COMUNE DI CARUGATE. CAMPAGNA DI MONITORAGGIO DELLA QUALITÀ DELL ARIA Relazione preliminare. 3 agosto 6 settembre novembre 26 dicembre 2018

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1 . CAMPAGNA DI MONITORAGGIO DELLA QUALITÀ DELL ARIA Relazione preliminare COMUNE DI CARUGATE 3 agosto 6 settembre novembre 26 dicembre 2018 Autori: Umberto Dal Santo Matteo Lazzarini Vorne Gianelle 1

2 Campagna di Misura della Qualità dell Aria Relazione preliminare COMUNE DI CARUGATE Gestione e manutenzione tecnica della strumentazione: Romeo Ferrari, Nicola Gentile, Fabio Raddrizzani. Testo ed elaborazione dei dati: Umberto Dal Santo. Visto: Vorne Gianelle. 2

3 Campagna di Misura della Qualità dell Aria Relazione preliminare COMUNE DI CARUGATE Introduzione pag. 4 Misure e strumentazione pag. 4 Normativa pag. 4 Campagna di Misura pag. 6 Sito di Misura pag. 6 Andamento inquinanti nel periodo di misura pag. 7 Conclusioni pag. 13 3

4 Introduzione Il comune di Carugate ha chiesto ad ARPA Lombardia di effettuare una campagna di monitoraggio allo scopo di indagare lo stato della qualità dell aria, in particolare in relazione all'influenza che la vasta area commerciale ad ovest del centro abitato esercita sui flussi di traffico provinciali. Per rispondere alle esigenze del comune, ARPA Lombardia ha svolto una campagna di misura, condotta dal Centro Regionale per il Monitoraggio della Qualità dell Aria, nei periodi 3 agosto 6 settembre 2018 e 23 novembre 26 dicembre In questo documento preliminare vengono mostrati i primi risultati. Misure e strumentazione Le misure sono state effettuate mediante un laboratorio mobile provvisto di vari analizzatori automatici. La strumentazione utilizzata dal laboratorio mobile è del tutto simile a quella presente nelle stazioni fisse della Rete di Rilevamento della Qualità dell Aria (RRQA) e risponde alle caratteristiche previste dalla legislazione vigente (D. Lgs. 155/2010). Gli inquinanti monitorati sono stati: monossido di carbonio (CO), ossidi di azoto (NO X), ozono (O 3), il particolato atmosferico (PM10 e PM2.5) e i composti organici volatili (COV) quali benzene, toluene, etilbenzene e xileni (individuati dall acronimo BTEX). La concentrazione in massa del particolato atmosferico, raccolto su opportuni filtri, è stata successivamente determinata mediante metodo gravimetrico, descritto nella norma UNI EN 1234:2014 e indicato come riferimento dalla legislazione vigente (D. Lgs. 155/2010). Inoltre, per valutare la distribuzione delle concentrazioni di NO 2 sul territorio comunale, sono stati esposti dei sistemi passivi per la determinazione dei valori medi settimanali in sette differenti siti. La discussione dei risultati relativi a tali campionatori passivi non è presente in questo documento preliminare ma sarà presentato nella relazione finale. Normativa Il Decreto Legislativo n. 155 del 13/08/2010 ha recepito la Direttiva Europea 2008/50/CE e abrogato la normativa precedente riguardo i principali inquinanti atmosferici (D.P.C.M. 28/03/83, D.P.R. 203/88, D.M. 25/11/94, D.M. 60/02, D. Lgs. 183/04), istituendo un quadro normativo unitario in materia di valutazione e gestione della qualità dell aria. Al fine di salvaguardare la salute umana e l ambiente, stabilisce limiti di concentrazione, a lungo e breve termine, ai quali attenersi. In tabella 1 sono riportati i valori limite e i valori obiettivo indicate dalla legislazione, con lo scopo di salvaguardare la salute umana, per i diversi inquinati monitorati. 4

5 Tabella 1: Valori limite e obiettivo per la protezione della salute umana secondo il D. Lgs. 155/10. Biossido di azoto Valore limite (µg/m 3 ) Periodo di mediazione Valore limite protezione salute umana (da non superare più di 18 volte per anno civile) ora Valore limite protezione salute umana 40 Anno civile Monossido di carbonio Valore limite (mg/m 3 ) Periodo di mediazione Valore limite protezione salute umana 10 8 ore Ozono Valore limite (µg/m 3 ) Periodo di mediazione Valore obiettivo per la protezione della salute umana (da non superare più di 25 volte per anno civile come media su tre anni) ore Soglia di informazione ora Soglia di allarme ora (rilevati su 3 ore consecutive) Particolato fine PM10 Valore limite (µg/m 3 ) Periodo di mediazione Valore limite protezione salute umana (da non superare più di 35 volte per anno civile) ore Valore limite protezione salute umana 40 Anno civile Benzene Valore limite (µg/m 3 ) Periodo di mediazione Valore limite protezione salute umana 5 Anno civile 5

6 Campagna di Misura Sito di Misura La scelta del sito di misura all interno del territorio comunale viene fatta cercando di rispettare determinati criteri. Prima di tutto bisogna considerare lo scopo della campagna che si deve effettuare, cioè quali inquinanti e sorgenti si intendono monitorare e quali sono i recettori da considerare. Individuata la zona, si deve verificare quali posizioni rispondono alle necessità dettate dalla normativa (Allegato III del D. Lgs. 155/10 riguardo all ubicazione delle stazioni di misura) e dalla logistica (spazi e alimentazione per gli strumenti, accessibilità, etc.). Infine, è importante che il luogo individuato rispetti tutte le norme di sicurezza, sia per le persone che per gli strumenti. Tenuto conto di quanto detto, in accordo con il comune di Carugate, il laboratorio mobile è stato posizionato nei pressi del parcheggio adiacente al Municipio, all altezza del n civico 21 di via XX Settembre (figura 1); strada che, attraversando tutto il centro abitato da Ovest a Est, risulta influenzata dal traffico veicolare collegato all area commerciale adiacente. Figura 1: Sito di posizionamento del laboratorio mobile nel comune di Carugate. Laboratorio mobile 6

7 Andamento inquinanti nel periodo di misura Per avere un quadro completo sulla qualità dell aria, la campagna di monitoraggio prevede misure in due periodi temporali distinti, in modo da valutarne il comportamento in condizioni diverse sia dal punto di vista emissivo sia da quello meteorologico. Generalmente, un maggior irraggiamento solare produce un maggior riscaldamento della superficie terrestre e di conseguenza un aumento della temperatura dell aria a contatto con essa. Questo instaura moti convettivi nel primo strato di atmosfera (strato limite termico) che hanno il duplice effetto di rimescolare le sostanze in esso presenti e di innalzare lo strato stesso. Conseguenza di tutto questo è una diluizione in un volume maggiore di tutti gli inquinanti, per cui una diminuzione della loro concentrazione. Viceversa, condizioni fredde portano a una forte stabilità dell aria e allo schiacciamento verso il suolo del primo strato atmosferico, il quale funge da trappola per le sostanze in esso presenti, favorendo così l accumulo degli inquinanti e l aumento della loro concentrazione. In questo documento preliminare sono esposti i principali risultati ottenuti dalle misure di PM10, PM2.5, NO 2, O 3, CO e benzene effettuate a Carugate. Le concentrazioni di massa di PM10 e PM2.5 In figura 2, le concentrazioni medie giornaliere di PM10 misurate a Carugate sono confrontate con le principali statistiche relative a tutte le centraline fisse presenti nella regione Lombardia e con i valori della stazione di Monza via Machiavelli, essendo quest ultima la stazione urbana da traffico più vicina al sito in esame. Come si può vedere, le concentrazioni giornaliere di PM10 racchiuse tra il 25 e il 75 percentile descrivono un area abbastanza ristretta di valori e con un andamento molto coerente; evidenza delle proprietà diffusive delle polveri fini in atmosfera e della loro distribuzione piuttosto omogenea sul territorio. Le concentrazioni del periodo invernale sono risultate mediamente più elevate di quelle estive, a causa sia dalle condizioni atmosferiche particolarmente sfavorevoli alla dispersione degli inquinanti sia alle sorgenti aggiuntive tipiche del periodo invernale (su tutte il riscaldamento). In particolare, l andamento delle concentrazioni misurate a Carugate è risultato coerente con il comportamento generale del PM10 in Lombardia, con valori assoluti all interno della variabilità regionale ma mediamente al di sopra del 75 percentile regionale, in linea con i valori misurati nella centralina di Monza via Machiavelli. La concentrazione media del PM10, misurata a Carugate tra il 3 agosto e il 6 settembre 2018 è stata di circa 16 µg/m³ con un massimo valore giornaliero di 25 µg/m³, mentre tra il 23 novembre e il 27 dicembre 2018 è stata di circa 49 µg/m³ con un massimo valore giornaliero di circa 87 µg/m³. Nel grafico di figura 2 è riportato anche il valore limite, secondo normativa, sulla concentrazione media giornaliera: nel periodo invernale tale soglia, pari a 50 µg/m³, è stata superata 12 volte nel sito di Carugate contro una media regionale di 10 superamenti; nel periodo estivo non è stato registrato alcun superamento nel comune in esame, mentre sul territorio regionale solo la stazione fisse di Rezzato ha presentato dei superamenti della suddetta soglia. In figura 3, sono riportati gli andamenti delle concentrazioni medie giornaliere di PM2.5: in generale, le considerazioni fatte per il PM10 possono essere estese al PM2.5. La concentrazione media del PM2.5 nel periodo estivo è stata di circa 10 µg/m³ mentre nel periodo invernale è stata di circa 36 µg/m³. Per tale frazione non è previsto alcun limite sulle concentrazioni medie giornaliere. 7

8 concentrazione (µg/m 3 ) concentrazione (µg/m 3 ) Figura 2: Concentrazioni medie giornaliere per il PM PM10 - Andamento delle concentrazioni medie giornaliere ago 10-ago 17-ago 24-ago 31-ago nov 4-dic 11-dic 18-dic 25-dic perc. RRQA Mediana RRQA Max-Min RRQA Carugate MZ-Machiavelli Valore limite Figura 3: Concentrazioni medie giornaliere per il PM PM25 - Andamento delle concentrazioni medie giornaliere ago 10-ago 17-ago 24-ago 31-ago nov 4-dic 11-dic 18-dic 25-dic perc. RRQA Mediana RRQA Max-Min RRQA Carugate MZ-Machiavelli N.B. Nei grafici di figura 2 e 3, la voce Carugate individua le concentrazioni di PM10 e PM2.5 misurate dai campionatori gravimetrici utilizzati nel sito temporaneo mentre MZ-Machiavelli individua i valori relativi alla stazione fissa di Monza via Machiavelli. Le linee grigie indicate come Max-Min RRQA rappresentano, per ogni giorno, la variabilità delle concentrazioni di PM10 e PM2.5 registrate su tutta la rete di rilevamento, prendendo come estremi il massimo e minimo valore della regione Lombardia. L area indicata come perc. RRQA rappresenta l insieme dei valori compresi fra il 25 e il 75 percentile della distribuzione dei valori di concentrazione, considerando tutte le stazioni della regione Lombardia; la linea tratteggiata nera Mediana RRQA è la mediana, ovvero il 50 percentile. 8

9 conccentrazione (µg/m 3 ) La concentrazione del biossido di azoto In figura 4 sono riportati, per ogni giorno, i massimi valori delle concentrazioni medie orarie di NO 2 misurate a Carugate in via XX settembre, confrontati con le principali statistiche di tutte la RRQA di ARPA Lombardia. Nel grafico è riportato anche il valore limite di 200 µg/m³ sulla concentrazione media oraria. Come per il PM10, le concentrazioni giornaliere di NO 2 racchiuse tra il 25 e il 75 percentile descrivono un area abbastanza ristretta di valori e con un andamento molto coerente. Le concentrazioni di Carugate, pur rimanendo all interno della variabilità regionale, sono risultate superiori al 75 percentile e maggiori delle corrispettive misurate a Monza in via Machiavelli. In termini assoluti, rispettando l andamento generale, i valori sono risultati in linea con quelli misurati nella stazione fissa di Milano viale Marche, tipica stazione urbana da traffico intenso. La concentrazione media di NO 2, misurata a Carugate tra il 3 agosto e il 6 settembre 2018 è stata di circa 31 µg/m³ con un massimo valore orario di 131 µg/m³, mentre tra il 23 novembre e il 27 dicembre 2018 è stata di circa 79 µg/m³ con un massimo valore orario di circa 160 µg/m³. Durante la campagna di misura nessuna stazione della RRQA ha superato il valore limite sulla concentrazione media giornaliera. Figura 4: Massime concentrazioni orarie di NO NO 2 - Andamento delle massime concentrazioni orarie ago 10-ago 17-ago 24-ago 31-ago nov 4-dic 11-dic 18-dic 25-dic perc. RRQA Mediana RRQA Max-Min RRQA Carugate MZ-Machiavelli MI-Marche Limite N.B. La voce Carugate individua le concentrazioni di NO 2 misurate dal mezzo mobile, mentre MZ-Machiavelli e MI- Marche individuano le relative stazioni fisse. Le linee grigie indicate come Max-Min RRQA rappresentano, per ogni giorno, la variabilità delle concentrazioni di NO 2 registrate su tutta la rete di rilevamento, prendendo come estremi il massimo e minimo valore della regione Lombardia. L area indicata come perc. RRQA rappresenta l insieme dei valori compresi fra il 25 e il 75 percentile della distribuzione dei valori di concentrazione, considerando tutte le stazioni della regione Lombardia; la linea tratteggiata nera Mediana RRQA è la mediana, ovvero il 50 percentile. 9

10 concentrazione (µg/m 3 ) La concentrazione dell ozono La stagione critica per l ozono è quella estiva, in quanto la radiazione solare e l alta temperatura ne favoriscono la formazione attraverso reazioni fotochimiche che coinvolgono gli ossidi di azoto (NO X) e i composti organici volatili (COV). Analogamente, i valori più elevati delle concentrazioni medie orarie si hanno nei giorni con intensa insolazione e in assenza di copertura nuvolosa. La normativa prevede un valore obiettivo per la protezione della salute umana, pari a 120 µg/m³, sul massimo valore giornaliero della concentrazione oraria, calcolata come media mobile sulle 8 ore 1, da non superare più di 25 volte all anno. In Figura 5 sono riportati gli andamenti del massimo valore giornaliero delle concentrazioni di O 3, calcolate come media mobile sulle 8 ore, per Carugate e Monza via Machiavelli, confrontati con gli estremi regionali. Le concentrazioni misurate a Carugate sono rientrate nella variabilità regionale, collocandosi generalmente al di sotto del 25 percentile: dato che l ozono si forma durante il trasporto delle masse d aria contenenti i suoi precursori, emessi soprattutto nelle aree urbane, le concentrazioni più alte si osservano nelle zone extraurbane sottovento rispetto ai centri urbani principali. Inoltre, nelle città la presenza di NO tende a far calare le concentrazioni di ozono, soprattutto in vicinanza di strade con alti volumi di traffico. La concentrazione media dell ozono, misurata a Carugate, è stata di 71 µg/m³ con un massimo valore orario di 180 µg/m³ nel periodo estivo e di circa 8 µg/m³ con un massimo valore orario di 52 µg/m³ nel periodo invernale. Tra il 3 agosto e il 6 settembre sono stati registrati 10 superamenti del valore obiettivo contro una media regionale di 17. Figura 5: Massime concentrazioni orarie di O 3, calcolate come medie mobile sulle 8 ore. 200 O 3 - Massimo valore giornaliero della concentrazione calcolata come media mobile sulle 8 ore ago 10-ago 17-ago 24-ago 31-ago nov 4-dic 11-dic 18-dic 25-dic perc. RRQA Mediana Max-Min RRQA Carugate MZ-Machiavelli Valore limite N.B. La voce Carugate individua le concentrazioni di O 3 misurate nel sito temporaneo mentre MZ-Machiavelli quelle della relativa alla stazione fissa. Le linee grigie indicate come Max-Min RRQA rappresentano, per ogni giorno, la variabilità delle concentrazioni di O 3 registrate su tutta la rete di rilevamento, prendendo come estremi il massimo e minimo valore della regione Lombardia. L area indicata come perc. RRQA rappresenta l insieme dei valori compresi fra il 25 e il 75 percentile della distribuzione dei valori di concentrazione, considerando tutte le stazioni della regione Lombardia; la linea tratteggiata nera Mediana RRQA è la mediana, ovvero il 50 percentile. 1 Come indicato da normativa, a ogni ora del giorno è associato un valore di O 3 calcolato mediando le concentrazioni misurate nelle 8 ore precedenti. Quindi, per ogni giorno si confronta il massimo valore con il limite di 120 µg/m 3. 10

11 concentrazione (mg/m 3 ) La concentrazione del monossido di carbonio La normativa prevede per il CO un valore limite per la protezione della salute umana di 10 mg/m³ sulla concentrazione media di 8 ore. In figura 6 sono riportate le concentrazioni calcolate come media mobile sulle otto ore 2 per il sito di Carugate confrontato con quelle della stazione fissa di Monza via Machiavelli e con le principali statistiche di tutta la RRQA della regione Lombardia. I valori misurati nel sito in esame rientrano nella variabilità regionale, attestandosi sopra il 75 percentile, senza presentare superamenti del valore limite. Occorre sottolineare che i valori ambientali di CO, anche in prossimità delle sorgenti di emissione, sono ormai ovunque ben al di sotto dei limiti di legge e, di fatto, non costituiscono più un rilevante problema di inquinamento atmosferico. La concentrazione media del CO misurata a Carugate, su tutta la campagna di monitoraggio è stata pari a 0.8 mg/m³, con un massimo valore giornaliero di 1.7 mg/m³ e un massimo orario di 2.4 mg/m³. Figura 6: Massime concentrazioni orarie di CO, calcolate come medie mobile sulle 8 ore. 10 CO - Massimo valore giornaliero della concentrazione calcolata come media mobile sulle 8 ore ago 10-ago 17-ago 24-ago 31-ago nov 4-dic 11-dic 18-dic 25-dic perc. RRQA Max-Min RRQA Mediana Carugate MZ-Machiavelli Valore limite N.B. La voce Carugate individua le concentrazioni di CO misurate nel sito temporaneo mentre MZ-Machiavelli quelle della relativa alla stazione fissa. Le linee grigie indicate come Max-Min RRQA rappresentano, per ogni giorno, la variabilità delle concentrazioni di CO registrate su tutta la rete di rilevamento, prendendo come estremi il massimo e minimo valore della regione Lombardia. L area indicata come perc. RRQA rappresenta l insieme dei valori compresi fra il 25 e il 75 percentile della distribuzione dei valori di concentrazione, considerando tutte le stazioni della regione Lombardia; la linea tratteggiata nera Mediana RRQA è la mediana, ovvero il 50 percentile. 2 Come indicato da normativa, ad ogni ora del giorno è associato un valore di CO calcolato mediando le concentrazioni misurate nelle 8 ore precedenti. Quindi, per ogni giorno si confronta il massimo valore con il limite di 10 mg/m 3. 11

12 conccentrazione (µg/m 3 ) La concentrazione del benzene In figura 7, le concentrazioni medie giornaliere di benzene misurate a Carugate sono confrontate con le principali statistiche relative a tutte le centraline fisse presenti nella regione Lombardia e con i valori della stazione di Milano viale Marche, essendo quest ultima la stazione urbana da traffico più vicina al sito in esame. Le concentrazioni di benzene misurate a Carugate sono risultate in linea, come andamento temporale, con quelle rilevate nelle stazioni fisse della RRQA, collocandosi mediamente al di sopra del 75 percentile ma rientrando comunque nella variabilità regionale. La concentrazione media di benzene, misurata a Carugate tra il 3 agosto e il 6 settembre 2018 è stata di circa 0.4 µg/m³ con un massimo valore orario di circa 1 µg/m³, mentre tra il 23 novembre e il 27 dicembre 2018 è stata di circa 2.2 µg/m³ con un massimo valore orario di circa 7 µg/m³. Le concentrazioni del periodo invernale sono risultate mediamente più elevate di quelle estive, a causa sia dalle condizioni atmosferiche particolarmente sfavorevoli alla dispersione degli inquinanti sia alle sorgenti aggiuntive tipiche del periodo invernale (su tutte il riscaldamento). La normativa prevede solo un valore limite sulla media annuale pari a 5 µg/m³. Figura 7: Concentrazioni medie giornaliere di benzene. 7 C 6 H 6 - Andamento delle concentrazioni medie giornaliere ago 10-ago 17-ago 24-ago 31-ago nov 4-dic 11-dic 18-dic 25-dic perc. RRQA Mediana RRQA Max-Min RRQA Carugate MI-Marche N.B. La voce Carugate individua le concentrazioni di benzene misurate nel sito temporaneo mentre MI-Marche quelle della relativa alla stazione fissa. Le linee grigie indicate come Max-Min RRQA rappresentano, per ogni giorno, la variabilità delle concentrazioni di C6H6 registrate su tutta la rete di rilevamento, prendendo come estremi il massimo e minimo valore della regione Lombardia. L area indicata come perc. RRQA rappresenta l insieme dei valori compresi fra il 25 e il 75 percentile della distribuzione dei valori di concentrazione, considerando tutte le stazioni della regione Lombardia; la linea tratteggiata nera Mediana RRQA è la mediana, ovvero il 50 percentile. 12

13 Conclusioni Il presente documento fornisce un analisi preliminare delle misure d inquinamento atmosferico effettuate a Carugate dal 6 agosto al 9 settembre 2018 e dal 23 novembre al 27 dicembre Le concentrazioni di PM10, PM2.5, NO 2, O 3, CO e benzene misurate a Carugate mediante strumentazione mobile sono state confrontate con quelle rilevate dalle stazioni fisse della Rete di Monitoraggio della Qualità dell Aria (RRQA) di ARPA Lombardia, risultando sempre all interno della variabilità regionale. In particolare, per tutti gli inquinanti caratteristici del traffico veicolare, quali NO 2, CO, benzene e in parte PM10 e PM2.5, i valori misurati a Carugate si sono collocati al di sopra del 75 percentile regionale. Viceversa, poiché l ozono si forma durante il trasporto delle masse d aria contenenti i suoi precursori, emessi soprattutto nelle aree urbane, le concentrazioni più alte si osservano soprattutto nelle zone extraurbane sottovento rispetto ai centri urbani principali, motivo per il quale a Carugate le concentrazioni sono risultate generalmente inferiori al 25 percentile regionale. In conclusione, il sito di Carugate ha mostrato tutte le caratteristiche tipiche delle stazioni urbane da traffico; talvolta con valori prossimi, come nel caso del biossido di azoto, a quelli registrati nelle stazioni da traffico intenso come, a esempio, quella di Milano in viale Marche. Rimanendo comunque nella variabilità regionale, ovvero tra i valori massimi e minimi registrati su tutta la RRQA, il sito non presenta una sua peculiare criticità se non quella comune a tutti i siti caratterizzati da traffico intenso. La relazione finale sarà completata con alcuni approfondimenti sugli inquinanti qui presentati, includendo le stime per la valutazione del rispetto dei limiti annuali; inoltre i dati saranno integrati e confrontati con i risultati relativi alla distribuzione spaziale dell NO 2 ricavata dai campionatori passivi. 13