Il Progetto UPUPA. Obiettivi e prospettive

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1 POLITECNICO DI MILANO Il Progetto UPUPA Piacenza, 22 gennaio 2014 (Ultrafine Particles in Urban Piacenza Area ) Obiettivi e prospettive Michele Giugliano DICA Sez. Ambientale - Politecnico di Milano

2 Situazione Europea PM10 2

3 Situazione Europea 2011 PM 2.5 3

4 Situazione Europea 2011 Biossido d azoto 4

5 Situazione Europea 2011 ozono 5

6 LA QUALITA DELL ARIA : UN PROBLEMA PADANO 6

7 IL LIMITE GIORNALIERO PER IL PM10 IN EMILIA ROMAGNA ARPA E.R.

8 E MISSIONI DALL AREA DI PIACENZA Emissioni (t/a) SO 2 NO x COV CO PM10 Provincia di Piacenza (1) Comune di Piacenza (1) Emissione da 4 km di autostrada (% delle emissioni totali del Comune) (2) 0,2 6,5 1,4 4,6 12 (1) Fonte ARPA ER (2)Stima indicativa con ipotesi di traffico e composizione del parco circolante

9 PM10 - PIACENZA STAZIONI LOCALI 9 (ARPA -ER)

10 PM10 - PIACENZA RETE REGIONALE 10 (ARPA-ER)))

11 PM2.5 - PIACENZA RETE REGIONALE 11 (ARPA - ER)

12 PM2.5 - PIACENZA STAZIONI LOCALI 12 (ARPA-ER)

13 PARTICOLATO FINE - dimensioni 13 PM10 = agglomerati solidi o liquidi con dimensione inferiori a 10 μm (1 μm = 1 millesimo di millimetro) PM2.5 = agglomerati solidi o liquidi di dimensione inferiore a 2,5 μm (PM 2,5 ) Oggetto della ricerca Particelle Ultrafini (PU) = agglomerati di dimensione inferiore a 0,1 µ =100 nanometri (100 milionesimi di millimetro) Nano - Particelle (NP) = agglomerati di dimensione inferiore a 0,05 µ = 50 nanometri (50 milionesimi di millimetro)

14 PARTICOLATO FINE - origine 14 PARTICOLATO PRIMARIO emesso come tale direttamente dalla sorgente naturale o antropica PARTICOLATO SECONDARIO prodotto in atmosfera da precursori gassosi naturali o antropici: - solfato e nitrato d ammonio (da NO x, SO 2 e NH 3 ) - SOA (secondary organic aerosol)

15 Problemi attuali e nuove attenzioni Più dell 80 % della popolazione urbana europea è esposta a PM10 in concentrazione superiore al limite dell OMS (perdita in media di 8 mesi di vita con punte fino a 2 anni e morti premature per anno) 15 Nuove attenzioni a : Esposizione personale Componente ultrafine del particolato Componente carboniosa tracciante del traffico

16 PARTICOLATO FINE E ULTRAFINE ultrafini numerosissime ma con massa trascurabile 16 1 micron

17 PARTICOLATO FINE E ULTRAFINE 17 1 micron

18 PARTICELLE CARBONIOSE 18

19 Le preoccupazioni sanitarie per l ultrafine 19 Traslocazione in organi extrapolmonari(?) Ultrafini < 0,1 μm Nanoparticelle < 0,05 μm

20 Obiettivi del progetto UPUPA 20 Problemi persistenti e nuove attenzioni I quattro principali percorsi del progetto UPUPA 1 attenzione per le componenti ultrafini che: non sono rappresentate dalle attuali misure istituzionali (PM2.5 e PM10) e sono potenzialmente in crescita (nanotecnologie) hanno una superficie specifica complessiva (m 2 /g) più elevata del particolato fine potenziali rischi di effetti del tutto diversi da quelli normalmente attribuiti al particolato fine

21 Obiettivi del progetto UPUPA-2 2 Attenzione alla caratterizzazione chimica per: ricavare indicazioni sulle sorgenti consentire valutazioni tossicologiche 3 Attenzione all esposizione personale perché: non rappresentata da misure fisse per l elevata variabilità spaziale e temporale dell ultrafine (complessi fenomeni di formazione secondaria e rimozione ) rappresenta l effettivo input per il calcolo della dose di inquinante assunta dall individuo 4 Attenzione alle particelle carboniose (black carbon) traccianti delle emissioni da traffico del progetto UPUPA-1 21

22 Prospettive del progetto UPUPA 22 Completamento dei percorsi di esposizione personali con le permanenze indoor Misure estese di black carbon per caratterizzare l esposizione al traffico di siti sensibili (asili, scuole Valutazioni preventive e monitoraggio dell effetto di interventi strutturali (teleriscaldamento, ampliamento delle isole pedonali, trasferimento mobilità su mezzi collettivi)

23 Prospettive del progetto UPUPA 23 COLLABORAZIONE CON EPIDEMIOLOGI Correlazione dei dati di stazioni di monitoraggio con indici dell epidemiologia descrittiva (ricoveri al pronto soccorso, morbilità, mortalità) Correlazione dei dati di esposizione personale con parametri biologici di popolazioni sensibili (bambini, anziani) o soggetti a rischio (broncopatici, cardiopatici)

24 GLI STRUMENTI DEL PROGETTO 24 Rilevamenti in supersiti fissi (fondo urbano e traffico) Rilevamenti in campagne mobili (percorsi pedonali, ciclabili, mezzi pubblici e privati,indoor) Qualità ambiente urbano Serie temporali e cicli Ruolo del traffico Ruolo della meteorologia Campionamenti per speciazione Correlazioni con altri inquinanti Focus su black carbon Comparazioni strumentali Esposizione personale Indoor/outdoor Confronto con rilevamenti fissi Comparazione di strumenti portatili

25 Strumentazione fissa Contatore di particelle TSI Contatori e classificatore di particelle Impattore (ELPI) Dekati Ultrafine particle monitortsi GRIMM monitor 25 Campionatore per impatto a cascata MOUDI Campionatore PM1 Cabina condizionata

26 Strumentazione mobile Contatore laser Contec Personal DustMonit 26 PERCORSI PEDONALI,CICLABILI E,AUTO PRIVATE PERCORSO AUTOBUS Contatore P-Trak TSI Contatore a diffusione di carica Philips Aerasense Nanotracer