La qualità dell'aria nella Provincia di Lucca. e le sue criticità

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1 La qualità dell'aria nella Provincia di Lucca come monitorata dalle stazioni della rete provinciale e dalle campagne dei mezzi mobili e le sue criticità

2 Le caratteristiche del territorio della Provincia di Lucca La piana lucchese costituisce un unico bacino aeraulico, che si spinge fino a Montecatini ed è delimitato dalle Alpi Apuane dagli Appennini, dai Monte Pisani e dal Montalbano La dispersione degli inquinanti è spesso sfavorita ed i livelli emissivi sono consistenti

3 Le caratteristiche del territorio della Provincia di Lucca - 2 La Valle del Serchio e la Garfagnana hanno una orografia complessa tendenzialmente sfavorevole per la dispersione degli inquinanti, fenomeno in parte compensato dal regime dei venti lungo l asse del Serchio Le elevate precipitazioni favoriscono il dilavamento dell atmosfera I livelli emissivi locali sono ridotti, salvo per combustione di legna e presenza di cave, ma il fondo di inquinamento deriva dalla pianura padana e dalle pianure dell Arno e lucchese

4 Le caratteristiche del territorio della Provincia di Lucca - 3 La Versilia è teoricamente favorita dalla vicinanza del mare e dal regime delle brezze,ma le Alpi Apuane costituiscono una barriera che può limitare la dispersione degli inquinanti I rilievi collinari costituiscono un punto critico per l inquinamento da ozono

5 La rete provinciale di monitoraggio e la rete regionale Fino a tutto il 2010 il monitoraggio è stato organizzato su scala provinciale ed a Lucca comprende centraline situate nella piana lucchese e in Versilia Dal 2011 la regione gestirà direttamente una rete regionale, i cui rilevamenti verranno integrati a Lucca dalle residue stazioni provinciali e dai mezzi mobili

6 Stazione Tipo di zona Decisione 2001/752/CE Tipo di stazione Decisione 2001/752/CE Appartenenza alla rete regionale Capannori Via Piaggia (Rete Regionale PM10) Urbana fondo PM10 Lucca S. Micheletto (Rete Regionale PM10) Urbana traffico PM10 Viareggio L.go Risorgimento Urbana traffico Viareggio Via Maroncelli (Rete Regionale PM10) Urbana fondo PM10 Porcari Via Carrara (Rete Regionale PM10) Periferica fondo PM10 Lucca Viale Carducci Urbana traffico Lucca Carignano (Rete Regionale O 3 ) Rurale fondo O 3

7 Stazione SO 2 N O x P M 10 O 3 C O Param etri meteo Capannori Via Piaggia (Rete Regionale PM10) x x x Lucca Carignano (Rete Regionale 0 3 ) x Lucca S. Micheletto (Rete Regionale PM10) x x x Lucca Viale Carducci x x x Porcari Via Carrara (Rete Regionale PM10) x x x x VV, DV, UR, T, P, PG, RT, RN Viareggio L.go Risorgimento x* x Viareggio Via Maroncelli (Rete Regionale PM10) x x x x

8 Efficienza (%) Conformità alla normativa di riferimento (Direttiva 2008/50/CE DM 60/02) Parametro: dati orari (giornalieri per PM10) SO 2 NO x PM10 CO Capannori Via Piaggia (Rete Regionale PM10) Lucca S. Micheletto (Rete Regionale PM10) Lucca Viale Carducci Porcari Via Carrara (Rete Regionale PM10) Viareggio L.go Risorgiment o Viareggio Via Maroncelli (Rete Regionale PM10) - 94 >99 > > >99 > > >99 -

9 Efficienza (%) Conformità alla normativa di riferimento (Direttiva 2008/50/CE D.Lgs. 183/04) Parametro: dati orari Ozono Lucca Carignano (Rete Regionale 0 3 ) 96 Viareggio Via Maroncelli 96 Porcari Via Carrara 94

10 Assicurazione di qualità sugli analizzatori Tipo di analizzatore Parametro Stazione di appartenenza API 400E O 3 Lucca Carignano Ecotech 9841 NO x LU Mezzo Mobile 2 API 200 E NO x Viareggio Via Maroncelli API 200 E NO x Capannori Via Piaggia

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16 Le buone notizie: CO ed SO2 ovvero gli inquinanti che non sono più un problema Fino agli anni 80 SO2 (anidride solforosa era l inquinante più critico. I cambiamenti strutturali che si sono avuti (metanizzazione, riduzione della percentuale di zolfo nei combustibili, impianti di abbattimento per i grandi emettitori) hanno fatto sì che per SO2 si registrano da anni valori cento volte inferiori del limite di qualità dell aria. Di conseguenza il monitoraggio di SO2 non è più necessario e sta cessando

17 SO 2 Trend medie annuali µg/m Lu Micheletto Lu Carducci Lu Carignano Viareggio Via Maroncelli Porcari Via Carrara Lu Micheletto Lu Carducci Lu Carignano Viareggio Via Maroncelli Porcari Via Carrara

18 Le buone notizie: meno CO per effetto della maggiore efficienza di combustione Fino ai primi anni 90 è stato il CO (ossido di carbonio) l inquinante considerato più critico. Il forte incremento nell efficienza della combustione sia negli impianti industriali che in quelli domestici e l introduzione delle marmitte catalitiche e di sistemi avanzati di controllo della combustione nei motori degli autoveicoli hanno fatto sì che si registrino valori di CO dieci volte inferiori al limite di qualità dell aria

19 CO Trend medie annuali (media delle medie orarie) mg/m Lu Carducci Viareggio L.go Risorgimento Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara Lu Carducci Viareggio L.go Risorgimento Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara

20 Il benzene, un problema superato La concentrazione di benzene nell aria ha costituito una criticità per alcuni anni a seguito dell utilizzo di benzene e altri composti aromatici per sostituire il piombo nella benzina verde. I valori di benzene sono diminuiti rapidamente quando sono stati posti limiti alla sua presenza nella benzina. Attualmente la media annua è intorno al 50% del valore guida anche in situazioni di punta come Viale Carducci e non vi è più necessità del monitoraggio.

21 Media dei valori orari annua benzene stazione di Lucca Carducci Concentrazione ( µg/m³)

22 Rispettati i limiti per NO2 Le emissioni di NO2 (biossido di azoto) sono direttamente connesse con la quantità di combustibili fossili utilizzati, che è andata negli anni incrementandosi. L introduzione delle marmitte catalitiche ed una migliore progettazione dei motori e delle caldaie ha permesso di ridurre le emissioni ed i valori di NO2 misurati in aria. I limiti di qualità dell aria sono da anni rispettati per il valore limite sulla media oraria e dal 2010 anche per la media annua, ma la tendenza al miglioramento è più ridotta

23 NO 2 Trend medie annuali µg/m Lu Micheletto Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara Lu Micheletto Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara

24 O3 qualche criticità e molta variabilità I livelli nell aria ambiente di O3 (ozono) dipendono da una pluralità di fattori (insolazione, presenza di precursori, variabilità meteoclimatica) e sono regolati da complessi sistemi di reazioni fotochimiche. La variabilità negli anni è molto elevata e si rilevano nel complesso limitate criticità con qualche superamento del limite di attenzione di 180 µg/m 3 ed un numero di giorni di superamento del limite di 120 µg/m 3 come media massima giornaliera calcolata su 8 ore

25 O 3 Trend annuale medie valori orari µg/m Lu Carignano Viareggio Via Maroncelli Porcari Via Carrara Lu Carignano Viareggio Via Maroncelli Porcari Via Carrara

26 Stazione Tip o zon a Tipo stazion e N giorni con medie mobili su 8 ore > 120 µg/m 3 Valore bersaglio Lucca Carignano (Rete Regionale 0 3 ) R F 38* Viareggio Via Maroncelli (Rete Regionale PM10) U F 5** 120 µg/m 3 da non superare per più di 25 giorni per anno civile (come media su 3 anni) (in vigore dal 2013) Porcari Via Carrara (Rete Regionale PM10) P F 36* * Media su tre anni ** Dati relativi ad un anno

27 La criticità: PM10 e PM2,5 Benchè anche per il PM10 si abbia una tendenza alla riduzione permane la criticità relativamente al superamento del valore limite di 50 µg/m 3 come media giornaliera per più di 35 giorni all anno. Il valore limite per la media annua di 40 µg/m 3 è rispettato, salvo che nelle stazioni estreme da traffico (Lucca Carducci e Viareggio Risorgimento). Ad oggi non viene effettuato il monitoraggio del PM2,5

28 Periodo di mediazione Valori limite Data alla quale il valore limite deve essere raggiunto Valori limite per il PM10 Valore limite di 24 ore per la protezione della salute umana 24 ore 50 µg/m³ PM10 da non superare più di 35 volte per anno civile Valore limite annuale per la protezione della salute umana Anno civile 40 µg/m³ PM Valore limite annuale per la protezione della salute umana Periodo di mediazio ne Anno civile Valori limite 25 µg/m³ è applicato un margine di tolleranza del 20 % al giorno 11 giugno 2008, con riduzione il 1 gennaio successivo e successivamente ogni 12 mesi secondo una percentuale annua costante fino a raggiungere lo 0% il 1 gennaio 2015 Data alla quale il valore limite deve essere raggiunto Valori limite per il PM2,5 Valore Obiettivo per la protezione della salute umana Anno civile 25 µg/m³

29 PM10 Trend medie annuali µg/m Lu Micheletto LU Carducci Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara Lu Micheletto LU Carducci Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara

30 PM10 Trend superi limite 50 µg/m numero superi LU Micheletto LU Carducci Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara LU Micheletto LU Carducci Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara

31 PM10 evoluzione negli anni Dai grafici si vede chiaramente sia la tendenza alla diminuzione (accentuata negli anni 2009 e 2010 da condizioni meteoclimatiche favorevoli nei mesi invernali) sia l avvicinamento dei valori registrati in Lucca Carducci a quelli delle altre stazioni per il numero dei superamenti. Questo è spiegabile con una riduzione del contributo al PM10 derivante dal traffico, nel mentre gli altri contributi (natura, combustione da biomasse, industrie) rimangono costanti o diminuiscono solo leggermente.

32 Nel 2010??????????? PM10 - Medie annue (per il 2010 stimata al 31 dicembre) PM10 Trend medie annuali µg/m Giorni di superamento del limite di 50 µg/m gen- 19dic previsio ne Lu Micheletto 32,4 36,8 33, LU Carducci 56,9 50, Viareggio Via Maroncelli 29,4 30,5 39,8 38, Capannori Via Piaggia 32,8 39,7 31, Porcari Via Carrara 31,1 37,1 34, Lu Micheletto LU Carducci Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara

33 Nel 2010??????????? PM10 - giorni di superamento del limite di 50 µg/m 3 PM10 Trend superi limite 50 µg/m numero superi gen-20dic 2010 LU Micheletto LU Carducci Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara LU Micheletto LU Carducci Viareggio Via Maroncelli Capannori Via Piaggia Porcari Via Carrara

34 Quali valori di PM 2,5? Il PM2,5 fino ad ora non è stato misurato. La futura rete regionale misurerà in contemporanea PM10 e PM2,5 nelle stazioni di Capannori Via Piaggia e Viareggio Via Maroncelli. La concentrazione del PM2,5 è sempre inferiore di quella del PM10 Il rapporto fra PM10 e PM2,5 è variabile, il PM2,5 è in genere stimato fra il 50% ed 60% del PM10

35 Quali valori di PM 2,5? Presumibilmente le medie annue risulteranno inferiori a 25 µg/m3, Valore Obiettivo per l anno 2010 e Valore Limite l anno 2010 per il PM2,5. Stima media annua PM2,5 (su dati pm10 anno 2009) PM10 PM2,5 come PM2,5 come PM2,5 come PM2,5 PM2,5 50% PM10 60% PM10 70% PM10 VL VL indicativo Lu Micheletto 33 16,5 19,8 23, LU Carducci ,4 30, Viareggio Via Maroncelli 31 15,5 18,6 21, Capannori Via Piaggia 27 13,5 16,2 18, Porcari Via Carrara 29 14,5 17,4 20,

36 Il monitoraggio tramite mezzi mobili ARPAT gestisce per conto della Provincia di Lucca 2 mezzi mobili che permettono di monitorare ulteriori aree del territorio Il monitoraggio per un anno tramite mezzo mobile permette di calcolare tutti gli indicatori e caratterizzare quindi la stazione Monitoraggi più brevi forniscono indicazioni tanto più valide quanto è maggiore il numero di giorni di rilevamento e la distribuzione dei giorni di rilevamento copre l intero anno

37 Il monitoraggio tramite mezzi mobili Una strutturazione razionale minima della campagna di monitoraggio prevede 4 periodi di monitoraggio (uno per stagione) della durata minima di 15 giorni Le campagne singole hanno minore rilevanza In ogni caso è importante il confronto con i dati rilevati dalle stazioni fisse

38 Il confronto fra mezzi mobili e stazioni fisse Confronto fra LM2 situato a Diecimo e stazioni fisse nel semestre invernale gen09-31mar09 e 01ott09-26gen PM10 µg/m LM2 Diecimo Capannori Porcari Micheletto

39 Il confronto fra mezzi mobili e stazioni fisse Confronto fra LM2 situato a Diecimo e stazioni fisse nel semestre invernale LM2 Diecimo Capannori Porcari Micheletto Min Max Media >

40 Le relazioni delle campagne con mezzi mobili Le relazioni delle campagne sono disponibili nel sito di ARPAT al link

41 Le relazioni delle campagne con mezzi mobili Le relazioni delle campagne sono disponibili nel sito di ARPAT al link

42 Valutazione complessiva della qualità dell aria per il parametro PM10 Nelle due carte che seguono viene data una valutazione complessiva della qualità dell aria basandosi sia sulle stazioni fisse che sulle campagne dei mezzi mobili. L indice è qualitativo e nel caso delle campagne dei mezzi mobili è ottenuto sia valutando i valori che confrontandoli con i risultati rilevati nello stesso periodo dalle stazioni fisse

43 I valori dell indice di qualità dell aria per il parametro PM10 I valori attribuiti all indice sono qualitativi, in quanto ricavati per confronto e similitudine, non hanno immediata relazione con i limiti di legge. Legenda Verde: limiti qualità dell'aria rispettati Blu: giudizio sospeso necessitano ulteriori dati Giallo: numero annuo superamenti del VL 50 µg/m 3 maggiore o intorno a 35 Rosso: possibile superamento del VL 40 µg/m3 come media annua

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46 La localizzazione delle stazioni di rilevamento In accordo con le norme europee l obiettivo primario del monitoraggio è costituito dal valutare l esposizione media della popolazione attraverso stazioni di fondo nei siti urbani L area di rappresentatività di una stazione di fondo deve essere pari ad alcuni km 2 Le stazioni da traffico sono rappresentative solo di aree limitate e non sono idonee per valutare l esposizione media della popolazione

47 Esposizione media della popolazione Le carte mostrano come effettivamente le stazioni fisse siano rappresentative di aree vaste. Non è significativo misurare le situazioni di punta, in quanto rappresentative di aree limitate e quindi dell esposizione di piccoli gruppi della popolazione. Il rischio sanitario derivante dagli inquinanti dell aria è valutabile sull esposizione media di nuclei consistenti di popolazione nell arco complessivo del tempo di vita e di lavoro

48 PM10 esposizione indoor I valori di PM10 misurati indoor (negli edifici) o negli abitacoli delle automobili sono in molti casi più elevati di quelli rilevati nell aria ambiente, anche in situazioni di punta. L esposizione indoor è fortemente influenzata dai comportamenti individuali (fumo, uso di candele, scarsa areazione dei locali e specialmente delle cucine, etc.)

49 Dove misurare con i mezzi mobili? Qualche punto nelle pianure per delimitare le zone critiche Alcuni punti al di fuori delle zone di pianura per verificare la qualità dell aria in zone teoricamente non critiche Almeno 4 campagne una per stagione, meglio se 1 anno per punto Poco utile effettuare nuovi monitoraggi in aree già conosciute Poco utile monitorare le situazioni di punta che avranno valori leggermente superiori, con scarsa incidenza sull esposizione media

50 Mappa superamenti PM10 limite giornaliero 50 µg/m 3 anno 2009 gennaio febbraio marzo aprile maggio giugno Capannori Porcari Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto Capannori Porcari Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto Capannori Porcari Viareggio Maroncelli Lucca Carducci 53 Lucca Micheletto Capannori Porcari Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto Capannori Porcari Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto Capannori Porcari Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto

51 Mappa superamenti PM10 limite giornaliero 50 µg/m 3 anno Capannori Porcari luglio Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto Capannori Porcari agosto Viareggio Maroncelli settembre Lucca Carducci Lucca Micheletto Capannori Porcari Viareggio Maroncelli 52 Lucca Carducci Lucca Micheletto Capannori Porcari ottobre Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto 60 Capannori Porcari novembre Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto Capannori Porcari dicembre Viareggio Maroncelli Lucca Carducci Lucca Micheletto

52 La qualità dell aria tende a migliorare per effetto degli interventi strutturali Due fenomeni contrastanti: - incremento nell uso dell energia - riduzione dei consumi unitari Possibilità di miglioramento: - accelerare il rinnovamento del parco circolante - sviluppare filiere per il recupero degli scarti agricoli - migliorare l efficienza di combustione nell uso termico delle biomasse

53 L uso termico delle biomasse Le biomasse costituiscono una fonte rinnovabile d energia, ma sono un combustibile difficile da usare. Sono disponibili tecnologie adeguate per l uso energetico delle biomasse con ridotti fattori di emissione di inquinanti fra cui PM10, PM2,5, IPA, diossine (PCDD+PCDF). I camini aperti e le stufe tradizionali sono mezzi inadeguati per utilizzare a scopo energetico le biomasse, specie da parte di chi le utilizza come alternativa per il riscaldamento degli ambienti.

54 Il problema non sono le biomasse ma come si usano!!!!!! Bruciare scarti agricoli o utilizzare tecnologie medievali come i caminetti aperti e le stufe tradizionali causa un forte impatto per il PM10 Un impianto a biomasse che utilizza tecnologie avanzate è praticamente equivalente ad un impianto a metano di pari potenzialità. I piccoli impianti a biomasse per teleriscaldamento hanno emissioni unitarie superiori, ma comunque ridotte, ed un elevata resa energetica

55 Filiere per recuperare gli scarti agricoli Organizzare una filiera che raccolga le potature e gli scarti agricoli e li conferisca ad un impianto industriale significa ridurre significativamente le emissioni attuali di PM10 In alternativa gli scarti agricoli potrebbero essere sottoposti a processi di compostaggio Bruciare gli scarti agricoli significa produrre molto PM10, molti IPA e rilevanti quantità di diossine

56 I bei tempi andati: il grande smog di Londra Dal 5 al 9 dicembre 1952 una forte inversione termica portò ad una coltre di smog che causò morti. In quegli anni la situazione non era molto migliore in molte aree urbane, compresa l Italia Da quel momento sono iniziate le politiche di riduzione dell inquinamento atmosferico

57 Lo stato di qualità dell aria in Toscana per il PM Numero superamenti del VL(24hr)] normalizzati per dati validi Somma [PM - VL(24hr)] normalizzati

58 L inversione termica favorisce l accumulo degli inquinanti GIORNO aria più fredda aria fredda aria calda NOTTE aria più fredda aria calda aria fredda

59 Livelli di concentrazione di PM1 0 : loro struttura e contributi massa di PM PM locale fondo urbano fondo regionale fondo naturale

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