Arpa Lazio: la centralina di rilevamento

QUALITA’ DELL’ARIA
CHINZARI MARISA
ARPALAZIO SEDE RIETI
Quando una risorsa è inquinata?
• Si ha inquinamento tutte le volte che una
risorsa (aria, acqua, suolo) diventa non
idonea ad un determinato uso e ne viene
alterata la naturale composizione
Inquinamento naturale
• Si può quindi affermare che esiste un
“valore di fondo” che dipende dalle fonti e
dalle condizioni climatiche locali
Inquinanti di origine antropica
Al crescere dell’inquinamento dovuto all’uso di
combustibili fossili per produrre energia, al
crescere dell’industria manifatturiera ed infine
all’incremento dell’impiego di prodotti chimici ha
fatto seguito una crescente consapevolezza e
preoccupazione sugli effetti deleteri
dell’inquinamento per la salute e l’ambiente
Inquinamento transfrontaliero
• Negli anni ’60 del secolo scorso fu dimostrata la
correlazione tra le emissioni di biossido di zolfo e
l’acidificazione dei laghi scandinavi
• In risposta a questo problema nel 1974, 34 nazioni
e la Comunità Europea sottoscrissero una prima
convenzione nell’ambito delle Nazioni Unite per
risolvere questo problema
• Successive estensioni della convenzione
riguardano gli ossidi di azoto, i composti organici
volatili (VOC), i metalli pesanti ed i precursori
dell’ozono
Inquinamento: definizione legale
Ogni modificazione della normale composizione o
stato fisico dell'aria atmosferica, dovuta alla
presenza nella stessa di una o più sostanze con
qualità e caratteristiche tali da alterare le normali
condizioni ambientali e di salubrità dell'aria; da
costituire pericolo, ovvero pregiudizio diretto o
indiretto per la salute dell'uomo; da
compromettere le attività ricreative e gli altri usi
legittimi dell'ambiente; da alterare le risorse
biologiche ed i beni materiali pubblici e privati
• Decreto 2 Aprile 2002 n.60 recep.to dir.
CE (valori limite della Q.A. ozono escluso).
• Decr. Lgs.vo 21 Maggio 2004, n. 183
recep.to direttiva euroea relativa all’ozono
nell’aria
• Normative Regionali
Come si controlla la Qualità
dell’Aria nel Lazio?
• Sistema di monitoraggio regionale
• N. stazioni distribuite su tutto il territorio
• N. 2 stazioni per rilevamento inquinanti nella Provincia di
Rieti - N.1 STAZ a Rieti (tipo urbano) e n. 1STAZ a
Leonessa per rilevamento Fondo Regionale
• N. 2 stazioni meteo(rilevamento parametri metereologici
– importanti per una corretta valutazione dell’efficacia dei
provvedimenti)
• Per ogni Provincia la gestione operativa delle unità di
rilevamento, la raccolta e la validazione dei dati è
demandata al centro R.I.A. di Arpalazio competente per
territorio.
In base a quale criterio viene scelta
la locazione di ogni stazione di
rilevamento?(1)
•
•
•
•
Distribuzione della popolazione
Caratteristiche climatiche e morfologiche
Uso del territorio
Inventario delle emissioni
In base a quale criterio viene scelta
la locazione delle stazioni di
rilevamento ?(2)
• Devono fornire dati che siano
rappresentativi dell’esposizione della
popolazione
• Devono fornire dati sulle aree e all’interno
di zone o agglomerati ove si raggiungono
livelli più elevati di concentrazione a cui la
popolazione sia più esposta per un
periodo di tempo significativo
In base a quale criterio viene scelta
la locazione delle stazioni di
rilevamento ?(3)
• I punti scelti devono essere rappresentativi
della loro zona (fino ad alcuni Km2 in siti di
fondo urbano).
• Devono inoltre essere rappresentativi di
situazioni analoghe sebbene non poste
nelle immediate vicinanze.
Classificazioni delle stazioni di
rilevamento
• Per tipo di zona:
urbana, suburbana,rurale
• Per tipo di stazione:
fondo,traffico,industriale
Classificazioni delle stazioni di
fondo
• Non sono influenzate dal traffico urbano o
attività industriali
• Sono situate in posizione tale che il livello di
inquinamento non è influenzato da una singola
fonte o da un’unica strada ma dal contributo
integrato di tutte le fonti sopravvento alla
stazione (Decisione 2001/752/CE)
• Sono punti di campionamento rappresentativi
dei livelli d’ inquinamento caratteristici dell’area.
Classificazioni delle stazioni di
traffico
• Sono situate in posizioni tali che il livello di
inquinamento è influenzato prevalentemente da
emissioni provenienti da strade limitrofe
(Decisione 2001/752/CE).
• Vengono situate in aree in cui si possono
registrare nel tempo elevate variazioni di
concentrazione (es: ore di punta).
• Sono punti di campionamento rappresentativi
dei livelli di campionamento determinati da
emissioni da traffico provenienti da strade
limitrofe, con flussi di traffico medio alti.
Il sistema di monitoraggio nell’area
reatina: gestione dei dati
• Stazione 017 RI p.zza G.Marconi (registrazione dei dati)
(SO2,NOX,PM10,O3,BTX)
• Stazione 037 Leonessa (Fondo) (registrazione dei
dati)(SO2, NOX, O3, PM10, METEO)
• Stazione METEO Rieti
(VV;DV:DVG;T;UMR;PRESS;PIOG;SIGM)
• Invio dati dalle stazioni al centro
• Validazione dei dati
• Utenza
• Archivi
• Bollettini giornalieri
• Rapporto annuale sulla qualità dell’aria
Valori limite dell’inquinamento
atmosferico: episodi acuti
• La legge prevede il monitoraggio dei
cosiddetti “episodi acuti”, i casi cioè alcuni
inquinanti superano per un certo numero di
ore consecutive alcuni indicatori di soglia.
• La legge definisce lo stato di allarme:una
situazione di inquinamento atmosferico
suscettibile di determinare una condizione
di rischio ambientale e sanitario
Episodi acuti
• Il Decreto 183/04 fissa anche un valore soglia
di attenzione (inferiore a quello di allarme)per
l’Ozono
• Valore medio orario > 180 µg/m3
• Quando si verifichi lo stato di attenzione o di
allarme, l’autorità competente informa la
popolazione sui livelli d’inquinamento raggiunti,
sui provvedimenti adottati,ed indica gli eventuali
comportamenti da adottare per limitare
l’esposizione dei gruppi di popolazione più
sensibili.
Valori limite dell’inquinamento
atmosferico: valori annuali
La valutazione dei livelli d’ inquinamento
sono tuuti definiti su base annua.
Gli indicatori limite sono definiti per:
• La protezione della salute umana
• La protezione della vegetazione
• La protezione degli ecosistemi
• Il D.M. 20/05/1991
• ha introdotto nuovi criteri per un controllo
più sistematico ed uniforme
dell’inquinamento atmosferico definendo
un’importante strumento di gestione: i
piani di risanamento della qualità dell’aria
Piano Risanamento della Q. A.
• Strumento di pianificazione con il quale la
Regione Lazio da applicazione alla Dir.
96/62/CE
Obiettivi generali:
• risanamento della Q. A. nelle zone dove
sono stati superati i limiti previsti dalla
normativa o vi è un forte rischio di
superamento,
• il mantenimento della Q.A. nel restante
territorio
Attraverso misure di contenimento e di
riduzione delle emissioni da traffico,
industriali e diffuse.
elementi di sintesi Inquinamento
atmosferico
•
•
•
•
Quadro emissivo
Inquinamento transfrontaliero
Analisi meteoclimatica
Qualità dell’aria
Modellazione dispersione e
trasformazioni chimiche
• Esecuzione simulazioni su due domini di
calcolo
Caratterizzazione delle zone
• Zonizzazione preesistente
• Definizione delle zone del piano
Quadro normativo di base
• La normativa comunitaria e di conseguenza
quella nazionale si articola su due piani:
• la qualità dell’aria; fissa limiti di accettabilità e i
requisiti di qualità per l’aria che respiriamo nelle
città e più in generale sul territorio;
• la disciplina delle emissioni in atmosfera è
rivolta al controllo dell’inquinamento prodotto
dalle aziende e fissa limiti ben precisi per la
concentrazione di un numero rilevante di
parametri misurati ai camini
•
•
•
•
Biossido di Zolfo: SO2 (sorgenti antropiche- impianti termici industriali e domestici
alimentati con combustibili solidi e liquidi(carbone, gasolio) è un gas incolore, irritante,
Biossido di Azoto:NO2 ( motori diesel, benzina, gasolio non catalizzati) impianti
termici ind.li e dom.ci
E’ un inquinante primario ma anche secondario(non viene emesso direttamente dalla
fonte inquinante “precursore” – in questo caso NO e inquinanti atmosferici O3).gas
tossico di colore giallo bruno.
Monossido di Carbonio:CO (sorgenti antropiche- gas di scarico dei veicoli,
funzionanti a basso regime, traffico intenso e rallentato, impianti di risc.to e ind.li. In
alcuni luoghi chiusi quali le metropolitane, i parcheggi multipiano e ai lati di strade strette e chiuse
ai lati (canyon) le concentrazioni di CO possono superare i 115 mg/m 3. Gli effetti acuti del CO
sono riconducibili all’ipossia a carico del sistema nervoso, del sistema cardiovascolare,
dell’apparato muscolare e del circolo fetale.
•
•
Ozono:O3(sorgenti antropiche- motori diesel, benzina, gasolio non catalizzati
lavorazioni ind.li e art.li con emissioni di solventi e altre sostanze organiche volatili. È’
un inquinante secondario e si forma alla presenza di precursori NO2 in condizioni
climatiche particolari, in elevato irraggiamento solare. L’Ozono è un inquinante
caratteristico dei mesi estivi.
Polveri Sottili PM 10- polveri che penetrano nel tratto superiore dell’apparato
respiratorio (cavità nasali, faringe e laringe). Hanno un diametro inferiore a 10 µm.
(sorgenti antropiche- impianti termici industriali e domestici alimentati con combustibili
solidi e liquidi(carbone,olio e gasolio)usura di freni, frizioni, pneumatici,asfalto.
QUALITA' DELL' ARIA - Metodi di
misura degli inquinanti atmosferici
• Il monitoraggio viene realizzato mediante
l’impiego di strumentazione automatica
(analizzatori) contenuta nelle centraline
fisse e/o mobili.
Il campionamento dell’aria avviene con
frequenza oraria e ciascuno strumento
determina la concentrazione
dell’inquinante specifico mediante un
principio analitico caratteristico.
Analizzatore
• è costituito da un sistema di aspirazione
dell’aria (una pompa) che ne preleva una
parte immettendola in una piccola camera,
detta “cella di misura” e che contiene i
dispositivi per la misura.
Analizzatore di CO
• Principio di misura: Assorbimento I.R.
• Modalità di funzionamento: Gli analizzatori
di CO operano secondo il principio
dell’assorbimento IR in accordo alla legge
di Lambert-Beer; sfruttando un massimo di
assorbimento del CO a 467 µm.
Analizzatore di SO2
• Principio di misura: fluorescenza
• Modalità di funzionamento: Nella camera di misura,
attraversata dal flusso di aria campione, una lampada
UV emette, con una certa frequenza, una radiazione alla
lunghezza d’onda di 214 nm. Le molecole di SO2
assorbono energia, a questa lunghezza d’onda,
passando ad uno stato eccitato e permanendo in tale
stato per delle frazioni di secondo. Successivamente,
parte di queste molecole eccitate ritorna allo stato
fondamentale con emissione di radiazione alla
lunghezza d’onda di circa 330 nm (fluorescenza):
Analizzatore di NO - NO2- Nx2
• Principio di misura: chemiluminescenza
• Modalità di funzionamento: in questo
analizzatore si sfrutta la reazione di
chemiluminescenza tra l’NO e l’ozono:
• O3 + NO → NO2* +O2
(1)
• NO2* → NO2 + hν(≈ 700 nm)
(2)
• la misura di NO2.
Analizzatore di O3
• Principio di misura: assorbimento UV
• Modalità di funzionamento: l’analizzatore di ozono sfrutta
l’assorbimento di questo gas nell’UV a 254 nm e poi ne calcola la
concentrazione mediante la legge di Lambert-Beer.
Nella camera di misura entra in modo alternato aria ambiente tal
quale ed aria ambiente preventivamente passata attraverso un filtro
selettivo per l’ozono. Una lampada UV, in grado di emettere alla
lunghezza d’onda appropriata, fa sì che parte della radiazione
venga assorbita dalle molecole di ozono, causando una diminuzione
di intensità che viene registrata da un detector. Dall’alternanza delle
misure con e senza ozono, lo strumento ne determina la
concentrazione in aria ambiente.
Misure di PM10
• Principio di misura: assorbimento
radiazione β
• Questi strumenti, registrano un volume di
aria passato attraverso una membrana
filtrante e determinano la massa del
particolato, sfruttando il principio
dell’attenuazione dei raggi beta emessi da
una piccola sorgente radioattiva.
Misure di Benzene
• Principio di misura: gascromatografia
• Modalità di funzionamento: il monitoraggio
del benzene (C6H6) viene realizzato
mediante strumentazione automatica
(analizzatore BTEX) che effettua il
campionamento dell’aria ambiente con
frequenza oraria e successiva analisi
gascromatografica
Conclusioni
• Con l’approvazione del Piano di risanamento della Q.A. i
Comuni e le Province, insieme all’ARPA Lazio, sono
chiamati, in base alle loro competenze, ad attivare ed
intensificare i controlli sulle emissioni degli inquinanti
industriali, ponendo particolare rilievo alle attività
autorizzative A.I.A. (autorizzazione integrata
ambientale).
• Grande rilievo viene dato alla sensibilizzazione e
informazione della popolazione:il successo delle azioni
del Piano sarà maggiore se la popolazione verrà
coinvolta e resa partecipe dei problemi
dell’inquinamento, rendendosi in questo modo
consapevole della necessità di modificare abitudini in
tema di mobilità e consumo energetico.