 2,8-9,5 9 Fogliano 3,1 3,0-3,3 10 via Wibickj 2,7 2,5-8,5 11b Orologio nuova postaz. 5,0 4,6-7,1 12 centr. via Ortolane 2,5 1,9-24,7 13b Zucchi nuova postaz 5,1 4,4-14,6 14 centr. viale Risorgimento 2,2 2,0-9,6 15 Canali 2,4 2,2-11,2 16 scuole Pieve 2,2 2,3 6,9 17 Gavassa 2,0 1,8-8,9 18 Mancasale mensa 1,9 2,1 13,7 19 centr. San Lazzaro 1,7 1,7-0,7 20 centr. Massenzatico 1,5 1,6 3,1 21 Canalina coop 2,7 2,2-18,0 22 Buco del signorepapagnocca 4,1 3,8-7,7 23 Makalle 2,7 2,7-1,0 24 Migliolungo 3,7 3,5-4,4 25 Mirabello 3,7 3,7-1,2 26 Porta Castello 4,0 3,8-3,7 27 Ospizio scuole 4,8 5,2 9,7 28 V.le Isonzo 4,3 3,8-13,2 29 Centro com. Ariosto 3,0 3,2 7,9 30 Casale rivalta 3,5 2,7-23,2 31 Parcheggio scamb. FS 2,9 2,4-17,9 media annuale 3,4 3,1-8,2 Tab.2.4: Benzene: confronto tra concentrazioni medie settima-nali nei periodi marzo - dicembre anni (valori espressi in µg/m 3 ) Luogo Campionamento Media Media Media variaz. % variaz. % via Secchi 8,7 6,2 3, via Papagiovanni 8,8 6,3 5, centr. viale Timavo 6,5 5,7 4, Canalina bar KIK 6,6 5,1 5, via Croce-Luthuli 5,7 4,1 4, Rivalta 4,6 3,5 3, centr. via XX Settembre 5,5 3,5 3, Meridiana-Vigili 5,5 3,8 3, Fogliano 4,5 3,5 3, via Wibickj 4,7 3,3 3, centr. via Ortolane 4,1 3,0 2, centr. viale Risorgimento 3,6 2,7 2, Canali 3,4 2,9 2, scuole Pieve 3,6 2,5 3, Gavassa 3,1 2,5 2, Mancasale mensa 2,8 2,3 3, centr. San Lazzaro 2,7 1,9 2, centr. Massenzatico 2,4 1,9 2, Media settimanale 4,8 3,6 3, Tab.2.5: Benzene: confronto tra concentrazioni medie settimanali nei periodi agosto - dicembre anni 1999, 2001 e 2002 (valori espressi in µg/m 3 ) 29

30 Considerando periodi e postazioni omogenei delle campagne 1999, 2001 e 2002, si può notare come dal 1999 al 2001 si è avuta una notevole diminuzione dei livelli del benzene in tutte le postazioni, con una riduzione media del 26%, mentre tale valore scende al 6% passando dal 2001 al Da notare il grande aumento del valore di Mancasale, dovuto ad uno spostamento della postazione di misura in un punto più vicino alla strada a partire dal Il rinnovo del parco macchine può avere contribuito alla diminuzione dei dati rilevati. In mancanza di dati aggiornati sulla composizione degli autoveicoli circolanti e sull andamento del traffico, non è possibile ricavare considerazioni conclusive sul fenomeno rilevato. Nella tabella 17 è riportato il confronto tra le concentrazioni di benzene rilevate con lo strumento automatico collocato stabilmente presso la centralina di viale Timavo e quelle ottenute, nella stessa posizione di misura, nello steso periodo di tempo, con il campionatore passivo Radiello. Periodo di misura Concentrazione Benzene (µg/m³) Rapporto concentrazioni Radiello Centralina radiello / centralina 1 A sett Gen 10,6 13,5 0,78 2 A Sett. 28 Gen - 4 Feb 4,0 6,7 0,59 3 A Sett Feb 4,4 5,6 0,78 4 A Sett. 27 Mar - 3 Apr 3,4 3,9 0,87 5 A Sett Mag 3,0 2,8 1,07 6 A Sett Giu 2,9 2,6 1,13 7 A Sett Lug 2,5 3,2 0,78 8 A Sett Ago 1,4 2,4 0,58 9 A Sett Set 3,2 3,3 0,97 10 A Sett Ott 4,7 5,2 0,90 11 A Sett Nov 5,8 5,0 1,15 12 A Sett Dic 5,5 4,8 1,14 Media periodi 4,3 4,9 0,87 Correlazione centralina = 1,194. radiello - 0,1900 R 2 = 0,8672 Tab.2.6: Benzene: confronto tra concentrazioni rilevate con lo strumento automatico e con campionatore passivo Radiello, anno 2002, viale Timavo. (valori espressi in µg/m 3 ) 30

31 Correlazione Radiello - Strumento Automatico concentrazioni benzene (µg/m³) Valori Strumento Centralina Valori Radiello Fig.2.2: Grafico di correlazione tra i valori rilevati con strumento automatico e con campionatore passivo Radiello La differenza tra i valori ottenuti, con un rapporto medio di 0,87, rientra nell errore associato alle due metodiche di misura. 31

32 .3. RISULTATI PARZIALI DELLO STUDIO SULLA COMPOSIZIONE DEL PARTICOLATO FINE (PM10) RILEVATI NELL ANNO 2002 Nella relazione dell anno 2001 era stato anticipato da ARPA il progetto di campionare il particolato fine e frazionarlo, utilizzando un impattore di tipo Andersen, in modo da quantificare le singole frazioni ed attribuirne la caratteristiche chimico fisiche. Nell anno 2002 il campionamento frazionato del PM10 è avvenuto per 12 mesi consecutivi presso la stazione di S.Lazzaro. I prelievi sono durati circa 4 settimane cadauno e sono stati utilizzati per lo studio della mutagenicità delle polveri, per l analisi dei componenti inorganici come i metalli e gli anioni, per l'osservazione al microscopio elettronico a scansione, per la valutazione gravimetrica. Allo studio hanno collaborato la Specializzazione Mutagenesi Ambientale, Sezione di Parma e Sezione di FE, I'Istituto Ciamician della università di Bologna. Lo studio dei microinquinanti organici come gli IPA, non è stato possibile affrontarlo in quanto la quantità di polvere campionata con un impattore Andersen a basso volume è molto modesta (vedere i dati gravimetrici) e la strumentazione analitica attualmente a disposizione di Arpa e università di Bologna non consente di rilevare le quantità di IPA presenti. ARPA ha acquisito i fondi per l acquisto di un nuovo campionatore ad alto volume, che consentirà di rilevare questi inquinanti, alla fine del RISULTATI Analisi gravimetrica La tabella 3.1 riporta le pesate dei campionamenti: primaverili, estivi, autunnali ed invernali. Per ogni stadio di campionamento si è prima pesato il bianco, poi il filtro impattato; sottraendo i pesi si è calcolata la massa di particolato raccolta, espressa in mg. E interessante osservare la quantità di particolato raccolta in ogni stadio e confrontare gli andamenti nelle campionature effettuate in periodi dell anno diversi. L attenzione va posta nel confrontare l andamento complessivo delle masse depositatesi sui diversi stadi. 32

33 Nel periodo invernale si nota una scarsa e costante deposizione nei primi 5 stadi, per poi avere un aumento negli stadi 6 [1,1-2,1 µm], 7 [0,7-1,1 µm] e F [0,4-0,7 µm], quelli in cui si depositano particelle con diametro minore. Grande diversità si rileva nei campionamenti primaverili ed estivi: lo stadio 1 [ 9 µm], risulta il maggiormente impattato nei mesi primaverili, la causa può essere ricercata nella maggior presenza di pollini e spore. La deposizione diminuisce fino allo stadio 3 [4,7-5,8 µm], per riprendere a salire dallo stadio 5 [2,1-3,3 µm] al 7 [0,7-1,1 µm] in cui si ha un picco di deposizione. Considerando che il diametro aerodinamico delle particelle deposte nello stadio 7 [0,7-1,1 µm] è molto inferiore a quello dello stadio 1 [ 9 µm], si può dire che nella frazione [0,7-1,1 µm] aumenta notevolmente il numero di particelle raccolte. Si può osservare negli stadi 6, 7 ed F (la cui somma rappresenta la frazione denominata PM2.5), un andamento stagionale tendente ad aumentare quantitativamente nei mesi invernali ed a diminuire nei mesi estivi. Al contrario si può affermare che per gli stadi 1, 2, 3, 4, 5 si nota una aumento della massa complessiva raccolta nei mesi estivi e una tendenza alla diminuzione nei mesi invernali. Si potrebbe concludere che nei mesi invernali il particolato,oltre ad essere quantitativamente più consistente è presente con un numero di particelle più numerose nella classe con diametro aerodinamico minore. I valori di concentrazione di PM10 in µg/m³ rilevati con l impattore Andersen non si possono confrontare con i valori rilevati dagli analizzatori della rete di monitoraggio, vista la diversa configurazione dell impattore stesso. 33

34 STADIO DIMENSIONI (µm) DATA PRELIEVO 04/01/ /02/2002 PESO TOTALE PARTICELLE (mg) DATA PRELIEVO 28/02/ /03/2002 PESO TOTALE PARTICELLE (mg) DATA PRELIEVO 19/03/ /04/2002 PESO TOTALE PARTICELLE (mg) ,60 8,30 6, ,47 2,22 3, ,60 3,06 n.d ,23 4,07 3, n.d. 0,71 2, ,61 5,34 6, ,77 8,97 3,39 F ,79 1,72 3,22 Totale 72,07 34,39 28,25 Conc.(µg/m 3 ) 55,41 44,43 45,56 DATA PRELIEVO 24/04/ /05/2002 DATA PRELIEVO 18/05/ /06/2002 DATA PRELIEVO 20/06/ /07/2002 STADIO DIMENSIONI (µm) PESO TOTALE PARTICELLE (mg) PESO TOTALE PARTICELLE (mg) PESO TOTALE PARTICELLE (mg) ,80 8,68 8, ,12 5,38 6, ,49 3,80 3, ,39 4,92 4, ,75 3,22 3, ,55 4,88 4, ,66 6,68 6,33 F n.d. 3,69 5,19 Totale 22,76 41,25 42,06 Conc.(µg/m 3 ) 27,92 37,50 39,71 STADIO DIMENSIONI (µm) DATA PRELIEVO 14/10/ /11/2002 PESO TOTALE PARTICELLE (mg) DATA PRELIEVO 07/11/ /12/2002 PESO TOTALE PARTICELLE (mg) DATA PRELIEVO 04/12/ /01/2003 PESO TOTALE PARTICELLE (mg) ,38 11,00 4, ,63 5,60 3, ,65 3,80 2, ,10 5,60 3, ,60 5,60 3, ,11 22,20 17, ,40 12,00 13,10 F ,44 3,70 3,00 Totale 65,31 69,50 50,50 Conc.(µg/m 3 ) 76,3 65,6 44,3 Tab.3.1: massa di particolato raccolta per ogni stadio di campionamento. 34

35 Analisi con microscopio elettronico a scansione (SEM) Mediante analisi SEM sono state osservate ed analizzate le particelle presenti su filtro di policarbonato di alcuni stadi raccolti nel campionamento primaverile dal al In questa scansione dello stadio 1 [ 9 µm], si è analizzato il particolato che ha rilevato una composizione prevalentemente a base di silicati (in particolare di Fe, K, Al e Mg.) In questa seconda scansione (stadio 1) è stata rilevata la presenza di Carbonio e Calcio, è quindi ipotizzabile la presenza di sostanze organiche. Si può supporre che il granulo più grande sia un polline 35

36 La presenza in questo stadio 1 di particelle con diametro geometrico superiore a 10 µm ed inferiore a 9 µm (così come si osserverà in altri stadi) non deve stupire in quanto ciò è dovuto: 1) alla fisica del moto delle particelle che non è regolata dal diametro geometrico (quello che determina il volume che si osserva) ma dal diametro aerodinamico che tiene conto anche della densità del materiale che costituisce le particelle stesse 2) alla funzione probabilistica che regola il campionamento stesso delle particelle: ovverosia all'interno dello stadio vengono campionate anche particelle con diametri aerodinamici diversi da quello specifico dello stadio, in quantità con probabilità nota. Nello stadio 2 [da 5,8 a 9,0 µm] la microanalisi della particella centrale ha evidenziato la presenza di Silicio, Calcio e Carbonio. I cristalli circostanti hanno una composizione prevalente di Silicato di Calcio. Ad eccezione della particella centrale che eccede il diametro geometrico caratteristico dello stadio di campionamento, si può osservare come la stragrande maggioranza delle particelle costituite prevalentemente da Silicato di calcio sono di dimensioni coerenti con le specifiche di campionamento 36

37 Stadio 3: [da 4,7 a 5,8 µm] Come nello stadio 2 la particella centrale è costituita in massima parte da silicato di Calcio, così come i cristalli circostanti. Una prevalenza di Silicati si ritrova nei cristalli più piccoli e più chiari. Stadio 4: [da 3,3 a 4,7 µm] dalla microanalisi si evince una prevalenza di silicati di Ferro, Calcio, Alluminio e Zolfo. La maggior presenza del Fe, in questo stadio, viene confermata con analisi ICP per la ricerca dei metalli eseguita sul campionamento invernale. In questo stadio si osservano delle particelle di grosse dimensioni che in realtà sono costituite da aggregati di particelle di dimensioni molto più piccole 37

38 Stadio 5: [da 2,1 a 3,3 µm] l aggregazione di piccole particelle è confermata dalla osservazione di questo stadio che cattura particelle con diametro aerodinamico più piccolo del precedente stadio 4.La microanalisi conferma inoltre una composizione simile a quella dello stadio precedente. 38

39 Ricerca degli anioni nel campionamento primaverile ( ) In tabella 3.2 sono riportati i valori medi, per ogni stadio e per ogni anione, delle 3 ripetizioni fatte, per avere un risultato più attendibile. Si sono analizzati anche i filtri bianchi, in modo da eliminate le interferenze date dagli stessi (fig.3.2). STADIO Fluoruri Cloruri Bromuri Nitrati Fosfati Solfati 1 0,00 0,54 0,00 2,33 0,00 0,99 2 0,00 0,54 0,00 3,20 0,00 0,80 3 0,00 0,28 0,00 2,55 0,09 0,58 4 0,00 0,38 0,01 5,34 0,15 1,17 5 0,00 0,39 0,00 4,53 0,01 1,70 6 0,00 0,00 0,00 13,66 0,00 11,27 7 0,03 0,22 0,11 15,37 0,00 14,50 F 0,04 0,22 0,00 11,30 0,00 10,42 Tab.3.2: valori reali in ppm degli anioni rilevati per ogni stadio I valori che superano i 10 ppm, sono stati evidenziati in giallo e quelli che sono compresi tra 1 e 10 ppm in grigio, in modo da poterne osservare meglio l andamento: Nitrati e Solfati sono in quantità maggiore, soprattutto nelle frazioni più fini, nettamente superiori rispetto agli altri anioni. Fig.3.1: Andamento del ph Fig.3.2: andamento anioni nel campione bianco Osservando l andamento del ph si nota come questo diminuisca passando dagli stadi a maggiore a quelli a minore diametro, diminuendo da ph 6,5 a ph 5,1. La diminuzione è piuttosto costante e riflette esattamente la composizione della massa impattata (fig.3.1.). 39

40 conc. ppm/100ml Solfati Nitrati Distribuzione anioni F stadio di campionamento Fig.3.3: distribuzione di Solfati e Nitrati nei vari stadi di campionamento. L acidificazione del ph è maggiormente connessa all andamento di Nitrati e Solfati, essendo gli anioni presenti in quantità più rilevanti. Le basse acidità dello stadio 1 e 2 sono date soprattutto dalla presenza del Cloro che si ritrova nella sua massima concentrazione di 0,54 ppm. Nel 3 e 4 stadio si ha un aumento delle concentrazioni di Nitrati, Solfati e Fosfati che consentono un conseguente aumento dell acidità (fig.3.3). L andamento di Bromuri e Fluoruri non ha una incidenza significativa sul ph, in quanto le loro concentrazioni sono esigue. Analisi dei metalli relativamente al campionamento invernale dal al L analisi ha permesso di determinare le quantità di 18 metalli, espresse in µg/m 3, presenti in ogni stadio di campionamento (tab.3.3). In tabella 19 sono evidenziati in giallo i valori che superano il valore di 100 ng/m 3 ed in grigio quelli che superano i 10 ng/m 3 ; come si può osservare i metalli presenti in quantità relativamente elevata sono, ovviamente, quelli normalmente presenti nel terreno mentre quelli che presentano la concentrazione più bassa derivano da attività antropiche compresa la combustione. La ricerca di un metallo nobile, come il Platino, deriva anche dalla necessità di valutare eventuali impatti prodotti dall installazione delle marmitte catalitiche negli autoveicoli. 40

41 Diametro µm [> 9] [5,8-9,0] [4,7-5,8] [3,3-4,7] [2,1-3,3] [1,1-2,1] [0,7-1,1] [0,4-0,7] STADIO F Alluminio 0,116 0,109 0,069 0,083 0,058 0,026 0,016 0,010 Bario 0,006 0,009 0,006 0,012 0,008 0,007 0,002 0,002 Calcio 0,850 0,669 0,526 0,541 0,814 0,034 0,077 0,038 Cadmio 0,004 0,005 0,001 0,001 0,002 0,005 0,001 0,001 Cromo 0,003 0,004 0,003 0,004 0,004 0,004 0,003 0,002 Rame 0,012 0,014 0,010 0,033 0,018 0,012 0,004 0,003 Ferro 0,335 0,344 0,236 0,474 0,314 0,194 0,059 0,072 Potassio 0,122 0,108 0,196 0,137 0,076 0,198 0,273 0,268 Magnesio 0,098 0,077 0,049 0,065 0,043 0,035 0,021 0,028 Manganese 0,007 0,007 0,004 0,010 0,005 0,012 0,011 0,013 Sodio 0,338 0,307 0,211 0,254 0,176 0,186 0,193 0,177 Nichel 0,008 0,009 0,003 0,004 0,005 0,022 0,004 0,054 Piombo 0,005 0,008 0,003 0,005 0,006 0,014 0,011 0,007 Platino 0,004 0,004 0,001 0,002 0,003 0,006 0,003 0,000 Stronzio 0,003 0,003 0,002 0,002 0,002 0,002 0,001 0,001 Titanio 0,003 0,003 0,002 0,003 0,002 0,002 0,001 0,002 Vanadio 0,004 0,005 0,001 0,001 0,002 0,005 0,003 0,002 Zinco 0,024 0,020 0,016 0,019 0,044 0,034 0,045 0,025 totate 1,941 1,703 1,340 1,651 1,584 0,797 0,728 0,704 Tab.3.3: valori dei metalli presenti per stadio in µg/m 3 Inoltre si può osservare come Sodio, Alluminio e Magnesio diminuiscono la loro concentrazione al diminuire della granulometria delle particelle campionate; un comportamento opposto lo si riscontra per Potassio, Manganese e Nichel che invece aumentano la loro concentrazione passando dallo stadio 1 al 7; tutti gli altri non presentano nessuna delle due tendenze in maniera marcata. Si può osservare che le particelle che arrivano in maggior profondità nell apparato respiratorio sono quelle con diametro < di 2.5 µm, quindi quelle che vanno ad accumularsi negli stadi 5 [2,1-3,3] µm, 6 [1,1-2,1] µm, 7 [0,7-1,1] µm e F [0,4-0,7] µm. In essi possiamo notare un aumento di Potassio, Manganese, Piombo e Nichel. Si nota infine che la somma di tutti i metalli analizzati raggiunge la maggior concentrazione nello stadio 1. 41

42 .4. MUTAGENICITÀ DELLE DIVERSE FRAZIONI GRANULOMETRICHE DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO URBANO A cura di F. Cassoni,.specializzazione Mutagenesi Ambientale, ARPA, sezione di Parma Sui campioni di particolato atmosferico prelevati tramite campionatore multistadio Andersen, nei periodi 19/03/02-02/04/02 e 16/07/02-19/08/02, a Reggio Emilia (San Lazzaro) sono stati eseguiti a cura della Specializzazione Mutagenesi Ambientale, Sezione di Parma, i test di mutagenesi con i ceppi TA98 e TA100 di Salmonella typhimurium, in presenza e in assenza di attivazione metabolica esogena (S9). Gli estratti dei campioni sono stati sottoposti a test di mutagenesi con i ceppi TA98 e TA100 di Salmonella typhimurium (metodo di incorporazione in piastra) in accordo con i metodi standard (Maron DM, Ames BN. Revised methods for the Salmonella mutagenicity test. Mutat Res 1983; 113: ). Il test di Ames si basa sulla retromutazione in quanto utilizza ceppi di Salmonella typhimurium, già mutati, incapaci di sintetizzare un aminoacido e quindi di crescere in assenza di questo, la positività viene valutata sul numero dei revertenti, cioè sul numero di batteri che riacquistano la capacità di crescere, in seguito a una seconda mutazione (retromutazione), in assenza di quell aminoacido. L utilizzo di due ceppi di Salmonella typhimurium permette di evidenziare due diversi tipi di danni genetici a livello di una o poche coppie di basi nel DNA (mutazioni puntiformi); in particolare il ceppo TA98 rileva mutazioni per inserzione o delezione di basi mentre il ceppo TA100 rileva mutazioni per sostituzione di basi. Per distinguere le sostanze che per esercitare la loro azione mutagena devono essere metabolizzate (promutageni), come ad esempio gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), da quelle che possono agire sul DNA direttamente (mutageni diretti), come ad esempio i nitroderivati degli IPA, tutti i test su S. typhimurium sono stati condotti con e senza attivazione metabolica esogena. A tal fine è stata utilizzata la frazione microsomiale epatica di ratto S9 ottenuta da ratti nei quali è stata stimolata l attività degli enzimi epatici ( S9 ottenuto da ratti indotti con Aroclor1254. MOLTOX USA). Per ogni campione sono state saggiate 3 concentrazioni (50g, 100g e 200g) e per ogni concentrazione sono state eseguite tre repliche indipendenti. I revertenti sono stati contati dopo 48 ore di incubazione delle piastre in termostato a +37 C. 42

43 La mutagenicità dei campioni è stata determinata considerando solo il tratto lineare delle curve dose/risposta al fine di eliminare l interferenza dovuta all eventuale presenza di effetto tossico o altri effetti inibenti l attività mutagena dei campioni. Per stabilire la positività (mutagenicità) dei campioni di particolato si è applicato il criterio del raddoppio (two fold rule): un campione si considera positivo quando il rapporto tra il numero dei revertenti indotti e il numero dei revertenti spontanei è 2 (Chu KL, Patel KM, Lin AH, Tarone RE, Linhart MS, Dunkel VC. Evaluating statistical analysis and reproducibility of mutagenicity assay. Mutat Res 1981; 85: ). Risultati Per quanto riguarda i campioni di particolato atmosferico prelevati nel periodo 19/03/02-02/04/02, sono risultati positivi quelli degli stadi 5, 6 e 7 corrispondenti alle frazioni con diametri aerodinamici compresi, rispettivamente, nei range 3,3-2,1, 2,1-1,1 e 1,1-0,7 µm; i valori più elevati sono stati riscontrati per le polveri dello stadio 5 (fig.4.1). In particolare si osserva una maggiore sensibilità nei test condotti sul ceppo TA98 e soprattutto, per gli stadi 4 e 5, nei test condotti in assenza di attivazione metabolica esogena (fig.4.2), evidenziando una prevalenza di sostanze ad azione mutagena diretta negli estratti di queste frazioni. Non sono stati effettuati, per mancanza di materiale, i test sul campione di particolato dello stadio 3. I campioni prelevati nel periodo 16/07/02-19/08/02 sono risultati negativi in tutti i test (fig.4.3 e 4.4). E da tenere in considerazione il fatto che, generalmente, la mutagenicità associata alle polveri aerodisperse, con questo tipo di test, presenta un tipico andamento stagionale caratterizzato da valori più elevati nei mesi autunno-invernali e minimi nei periodi più caldi. L andamento della mutagenicità del particolato atmosferico, infatti, è inversamente correlato con quello della temperatura e questo può essere dovuto all interazione tra fattori meteo-climatici ed aumento, nei mesi più freddi, delle emissioni del traffico veicolare e al contributo degli impianti di riscaldamento. Sono tuttora in corso i test sui campioni di polveri prelevati nel periodo 07/11/02-03/12/02. Occorre effettuare ulteriori prove per poter disporre di un numero di dati sufficiente ai fini della valutazione dell attività mutagena specifica delle diverse frazioni granulometriche del particolato atmosferico nelle diverse stagioni. 43

44 Range FG Colore Giudizio 0,0-1,4 negativo 1,5-2,9 debolmente positivo 3,0-14,9 positivo > 15 fortemente positivo Particolato atmosferico prelevato a Reggio Emilia, San Lazzaro, nel periodo 19/03/02-02/04/02 Fattore di Genotossicità PM10-9 PM 9-5,8 PM 4,7-3,3 PM 3,3-2,1 PM 2,1-1,1 PM 1,1-0,7 PM 0,7-0,4 Fig.4.1:Fattore di Genotossicità calcolato prendendo in considerazione tutti i test condotti in Salmonella sui campioni di particolato atmosferico prelevati con campionatore Andersen a Reggio Emilia, San Lazzaro, nel periodo 19/03/02-02/04/02 0,5 TA98 TA98+ TA100 TA100+ revertenti/ g polveri 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 PM10-9 PM 9-5,8 PM 4,7-3,3 PM 3,3-2,1 PM 2,1-1,1 PM 1,1-0,7 PM 0,7-0,4 Fig.4.2:Revertenti indotti dagli estratti dei campioni di particolato atmosferico, prelevati con campionatore Andersen a Reggio Emilia, San Lazzaro, nel periodo 19/03/02-02/04/02, nei ceppi TA98 e TA100 di Salmonella typhimurium con (simbolo +)e senza attivazione metabolica. 44

45 Particolato atmosferico prelevato a Reggio Emilia, San Lazzaro, nel periodo 16/07/02-19/08/02 Fattore di Genotossicità PM10-9 PM 9-5,8 PM 5,8-4,7 PM 4,7-3,3 PM 3,3-2,1 PM 2,1-1,1 PM 1,1-0,7 PM 0,7-0,4 Fig.4.3: Fattore di Genotossicità calcolato prendendo in considerazione tutti i test condotti in Salmonella sui campioni di particolato atmosferico prelevati con campionatore Andersen a Reggio Emilia, San Lazzaro, nel periodo 16/07/02-19/08/02. 0,5 TA98 TA98+ TA100 TA100+ revertenti/ g polveri 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 PM10-9 PM 9-5,8 PM 5,8-4,7 PM 4,7-3,3 PM 3,3-2,1 PM 2,1-1,1 PM 1,1-0,7 PM 0,7-0,4 Fig.4.4:Revertenti indotti dagli estratti dei campioni di particolato atmosferico, prelevati con campionatore Andersen a Reggio Emilia, San Lazzaro, nel periodo 16/07/02-19/08/02, nei ceppi TA98 e TA100 di Salmonella typhimurium con (simbolo +) e senza attivazione metabolica. 45

46 .5. MISURA DEI PARAMETRI METEOCLIMATICI PRESSO LA POSTAZIONE DI SAN LAZZARO (REGGIO EMILIA) ANNO Stazione meteo di San Lazzaro. La stazione di monitoraggio San Lazzaro appartiene alla Rete di Rilevamento della Qualità dell Aria della Provincia di Reggio. La centralina è ubicata (vedere figura) su di un area verde urbana ad uso pubblico, in prossimità dell edificio in cui ha sede l ARPA, in via Amendola, in direzione est sulla via Emilia rispetto la città. La centralina è dotata di: sensore di temperatura; sensore di umidità relativa; sensore di pressione atmosferica, sensore di direzione del vento; solarimetro. I dati relativi ai parametri meteorologici sono espressi nelle seguenti unità di misura: grandezza misurata unità di misura temperatura C umidità relativa % pressione hpa velocità del vento m/s direzione del vento N radiazione globale W/m 2 Per direzione del vento si intende sempre quella di provenienza e l ora riportata è sempre quella solare. 46

47 Coordinate Geografiche Long. Greenwich : ( ) Long. M. Mario : ( ) Latitudine : ( ) Fonte: carta tecnica regionale 1:5.000 Fig.5.1: Rilievo coordinate geografiche ELABORAZIONE DEI DATI Mediante il software METEO 1 si è proceduto alla creazione dei file della stabilità per l anno Le classi di stabilità sono state calcolate in funzione dei valori di radiazione solare globale, secondo il metodo ENEL ST115, che comprende in ordine di priorità i diversi parametri: radiazione solare e vento a 10 m, radiazione netta e vento a 10 m, deviazione standard della direzione del vento, gradiente della temperatura. I dati elaborati sono quelli relativi alle grandezze meteorologiche di temperatura, umidità, velocità e direzione del vento e classi di stabilità, in riferimento all'intero periodo di tempo, dal 1/01/2002 al 31/12/2002.! " # " " $ $!% 47