RISULTATI PRELIMINARI DEL PROGETTO SUPERSITO DELLA REGIONE EMILIA- ROMAGNA

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1 RISULTATI PRELIMINARI DEL PROGETTO SUPERSITO DELLA REGIONE EMILIA- ROMAGNA PM2012 Perugia maggio 2012 I. Ricciardelli 1,S. Ferrari 1, C. Maccone 1, A. Trentini 1, F.Scotto 1, C. Sartini 1, D. Bacco 3, S.Gilardoni 2, M.C. Facchini 2, V. Poluzzi 1 1 Agenzia Regionale Prevenzione e Ambiente (ARPA), Bologna, Italia 2 Istituto delle Scienze Atmosferiche e del Clima (ISAC), CNR, Bologna, Italia 3 Università di Ferrara, Dipartimento di Chimica, Ferrara, Italia Contatti: iricciardelli@arpa.emr.it; vpoluzzi@arpa.emr.it

2 Progetto SUPERSITO Realizzazione di uno studio integrato dell inquinamento dell atmosfera nella regione Emilia-Romagna attraverso misure di parametri chimici, fisici, tossicologici e valutazioni sanitarie, epidemiologiche ed ambientali mediante modelli interpretativi Committenti: - Assessorato alle Politiche per la Salute RER - Assessorato all Ambiente e Sviluppo Sostenibile RER - ARPA Agenzia Regionale Prevenzione e Ambiente dell Emilia-Romagna Gestione: ARPA Agenzia Regionale Prevenzione e Ambiente dell Emilia-Romagna

3 Obiettivo generale Migliorare le conoscenze relativamente agli aspetti ambientali e sanitari del particolato fine ed ultrafine, nelle componenti primarie e/o secondarie, presente in atmosfera.

4 Obiettivi specifici (I) Stima del bilancio di massa chimico su PM2,5; Definizione dello spettro dimensionale delle particelle submicroniche, con alta risoluzione temporale; Caratterizzazione della meteorologia del PBL e del Surface Energy Balance (SEB) durante episodi di nucleazione di UFP e trasporto di particelle di origine crostale; Valutazione del comportamento e dei fenomeni che portano alla formazione e crescita del particolato secondario inorganico ed organico; Delibera 428/2012

5 Obiettivi specifici (II) Simulazione mediante modellistica meteorologica ad alta risoluzione (COSMO) e di modelli chimici di trasporto (Chimere) per le specie chimiche (particolato) di interesse epidemiologico; Attribuzione dei pesi alle varie sorgenti di emissione attraverso determinazione della speciazione chimica e mediante modelli al recettore (source apportionment); Risposta alla Direttiva 50/2008 relativamente a carbonio organico ed elementare, ioni sull aerosol e alcuni composti precursori dell ozono in diverse aree della regione; Determinazioni di tipo tossicologico per la valutazione delle tipologie di aerosol contenenti sostanze, elementi, composti o miscele di composti che hanno effetti sulla salute; Delibera 428/2012

6 Obiettivi specifici (III) Realizzazione di indagini epidemiologiche attraverso lo studio degli eventi sanitari rilevanti a breve e lungo termine; Riskassessmentattraverso elaborazioni dei parametri chimici e tossicologici osservati e dalla comparazione con le analisi epidemiologiche di eventi a breve e a lungo termine; Monitoraggio in ambienti indoor/outdoor relativamente al particolato fine ed ultrafine. Delibera 428/2012

7 Distribuzione spaziale siti di misura

8 MAIN SITE: Fondo Urbano di Bologna, importante bacino di popolazione, presupposto necessario ai fine degli studi epidemiologici. Microubicazione: Area della Ricerca, CNR Swam(PM2.5, PM1, ioni e metalli), OPC, DMPS, Skypost(IPA, Alcani,TC, EC e OC), High-Volume, Berner Impactor, HR-ToF-AMS,

9 RURAL SATELLITE: Fondo rurale San Pietro Capofiume, Molinella(BO). Area non interessata direttamente da particolari pressione antropiche. Rappresentatività per un fondo di pianura regionale. Microubicazione: Base Meteo Arpa Swam(PM2.5, PM1, ioni e metalli), OPC, VOC, Skypost (IPA, Alcani,TC, EC e OC), High-Volume, Lidar, Celiometer, Nefelometro, NH3, Berner Impactor, HR- ToF-AMS,

10 URBAN SATELLITE 1 : Fondo Urbano di Parma. Rappresentatività area occidentale della regione. Microubicazione: Parma Cittadella Swam(PM2.5, ioni e metalli), Skypost(TC, EC e OC)

11 URBAN SATELLITE 2 : Fondo Urbano di Rimini. Rappresentatività area costiera della regione. Microubicazione: Rimini Marecchia Swam(PM2.5, ioni e metalli), Skypost(TC, EC e OC)

12 SITO REMOTO : Area remota Monte Cimone(MO) Base Aeronautica militare. Rappresentatività per le caratteristiche delle masse d aria a mesoscala. Da tale stazione che fa parte della rete EUSAAR verranno utilizzati i dati provenienti dal monitoraggio che conduce sistematicamente il CNR-ISAC (BO).

13 Organizzazione del progetto Il progetto è organizzato in n. 7 linee progettuali cosi definite: e: LP 1: Campionamento, analisi chimica e distribuzione dimensionaledel particolato; LP 2: LP 3: Misure fisiche e modelli di qualità dell aria; Campagne di misure intensive in atmosfera; LP 4: Tossicologia predittiva; LP 5: Campagne di misure intensive in ambienti indoor; LP 6: Analisi epidemiologiche sugli effetti a breve e a lungo termine; LP 7: Analisi dati ambientali.

14 ARCHITETTURA PROGETTO LP 1 CAMPIONAMENTO, ANALISI CHIMICA E DISTRIBUZIONE DIMENSIONALE DEL PARTICOLATO Programma di misure routinarie- RMP LP 2 MISURE FISICHE LP 6 ANALISI EPIDEMIOLOGICHE SUGLI EFFETTI A BREVE E A LUNGO TERMINE MODELLI DI QUALITA DELL ARIA LP 7 ANALISI DATI AMBIENTALI LP 3 CAMPAGNE DI MISURE INTENSIVE IN ATMOSFERA Programma di osservazioni intensive - IOP LP 4 TOSSICOLOGIA PREDITTIVA LP 5 CAMPAGNE DI MISURE INTENSIVE IN AMBIENTI INDOOR

15 Collaborazioni esterne CNR ISAC: Misure chimiche e fisiche, elaborazioni dati ed interpretazioni fenomeni Università di Bologna, Dipartimento di Patologia Sperimentale Valutazioni del rischio degli inquinanti monitorati Università di Bologna, Dipartimento di Statistica Elaborazione dati Università di Ferrara, Dipartimento di Chimica Analisi chimiche di microinquinanti organici polari University of Helsinki, University of Eastern Finland, Finnish Meteorological Institute: Misure chimico-fisichedi aerosol sub-micronico, elaborazione dati ed interpretazione fenomeni Dipartimento di Epidemiologia ASL Roma E Aspetti epidemiologici Durata: 5 anni

16 Risultati preliminari (15 novembre marzo 2012): Concentrazione in massa PM2.5 e PM1 (Campionatori automatici Swam- metodo attenuazione β) Concentrazione numerica e distribuzione dimensionale delle particelle (FMPS, OPC) Speciazione chimica di ioni nel PM2.5 (IC) Carbonio Totale (Carbonio Organico ed Elementare) nel PM2.5 (Analizzatore termo-ottico Sunset Laboratory)

17 Statistiche descrittive Correlazioni Statistiche descrittive Correlazione = 0.73

18 Bologna Correlazione PM1/PM2.5 = 0.90 Rapporto PM1/PM2.5 = 58% (SD=12) San Pietro Capofiume Correlazione PM1/PM2.5 = 0.91 Rapporto PM1/PM2.5 = 60% (SD=13)

19 Carbonio totale, SO4, NH4, NO3: 15 novembre febbraio 2012 Statistiche descrittive Correlazioni

20 Ioni: andamenti concentrazioni giornaliere Bilancio di carica (Na +, NH4 +, K +, Mg 2+, Ca 2+, Cl -, Br -, NO3 -, SO4 2- ) MS (BO) US1 (PR) US2 (RN) RS3 (SPC) %Cationi %Anioni %Cationi %Anioni %Cationi %Anioni %Cationi %Anioni Media Min Max

21 Bilancio di massa MAIN SITE (BO) : 15 novembre gennaio 2012 Bilancio di massa Main Site Media PM2,5 = 47 µg/m^3 %NH4 %NO3 %SO4 10% %TC %TOT Metalli 30% %Altri Ioni 24% %Unknown 3% 0.5% 28% 5% Medie µg/m^3 NH4 4.6 NO SO4 2.3 TC 12.3 TOT Metalli 0.2 Altri Ioni 1.3 Unknown 14.2

22 FMPS Concentrazioni numeriche #/cm^3 5,6 273 nm nm

23 FMPS nm OPC 280 nm 10 µm

24 Distribuzione dimensionale media giornaliera RS (SPC) Novembre 2011 MS (BO) Novembre 2011

25 Conclusioni e prospettive: I dati ottenuti mostrano andamenti peculiari e un approfondimento ulteriore e quindi una migliore interpretazione saràpossibile integrando i dati di monitoraggio continuo (gravimetria PM2.5e PM1, ioni, metalli, DMPS, OPC, TC, EC e OC, ) con i risultati ottenuti dalle misure nelle campagne intensive in cui si ha potenziamento della speciazionechimica(stima oraria del PM, misure HR-ToF-AMS, IPA, sostanze organiche polari, alcani, ) e con i dati derivanti da analisi meteo. A fine 2012 la quantitàdi dati ambientali saràsufficiente da permettere di applicare un primo metodo di valutazione epidemiologicae studi preliminari di attribuzione dei diversi pesi alle fonti mediante PMF. Da maggio 2012 èavvenuta l implementazione dei dati di concentrazione numerica e distribuzione dimensionale mediante messa in funzione al Mainsite di Bologna di 2 DMPS (per coprire un rangedimensionale da 2,5 nma circa 1 µm).

26 Risultati preliminari: fine. Grazie!