Combustione: Energia e Industria di trasformazione. Combustione non industriale

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1 aria e clima Emissioni (tonn/anno) annue di PM 10 in provincia per macrosettori (2000) 55% 44 Tutti gli organismi viventi, così come molti batteri, hanno bisogno dell aria, perché le loro attività vitali dipendono dall ossigeno che vi è contenuto. Il deterioramento della qualità di questa risorsa può essere causato da molte attività dell uomo, come la produzione di energia, il riscaldamento, il traffico, l incenerimento dei rifiuti, la produzione industriale, i cantieri edili ed altre attività che rilasciano sostanze inquinanti in atmosfera sotto forma di gas o di particelle. L inquinamento atmosferico è all origine di molti fenomeni negativi per l ambiente, da quelli più locali, come lo smog presente nelle aree urbane e suburbane, a quelli che fanno sentire i loro effetti su una scala territoriale più ampia, come le piogge acide, fino ad arrivare ai fenomeni planetari, come il buco dell ozono e l effetto serra. Quest ultimo in particolare, secondo le stime IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), largamente condivise, ha comportato nell ultimo secolo un riscaldamento dell atmosfera terrestre compreso tra 0,4 e 0,8 C ed un graduale innalzamento del livello dei mari tra i 10 e i 20 cm. Aria I fattori di pressione 1% Combustione: Energia e Industria di trasformazione 1% Combustione non industriale Estrazione e distribuzione di combustibili fossili / geotermia Trasporti su strada - scarichi autoveicolari 10% Le emissioni di inquinanti e le zone critiche Per tutti i principali inquinanti, fatta eccezione per il biossido di zolfo (SO 2 ), l area di maggiore emissione corrisponde alle Zone Critiche del Milanese (comprendente il capoluogo provinciale e altri 64 comuni), secondo quanto emerge dalle stime della Provincia riferite all anno A livello provinciale, si è comunque affermata una tendenza positiva: le emissioni provinciali di tutti gli inquinanti, escluse le polveri sottili e il benzene, per i quali non si dispone di dati sul passato, registrano una diminuzione dal 1990 al 2000 (CORINAIR 1990, Inventario delle emissioni Provincia ) dovuta anche all'efficacia delle politiche di abbattimento attuate nel corso dell ultimo decennio. Tra queste spiccano il rinnovo del parco veicoli circolante, la metanizzazione, il miglioramento delle tecnologie utilizzate nei processi produttivi e dei combustibili bruciati (gasolio ed olio combustibile a basso tenore di zolfo, benzine a basso contenuto di benzene, gasolio emulsionato). Se si analizzano i contributi dei diversi settori alla produzione di polveri sottili (PM 10 ), si nota che, come mostrato in Figura 1, per il 72% essa è legata al settore dei trasporti su strada, valore che si compone di un 55% prodotto dagli scarichi e di un 17% generato dai fenomeni di abrasione dei freni, dei pneumatici e del manto stradale. Il restante 28% deriva principalmente da emissioni di origine industriale e dal riscaldamento di edifici. 10% Altre sorgenti mobili macchinari Agricoltura Combustione nell'industria Processi Produttivi 2% 2% 2% Natura 17% Uso di solventi Lo stato della qualità dell aria Trasporti su strada - abrasioni Trattamento e smaltimento rifiuti Figura 1 - Emissioni annue di PM10 (2000) in provincia per macrosettori (tonn/anno) (Fonte: Provincia, Inventario delle Emissioni, 2000, 2002). Per valutare lo stato della qualità dell aria si tiene conto dei due principali effetti sulla salute umana, quelli acuti o di breve periodo e quelli cronici, dovuti all'esposizione prolungata a livelli di inquinamento. Per facilitare il confronto con il passato si è cercato di utilizzare indicatori e limiti derivati dalla vecchia normativa e confermati dal più recente DM 60/2002. L inquinamento acuto I dati rilevati dalla rete di monitoraggio provinciale evidenziano per l anno 2001 una situazione di criticità rilevante (inquinamento acuto), causato dalle polveri sottili (PM 10 ) e dall ozono (O 3 ).

2 Inquinante atmosferico - E una sostanza che, rilasciata in atmosfera, causa una alterazione delle condizioni chimico-fisiche, tale da arrecare un danno agli ecosistemi ed in particolare all uomo. Smog - Smog è un termine inglese che deriva dall'accoppiamento di smoke (fumo) e fog (nebbia). Nell accezione classica, lo smog è il fenomeno di inquinamento legato all'accumulo di biossido di zolfo e delle particelle nelle ore prossime all'alba, quando il rimescolamento dell aria è minimo (stagione autunnale ed invernale). Piogge acide - E il fenomeno causato dalle trasformazioni chimiche subite dagli inquinanti atmosferici una volta disciolti nelle goccioline di pioggia. Le principali sostanze presenti nelle piogge acide sono l'acido solforico e l'acido nitrico. Buco dell ozono - E il fenomeno di riduzione, in una zona sovrastante l'antartide, dello strato di ozono presente in stratosfera (strato alto dell atmosfera): la funzione dell ozono stratosferico è di assorbire le radiazioni ultraviolette, impedendo che raggiungano il suolo. Effetto serra - Una parte della radiazione solare viene assorbita dalla superficie terrestre, la quale si riscalda e restituisce a sua volta parte del calore sotto forma di radiazioni infrarosse; alcuni gas presenti in atmosfera trattengono una parte di queste radiazioni, provocando un aumento di temperatura: l'effetto serra. Emissione - E la quantità di inquinante rilasciata in atmosfera in un certo periodo di tempo: si misura, ad esempio, in tonnellate/anno. Zona Critica - Si intende una parte del territorio regionale nel quale si supera o si rischia di superare il livello d'allarme per uno o più inquinanti (PM 10, NO 2, CO, O 3 ). Nella provincia sono tre le aree critiche definite dal Piano di Risanamento della Qualità dell Aria della Regione Lombardia e riguardano Milano e 39 comuni limitrofi, 13 verso la provincia di Como e 12 verso la provincia di Varese (area critica del Sempione). PM 10 - Sono polveri presenti nell aria con diametro equivalente inferiore ai 10 micron (un micron corrisponde a un millesimo di millimetro) e possono, se inalate, raggiungere i polmoni fino agli alveoli. Inquinamento Acuto - Descrive il livello di concentrazione massimo raggiunto da un inquinante in un intervallo di tempo breve (1, 8 o 24 ore). µg E una unità di misura, equivalente a un milionesimo di grammo. Si utilizza ad esempio per misurare la concentrazione di inquinanti, quando si vuole indicare la quantità di inquinante presente in un volume d aria (µg/m 3 ). Inquinante (Smog) fotochimico - Sono gli ossidi di azoto, i composti organici volatili e l ozono sotto l'azione della radiazione solare. Lo smog fotochimico si verifica soprattutto in estate nelle ore centrali della giornata in presenza di alta radiazione solare ed elevata temperatura. Inquinante secondario - Si tratta di un inquinante non direttamente emesso dalle fonti, ma che si sviluppa in atmosfera a seguito di reazioni chimiche legate alla presenza di inquinanti e di particolari condizioni meteoclimatiche. Un inquinante primario invece è un inquinante emesso direttamente da una fonte. Le polveri sottili (PM 10 ) Il PM 10, ovvero le polveri sottili prodotte dalle combustioni e dai fenomeni di abrasione, è un inquinante che fa registrare concentrazioni piuttosto elevate durante il periodo invernale, quando le condizioni climatiche stagionali non favoriscono un adeguato rimescolamento dell aria. Il numero massimo di superamenti annui di PM 10 del limite di 50 µg/m 3 previsto dalla normativa per la media giornaliera è pari a 35 (valore obiettivo per il 2005). In provincia, nel 2001, si è assistito ad una media di oltre 90 superamenti per centralina di rilevamento della soglia limite sulla media giornaliera. In particolare, le aree critiche di Como e registrano valori più alti, rispettivamente pari a 96 e 102 superamenti medi per stazione. Non sono presenti dati relativi ai comuni ricadenti nell area critica del Sempione, in quanto nessun comune appartenente a quell area critica possiede centraline di rilevamento per il PM 10. Le stazioni per questo inquinante sono presenti nei comuni di Busto Arsizio e Gallarate, che ricadono nel- l area critica del Sempione, compresa nella provincia di Varese. L ozono (O 3 ) L ozono è un inquinante fotochimico che si forma in condizioni di forte irradiazione solare ed elevate temperature ed è quindi tipico del periodo estivo. In provincia nel 2001 si sono verificati, per ciascuna centralina di rilevamento, in media 27 superamenti della massima media oraria giornaliera rispetto alla soglia di 180 µg/m 3, manifestando la presenza di una situazione critica. La zona che ha visto il numero maggiore di superamenti è l'area critica di Como. Le maggiori concentrazioni di questo inquinante secondario, infatti, si presentano non tanto nell area milanese, caratterizzata da elevata emissione di inquinanti, quanto piuttosto, nelle aree più a Nord, dove le emissioni milanesi sono state trasportate dal vento e dove le reazioni fotochimiche hanno avuto il tempo di formare ozono. Gli altri inquinanti Gli altri inquinanti, biossido di zolfo (SO 2 ), monossido di carbonio (CO) e biossido di azoto (NO 2 ), non hanno fatto registrare superamenti dei valori di riferimento individuati dalla normativa, rivelando una situazione di inquinamento acuto che ormai da tempo è contenuta nei limiti previsti dalla normativa. SU E GIÙ: LA PROVINCIA IN NUMERO Buoni risultati delle politiche di riduzione di alcuni inquinanti (SO 2 e CO). Situazione critica per le polveri sottili (PM 10 ) e per l'ozono (O 3 ). Evidente presenza dell isola di calore nell area metropolitana milanese con incremento della temperatura cittadina. 45

3 L inquinamento cronico Per quanto riguarda l esposizione di lungo termine all'inquinamento atmosferico, in provincia si confermano ancora alti i valori legati alla concentrazione media annua delle polveri sottili (Figura 2) ed, in questo caso, anche di biossido di azoto (Figura 3), soprattutto per quel che riguarda l area critica, in cui viene superato il valore limite per entrambi gli inquinanti. La situazione dell inquinamento cronico, per gli altri inquinanti, presenta una lieve riduzione rispetto ai dati rilevati nella Relazione sullo Stato dell'ambiente del Inquinamento cronico da PM10 in provincia (2000) Le iniziative di risposta Oltre alle iniziative di blocco del traffico, (predisposte dalla Regione nei comuni appartenenti alle zone critiche), vi sono poi iniziative a carattere volontario (come le zone a traffico limitato) che sono state svolte da una minoranza di Amministrazioni locali. Da ricordare sono anche le annuali campagne di controllo dei gas di scarico ( Bollino Blu ) curate dalla Provincia, che interessano ogni volta 700 mila veicoli. Inquinamento Cronico - Descrive il livello di concentrazione medio di un inquinante nel corso di un periodo di tempo sufficientemente lungo, tipicamente un anno. Figura 2 - Inquinamento cronico da PM10 (mg/m 3 ) in provincia (2000) (Fonte: Provincia, Direzione Centrale Ambiente, Elaborazione: Punto Energia, 2002). Inquinamento cronico da NO2 in provincia (2001) 46 Milano, Viale Tunisia. Le diverse condizioni di inquinamento atmosferico (gennaio - febbraio 2003). Figura 3 - Concentrazioni medie annue (2001) di biossido di azoto (mg/m 3 ) nelle aree critiche definite dal Piano di Risanamento della Qualità dell Aria della Regione Lombardia (Fonte: Provincia, Direzione Centrale Ambiente, Elaborazione: Punto Energia, 2002).

4 Clima I fattori di pressione Emissioni totali di CO2 equivalente in provincia L'effetto serra Il contributo al fenomeno dell effetto serra e quindi ai potenziali cambiamenti climatici è legato all emissione di gas serra, la cui quantità viene espressa in CO 2 equivalenti. Milano, Turbigo, Cassano d Adda, Sesto S.Giovanni, Boffalora sul Ticino, Paderno Dugnano, Cologno Monzese, Cinisello Balsamo e Rho sono i comuni con la produzione di CO 2 equivalente più alta (Figura 4). Turbigo e Cassano ospitano sul proprio territorio impianti per la produzione di energia elettrica, che contribuiscono notevolmente alle emissioni. I settori di attività che influiscono maggiormente alle emissioni sono, in primo luogo, le combustioni legate al trasporto su strada, alla produzione di energia elettrica ed alle attività industriali (Figura 5). Nel 2000 l emissione pro capite di gas serra di Milano (6,2 tonnellate/anno per abitante) è stata inferiore al valore nazionale (9,4 tonnellate/anno per abitante). Se però, a seguito dell elevato deficit di energia (vedi il capitolo Energia ), a questo valore si somma il contributo dell anidride carbonica dovuta all energia importata, si stima un aumento, pari a circa il 30%, del valore pro capite di CO 2 equivalente prodotta in provincia. Figura 4 - Emissioni annue (2000) totali di anidride carbonica equivalente (tonn/anno) in provincia, a livello comunale (Fonte: Provincia, Direzione Centrale Ambiente, Elaborazione: Punto Energia, 2002). Emissioni provinciali annue di CO2 equivalente per macrosettori in provincia Combustione: Energia e Industria di trasformazione 12% Combustione nell'industria Gas serra Sono i gas responsabili dell effetto serra. I principali sono: il vapore acqueo (H 2 O), l anidride carbonica (CO 2 ), il metano (CH 4 ) ed il protossido di azoto (N 2 O). CO 2 equivalenti - Sono le emissioni di tutti i gas serra equiparate, negli effetti di riscaldamento della Terra, alla CO 2 secondo tabelle di conversione definite. L effetto del metano CH 4 per il riscaldamento della Terra è equiparabile a 21 volte quello della CO 2, mentre quello del protossido di azoto N 2 O è equivalente a 310 volte quello della CO 2. Combustione non industriale Estrazione e distribuzione di combustibili fossili / geotermia Trasporti su strada - scarichi autoveicolari Altre sorgenti mobili macchinari Agricoltura 34% 18% 3% 0,02% 27% Uso di solventi 3% 1% Natura 1% Processi Produttivi Trattamento e smaltimento rifiuti Figura 5 - Contributo percentuale dei macrosettori alle emissioni annue (2000) di anidride carbonica equivalente in provincia (Fonte: Provincia, Direzione Centrale Ambiente, Elaborazione: Punto Energia, 2002). 47

5 Il contributo alla riduzione delle emissioni di CO 2 equivalente, così come quello di altre province ad elevata emissione, è importante ai fini del raggiungimento degli ambiziosi obiettivi previsti dal Protocollo di Kyoto che, per l Italia, prevedono nel 2010 una riduzione del 6,5% di gas serra rispetto alle emissioni del Microclima in provincia, situazione estiva e invernale 48 I trend climatici decennali La variazione decennale delle temperature è stata misurata per tre centraline di rilevamento (Milano-Brera, Milano- Juvara e Turbigo). Dall analisi della serie storica relativa agli ultimi 20 anni, la variazione decennale della temperatura media mostra un incremento di 0,63 C. Parallelamente, la variazione decennale delle precipitazioni (Milano-Juvara e Milano-Linate) ha fatto registrare un incremento della piovosità annua di poco inferiore agli 84 mm. Il microclima L effetto dell isola di calore, misurato per l area urbanizzata e dei comuni limitrofi, conferma la presenza di un gradiente di temperatura che decresce allontanandosi dal centro della città (Figura 6). L isola di calore è particolarmente marcata nel periodo estivo, quando la radiazione solare è intensa e la riflessione del calore, dovuta alle superfici asfaltate, contribuisce a mantenere alta la temperatura. Nel periodo invernale l isola di calore è presente con un gradiente minore. In questa stagione, l attività degli impianti di riscaldamento contribuisce a mantenere lievemente più elevato il valore della temperatura in città rispetto alle aree agricole circostanti. Il gradiente risulta essere maggiore in direzione Sud-Ovest, mentre si mostra più debole e omogeneo verso le altre direzioni. Clima e benessere Particolari condizioni climatiche, come l afa o il freddo umido, inducono percezioni di disturbo negli individui. Figura 6 - Gradiente termico ( C/10 km) dell isola di calore estiva ed invernale nell intorno dell area urbana milanese e indice di Scharlau estivo e invernale (anno 2001) (Fonte: ARPA Lombardia, Elaborazione: Punto Energia, 2002). Riferendosi all indice di disagio fisico di Scharlau, nel 2001 il disturbo climatico maggiore è stato registrato per il freddo umido più che per il caldo afoso. Rispetto alla RSA 2000, si nota una diminuzione del disagio fisico nel periodo caldo e un incremento invece nel periodo invernale. Isola di calore - E' un fenomeno tipico delle ampie aree metropolitane, dove l alta densità di sorgenti di calore, come i riscaldamenti domestici e le combustioni industriali o da trasporti e la forte cementificazione delle superfici creano un area con temperature mediamente più elevate rispetto alle aree circostanti. Gradiente di temperatura - E' la variazione della temperatura sulla distanza in cui questa variazione è calcolata. Nella Figura 6 il gradiente è rappresentato da una freccia: il gradiente è positivo se spostandosi lungo la linea la temperatura aumenta, viceversa se è negativo. Indice di disagio fisico di Scharlau - E' un indice che esprime il numero di ore in cui vengono superati i valori corrispondenti a condizioni minime di benessere, definite da determinati intervalli di umidità relativa e di temperatura.

6 TABELLA DI SINTESI La prima colonna della tabella di sintesi raggruppa gli indicatori in sottotematiche che descrivono rispettivamente: l influenza diretta delle attività antropiche sull aria (Emissioni), le condizioni attuali di qualità dell aria (Inquinamento acuto e cronico) e le iniziative intraprese per il suo miglioramento (Rete di monitoraggio ed iniziative). Gli indicatori sono stati elaborati sulla base dei dati forniti dalla rete di monitoraggio dell ARPA Città, che consiste in 38 stazioni fisse alle quali si aggiungono 15 stazioni fisse private e un laboratorio mobile. Le aree critiche di Como e Sempione comprendono comuni che ricadono nelle province di Como e Varese : il dato qui riportato si riferisce solo alle stazioni appartenenti alla provincia di Milano. La seconda parte della tabella descrive il Clima attraverso un primo raggruppamento degli indicatori dedicato alle emissioni dei gas serra ed un secondo relativo alle caratteristiche del microclima milanese. Sottotematica Indicatore Unità di misura Valore Area Critica Area Critica Area Critica Aree di Target Trend provinciale Milano Como Sempione risanamento RSA 2000 e mantenim. Emissioni Emissioni di PM10 ton/anno di inquinanti Emissioni di NOx ton/anno atmosferici (2000) Emissioni di C6H6 ton/anno Emissioni di CO ton/anno Emissioni di COVNM ton/anno Emissioni di SOx ton/anno Episodi di Numero medio di superamenti del limite sulla - 92 (7) 96 (3) 102 (1) - 86 (3) 35 - inquinamento media giornaliera del PM10 nel 2001 acuto (2001) Numero medio di superamenti del limite - 27 (20) 25 (9) 31 (3) 22 (1) 28 (7) 0 - sulla media oraria dell'o3 nel 2001 Numero medio di superamenti del limite - 3 (46) 4 (22) 4 (3) 3 (2) 1 (19) 18 - sulla media oraria dell'no2 nel 2001 Numero medio di superamenti del limite - 0 (31) 0 (17) 0 (3) 0 (2) 0 (9) 0 - sulla media delle 8h del CO nel 2001 Numero medio di superamenti del limite - 0 (29) 0 (11) 0 (1) 0 (1) 0 (16) 0 - sulla media giornaliera dell'so2 nel 2001 Inquinamento PM10 media annua µg/m 3 46 (9) 50 (4) 42 (1) - 42 (3) 40 cronico (2001) NO2 media annua µg/m 3 57 (46) 66 (22) 65 (3) 60 (2) 46 (19) 58 SO2 mediana annua µg/m 3 6 (29) 8 (11) 6 (1) 5 (1) 4 (16) 80 C6H6 media annua µg/m (2) 5.1 (2) Rete di Efficienza della rete di rilevamento CO % 94,9 (31) 97,3 (17) 85,1 (3) 97,5 (2) 91,7 (9) 90 - monitoraggio Efficienza della rete di rilevamento O3 % 92,4 (20) 95,1 (9) 83,4 (3) 95,4 (1) 92,1 (7) 90 - (2001) Efficienza della rete di rilevamento PM10 % 72,9 (12) 67,6 (9) 95,3(1) - 85,3 (2) 90 - Efficienza della rete di rilevamento SO2 % 95,1 (29) 97,5 (11) 57,3 (1) 96,7 (1) 95,6 (16) 90 - Iniziative Blocco del traffico sì/totale risposte 48/144 27/30 9/10 9/9 3/ dei comuni Zone a traffico limitato sì/totale risposte 42/142 14/30 4/10 3/9 21/ (2002) Iniziative di informazione sì/totale risposte 24/140 8/29 2/9 1/9 13/ Clima generale Emissioni di CO2 equivalenti ton/anno Effetto serra (2000) Emissioni di CO2 equivalenti pro capite ton/(anno*abitante) 6, Microclima (2001) Variazione decennale della temperatura ( ) C 0, Variazione decennale delle precipitazioni ( ) mm 83, Disagio Fisico da freddo umido % di ore nell'anno Disagio Fisico da caldo umido % di ore nell'anno Isola di Calore - gradiente termico invernale C/10 Km -2, Isola di Calore - gradiente termico estivo C/10 Km -2, Nota: Nei dati relativi all'inquinamento acuto e cronico ed all'efficienza della rete tra parentesi è stato riportato il numero di centraline cui il dato si riferisce. 49