COMUNE DI SAONARA PROVINCIA DI PADOVA Decorato con medaglia d argento al merito civile per l eccidio del 28 Aprile 1945 - ASSESSORATO ALL AMBIENTE - STUDIO DELLA QUALITA DELL ARIA DEL COMUNE DI SAONARA Con la collaborazione del Dipartimento di Geo-Mineralogia dell Università di Venezia
Questo opuscolo schematizza la campagna di analisi condotta dall Università di Venezia sulla qualità dell aria del comune di Saonara. L indagine è stata compiuta nel periodo compreso tra maggio 2005 e febbraio 2006 ed è ancora in corso. Chiunque volesse approfondire ulteriormente troverà presto disponibile la documentazione completa nel sito www.comune.saonara.pd.it nella sezione ambiente. Lo scopo di questo opuscolo è di rispondere chiaramente a queste semplici domande: Che COSA si è cercato, quali sostanze? Che EFFETTI potrebbero avere? Da DOVE arrivano e COME si spostano solitamente queste sostanze? QUANTA ne è stata rilevata, in quale concentrazione è presente nell aria del mio comune e, soprattutto, questo valore com è rispetto al LIMITE imposto dalla normativa vigente? COSA La stazione mobile, posizionata nei pressi della Scuola Media Statale di Villatora e segnalata dalla freccia rossa nella figura in copertina, ha rilevato in continuo le seguenti sostanze : anidride solforosa (SO 2 ) PM 10 ozono (O 3 ) ossidi di azoto (NOx) e biossido di azoto (NO 2 ) idrocarburi metanici (MHC) e idrocarburi non metanici (NMHC) Un analisi scientifica deve rilevare anche quei fattori che possono influenzare la concentrazione e lo spostamento delle sostanze inquinanti, per poter interpretare l andamento di queste nel tempo. Questi fattori sono i parametri meteorologici. Per quanto riguarda la determinazione dei parametri meteorologici sono stati rilevati: Temperatura (in gradi Centigradi) Direzione (in gradi del vento) Velocità del vento (in metri al secondo) Settore della direzione del vento Classe di stabilità Pioggia (in millimetri) Irraggiamento solare (in Watt su metro quadro) 2
ANIDRIDE SOLFOROSA L anidride solforosa (SO 2 ) è un tipico prodotto di emissione da processi di combustione. E un gas incolore dall odore pungente e dalle proprietà irritanti ed è attualmente considerato uno dei maggiori inquinanti primari. Una volta immessa nell aria può reagire chimicamente con l ossigeno, il vapore acqueo e le polveri in sospensione per formare diversi tipi di ossidi, acidi e sali. Solitamente esercita i suoi effetti nocivi sulla parte alta dell apparato respiratorio, sciogliendosi nel muco. In associazione alle polveri e particelle liquide, nelle quali viene assorbito, può raggiungere gli alveoli polmonari sui quali esercita direttamente una azione tossica ben più grave. POLVERI ATMOSFERICHE Le polveri possono essere distinte in: Polveri Totali Sospese (PTS) Polveri PM 10, Ø < 10 µm, denominate anche polveri inalabili (in grado di penetrare nel tratto superiore dell apparato respiratorio) Polveri PM 2,5, Ø < 2.5 µm, denominate polveri respirabili (in grado di penetrare nel tratto inferiore dell apparato respiratorio) PM10 Il PM 10 e una componente dell'aerosol atmosferico. La composizione chimica dell aerosol (e quindi del PM 10 ) dipende: dalle sorgenti; dai processi fisici e chimici di trasformazione dell'aerosol stesso; dai processi di trasporto e rimescolamento causati dai moti atmosferici; Effetti dannosi del particolato sull ambiente: riduzione visibilità, formazione nebbie, diffusione radiazione solare; sulla salute: dipendono dalla composizione chimica e dalla granulometria. OZONO L ozono (O 3 ) è un gas incolore dall odore pungente che fa parte dei normali costituenti dell aria. I problemi di inquinamento dell aria da ozono sono legati al significativo incremento che la concentrazione di questo gas subisce in zone immediatamente prossime al suolo a causa dei fenomeni di formazione dello smog fotochimico di cui esso è un importante costituente. Le cause dell inquinamento da ozono sono quindi quelle stesse che provocano l esistenza dello smog fotochimico, ovvero l emissione di idrocarburi e ossidi di azoto. L ozono è dannoso per l uomo e le altre specie animali in quanto è un irritante polmonare. Esso causa diversi problemi respiratori, riduce le funzioni dei polmoni e aumenta la vulnerabilità dell organismo nei confronti delle infezioni dell apparato respiratorio. E inoltre tossico per le specie vegetali e dannoso per alcuni materiali. OSSIDI E BIOSSIDI DI AZOTO I composti dell azoto presenti in maggior quantità nell atmosfera sono l ammoniaca, diversi tipi di sali di NO 3-, NO 2-, NH 4+, e diversi tipi di ossidi di azoto. Gli ossidi di azoto vengono indicati nel loro complesso con la sigla generica di NOx e sono attualmente fra gli inquinanti ritenuti maggiormente pericolosi, sia per l azione specifica dell NO 2, sia per la loro partecipazione alla formazione dello smog fotochimico. 3
Il biossido di azoto (NO 2 ) è un gas dal colore marroncino e dall odore pungente, considerato una sostanza inquinante in quanto irritante polmonare. Esso può anche produrre effetti dannosi sulle piante se presente a concentrazioni abbastanza elevate, ed è la causa del colore marroncino del cielo nelle aree da esso inquinate. IDROCARBURI METANICI E IDROCARBURI NON METANICI Idrocarburi metanici; non sono attualmente considerati inquinanti in senso proprio. Infatti, le concentrazioni alle quali essi diventano tossici sono talmente elevate da risultare improbabili almeno nella nostra atmosfera Idrocarburi non metanici, tra cui gli idrocarburi aromatici (benzene), sono invece da considerarsi inquinanti primari poiché agiscono direttamente e negativamente su varie componenti dell ecosistema: essi sono cancerogeni per l uomo. Il problema principale che deriva dalla presenza di idrocarburi nell atmosfera è la loro partecipazione ai processi di formazione dello smog fotochimico, ai quali prendono parte solo gli idrocarburi non metanici. DA DOVE ARRIVA ANIDRIDE SOLFOROSA I fenomeni di inquinamento da composti sulfurei sono tipici delle aree antropizzate e discendono proprio dalle attività di combustione di materiali contenenti zolfo, fra cui il carbone e gli oli combustibili. L emissione di sostanze sulfuree è solo in minima parte correlata ai sistemi di trasporto. PM10 Gli elementi e composti chimici associati all areosol in aree trafficate sono: Ca, Mg, Zn, P, B, Ba, legati all olio lubrificante delle automobili Pb, Pt, IPA, CO, Benzene, legati alla combustione del carburante e all abrasione della marmitta catalitica Na, Ba, Mo, K, Si, legati al liquido antigelo Mn, Co, Ni, Fe, Al, Cu, legati all usura dei motori delle automobili Na, S, V, Ni, legati alla parte naturale del combustibile OZONO La genesi dell ozono risiede nella fotolisi del biossido di azoto causato dall energia solare: NO 2 energia solare NO + O O + O 2 O 3 La causa che determina l accumulo di ozono nell aria è data dalla presenza di idrocarburi, i quali si legano al monossido di azoto per dare NO 2 al posto dell ozono. Quest ultimo quindi, invece di trasformarsi in ossigeno, si accumula nell atmosfera. 4
OSSIDI E BIOSSIDI DI AZOTO Gli ossidi di azoto vengono indicati nel loro complesso con la sigla generica di NOx e sono attualmente fra gli inquinanti ritenuti maggiormente pericolosi, sia per l azione specifica dell NO 2, sia per la loro partecipazione alla formazione dello smog fotochimico. Di questi sappiamo che NO e principalmente legato al traffico veicolare ed infatti i grafici seguenti indicano che le concentrazioni maggiori si manifestano più intensamente nelle ore di traffico intenso. IDROCARBURI METANICI E IDROCARBURI NON METANICI I veicoli stradali sono considerati tra le sorgenti più importanti di idrocarburi aromatici (40%), ma anche l impiego di solventi, gli impianti termici, le cerntrali termoelettriche e gli inceneritori di rifiuti. COME SI SPOSTANO In generale, la mobilità degli elementi in atmosfera dipende: dalla direzione e velocità del vento dalle condizioni di stabilità in atmosfera dalla piovosità Tutti questi parametri sono stati misurati anche all interno del comune di Saonara. Direzione e velocità del vento 5
Condizioni di stabilità in atmosfera Vengono utilizzate le classi di stabilità di Pasquill Condizione di stabilità Instabilità estrema Instabilità moderata Instabilità leggera Neutralità Stabilità leggera Stabilità moderata Classe di stabilità di Pasquill A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 F + G 6 Piovosità Dal quadro meteorologico appena illustrato emerge che la velocità media del vento è di 1 m/s (cioè 3,6 Km/h), mentre le classi di stabilità indicano per la maggior parte dei giorni neutralità o leggera instabilità. Questo significa che all interno dell area comunale vi è uno scarso ricambio dell aria e dunque una scarsa mobilità degli inquinanti presenti, i quali possono quindi persistere molto a lungo. A questo deve aggiungersi l effetto negativo della scarsa piovosità registrata tra maggio e novembre, riassunta dalla tabella qui sotto. Piovosità in mm Maggio 0.17 Giugno 0.06 Luglio 0.10 Agosto 0.25 Settembre 0.09 Ottobre 0.27 Novembre 5.66 6
QUANTO GIORNO TIPO Il giorno tipo si calcola facendo la media delle concentrazioni degli elementi di tutte le ore di tutti i giorni del periodo considerato. In altre parole, il giorno tipo schematizza la situazione di un giorno scelto a caso nel periodo in cui sono state condotte le misure. Si è cercato di analizzare le combinazioni degli elementi più significativi del periodo considerato. La seguente tabella riassume i valori medi mensili delle varie sostanze rilevati nel periodo maggio-novembre 2005. MESE Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Di seguito, a scopo di confronto, viene riportata la tabella coi limiti imposti dalla normativa per le varie sostanze. inquinante Biossido di zolfo (SO2) Biossido di azoto (NO2) Limiti attuali: DM 02 aprile 2002 n.60 500 µg/m 3 misurato per 3 ore consecutive 350 µg/m 3 concentrazione media oraria da non superare più di 24 volte in un anno 125 µg/m 3 concentrazione media giornaliera da non superare più di 3 volte in un anno 20 µg/m 3 concentrazione media dell anno civile e semestre invernale (1 ottobre - 31 marzo) 400 µg/m 3 misurato per 3 ore consecutive 200 µg/m 3 concentrazione media oraria da non superare più di 18 volte in un anno 40 µg/m 3 concentrazione media dell anno civile Entrata in vigore 19-07-01 Ossidi di azoto (NO X ) 30 µg/m 3 concentrazione media dell anno civile 19-07-01 Polveri fini PM 10 Ozono O3 Idrocarburi non metanici 50 µg/m 3 concentrazione media giornaliera da non superare più di 35 volte in un anno 40 µg/m 3 concentrazione media dell anno civile 50 µg/m 3 concentrazione media giornaliera da non superare più di 7 volte in un anno 20 µg/m 3 concentrazione media dell anno civile In attesa del recepimento della nuova normativa 2002/3/CE che prevede nuovi limiti 200 µg/m 3 concentrazione media di 3 ore consecutive in un periodo del giorno da specificarsi secondo le zone a cura dell Autorità Regionale competente 7 Non prevista Non prevista
CONSIDERAZIONI Sulla base di questa prima parte del monitoraggio, attraverso l integrazione con tutti gli altri dati in fase di raccolta, spazialmente e temporalmente confrontabili, seguirà una complessa fase di interpretazione dei valori al fine di descrivere il sistema aria e cercare di definire le sorgenti impattanti sul territorio. Già ora, alcune criticità sono già evidenti dai dati raccolti. Alcune prime considerazioni possibili e/o valutazioni preliminari sono le seguenti: Le oscillazioni delle concentrazioni delle diverse forme degli ossidi di azoto rilevate (NO, NO X, NO 2 ) sono correlate tra di esse (ciò è logicamente dovuto al fatto che hanno l azoto in comune). Sembrerebbe che i valori massimi di concentrazione degli ossidi di azoto (NO, NO X, NO 2 ) si presentino preferibilmente con temperature più basse, in una fascia compresa tra i 12 e i 20 C piuttosto che tra i 20 e i 26 (in cui sembrano precipitare). La concentrazione di O 3 raggiunge dei picchi in corrispondenza di elevati valori di irradiazione solare (tra i 500-700 W/m 2 c.a.), nelle ore infatti in cui si registrano le temperature più alte. Il biossido di zolfo (SO 2 ) oscilla in maniera poco significativa per riuscire a valutarne la causa e collegarla agli altri valori. Sembra che in corrispondenza di aumenti più consistenti di SO 2 ; anche i valori di O 3 risultano più alti (l eventuale correlazione è da verificare). Si osserva, invece, l aumento conseguente all accensione dei riscaldamenti nel periodo invernale. Come indicato sopra, il PM10 si collega con gli NOx ed il suo aumento molte volte non è collegato al traffico. La situazione di stabilità dei venti (i picchi di velocità sono intorno ai 3,5 m/s pari a c.a. 11 km/h) non giustifica gli aumenti di concentrazione del PM 10, che sembra indipendente anche dagli altri valori. Le variazioni giornaliere possono essere legate al traffico veicolare (più o meno sostenuto nei diversi momenti della giornata), ma i picchi nelle ore notturne risultano particolarmente elevati e correlabili con traffico di mezzi pesanti o emissioni da attività produttive. Nei mesi successivi verrà completato un anno intero di monitoraggio con il mezzo mobile, proseguiranno alcuni campionamenti e si procederà ad analisi strumentali del particolato campionato per valutare la natura degli inquinanti. L esperienza avviata dimostra che risulta molto difficile descrivere la complessità dell atmosfera e che il lavoro richiede importanti risorse e mezzi. Inoltre, l inquinamento atmosferico non risulta limitato ai confini amministrativi delle singole realtà territoriali e, quindi, sempre più è necessario un azione coordinata con la collaborazione degli enti locali confinanti (pubbliche amministrazioni ricadenti in una stessa area e con problemi comuni), degli enti sovraordinati (Regione. Provincia, ARPAV), che hanno risorse e strumenti per proseguire e approfondire l analisi avviata, e da altri enti e soggetti pubblico/privati (gli stakeholders) che risultano coinvolti e interessati alla problematica (es. ZIP). 8