RELAZIONE TECNICA. MONITORAGGIO DELLA QUALITÀ DELL ARIA Comune di Castel San Giovanni. dicembre 2016

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1 RELAZIONE TECNICA MONITORAGGIO DELLA QUALITÀ DELL ARIA Comune di Castel San Giovanni dicembre 216

2 A cura di arpae - Sezione Provinciale di Piacenza - Servizio Sistemi Ambientali Area Monitoraggio e Valutazione ARIA UNITÀ RETE DI MONITORAGGIO ARIA 2

3 PREMESSA Tra il Comune di Castel San Giovanni e la Sezione Provinciale Arpae di Piacenza, a seguito di richiesta dell Amministrazione, è stata siglata per l anno 216 una convenzione che, oltre ad una campagna di monitoraggio dei campi elettromagnetici, prevede la realizzazione di una campagna di monitoraggio della qualità dell aria di durata pari a 3 settimane. Le postazioni di misura sono state individuate su indicazione dell Amministrazione Comunale, sia per le caratteristiche di rappresentatività, sia per i requisiti logistici (spazi disponibili, adeguata alimentazione elettrica, sicurezza, ): il laboratorio mobile è stato collocato nel centro del capoluogo comunale in piazza Olubra, nel cortile delle sede municipale (dal momento che non è risultata disponibile l alimentazione elettrica nella postazione inizialmente individuata in via Morselli), mentre il campionatore sequenziale di particolato atmosferico PM è stato collocato -su specifica richiesta dell Amministrazione- nell area produttiva, prossima al polo logistico, presso il magazzino comunale di via dell Artigianato, 9. A causa delle suddette difficoltà legate alla mancata alimentazione elettrica e conseguentemente alla necessità di modificare la postazione di misura individuata, le rilevazioni con il laboratorio mobile hanno avuto una durata lievemente inferiore a quanto preventivato (2 giorni anziché 21). Località Postazione Tipologia di area Castel San Giovanni Piazza Olubra area urbana residenziale-commerciale Periodo di monitoraggio 2 23/12/216 Inquinanti misurati particolato fine con diametro aerodinamico non superiore a micrometri (PM - µg/m 3 ) Parametri meteorologici misurati Postazione Tipologia di area ossidi di azoto (NO, NO 2 - µg/m 3 ) monossido di carbonio (CO - mg/m 3 ) biossido di zolfo (SO 2 - µg/m 3 ) ozono (O 3 - µg/m 3 ) temperatura ( C) umidità relativa (%) pressione (mbar) radiazione solare totale (mw/cm 2 ) velocità del vento, direzione del vento (m/s, ) stazione Piacenza Urbana precipitazioni al suolo totali giornaliere (mm) stazione Piacenza Urbana Via dell Artigianato Periodo di monitoraggio 1 23/12/216 area produttiva - polo logistico Inquinanti misurati particolato fine con diametro aerodinamico non superiore a micrometri (PM - µg/m 3 ) 3

4 Per motivi tecnici e di funzionamento degli strumenti, non è stato possibile procedere alle rilevazioni dei parametri precipitazioni, direzione e velocità vento, pertanto i dati riportati nella presente relazione sono quelli della stazione Piacenza Urbana della Rete Idrometeorologica Regionale, gestita da Arpae SIMC. In particolare, la postazione resa disponibile dall Amministrazione Comunale, in vicinanza di un edificio di altezza superiore a m, non è stata ritenuta idonea per la misura dei parametri anemologici: le sonde erano parzialmente schermate dalla facciata ed i dati rilevati, conseguentemente, non attendibili. Tutti i parametri sono determinati su base oraria, ad esclusione del particolato fine per il quale il campionamento è giornaliero. Gli orari sono riferiti all ora solare. La normativa di riferimento è costituita dal Dlgs. n. 155 del 13/8/2 di recepimento della normativa europea, successivamente modificato dal Dlgs. n. 25 del 24/12/212 in vigore dal 12/2/213. La zonizzazione della Regione Emilia Romagna elaborata ai sensi dell art.3 del D.Lgs. 155/ ed approvata con la D.G.R. n. 21 del 27/12/211, vede il territorio regionale suddiviso in quattro aree: il comune di Castel San Giovanni appartiene alla zona IT82 - Pianura Ovest. Nella figura seguente è riportata la zonizzazione del territorio della Regione Emilia- Romagna. Nella pagina seguente sono riportate la mappa con l individuazione della postazione di misura ed un immagine del campionatore sequenziale nel corso della campagna di monitoraggio. 4

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6 RISULTATI L efficienza degli analizzatori dei parametri chimici e meteorologici, espressa come percentuale dei dati validi rispetto a quelli teorici totali (al netto delle attività di taratura), è riportata nella tabella seguente: PARAMETRI CHIMICI Efficienza (%) PM PM (campionatore sequenziale) NO NO 2 96 CO 87 SO 2 87 O 3 99 PARAMETRI METEOROLOGICI Efficienza (%) temperatura 99 precipitazioni vento (VV e DV) umidità relativa 99 radiazione solare 99 pressione 99 L elaborazione dei dati dei parametri chimici è subordinata all acquisizione di almeno il 75% dei valori teoricamente disponibili rispetto al periodo d osservazione considerato (che può essere di 1 ora, 8 ore, 24 ore in base al tipo d inquinante). Le elaborazioni fanno riferimento a tutte le concentrazioni rilevate, anche nel caso in cui, come per CO e SO 2, risultino inferiori al limite di quantificazione strumentale (pari a,6 mg/ m 3 per il CO e a 14 µg/m 3 per SO 2 ). 6

7 Parametri meteorologici I parametri meteorologici risultano particolarmente rilevanti nel determinare le dinamiche degli inquinanti in atmosfera, in quanto ne possono favorire la diluizione oppure l accumulo in una determinata area, concorrendo pertanto significativamente alle condizioni di qualità dell aria rilevate. La rosa del vento elaborata a partire dai dati della stazione Piacenza Urbana evidenzia venti prevalenti da Ovest-NordOvest e da Nord; la velocità media del vento durante l intera campagna è pari a,8 m/s, il valore massimo orario pari a 2,4 m/s è stato registrato il giorno 3/12 alle ore 15. Stazione RIR - SIMC Piacenza Urbana Direzione di provenienza dei venti 3-22/12/216 NNO N 2 NNE NO 15 NE ONO 5 ENE O E OSO ESE SO SE SSO S SSE % valori Stazione RIR - SIMC Piacenza Urbana Velocità del vento: valori medi e massimi giornalieri m/s 2 1 /12/ /12/16 VVmedia (3-22 dic 216) VVmax (3-22 dic 216) 7

8 Castel San Giovanni: 216 Temperatura: valori medi e massimi giornalieri C /12/ /12/16 Tmedia (3-22 dic 216) Tmax (3-22 dic 216) Le temperature medie giornaliere risultano comprese tra -1,5 C (il 18/12) e 7,5 C (il 4/12); la temperatura minima assoluta (-2,9 C) è stata registrata il giorno 18/12 alle ore 8:, mentre la massima assoluta (13,2 C) il giorno 22/12 alle ore 14:. Stazione RIR - SIMC Piacenza Urbana Precipitazioni: totali giornalieri mm , 2 1,2,2,2,2,2,2,2,2,2,6,8,2 /12/ /12/16 Nel periodo della campagna, presso la stazione Piacenza Urbana, non sono stati registrati intensi fenomeni piovosi, ma solo alcuni giorni di pioggia: le precipitazioni totali del periodo 3-22/12/217 risultano pari a 6,4 mm. Complessivamente il periodo è stato caratterizzato per lo più da alta pressione, con nebbie, foschie e nubi basse nelle zone di pianura, temperature sostanzialmente nella norma ed escursioni contenute; un unico evento di pioggia diffusa si è avuto attorno al 2/12 (Bollettino Agrometeorologico Dicembre 216; 8

9 Parametri chimici I risultati della campagna di monitoraggio sono riassunti nella tabella seguente, mentre l'analisi per i singoli inquinanti è riportata nelle pagine successive. CASTEL SAN GIOVANNI INDICATORE VALORE RILEVATO Piazza Olubra 3-22/12/216 VALORE DI RIFERIMENTO SU BASE ANNUALE PM - Media 52 4 PM N superamenti Limite giornaliero (5 µg/m 3 ) NO 2 - Media 35 4 NO 2 Max orario 75 2 SO 2 Max orario SO 2 Max media giornaliera CO Max media mobile di 8 ore (mg/m 3 ) 1,5 * O 3 Max media mobile di 8 ore O 3 Max orario 29 18* Via dell Artigianato 2-22/12/216 PM - Media 46 4 PM N superamenti Limite giornaliero (5 µg/m 3 ) 7 35 * valori di riferimento assoluti, che non implicano una valutazione su base annuale Le concentrazioni degli inquinanti monitorati nel corso delle campagna sono poste a confronto con quelle, relative allo stesso periodo di monitoraggio, registrate nelle stazioni fisse della rete regionale della qualità dell aria, postazioni per cui sono disponibili i dati per l intero anno, anche sul sito internet dell Agenzia; in particolare sono state prese in considerazione: Piacenza - Giordani-Farnese, stazione da traffico Piacenza - Parco Montecucco, stazione di fondo urbano Lugagnano, stazione di fondo suburbano tutte nell area Pianura Ovest. Infine, per una migliore comprensione dei fenomeni legati all inquinamento atmosferico, per gli inquinanti rilevati su base oraria (NO 2, CO, O 3 ed SO 2 ) è stato elaborato il giorno tipico, ovvero l andamento temporale delle concentrazioni medie orarie nell arco delle 24 ore di un giorno virtuale: per costruire una singola media oraria del giorno tipico, si calcola il valore medio delle concentrazioni orarie corrispondenti alla medesima ora per tutti i giorni compresi nel periodo di riferimento (in questo caso il periodo della singola campagna di monitoraggio). 9

10 1. Particolato fine PM Il materiale particolato (PM) è una miscela di particelle solide e liquide di diverse caratteristiche chimico-fisiche, che si trova in sospensione nell aria. Con il termine PM si indicano le particelle con diametro aerodinamico non superiore a µm (frazione inalabile). Il particolato può derivare da fenomeni naturali (come gli incendi, l erosione del suolo, ecc.) oppure da attività antropiche, in particolar modo traffico veicolare e processi di combustione; può essere emesso direttamente in atmosfera (inquinante primario), oppure formarsi a seguito di reazioni chimiche o processi di condensazione (particelle secondarie). La permanenza del particolato in atmosfera dipende anche dalla dimensione delle particelle: le più fini tendono a rimanere in sospensione per diverso tempo e quindi a distribuirsi uniformemente su aree vaste. Inquinante Riferimenti normativi (DLgs 155/2) Particolato PM Valore limite giornaliero:5 µg/m 3 da non superare più di 35 volte per anno civile Valore limite annuale: 4 µg/m 3 Polveri Fini PM - Laboratorio Mobile: elaborazione dati giornalieri Periodo 3 dicembre - 22 dicembre 216 Stazioni di monitoraggio Numero di dati validi Media Minimo Massimo 5 P 9 P 95 P 98 P N sup. [>5 µg/m3] CASTEL SAN GIOVANNI Piazza Olubra Piacenza - GIORDANI FARNESE Piacenza - PARCO MONTECUCCO Lugagnano Limite di quantificazione = 5 µg/m 3 Periodo 2 dicembre - 22 dicembre 216 Polveri Fini PM Campionatore sequenziale : elaborazione dati giornalieri Stazioni di monitoraggio Numero di dati validi Media Minimo Massimo 5 P 9 P 95 P 98 P N sup. [>5 µg/m3] CASTEL SAN GIOVANNI Via dell'artigianato Piacenza - GIORDANI FARNESE Piacenza - PARCO MONTECUCCO Lugagnano Limite di quantificazione = 5 µg/m 3

11 Castel San Giovanni Polveri fini (PM ) - valori medi giornalieri - confronto con stazioni fisse /12/16 /12/ µg/m /12/16 PM - Mezzo Mobile PM - Campionatore Sequenziale PM - GIORDANI-FARNESE PM - PARCO MONTECUCCO PM - LUGAGNANO Castel San Giovanni Polveri fini (PM ) - valori medi giornalieri - confronto con precipitazioni /12/16 /12/ /12/16 µg/m mm Pioggia PM - Mezzo Mobile PM - Campionatore Sequenziale 11

12 2. Biossido di azoto Il biossido di azoto (NO 2 ) è un inquinante prevalentemente secondario che si forma a seguito dell ossidazione dell ossido di azoto (NO): l insieme dei due composti viene indicato con il termine di ossidi di azoto (NO x ). Gli ossidi di azoto vengono prodotti durante i processi di combustione ad elevata temperatura e quindi dal traffico veicolare, dagli impianti di riscaldamento, dalle combustioni industriali. Il biossido d azoto contribuisce alla formazione dello smog fotochimico e quindi dell ozono ed è uno dei precursori del particolato atmosferico secondario. Inquinante Riferimenti normativi (DLgs 155/2) Biossido di azoto NO 2 Valore limite orario: 2 µg/m 3 da non superare più di 18 volte per anno civile Valore limite annuale: 4 µg/m 3 Soglia di allarme: 4 µg/m 3 per tre ore consecutive in una stazione con rappresentatività km 2 Periodo 3 dicembre - 22 dicembre 216 Biossido d'azoto - NO 2 : elaborazione dati orari Stazioni di monitoraggio Numero di dati validi Media Minimo Massimo 5 P 9 P 95 P 98 P N sup. [>2 µg/m 3 ] CASTEL SAN GIOVANNI < Piacenza - GIORDANI FARNESE Piacenza - PARCO MONTECUCCO Lugagnano < Limite di quantificazione = 12 µg/m Castel San Giovanni Biossido di azoto (NO 2 )-valori massimi giornalieri-confronto con stazioni fisse µg/m /12/ /12/16 NO2 MEZZO MOBILE NO2 GIORDANI-FARNESE NO2 PARCO MONTECUCCO NO2 LUGAGNANO 12

13 Castel San Giovanni Biossido di azoto - giorno tipico µg/m Il dato orario mancante coincide con la calibrazione giornaliera dell analizzatore, che viene effettuata sempre alla stessa ora all inizio della giornata di campionamento ora 3. Biossido di zolfo Il biossido di zolfo è un gas prodotto nella combustione di sostanze in cui sia presente zolfo (gasolio, nafta, carbone,ecc.): è emesso prevalentemente da impianti di riscaldamento (industriali e domestici) e motori alimentati a gasolio, nonché da impianti chimici, in particolare quelli destinati alla produzione di acido solforico. Rappresenta una delle cause principali delle pioggie acide. Alla luce dei dati rilevati nel corso degli ultimi anni che hanno evidenziato concentrazioni sempre ampiamente al di sotto dei limiti di legge, la configurazione definitiva della rete regionale di monitoraggio ha previsto la sospensione delle misure di questo inquinante nelle stazioni fisse e la sua misura esclusivamente tramite la stazione mobile. Inquinante Riferimenti normativi (DLgs 155/2) Biossido di zolfo SO 2 Valore limite orario: 35 µg/m 3 da non superare per più di 24 volte per anno civile Valore limite giornaliero: 125 µg/m 3 da non superare più di 3 volte per anno civile Soglia di allarme: 5 µg/m 3 per tre ore consecutive in una stazione con rappresentatività km 2 Periodo 3 dicembre - 22 dicembre 216 Biossido di Zolfo - SO 2 : elaborazione dati orari Stazioni di monitoraggio Numero di dati validi Media Minimo Massimo 5 P 9 P 95 P 98 P CASTEL SAN GIOVANNI 399 <14 <14 32 < Limite di quantificazione = 14 µg/m 3 13

14 4 Castel San Giovanni Biossido di Zolfo (SO 2 ) - valori orari µg/m /12/ /12/16 Castel San Giovanni Biossido di zolfo - giorno tipico µg/m Il dato orario mancante coincide con la calibrazione giornaliera dell analizzatore, che viene effettuata sempre alla stessa ora all inizio della giornata di campionamento ora 4. Monossido di Carbonio Il Monossido di carbonio (CO) è un gas emesso nello scarico dei veicoli a motore e in altri tipi di propulsore dove vi è combustione incompleta di carburanti fossili. Le principali fonti sono automobili, autocarri, ciclomotori e alcuni processi industriali. Alte concentrazioni si possono rilevare in spazi chiusi come garage, tunnel poco ventilati o lungo le strade nei momenti di grande traffico. Inquinante Riferimenti normativi (DLgs 155/2) Monossido di carbonio CO Valore limite (massimo giornaliero della media mobile di 8 ore): mg/m 3 14

15 Periodo 3 dicembre - 22 dicembre 216 Monossido di Carbonio - CO: elaborazione dati medi di 8 ore Stazioni di monitoraggio Numero di dati validi Media (mg/m 3 ) Minimo (mg/m 3 ) Massimo (mg/m 3 ) 5 P (mg/m 3 ) 9 P (mg/m 3 ) 95 P (mg/m 3 ) 98 P (mg/m 3 ) CASTEL SAN GIOVANNI 414 1,1,6 1,5 1, 1,4 1,4 1,5 Piacenza - GIORDANI FARNESE 48,9 <,6 1,6,9 1, 1,2 1,3 Limite di quantificazione =,6 mg/m 3 Castel San Giovanni Monossido di Carbonio (CO)-valori medi di 8 ore-confronto con stazione fissa, 8, 6, 4, 2,, /12/ /12/16 mg/m 3 CO (Monossido di carbonio) - MEZZO MOBILE CO (Monossido di carbonio) - GIORDANI-FARNESE Castel San Giovanni Monossido di Carbonio - giorno tipico 2, mg/m 3 1,8 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, Il dato orario mancante coincide con la calibrazione giornaliera dell analizzatore, che viene effettuata sempre alla stessa ora all inizio della giornata di campionamento ora 15

16 5. Ozono L Ozono (O 3 ) troposferico è un inquinante secondario che si forma a seguito di reazioni chimiche che avvengono in atmosfera a partire dai precursori (in particolare ossidi di azoto e composti organici volatili). Queste reazioni sono favorite dal forte irraggiamento solare e dalle alte temperature e portano alla formazione di diversi inquinanti (smog fotochimico). L inquinamento da ozono è un fenomeno caratteristico del periodo estivo e le concentrazioni più elevate solitamente si rilevano nelle ore pomeridiane e nelle aree suburbane poste sottovento rispetto alle aree urbane principali. Inquinante Riferimenti normativi (DLgs 155/2) Valore obiettivo per la protezione della salute: 12 µg/m 3 massimo giornaliero della media mobile su 8 ore da non superare più di 25 volte per anno civile come media su 3 anni Ozono O Soglia di informazione: 18 µg/m 3 3 (media oraria) Soglia di allarme: 24 µg/m 3 (media oraria) da non superare per più di tre ore consecutive Ozono - O 3 : elaborazione dati orari Periodo 3 dicembre - 22 dicembre 216 Stazioni di monitoraggio Numero di dati validi Media Minimo Massimo 5 P 9 P 95 P 98 P N sup. [>18 µg/m 3 ] N giorni sup. (medie 8 ore) [>12 µg/m 3 ] CASTEL SAN GIOVANNI 456 < < 29 < < 12 Piacenza - PARCO MONTECUCCO 428 < < 3 < < 14 Lugagnano < 42 < Limite di quantificazione = µg/m 3 2 Castel San Giovanni Ozono (O 3 ) - valori orari massimi giornalieri - confronto con stazioni fisse µg/m /12/ /12/16 O3 (Ozono) - MEZZO MOBILE O3 (Ozono) - PARCO MONTECUCCO O3 (Ozono) - LUGAGNANO 16

17 Castel San Giovanni Ozono (O 3 ) - massimi giornalieri dei valori medi di 8 ore - confronto con stazioni fisse µg/m /12/ /12/16 O3 (Ozono) - MEZZO MOBILE O3 (Ozono) - PARCO MONTECUCCO O3 (Ozono) - LUGAGNANO Castel San Giovanni Ozono - giorno tipico µg/m Il dato orario mancante coincide con la calibrazione giornaliera dell analizzatore, che viene effettuata sempre alla stessa ora all inizio della giornata di campionamento ora 17

18 CONCLUSIONI Particolato fine PM Nel corso della campagna è emersa un ottima corrispondenza fra le concentrazioni misurate in Piazza Olubra a Castel San Giovanni e quelle registrate dalla stazione fissa da traffico, Piacenza Giordani Farnese, con andamenti perfettamente sovrapponibili e valori medi e numero di superamenti del limite giornaliero sul periodo del tutto analoghi (valore medio 52 µg/m 3 con 11 superamenti in piazza Olubra; valore medio 53 µg/m 3 e 11 superamenti a Giordani Farnese). Le concentrazioni rilevate nella postazione di via dell Artigianato sono risultate lievemente inferiori (valore medio 46 µg/m 3 e 7 superamenti), ma ben correlate con quelle misurate in piazza Olubra. L inquinante risulta dunque decisamente critico per l area in esame, come accade per la città di Piacenza e tutte le aree urbanizzate della pianura padana. Biossido d Azoto - NO 2 Nel periodo di indagine sono stati registrati valori inferiori ai limiti di riferimento; l andamento delle concentrazioni rilevate è coerente con gli andamenti dei dati rilevati in continuo nelle due stazioni urbane e nelle stazione di Lugagnano, con valori più simili a quelli di quest ultima stazione e inferiori a quelli misurati in area urbana. Biossido di Zolfo - SO 2, Monossido di Carbonio - CO Per questi inquinanti nel periodo di indagine si sono registrati valori ampiamente inferiori ai limiti di riferimento: nel caso del CO il confronto con i dati rilevati dalla stazione urbana da traffico Piacenza Giordani Farnese evidenzia andamenti sostanzialmente sovrapponibili. Ozono - O 3 L ozono è l inquinante che tipicamente caratterizza il periodo estivo e, pertanto, non sono state rilevate particolari criticità nelle settimane di monitoraggio. L andamento dei valori massimi, sia sull ora che sulla media di otto ore, riproduce l andamento rilevato presso la stazione di Parco Montecucco, con valori sostanzialmente simili. Le rilevazioni, effettuate in periodo invernale, confermano per il territorio di Castel San Giovanni la buona rappresentatività dei dati rilevati dalle stazioni fisse della rete regionale della qualità dell aria, in particolare quelle dell area urbana di Piacenza. È pertanto ragionevole attendersi che l area in esame, inclusa nella zona di Pianura Ovest, sia caratterizzata dalle medesime criticità rilevate nelle aree urbane, per quanto concerne il superamento del limite giornaliero del PM nel periodo invernale -situazione chiaramente evidenziatasi anche nelle settimane di monitoraggio- ed il superamento dei valori di riferimento dell O 3 in estate. 18