4. Impatti degli scenari emissivi sulla qualità dell aria In questo capitolo sono analizzati gli impatti sulle concentrazioni di biossido di azoto, ozono e PM10, dei diversi scenari emissivi simulati. Gli indicatori descritti qui sono riferiti ai periodi aprile settembre e ottobre marzo. Nel capitolo 5 si descriveranno gli impatti degli scenari usando come indicatori i limiti imposti dalla normativa su base annuale. In questo capitolo sono descritte la distribuzione degli inquinanti sul territorio e le loro riduzioni nei diversi scenari emissivi, senza focalizzarsi sul confronto con i limiti di legge. Perciò il PM10 verrà qui descritto senza applicare la correzione dell errore sistematico a posteriori (par.3.7 pag.34), salvo diversa indicazione nella didascalia delle figure. Tale correzione verrà invece applicata nel capitolo 5. 4.1 Lo scenario BASE: valutazione della qualità dell aria Nel caso base il biossido di azoto presenta le maggiori criticità nel semestre invernale rispetto a quello estivo; raggiunge le concentrazioni medie più elevate nelle aree urbane di Torino, Padova, Bergamo, Brescia e soprattutto Milano. In generale le aree più critiche sono vicine alle maggiori aree urbane e lungo le autostrade (Figura 29). Per l ozono i mesi più critici sono quelli estivi; le aree più critiche comprendono tutta la Pianura Padana e le zone collinari appenniniche e prealpine, ad esclusione di una fascia lungo la costa adriatica di circa 100 km (perciò la Romagna e la Pianura Veneta orientale) e di alcune aree urbane, dove evidentemente le emissioni di ossidi di azoto riducono localmente le concentrazioni di ozono (Figura 30). Le concentrazioni più elevate di PM10 sono nel semestre invernale. La criticità coinvolge tutta la Pianura Padana e Veneta, ma appare meno marcata in Romagna (esclusa Ravenna) e in Friuli. Particolarmente colpite sono l area di Treviso, Padova e Vicenza, l area di Brescia, Bergamo, Milano e Novara e l area di Torino (Figura 31). Figura 29 Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel bacino padano adriatico. A sinistra: nel semestre estivo aprile settembre 2003; a destra: nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004. 36
Figura 30 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) nel bacino padano adriatico nel semestre estivo aprile settembre 2003. A sinistra: medie diurne (fascia oraria 8 20); a destra: numero di giorni in cui il massimo della media mobile supera i 120µg/m 3 (=60ppb). Figura 31 - Concentrazioni medie di PM10 nel bacino padano adriatico. A sinistra: nel semestre estivo aprile settembre 2003; a destra: nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004. 4.2 Impatti dello scenario emissivo CLE2010 Biossido di azoto: dalle riduzioni delle emissioni previste nello scenario CLE2010 trarrebbe beneficio l intera Pianura Padana, con riduzioni delle concentrazioni medie di NO 2 circa del 20%, sia d estate che d inverno (Figura 32 e Figura 33). Ozono: lo scenario CLE2010 vede un lieve calo delle concentrazioni medie diurne, ma soprattutto una riduzione del numero di giornate che non rispettano il limite di protezione della salute umana (120µg/m 3 per la massima media mobile su 8 ore), variabile tra -10% nella Pianura Padana occidentale, -20% nella Pianura Padana orientale e Pianura Veneta, -30% e oltre nelle zone di montagna (Figura 35). PM10: le riduzioni delle concentrazioni medie semestrali sarebbero circa del 15-25%, sia d estate sia d inverno. In particolare, dallo scenario CLE2010 trarrebbe maggior beneficio la fascia della Pianura Padana settentrionale che si estende da Torino a Treviso includendo le aree urbane di Novara, Milano, Bergamo, Brescia, Verona, Padova e Vicenza (Figura 38). 37
Figura 32 Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel semestre estivo aprile settembre 2003 nel bacino padano adriatico. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2010-BPA. Figura 33 - Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004 nel bacino padano adriatico. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2010-BPA. Figura 34 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) nel bacino padano adriatico: medie diurne (fascia oraria 8 20) del semestre estivo aprile settembre 2003. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2010-BPA. 38
Figura 35 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) nel bacino padano adriatico: numero di giorni in cui il massimo della media mobile supera i 120µg/m 3 (=60ppb). Il valore bersaglio per la protezione della salute è di 25 superamenti massimi. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2010-BPA. Figura 36 - Concentrazioni medie di PM10 nel semestre estivo aprile settembre 2003 nel bacino padano adriatico. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2010-BPA. Figura 37 - Concentrazioni medie di PM10 nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004 nel bacino padano adriatico. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2010-BPA. 39
Figura 38 - Riduzione percentuale della media annuale di PM10 nello scenario CLE2010, rispetto al caso base. 4.3 Impatti dello scenario emissivo CLE2020 Biossido di azoto: se si attuasse lo scenario emissivo CLE2020, rispetto al caso base (situazione attuale) le concentrazioni medie si ridurrebbero del 40-50% in estate e del 30-40% in inverno. Il calo delle concentrazioni medie sarebbe meno sensibile (in percentuale) in pianura rispetto alle zone di collina e di montagna (Figura 39 e Figura 40). Ozono: si otterrebbero riduzioni del numero di giornate critiche (massima media mobile su 8 ore >120µg/m 3 ) variabili tra -10% a Milano e Torino, -25% nella Pianura Padana occidentale, -30% nella pianura in Emilia, -40% nella pianura in Romagna, -50% e oltre in montagna (Figura 41 e Figura 42). PM10: le riduzioni percentuali delle medie di PM10 sarebbero più marcate proprio nelle zone più critiche. Nell area torinese e nell area milanese e brianzola -30% e oltre, nel resto della Pianura Padana -25% (Figura 43, Figura 44, Figura 45). Figura 39 Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel semestre estivo aprile settembre 2003 nel bacino padano adriatico. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2020-BPA. 40
Figura 40 - Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004 nel bacino padano adriatico. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2020-BPA. Figura 41 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) nel bacino padano adriatico: medie diurne (fascia oraria 8 20) del semestre estivo aprile settembre 2003. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2020-BPA. Figura 42 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) nel bacino padano adriatico: numero di giorni in cui il massimo della media mobile supera i 120µg/m 3 (=60ppb). Il valore bersaglio per la protezione della salute è di 25 superamenti massimi. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2020-BPA. 41
Figura 43 - Concentrazioni medie di PM10 nel semestre estivo aprile settembre 2003 nel bacino padano adriatico. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2020-BPA. Figura 44 - Concentrazioni medie di PM10 nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004 nel bacino padano adriatico. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo CLE2020-BPA. Figura 45 - Riduzione percentuale della media annuale di PM10 nello scenario CLE2020, rispetto al caso base. 42
4.4 Impatti dello scenario emissivo EMRZERO Lo scenario emissivo EMRZERO non descrive certo una situazione realistica, ma dà alcune indicazioni interessanti. Le concentrazioni residue sul territorio regionale nell ipotesi di un azzeramento delle emissioni sono interamente ascrivibili a fenomeni di trasporto da fuori regione, di trasformazione chimica dei precursori trasportati da fuori regione, di emissione naturale e di erosione. Biossido di azoto: nel semestre invernale le concentrazioni sono sostanzialmente azzerate già a poche decine di chilometri dal confine regionale (Figura 47), mentre nel semestre estivo (Figura 46), pur riducendosi drasticamente, restano più alte rispetto al semestre invernale. Questo avviene perché nella stagione calda le reazioni fotochimiche e il trasporto degli inquinanti e dei precursori sono più efficienti. Ozono: le riduzioni di questo inquinante prettamente secondario sono poco marcate; il gradiente tra il confine settentrionale (da dove arrivano i precursori) e la parte centrale della regione è piuttosto blando (Figura 48), a dimostrazione del fatto che le dinamiche che determinano la formazione dell ozono hanno scale spaziali dell ordine di molte decine o qualche centinaia di chilometri. Invece il fenomeno della rimozione dell ozono da parte degli ossidi di azoto nelle aree urbane ha, come noto, scale spaziali più ridotte: il suo venir meno nello scenario EMRZERO determina addirittura un aumento delle concentrazioni di ozono in alcune aree urbane. PM10: in inverno l azzeramento delle emissioni determina una riduzione drastica delle concentrazioni di PM10, con forti gradienti in prossimità del confine regionale settentrionale (Figura 51); decisamente meno accentuata la riduzione delle concentrazioni nel semestre estivo (Figura 50), quando la maggiore intensità dei venti favorisce erosione e trasporto, e la radiazione solare attiva più efficacemente la formazione di particolato secondario. Figura 46 Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel semestre estivo aprile settembre 2003 in Emilia - Romagna. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMRZERO. 43
Figura 47 - Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004 in Emilia - Romagna. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMRZERO. Figura 48 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) in Emilia - Romagna: medie diurne (fascia oraria 8 20) del semestre estivo aprile settembre 2003. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMRZERO. Figura 49 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) in Emilia - Romagna: numero di giorni in cui il massimo della media mobile supera i 120µg/m 3 (=60ppb). Il valore bersaglio per la protezione della salute è di 25 superamenti massimi. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMRZERO. Figura 50 - Concentrazioni medie di PM10 nel semestre estivo aprile settembre 2003 in Emilia - Romagna. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMRZERO. 44
Figura 51 - Concentrazioni medie di PM10 nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004 in Emilia - Romagna. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMRZERO. Figura 52 Riduzione percentuale della media annuale di PM10 nello scenario EMRZERO, rispetto al caso base. 45
Figura 53 - Numero di giorni in cui la media giornaliera di PM10 supera il limite di 50 µg/m 3, nello scenario EMRZERO. La linea rossa delimita l area in cui il tetto di 35 superamenti annui non è rispettato. In questa figura le stime relative al PM10 tengono conto del bias del modello. 4.5 Impatti dello scenario emissivo EMR1 Biossido di azoto: nello scenario EMR1 le concentrazioni medie di NO 2 si riducono del 30-40%, sia nel semestre estivo (Figura 54), sia in quello invernale (Figura 55). Ozono: impatti blandi sulle medie diurne estive (-8% circa, Figura 56); i giorni di superamento del livello di protezione della salute si riducono del 15-20% (Figura 57). PM10: le medie di periodo del semestre estivo e del semestre invernale si riducono del 25-35% (Figura 58 e Figura 59). Figura 54 Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel semestre estivo aprile settembre 2003 in Emilia - Romagna. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMR1. 46
Figura 55 - Concentrazioni medie di biossido di azoto (NO 2 ) nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004 in Emilia - Romagna. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMR1. Figura 56 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) in Emilia - Romagna: medie diurne (fascia oraria 8 20) del semestre estivo aprile settembre 2003. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMR1. Figura 57 - Concentrazioni di ozono (O 3 ) in Emilia - Romagna: numero di giorni in cui il massimo della media mobile supera i 120µg/m 3 (=60ppb). Il valore bersaglio per la protezione della salute è di 25 superamenti massimi. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMR1. 47
Figura 58 - Concentrazioni medie di PM10 nel semestre estivo aprile settembre 2003 in Emilia - Romagna. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMR1. Figura 59 - Concentrazioni medie di PM10 nel semestre invernale ottobre 2003 marzo 2004 in Emilia - Romagna. A sinistra: caso base; a destra: scenario emissivo EMR1. 48