Valutazione degli impatti locali del traffico stradale nell'area di Dignano (S.R. 464)

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1 Valutazione degli impatti locali del traffico stradale nell'area di Dignano (S.R. 464) Palmanova 10/06/2013

2 Introduzione La stima degli impatti locali delle strade nella città di Palmanova è stata effettuata mediante l'utilizzo di un modello puramente dispersivo Gaussiano (CALINE) partendo da una meteorologia standard (anno 2005), dai flussi di traffico (automobili e mezzi commerciali) stimati per l'anno 2012 lungo i principali archi stradali cittadini e i fattori di emissione forniti dal HBEFA 3.1 (Handbook of Emission Factors di INFRAS). Il modello Gaussiano CALINE è stato utilizzato per stimare la concentrazione di ossidi di azoto (NOx) (a) e di materiale particolato (PM) in funzione della distanza dal centro della carreggiata associata ai flussi di traffico rilevati. A questi impatti sono stati poi aggiunti i valori di fondo stimati per l'anno 2012 tramite un modello fotochimico completo (FARM) che ha utilizzato in ingresso l'intero inventario regionale delle emissioni (INEMAR). Con la tipologia di modello utilizzato, il materiale preso in considerazione è solamente quello primario, cioè emesso direttamente dai veicoli e non quello che si forma a seguito di reazioni chimiche e fisiche all'interno dell'atmosfera. Questa caratteristica del modello non rappresenta comunque una limitazione strutturale, viste le brevi distanze in gioco tra la sorgente emissiva e i recettori. Le reazioni chimico-fisiche che portano alla formazione del materiale particolato, infatti, richiedono tempo per potersi sviluppare, pertanto gli impatti a scala locale degli archi stradali possono considerarsi con buona approssimazione legati solo alla componente primaria delle emissioni. Va inoltre precisato che la componente secondaria del particolato non va persa, in quanto contribuisce a costituire il valore di fondo regionale, che nell'analisi è stata trattata con il modello fotochimico completo. Nello specifico, la stima degli impatti è stata fatta per un arco stradale con i flussi orari di traffico, riferentisi ad un mercoledì (primo settembre 2010), forniti dal Comune di Dignano e mostrati in figura 1. Nello specifico il valore di picco del flusso di automobili è superiore alle 850 vetture/ora su ambo i lati, mentre i mezzi commerciali pesanti e leggeri sono caratterizzati rispettivamente da un flusso di ca 300 veicoli/ora e 350 veicoli/ora su entrambi i lati. Analisi dei fattori di emissione dei veicoli I fattori di emissione utilizzati in questo studio sono quelli associati ad una strada con velocità massima di percorrenza di 50 km/h, mentre il parco veicolare circolante è stato assunto pari a quello medio per il Friuli Venezia Giulia nell'anno 2010 utilizzando i dati forniti dall'aci. Gli inquinanti presi in considerazione sono stati gli ossidi di azoto (NOx) e il materiale particolato primario. Nel dettaglio, la figura 2 e 5 mostrano come i veicoli commerciali, in particolare pesanti, siano di gran lunga la principale fonte sia di ossidi di azoto e di materiale particolato. L'analisi fina della ripartizione delle emissioni in funzione della classe emissiva Euro, figura 4, mostra come i veicoli commerciali pesanti e leggeri di tipo Euro 3 o inferiore siano le principali sorgenti di ossidi di azoto, mentre le vetture private (automobili) che maggiormente contribuiscono alle emissioni osservate sono quella della classe Euro 2 o inferiori. ( a) Poiché le emissioni disperse sono in ossidi di azoto (NOx) mentre i riferimenti normativi per la tutela della salute umana sono fissati per il biossido di azoto (NO2), in questo lavoro è stata utilizzato un rapporto 0.75 tra le emissioni totali di NOx e quelle di NO2, il quale tiene conto del fatto che inizialmente le emissioni di NOx sono di fatto costituite da NO e che a seguito dell'ossidazione del monossido di azoto, queste diventano in breve tempo NO2.

3 L'analisi fina delle emissioni di materiale particolato, figura 6, conferma come i veicli commerciali pesanti e leggeri di classe Euro 3 o inferiore siano quelli maggiormente responsabili delle emissioni osservate, mentre le automobili Diesel risultano molto più emissive delle vetture a benzina, comprese le classi Euro 4. Risultati Ossidi di azoto (NO2) In base alle simulazioni effettuate disperdendo le emissioni in condizioni meterorologiche standard per la zona, la concentrazione stimata al centro della carreggiata di un arco con caratteristiche di flusso veicolare analoghe a quelle sopra riportate comporterebbe un incremento delle concentrazioni medie annue complessive di biossido di azoto di ca. 70 ug/m3, dei quali più di 40 ug/m3 sono ascrivibili ai mezzi commerciali pesanti, mentre ca. 20 ug/m3 sono ascrivibili al traffico dei mezzi commerciali leggeri (figura 8). Aggiungendo il valore di fondo regionale per la concentrazione media annua di NO2 per il territorio comunale di Dignano, compreso tra 10 e 20 ug/m3, (figura 6), i valori complessivi al centro dell'arco stradale risulterebbero compresi tra ca. 80 e 90 ug/m3, entrambi superiori ai limiti di legge previsti dalla vigente normativa (b). Le concentrazioni associate ad un singolo arco stradale, inoltre, diminuiscono rapidamente con la distanza dal centro della carreggiata, riducendosi a ca. 35 ug/m3 a 10 m e di poco superiori a 20 ug/m3 a 20 m. Aggiungendo il fondo regionale, pertanto, si ritiene che tra i 10 e i 20 m dal centro della carreggiata ci possano ancora essere dei superamenti dei limiti di legge annuali fissati per il biossido di azoto. Anche l'analisi dei valori orari di concentrazione del biossido di azoto ottenuti a 10 m di distanza dal centro della carreggiata tramite la simulazione numerica sull'area in questione, mostra come questi possano essere in numero sufficiente da comportare il superamento dei limiti previsti dalla normativa nazionale. Materiale particolato (PM10) Le concentrazioni di materiale particolato primario associate all'arco stradale stimate al centro della carreggiata sono risultate di ca. 2.8 ug/m3, delle quali ca. 1.5 ug/m2 sono ascrivibili ai mezzi commerciali pesanti. Aggiungendo a questi valori il contributo legato al fondo regionale riportato nella figura 9 (media annuale di PM10) si stima che la concentrazione media annua a Dignano possa essere dell'ordine dei ug/m3, pertanto inferiore alla soglia prevista dalla vigente normativa anche tenendo conto del contributo del particolato primario associato agli archi stradali (c). Anche per il materiale particolato, la concentrazione media associata all'arco stradale decresce rapidamente con la distanza dal centro della carreggiata, così come osservato per gli ossidi di azoto. ( b) Il D.lgs 155/2010 individua per la tutela della salute umana la soglia di 40 ug/m3 per la media annua del NO2 e la soglia oraria di 200 ug/m3 di NO2 da non superarsi più di 18 volte in un intero anno solare. ( c) Per il PM10 il D.lgs 155/2010 fissa una soglia annuale a 40 ug/m3 e il numero massimo di 35 superamenti del valore medio giornaliero di 50 ug/m3.

4 L'analisi dei valori di concentrazione media giornaliera del PM10 a 10 metri di distanza dal centro della carreggiata ottenuti tramite simulazioni numeriche mostra come il contributo del particolato primario possa giungere al massimo a ca. 3 ug/m3, quindi non particolarmente rilevante al fine del raggiungimento del valore limite giornaliero previsto dalla normativa nazionale. Poiché le simulazioni numeriche condotte a scala regionale (figura 10) mostrano come il numero di superamenti giornalieri per il territorio di Dignano sia compreso tra 25 e 35 giorni, non si può escludere che, negli anni particolarmente sfavorevoli dal punto di vista del ristagno atmosferico, anche gli archi stradali presi in considerazione possano contribuire a raggiungere e superare il limite di legge previsto per questo inquinante. Conclusioni In base alle simulazioni effettuate, nell'ambito della validità delle assunzioni adottate, si ritiene che gli impatti del traffico associati ai principali archi stradali che attraversano Dignano siano tali da comportare un concreto rischio di superamento dei limiti di legge previsti dalla vigente normativa per la qualità dell'aria ambiente relativamente agli ossidi di azoto. Va inoltre sottolineato come la parte predominante degli impatti del traffico sulla qualità dell'aria, sia ascrivibile ai veicoli commerciali leggeri e pesanti.

5 Figura 1. Flussi di traffico orari utilizzati nel presente studio. I valori si riferiscono ad un mercoledì (primo gennaio 2010) e alle vetture (Car), ai veicoli commerciali leggeri (MT), ai veicoli commerciali pesanti (HT) e ai TIR. Figura 2. Fattore di emissione medio di ossidi di azoto (NOx) in grammi associato ad un arco di lunghezza 1 km, suddiviso in mezzi commerciali leggeri e pesanti (Diesel) e in automobili a benzina e Diesel. La suddivisione è stata fatta utilizzando le percentuali di veicoli delle diverse classi del parco veicolare circolante in Friuli Venezia Giulia nell'anno 2010.

6 Figura 3. Fattore di emissione medio di ossidi di azoto (NOx) in grammi associato ad un arco di lunghezza 1 km, suddiviso in mezzi commerciali leggeri e pesanti (Diesel) e in automobili a benzina e Diesel stratificati in funzione della classe emissiva Euro. La suddivisione è stata fatta utilizzando le percentuali di veicoli delle diverse classi del parco veicolare circolante in Friuli Venezia Giulia nell'anno 2010.

7 Figura 4. Fattore di emissione medio di materiale particolato (PM) in grammi associato ad un arco di lunghezza 1 km, suddiviso in mezzi commerciali leggeri e pesanti (Diesel) e in automobili a benzina e Diesel. La suddivisione è stata fatta utilizzando le percentuali di veicoli delle diverse classi del parco veicolare circolante in Friuli Venezia Giulia nell'anno 2010.

8 Figura 5. Fattore di emissione medio di materiale particolato (PM) in grammi associato ad un arco di lunghezza 1 km, suddiviso in mezzi commerciali leggeri e pesanti (Diesel) e in automobili a benzina e Diesel stratificati in funzione della classe emissiva Euro. La suddivisione è stata fatta utilizzando le percentuali di veicoli delle diverse classi del parco veicolare circolante in Friuli Venezia Giulia nell'anno 2010.

9 Figura 6. Campo della concentrazione media annua di NO2 per il Friuli Venezia Giulia

10 Figura 7. Campo della massima concentrazione media oraria di NO2 per il Friuli Venezia Giulia.

11 80 Concentrazioni NO2 Concentrazioni (ug/m3) Automobili Veicoli com. leggeri Veicoli com. Pesanti Distanza centro carreggiata (m) Figura 8. Andamento della concentrazione media annua associata alle emissioni di un arco stradale in funzione della distanza dal centro della carreggiata.

12 Figura 9. Campo della concentrazione media annua di PM10 per il Friuli Venezia Giulia

13 Figura 10. Campo del numero di superamenti del limite sulla concentrazione media giornaliera di PM10 in Friuli Venezia Giulia.

14 3 Concentrazioni PM10 primario Concentrazioni (ug/m3) Automobili Veicoli com. leggeri Veicoli com. Pesanti Distanza centro carreggiata (m) Figura 11. Andamento della concentrazione media annua di materiale particolato (esclusa risospensione) associata alle emissioni di un arco stradale in funzione della distanza dal centro della carreggiata.