L esperienza di ARPA Toscana nel monitoraggio delle polveri

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1 Convegno Polveri fini e qualità dell aria in Umbria: dati, studi, strategie di risanamento L esperienza di ARPA Toscana nel monitoraggio delle polveri PM10 e PM2,5 Perugia Auditorium di Santa Cecilia 4 novembre 2010 Marco Chini Responsabile Centro Regionale Tutela della Qualità dell Aria Direzione Tecnica - ARPA Toscana

2 Le pressioni sulla matrice aria in Toscana Andamento in diminuzione, in prticolare per biossido di zolfo e biossido di azoto. Restano zone di emissione critica le aree estesamente urbanizzate

3 Emissioni totali di PM e precursori Elaborazioni Techne Consulting Mg NH3 NOx SOx PM 2,5-10 PM2,5 Le emissioni totali di PM risultano stabili Le emissioni i i di ossidi di zolfo sono in diminuzione di oltre il 70% rispetto al 1995 Le emissioni di ossidi di azoto sono in diminuzione i i di oltre il 30% rispetto al 1995 Le emissioni di ammoniaca si riducono di oltre il 20% dal 1995

4 Emissioni di PM10 per macrosettore Elaborazioni Techne Consulting Mg Natura 10 Agricoltura Trattamento e Smaltimento Rifiuti Altre Sorgenti Mobili 07 Trasporti Stradali 06 Uso di solventi 05 Estrazione,distribuzione combustibili fossili 04 Processi Produttivi 03 Impianti combustione industr.e processi con combustione 02 Impianti di combustione non industriali Emissioni totali stabili Macrosettori con emissioni maggiori: Imp. combustione non industr. (44%) Trasporti p Stradali (26%) Impianti comb. industr. e processi con comb. (9%)

5 Settori con maggiori emissioni di PM10 Elaborazioni Techne Consulting

6 Dalle pressioni allo stato della qualità dell aria Il sistema toscano di rilevamento In Toscana sono presenti 78 stazioni di monitoraggio pubbliche della qualità dell aria appartenenti nti alle reti pubbliche (provinciali) e 48 stazioni appartenenti a reti private.

7 La gestione della qualità dell aria le Reti di Interesse Regionale Dall intero sistema di monitoraggio sono stati individuate alcune stazioni rappresentative dello stato della qualità dell aria in ambito regionale per i diversi inquinanti. D.G.R.T. 377/06 "Determinazione della struttura regionale di rilevamento per il PM10 ai sensi del D.M. 60/02" D.G.R.T. n. 27/06 "Determinazione della struttura regionale di rilevamento per l'ozono ai sensi dell'art. 6 del D.Lgs n. 183/04" PM10 26 stazioni PM2.5 Delibera G.R.T. 21/08, individuazione della rete per il PM2.5 8 stazioni i O 3 12 stazioni

8 PM10 andamento degli indicatori /m3) annua PM10 (µg PM10 - stazioni di rete regionale Andamento delle medie annuali Andamento delle medie annuali di tutte le stazioni di rete regionale e di quelle classificate urbana traffico e urbana fondo media media tutte le stazioni 33,1 34,3 30,8 29,7 28,9 media Urbana Traffico 36,1 36,8 33,2 33,8 33,6 media Urbana Fondo 33,8 35,6 32,0 29,5 28,3 media tutte le stazioni media Urbana Traffico media Urbana Fondo trend Urbana Fondo trend Urbana Traffico PM10 - stazioni di rete regionale Somma dei giorni di superamento di 50 µg/m3 Andamento della somma del numero di giorni di superamento di tutte le stazioni di rete regionale classificate urbana traffico e urbana fondo nume ero giorni stazioni Urbana Traffico stazioni Urbana Fondo stazioni Urbana Traffico stazioni Urbana Fondo trend Urbana Traffico trend Urbana Fondo

9 PM10 andamento degli indicatori nu umero giorni Andamento della somma del numero di giorni di superamento eccedenti i 35 giorni di tutte le stazioni di rete regionale classificate urbana traffico e urbana fondo PM10 - stazioni di rete regionale Somma dei giorni di superamento di 50 µg/m3 oltre i 35 giorni consentiti stazioni Urbana Traffico stazioni Urbana Fondo stazioni Urbana Traffico stazioni Urbana Fondo trend urbana traffico trend Urbana Fondo 25 Numero di stazioni che rispettano o superano la soglia dei 35 giorni maggiori di 50 µg/m3 numero stazioni Andamento del numero di stazioni che rispettano o superano la soglia dei 35 giorni stazioni che superano stazioni che rispettano

10 Approfondimenti sulla composizione e sulle sorgenti di PM 10 - Progetto PATos sa di PM mas Livelli di concentrazione di PM10 loro struttura e contributi Fonte: Regione Toscana PM locale fondo urbano fondo regionale fondo naturale 10

11 PATos: le stazioni di misura Montale Rurale-Fondo Fonte: Regione Toscana Prato Urbana-Traffico Capannori Urbana-Fondo Firenze Urbana-Fondo Livorno Periferica-Fondo Arezzo Urbana-Traffico Grosseto Urbana-Fondo 11

12 Alcune risposte di PATos Le sorgenti Fonte: Regione Toscana Naturale (crostale+spray marino) che contribuisce, i per tutte le tipologie di sito, per circa il 20-25% alla massa del PM10 Traffico che contribuisce al 23-25% per i siti di tipo fondo ed aumenta al 33% per i siti i tipo traffico. Riscaldamento che contribuisce al 22-26% per tutte le tipologie di sito. Questa percentuale raddoppia (47-56%) nei siti urbani fondo e triplica nei siti traffico (66%), se ci si riferisce ai soli giorni di superamento del valore limite giornaliero, quasi tutti presenti nei mesi invernali. 12

13 Alcune risposte di PATos La composizione i del PM10 in riferimento i alla rappresentatività spaziale PM10 antropico primario urbana fondo 22-32% urbana traffico 28-34% periferica fondo 24% Fonte: Regione Toscana PM10 secondario totale (organico ed inorganico) urbana fondo 36-45% urbana traffico 31% periferica fondo 41% PM10 naturale (crostale e marino) urbana fondo 22-30% urbana traffico 24% periferica fondo 27% PM10 non attribuibile (n.a.) urbana fondo 6-10% urbana traffico 11-17% 17% Periferica fondo 8% 13

14 Alcune risposte di PATos La composizione i del PM10 in riferimento i alla rappresentatività spaziale Fonte: Regione Toscana Siti urbani traffico PM10 secondario + PM10 naturale oltre 50% del totale Siti urbani fondo PM10 secondario + PM10 naturale oltre 60% del totale Difficoltà o impossibilità di attuare singole misure locali di contenimento delle emissioni i i che possano avere una significatività nella riduzione dei livelli di concentrazione di PM10, in particolare misure locali di contenimento/riduzione del traffico 14

15 Alcune conclusioni di PATos Fonte: Regione Toscana In generale il Progetto Il PATOS ha confermato, o meglio ha reso meno incerte, alcune strategie di intervento maturate nel tempo: Scarsa efficacia degli interventi emergenziali sul traffico Difficoltà/impossibilità di governo dell inquinamento con interventi locali. l Nessuninterventodasoloèrisolutoremasolo una ampia varietà di misure possono determinare un miglioramento della qualità dell aria. 15

16 La gestione ARPAT dei dati di qualità dell aria Situazione attuale La gestione tecnica delle reti di rilevamento della qualità dell aria é effettuata da ARPAT che, con le sue strutture territoriali, gestisce i 10 COP (Centri Operativi Provinciali) e valida quotidianamente i dati rilevati con la pubblicazione del bollettino giornaliero.

17 La gestione ARPAT dei dati di qualità dell aria Parallelamente vengono svolte le verifiche di conformità dei dati su base mensile (per l ozono nel periodo aprilesettembre), trimestrale ed annuale, implementando la serie dei dati storicizzati nel Database centrale del SIRA. I dati storicizzati costituiscono gli unici dati ai quali ARPAT si riferisce per la valutazione della qualità dell aria a norma di legge e la redazione dei rapporti regionali, provinciali, locali.

18 La gestione ARPAT dei dati di qualità dell aria Dato la validazione dei dati Stato grezzo come acquisito dal sistema informatico in tempo reale validato il giorno successivo validato ld a quello di acquisizione e inserito nel bollettino giornaliero confermato storicizzato validato ogni 3 mesi validato ogni mese per l ozono in estate validato definitivamente (entro 2 mesi dalla fine dell anno)

19 C.R.R.Q.A. - Assicurazione di qualità dei dati Per volontà e con finanziamenti specifici della Regione Toscana, presso ARPA Toscana è stato t istituito it il Centro Regionale di Riferimento per il controllo e l assicurazione di qualità dei dati prodotti dalle reti della Qualità dell Aria (CRRQA) Attività principali: p Taratura degli analizzatori di ozono della rete regionale Verifica analizzatori di NOx e di CO, scelti come rappresentativi delle reti provinciali Auditing dei sistemi automatici di rilevamento PM 10

20 Assicurazione di qualità dei dati Audit dei sistemi automatici di rilevamento PM Con campionatore sequenziale Audit del PM10 effettuato posizionando un campionatore a medio volume (2,3 m3/ora) e confrontando i valori delle masse relative ai campioni di PM10) con i valori registrati dall analizzatore a raggi β di stazione. Determinazioni di massa raccolta sui filtri utilizzando una bilancia con limite di rilevazione pari a 1 µg in ambiente controllato (T= 20 C±0,5 C, UR=50%±2%)

21 Warning: attenzione alla periodica manutenzione delle teste di prelievo

22 Assicurazione di qualità dei dati Audit dei sistemi automatici di rilevamento PM 10 e PM 2,5 2. Verifica allineamento campionatori/analizzatori a raggi β Swam Audit PM10 e PM2,5 effettuato utilizzando i mezzi filtranti normalmente impiegati. Tutte le prove effettuate hanno mostrato una ottima correlazione tra il metodo ufficiale gravimetrico ed il campionatore analizzatore a raggi β Swam, correlazione che soddisfa ampiamente i requisiti tecnici del metodo Andamenti PM10 / PM2, PM10 beta 35 PM 10 grav PM2,5 beta 20 PM2,5 grav

23 Audit dei sistemi automatici di rilevamento PM 10 e PM 2,5 Verifica allineamento campionatori/analizzatori a raggi β Swam 45 Correlazione misure PM2,5 Concentrazion ni risultanti dal metodo gravimetrico y = 1,0884x - 1,7897 R 2 = 0,9438 PM2, Concentrazioni derivanti dalla lettura in continuo Correlazione misure PM10 y = 1,0397x - 1,4707 R 2 = 0,9651 Concentrazioni ris sultanti dal metodo gravim metrico PM Concentrazioni derivanti dalla lettura in continuo

24 Uno sguardo al presente: il DL 155/2010 Zonizzazione Classificazione Rete regionale Zonizzazione sulla base dei sistemi di paesaggio ricondotti ai limiti amministrativi comunali

25 Sistemi di paesaggio aggregati secondo 4 maggiori categorie: p gg gg g gg g Zona montuosa e collinare; Pianure alluvionali, Pianura costiera (incluse isole e promontori); Conche intermontane.

26 Uno sguardo al presente: il DL 155/2010 LIGURIA EMILIA ROMAGNA Come si opererà nelle zone di confine regionale? MARCHE La consistenza delle diverse reti regionali, in termini di numero di stazioni UMBRIA Non ho risposte, solo domande d LAZIO

27 Curiosità: il PM10 davanti ad una scuola Concentrazione media di PM10 prima dell apertura dei cancelli: Concentrazione media di PM10 durante l uscita degli studenti del Liceo CECIONI: circa 2220 µg/m 3 (per 5 minuti il valore di polveri si è alzato mediamente di 88 volte) 25 µg/m 3 Concentrazione media di PM10 passato l evento: 35 µg/m 3 La rilevazione è stato effettuata tramite uno strumento di misura portatile, che si basa sulla tecnica della nefelometria, in prossimità del cancello della scuola

28 Una concentrazione media di circa 2220 µg/m 3 di PM10 per un intervallo di tempo di 5 minuti, che contributo porta localmente alla concentrazione media giornaliera di PM10? 2220 µg/m 3 x (5/(24*60)) = 7.7 µg di PM10 (7.77 / 50 ) x 100 x 2= 15,55 µg Confrontando questo valore 15% uscita + 15% entrata con la concentrazione media giornaliera di 50 µg/m 3 che la normativa impone come limite, 30% del valore limite otteniamo che soli 10 minuti, portano sulla Quindi: chi studia inquina media giornaliera un digli di smettere contributo medio pari al 30 % del valore limite!!!

29 Grazie per l attenzione n