3 DISPERSIONE DEGLI INQUINANTI IN ATMOSFERA

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3 DISPERSIONE DEGLI INQUINANTI IN ATMOSFERA
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
3 DISPERSIONE DEGLI INQUINANTI IN ATMOSFERA –
VALUTAZIONI MODELLISTICHE
3.1
Introduzione
Al fine di valutare l’impatto sull’ambiente circostante del traffico veicolare sulle principali strade
provinciali e statali della provincia è stato effettuato uno studio modellistico della dispersione dei
principali inquinanti in atmosfera. Per questo studio è stato utilizzato il programma ADMS-Urban
sviluppato in Gran Bretagna da un consorzio governo-industria, la Cambridge Environmental
Research Consultant ed utilizzato diffusamente nel Regno Unito come “regulatory model” ovvero
come strumento riconosciuto per valutare l’efficacia delle politiche di riduzione dell’inquinamento
atmosferico. Si tratta di un modello gaussiano avanzato che utilizza un preprocessore meteorologico
per valutare i principali parametri atmosferici che caratterizzano la dispersione in aria degli inquinanti.
È integrato con i sistemi informativi geografici (GIS) come ArcView e permette, quindi, una
rappresentazione cartografica della dispersione dei diversi inquinanti. I dati relativi al flusso di traffico
sulle strada provinciali, statali e sulle autostrade sono quelli già analizzati nel capitolo precedente.
Nel corso dell’anno 2002 sono state effettuate campagne di misura con l’unità mobile in diverse
località della provincia, in prossimità di arterie di grande traffico. Nel seguito verranno analizzati i dati
delle campagne di misura e verranno confrontati con i risultati della valutazione modellistica di
dispersione degli inquinanti in atmosfera effettuata nello stesso periodo in cui sono state condotte le
campagne di misura.
Verrà, inoltre, analizzato il contributo del traffico veicolare all’inquinamento atmosferico rilevato nella
città di Verona.
3.2
Caldiero - aprile 2002
Una delle fonti di pressione analizzate è rappresentata dalla statale 11 nel comune di Caldiero, in una
zona (località Strà) interessata anche dall’autostrada e dall’imbocco della strada provinciale dell aVal
d’Illasi. Come già in precedenza descritto (capitolo 2) questa arteria stradale sopporta un elevato
traffico costituito per la maggior parte da veicoli leggeri (17300 nei giorni feriali) e di veicoli pesanti
(3600 nei giorni feriali). Scopo di questa analisi è lo studio di come le emissioni stradali influenzino
l’ambiente circostante all’asse viario, la valutazione del contributo all’inquinamento atmosferico del
traffico autostradale rispetto a quello della SS11 e della strada provinciale della Val d’Illasi ed infine il
confronto fra i dati valutati tramite il modello di dispersione e quelli misurati dall’unità mobile.
Dal 26 marzo al 30 aprile 2002 l’unità mobile di misura del Dipartimento ARPAV Provinciale di Verona
è stata posizionata in località Strà, nel comune di Caldiero a poca distanza dalla statale 11.
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vel. vento (m/s)
temperatura °C - umidità %
Figura 3-1: andamento dei principali parametri meteorologici che hanno caratterizzato la campagna di
misura condotta in località Strà nel comune di Caldiero nel periodo 26 marzo – 24 aprile
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umidità %
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29/3
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temperatura °C
velocità vento (m/s)
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 1
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Nella Figura 3-1 è riportato l’andamento dei principali parametri meteorologici nel periodo di misura:
che è stato caratterizzato da numerosi giorni con velocità media del vento superiore a 1 m/s, una
temperatura media pari a 14°C, assenza di precipitazioni.
In Figura 3-2 è riportato l’andamento giornaliero delle concentrazioni di biossido di zolfo, biossido di
azoto, monossido di carbonio e ozono misurate durante la campagna di monitoraggio: non è stato
rilevato alcun superamento dei parametri di legge.
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30/4
28/4
26/4
24/4
22/4
20/4
CO
18/4
NO2
16/4
14/4
12/4
10/4
8/4
6/4
4/4
2/4
31/3
29/3
27/3
O3
concentrazione CO (mg/m3)
SO2 ( g/m3)
120
25/3
concentrazione O3 - NO2 ( g/m3)
Figura 3-2: andamento dei principali inquinanti misurati a Caldiero in località Strà nel periodo 26
marzo - 30 aprile
SO2
Tabella 3-1: valori medi misurati e calcolati tramite il programma ADMS - Urban delle concentrazioni
giornaliere dei principali inquinanti monitorati nel periodo 25 marzo – 30 aprile a Strà – comune di
Calmiero. I valori calcolati si riferiscono alla sola componente traffico
inquinante
SO2
CO
NO2
PM10
C6H6
Valore medio giornaliero misurato
2 µg/m3
1.5 mg/m3
62 µg/m3
36 µg/m3
2 µg/m3
Valore medio giornaliero calcolato
6 µg/m3
0.2 mg/m3
62 µg/m3
9 µg/m3
1.5 µg/m3
In Tabella 3-1 sono posti a confronto i valori di concentrazione media giornaliera rilevati dall’unità
mobile e quelli valutati tramite il programma di dispersione: in generale l’accordo fra dati sperimentali
e calcolati è buono, ciò significa che il traffico stradale costituisce in effetti la fonte più significativa di
inquinamento nella zona presa in esame. Le concentrazioni di PM10 valutate risultano relativamente
basse rispetto a quanto misurato, è necessario però, ricordare che queste simulazioni hanno preso in
considerazione solo la parte primaria del PM10 che si stima contribuire per circa il 10% alla
composizione totale di PM10. Anche le stime di CO sono più basse rispetto a quanto misurato: il
monossido di carbonio è dovuto principalmente al traffico, ma contribuiscono altre fonti quali
riscaldamento domestico, emissioni industriali di cui non si è tenuto conto. Per quanto riguarda il
benzene, la discrepanza fra valori osservati e calcolati può essere attribuita al fatto che le rilevazioni
sperimentali sono state effettuate solo nella settimana 4 – 11 aprile, in un periodo caratterizzato da
velocità del vento superiori a 1 m/s, mentre le simulazioni riguardano l’intero periodo di monitoraggio.
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 2
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
20.0
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concentrazione NO2 - CO
(µg/m3)
concentrazione benzene -PM10
(µg/m3)
Figura 3-3: andamento delle concentrazioni di benzene, PM10, NO2 e CO in funzione della distanza
dall’asse autostradale: valutazioni effettuate con il modello di dispersione degli inquinanti in atmosfera
ADMS-Urban - località Strà comune di Caldiero, periodo 26 marzo – 24 aprile
distanza dall'asse autostradale (m)
benzene
PM10
NO2
CO
Nel grafico di Figura 3-3 è riportato l’andamento delle concentrazioni dei principali inquinanti a due
metri dal suolo, al variare della distanza dall’asse autostradale. La sezione considerata è quella
riportata in Figura 3-4, Figura 3-5, Figura 3-6. Le concentrazioni sono massime in corrispondenza
dell’autostrada e tendono a diminuire allontanandosi dall’asse autostradale, per poi aumentare di
nuovo in corrispondenza della statale 11. Come si può notare anche dall’analisi delle mappe di
concentrazione di Figura 3-4, Figura 3-5 e Figura 3-6 le concentrazioni di inquinanti si mantengono
elevate anche alla distanza di 100 metri dall’asse stradale: l’NO2 supera i 50 µg/m3, il benzene 1
µg/m3. Il contributo del traffico autostradale alla concentrazione in aria degli inquinanti è predominante
rispetto a quello dovuto alla statale 11 in particolare se si analizza la distribuzione di NO2 e PM10
maggiormente legati alla presenza al transito di veicoli pesanti.
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 3
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-4: mappa della concentrazione media giornaliera di benzene a 2 m dal suolo in µg/m3 dovuta
al traffico autostradale e stradale sulla SS 1 nei pressi di Caldiero in località Strà ed alla strada
provinciale della Val d’Illasi
sezione di analisi
500 m
Figura 3-5: mappa della concentrazione media giornaliera di NO2 a 2 m dal suolo in µg/m3 dovuta al
traffico autostradale e stradale sulla SS 1 nei pressi di Caldiero in località Strà ed alla strada
provinciale della Val d’Illasi
sezione di analisi
500 m
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 4
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-6: mappa della concentrazione media giornaliera di PM10 a 2 m dal suolo in µg/m3 dovuta al
traffico autostradale e stradale sulla SS 1 nei pressi di Caldiero in località Strà ed alla strada
provinciale della Val d’Illasi
sezione di analisi
500 m
3.3
Cavalcaselle – maggio 2002
L’influenza del traffico veicolare sulla statale 11 è stato analizzato anche in prossimità del Comune di
Castelnuovo, in località Cavalcaselle nel periodo compreso fra il 1 maggio e il 19 maggio 2002. Anche
in questo caso i dati di partenza sono stati foniti dal censimento dei flussi di traffico effettuato dal
Servizio Viabilità della Provincia di Verona, i dati meteorologici provengono dalla rete di rilevamente
ARPAV e dalle misure effettuate dall’unità mobile. La stima della dispersione degli inquinanti ha
permesso di valutare l’influenza del traffico viario sul territorio circostante l’asse stradale, e il peso
relativo dell’inquinamento dovuto al traffico autostradale, rispetto a quello dovuto al traffico sulla
statale. I dati stimati sono stati confrontati con quelli misurati dall’unità mobile, posizionata in via XXV
Aprile, località Cavalcaselle, nel periodo considerato.
Nella Figura 3-7 sono evidenziati gli andamenti dei principali parametri meteorologici nel periodo
considerato. Confrontando l’andamento della velocità del vento con l’andamento dei principali
inquinanti misurati, Figura 3-8, si nota che nel periodo compreso tra il 7 e il 10 maggio, in cui vi sono
alcune precipitazioni, si ha un abbattimento sia del biossido di zolfo che del biossido di azoto.
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
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La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
umidità %
PIOGGIA mm
19/05/02
18/05/02
17/05/02
16/05/02
15/05/02
14/05/02
13/05/02
12/05/02
11/05/02
10/05/02
09/05/02
08/05/02
07/05/02
06/05/02
05/05/02
04/05/02
03/05/02
02/05/02
temperatura °C
pioggia (mm) - vel. vento (m/s)
45
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0.0
01/05/02
temperatura (°C) - umidità (%)
Figura 3-7: andamento dei principali parametri meteorologici che hanno caratterizzato la campagna di
misura condotta in località Cavalcaselle, via XXV Aprile, nel comune di Castelnuovo nel periodo 1
maggio – 19 maggio
velocità vento (m/s)
100
6
5
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4
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3
O3
NO2
CO
19/5
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17/5
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15/5
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13/5
12/5
11/5
10/5
9/5
8/5
7/5
6/5
5/5
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4/5
1
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3/5
2
20
2/5
40
SO2 (µg/m 3)
7
concentrazione CO (mg/m 3)
120
1/5
concentrazione O3 - NO2(µg/m 3)
Figura 3-8: andamento dei principali inquinanti misurati nel comune di Castelnuovo in località
Cavalcaselle, via XXV Aprile nel periodo 1 maggio – 19 maggio
SO2
In Tabella 3-2 sono confrontati i valori di concentrazione media giornaliera registrati dalla stazione
automatica mobile e quelli valutati tramite la simulazione modellistica di dispersione degli inquinanti.
Anche in questo caso, come si era verificato a Caldiero le concentrazioni di PM10 valutate risultano
essere circa il 20 % di quelle misurate: ciò concorda con il fatto che le simulazioni modellistiche
considerano solo la componente primaria di tale inquinante.
In Figura 3-9 sono confrontati gli andamenti di benzene, PM10, NO2 e CO in funzione della distanza
dall’asse stradale calcolati sulla sezione di analisi evidenziata in Figura 3-10, Figura 3-11 e Figura
3-12 tramite il modello ADMS-Urban. Le concentrazioni sono massime in corrispondenza della strada
e tendono a diminuire allontanandosi dall’asse stradale: tale diminuzione è molto evidente per il
benzene, il PM10 e il CO, mentre la concentrazione di NO2 subisce una variazione molto lieve e il
valore risulta pressoché costante fino a 100 m di distanza dall’asse autostradale.
Nelle Figura 3-10, Figura 3-11 e Figura 3-12 sono riportate le mappe che evidenziano le
concentrazioni di benzene, PM10, NO2 e CO calcolate con il modello a 2 metri dal suolo considerando
sia il contributo dell’autostrada sia quello della statale 11. Dall’analisi delle mappe si nota come il
modello di dispersione utilizzato permetta di mettere ben in evidenza il contributo relativo delle due
sorgenti di traffico.
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 6
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Tabella 3-2: valori medi misurati e calcolati tramite il programma ADMS - Urban delle concentrazioni
giornaliere dei principali inquinanti monitorati nel periodo 1 maggio – 19 maggio in località
Cavalcaselle, via XXV Aprile nel comune di Castelnuovo. I valori calcolati si riferiscono alla sola
componente traffico
inquinante
SO2
CO
NO2
PM10
C6H6
Valore medio giornaliero misurato
2 µg/m3
1 mg/m3
65 µg/m3
37 µg/m3
2 µg/m3
Valore medio giornaliero calcolato
4 µg/m3
0.3 mg/m3
73 µg/m3
6 µg/m3
1 µg/m3
Figura 3-9:andamento delle concentrazioni di benzene, PM10, NO2 e CO in funzione della distanza
dall’asse stradale: valutazioni effettuate con il modello di dispersione degli inquinanti in atmosfera
ADMS-Urban - località Cavalcaselle, comune di Castelnuovo.
400
300
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250
6.0
200
150
4.0
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-10
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0.0
concentrazione CO - NO2
350
10.0
(µg/m 3)
concentrazione benzene - PM10
(µg/m 3)
12.0
distanza dall'asse stradale (m)
benzene
PM10
CO
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
NO2
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La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-10: mappa della concentrazione media giornaliera di benzene a 2 m dal suolo in µg/m3
dovuta al traffico autostradale e stradale sulla SS 11 in località Cavalcaselle nel comune di
Castelnuovo
sezione di analisi
500 m
Figura 3-11: mappa della concentrazione media giornaliera di NO2 a 2 m dal suolo in µg/m3 dovuta al
traffico autostradale e stradale sulla SS 11 in località Cavalcaselle nel comune di Castelnuovo
sezione di analisi
500 m
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 8
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-12: mappa della concentrazione media giornaliera di PM10 primario a 2 m dal suolo in µg/m3
dovuta al traffico autostradale e stradale sulla SS 11 in località Cavalcaselle nel comune di
Castelnuovo
sezione di analisi
500 m
3.4
San Pietro Incariano -
È stato anche analizzata la dispersione degli inquinanti da traffico in prossimità di una strada
provinciale, quella della Valpolicella nel tratto che interessa il comune di San Pietro in Cariano. Dai
dati del censimento effettuato dalla provincia il traffico che insiste su questa arteria è composto in
prevalenza da veicoli leggeri (17300 nei giorni feriali) e da un numero consistente di veicoli pesanti
(1700 sempre nei giorni feriali).
Dal 4 luglio all’ 8 agosto la centralina mobile di rilevamento della qualità dell’aria è stata posizionata in
via Ingelheim nel comune di San Pietro Incariano. Dall’analisi della Figura 3-13 e della Figura 3-14
che mettono in evidenza, rispettivamente, gli andamenti dei parametri meteo e dei principali inquinanti
nel periodo considerato si nota che si ha una diminuzione di tutti gli inquinanti in corrispondenza gli
episodi di precipitazione. Purtroppo in alcuni giorni non sono stati rilevati i valori di concentrazione del
biossido di zolfo a causa di una rottura dell’analizzatore.
Tramite il modello di dispersione degli inquinanti, ADMS – Urban è stata: valutata la distribuzione della
concentrazione di PM10, CO, NO2 e SO2 nello stesso periodo in cui si è svolta l’indagine con l’unità
mobile: in Tabella 3-3 sono posti a confronto i valori medi giornalieri misurati dall’unità mobile e
valutati dal programma di dispersione. I valori sono in buon accordo a testimonianza del fatto che in
quella località la principale fonte di inquinamento è il traffico stradale.
In Figura 3-15 è riportato l’andamento della concentrazione dei principali inquinanti in funzione della
distanza dall’asse stradale: le concentrazioni si dimezzano entro primi 50 metri.
Il mese di agosto non è in genere un periodo critico per quanto riguarda l’inquinamento atmosferico
con l’eccezione naturalmente del parametro ozono: nonostante ciò nei pressi della strada provinciale
le concentrazioni di NO2 rilevate sono abbastanza elevate con picchi di 70 µg/m3 di concentrazione
giornaliera. L’analisi delle mappe di concentrazione media giornaliera di benzene, NO2 e PM10
rappresentate in Figura 3-16, Figura 3-17 e Figura 3-18 mostra chiaramente l’influenza
dell’inquinamento da traffico sul territorio circostante la strada provinciale.
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 9
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
temperatura °C
umidità %
PIOGGIA mm
pioggia (mm) - vel. vento (m/s)
07/08/02
05/08/02
03/08/02
01/08/02
30/07/02
28/07/02
26/07/02
24/07/02
22/07/02
20/07/02
18/07/02
16/07/02
14/07/02
12/07/02
10/07/02
08/07/02
50.0
45.0
40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
06/07/02
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
04/07/02
temperatura (°C) - umidità (%)
Figura 3-13: andamento dei principali parametri meteorologici che hanno caratterizzato la campagna
di misura condotta in via Ingelheim, nel comune di San Pietro Incariano nel periodo 4 luglio – 8 agosto
velocità vento (m/s)
15.00
10.00
5.00
O3
NO2
CO
6/8
3/8
31/7
28/7
25/7
22/7
19/7
16/7
13/7
10/7
7/7
0.00
SO2 (µg/m 3)
20.00
concentrazione CO (mg/m 3)
25.00
90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
4/7
concentrazione O3 - NO2 (µg/m 3)
Figura 3-14: andamento dei principali inquinanti misurati nel comune di San Pietro Incariano in via
Ingelhein nel periodo 4 luglio – 8 agosto
SO2
Tabella 3-3: valori medi misurati e calcolati tramite il programma ADMS - Urban delle concentrazioni
giornaliere dei principali inquinanti monitorati nel periodo 4 luglio – 8 agosto via Ingelhein nel comune
di San Pietro Incariano. I valori calcolati si riferiscono alla sola componente traffico.
inquinante
SO2
CO
NO2
C6H6
Valore medio giornaliero misurato
8 µg/m3
0.5 mg/m3
48 µg/m3
2 µg/m3
Valore medio giornaliero calcolato
4 µg/m3
0.2 mg/m3
44 µg/m3
1.3 µg/m3
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 10
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
250
5.0
200
concentrazione benzene - PM10
(µg/m 3)
6.0
4.0
150
3.0
100
2.0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
0
-80
0.0
-90
50
-100
1.0
concentrazione CO - NO2 (µg/m 3)
Figura 3-15: andamento delle concentrazioni di benzene, PM10, NO2 e CO in funzione della distanza
dall’asse autostradale: valutazioni effettuate con il modello di dispersione degli inquinanti in atmosfera
ADMS-Urban - comune di San Pietro Incariano
distanza dall'asse stradale (m)
benzene
PM10
NO2
CO
Figura 3-16: mappa della concentrazione media giornaliera di benzene a 2 m dal suolo in µg/m3
dovuta al traffico stradale sulla SP della Valpolicella nel comune di San Pietro Incariano
Mezzo mobile
sezione di analisi
500 m
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 11
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-17: mappa della concentrazione media giornaliera di NO2 a 2 m dal suolo in µg/m3 dovuta al
traffico stradale sulla SP della Valpolicella nel comune di San Pietro Incariano
Mezzo mobile
sezione di analisi
500 m
Figura 3-18: concentrazione media giornaliera di PM10 primario a 2 m dal suolo in µg/m3 dovuta al
traffico autostradale e stradale sulla SP della Valpolicella nel comune di San Pietro Incariano
Mezzo mobile
sezione di analisi
500 m
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 12
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Isola della Scala
3.5
L’ultimo caso studiato riguarda la strada statale 12 nei pressi di Isola della Scala. Su questa arteria
transitano circa 8000 veicoli leggeri al giorno (feriale) e 1700 mezzi pesanti. Nel mese di settembre
2002 è stata condotta una campagna di misura con l’unità mobile a Isola della Scala in via Cavour, in
prossimità della strada di accesso principale al paese.
L’andamento dei principali parametri meteorologici è riportato in Figura 3-19: l’ultimo periodo di misura
è stato caratterizzato da alcuni giorni di pioggia che hanno portato ad una diminuzione di tutti gli
inquinanti (Figura 3-20).
In Tabella 3-4 sono riportati i valori misurati e quelli valutati dal modello ADMS – Urban di alcuni
inquinanti: la sottostima da parte della valutazione modellistica è dovuta al fatto che nella posizione in
cui si trovava l’unità mobile erano presenti anche altre fonti di inquinamento. In particolare
nell’effettuare le valutazioni si è tenuto conto solo del traffico della strada statale, mentre l’unità mobile
ha registrato anche l’influenza di altre componenti di traffico.
In Figura 3-22, Figura 3-23 e Figura 3-24 è rappresentata la diffusione di alcuni inquinanti da traffico
veicolare nel territorio circostante la strada statale: le concentrazioni più elevate si riscontrano entro i
primi 30 metri dall’asse stradale.
5.0
0.0
0.0
temperatura °C
umidità %
PIOGGIA mm
pioggia (mm) - vel. vento (m/s)
20.0
24/09/02
10.0
22/09/02
40.0
20/09/02
15.0
18/09/02
60.0
16/09/02
20.0
14/09/02
80.0
12/09/02
25.0
10/09/02
100.0
08/09/02
30.0
06/09/02
120.0
04/09/02
temperatura (°C) - umidità (%)
Figura 3-19: andamento dei principali parametri meteorologici che hanno caratterizzato la campagna
di misura condotta in via Cavour, nel comune di Isola della Scala nel periodo 4 settembre – 24
settembre
velocità vento (m/s)
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
O3
NO2
CO
24/09/02
23/09/02
22/09/02
21/09/02
20/09/02
19/09/02
18/09/02
17/09/02
16/09/02
15/09/02
14/09/02
13/09/02
12/09/02
11/09/02
10/09/02
09/09/02
08/09/02
07/09/02
06/09/02
05/09/02
0.00
SO2 (µg/m 3)
60.00
concentrazione CO (mg/m 3)
16.00
14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
70.00
04/09/02
concentrazione O3 - NO2 (µg/m 3)
Figura 3-20: andamento dei principali inquinanti misurati nel comune di Isola della Scala in via Cavour
nel periodo 4 settembre – 24 settembre
SO2
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 13
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Tabella 3-4: valori medi misurati e calcolati tramite il programma ADMS - Urban delle concentrazioni
giornaliere dei principali inquinanti monitorati nel periodo 4 settembre – 24 settembre in via Cavour nel
comune di Isola della Scala. I valori calcolati si riferiscono alla sola componente traffico.
inquinante
Valore medio giornaliero misurato
Valore medio giornaliero calcolato
3
SO2
5 µg/m
3 µg/m3
3
CO
0.7 mg/m
0.04 mg/m3
NO2
25 µg/m3
42 µg/m3
3
PM10
34 µg/m
1.3 µg/m3
3
C6H6
2 µg/m
0.2 µg/m3
Figura 3-21: andamento delle concentrazioni di benzene, PM10, NO2 e CO in funzione della distanza
dall’asse stradale: valutazioni effettuate con il modello di dispersione degli inquinanti in atmosfera
ADMS-Urban
80
70
2.5
60
50
1.5
40
30
1.0
20
0.5
10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
0
-90
0.0
-100
(µg/m 3)
2.0
concentrazione CO -NO2 (µg/m 3)
concentrazione benzene - PM10
3.0
distanza dall'asse stradale (m)
benzene
PM10
CO
NO2
Figura 3-22: mappa della concentrazione media giornaliera di benzene a 2 m dal suolo in µg/m3
dovuta al traffico stradale sulla SS 12 nel comune di Isola della Scala
sezione di analisi
500 m
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 14
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-23: mappa della concentrazione media giornaliera di NO2 a 2 m dal suolo in µg/m3 dovuta al
traffico stradale SS12 nel comune di Isola della Scala
sezione di analisi
500 m
Figura 3-24: mappa della concentrazione media giornaliera di PM10 primario a 2 m dal suolo in µg/m3
dovuta al traffico autostradale e stradale SS12 nel comune di Isola della Scala
sezione di analisi
500 m
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 15
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
3.6
Anno 2002
Verona
Nell’ambiente urbano il traffico veicolare rappresenta una delle maggiori fonti di inquinamento, in
particolare i livelli di concentrazione di alcuni inquinanti quali il benzene si possono attribuire in toto al
flusso veicolare. In questo rapporto abbiamo voluto riportare i risultati di uno studio preliminare del
contributo del traffico, lungo le autostrade (tratto urbano) e le direttrici cittadine principali,
all’inquinamento atmosferico. Gli inquinanti presi in considerazione sono il benzene, gli ossidi di azoto,
il monossido di carbonio e la componente primaria del particolato fine (PM10).
I dati sul flusso di traffico lungo le autostrade sono stati forniti dalla Società Autostrada Brescia –
Padova e dalla Autostrada del Brennero. Per quanto riguarda le arterie cittadine, strade principali e
cordonali, i dati giornalieri di traffico sono stati forniti dal Centro Responsabilità Mobilità e Traffico del
Comune di Verona sulla base del censimento effettuato nell’anno 2002. I dati di traffico sono stati
rilevati nei mesi di maggio, novembre e dicembre 2002, in alcuni giorni feriali della settimana, ed il
sabato. Per questo studio sono stati elaborati da ARPAV i dati relativi ai soli giorni feriali, in modo da
calcolare il traffico medio giornaliero diurno (TGM diurno feriale). In Figura 3-25 è riportata la
composizione del flusso veicolare sulle strade oggetto di questo studio: le arterie che sopportano il
maggior flusso di veicoli pesanti sono la Strada dell’Alpo, via Sommacampagna, via Golino e –Vr Est.
Il flusso maggiore di veicoli leggeri si registra su viale Colonnello Galliano, la tangenziale Nord, la
Strada per Arbizzano.
Il contributo del traffico dall’inquinamento atmosferico dipende non solo dal numero di veicoli e dalla
loro velocità di marcia, ma anche dalla tipologia e dalla data di immatricolazione: mezzi pesanti o
leggeri, a gasolio o a benzina, immatricolati dopo l’entrata in vigore delle norme Euro I, II o III o
precedentemente. Per questo motivo è importante conoscere la composizione del parco macchine di
Verona: i dati utilizzati sono stati forniti dall’ACI e sono relativi all’anno 2000.
Nei grafici di Figura 3-26 e Figura 3-27sono riportate le emissioni annuali dei principali inquinanti
dovute al traffico veicolare sulle principali arterie cittadine, calcolate sulla utilizzando il programma
EMIT della CERC, che utilizza fattori di emissioni basati sulla metodologia EMEP – CORINAIR.
Le emissioni maggiori di particolato fine (Figura 3-26) si hanno su quelle arterie che sopportano un
forte flusso di veicoli pesanti (camion, autoarticolati e bus) quali la Strada dell’Alpo, tangenziale Nord,
via Sommacampagna, VR Est, via Golino e via Vigasio: in questi casi è maggiore l’emissionie di
polveri sottili rispetto a quella di benzene a differenza di strade cittadine quali Corso Milano o viale
Galliano in cui il traffico è costituito in prevalenza da mezzi leggeri.
Figura 3-25: composizione del traffico veicolare sulle principali strade di Verona (veicoli/giorno) (fonte: Centro di
Responsabilità Mobilità e Traffico Comune di Verona)
2500
30000
2000
25000
20000
1500
15000
1000
10000
500
5000
0
0
Vr Est
viale dal Cero
viale Lavoro
viale Brennero
viale Galliano
via Vigasio
via XX Setttembre
via Valpantena
via Unità Italia
via Tombetta
via Sommac.
via S. Teresa
via Palazzina
via Mattarana
viua Mantovana
via Bassetti
via Lugagnano
via Pancaldo
via Legnago
via Golino
via Mameli
via Gardesane
via Faccio
via Uberti
via Torbido
via Basso
via da Legnago
tang. Nord
str. Santa Lucia
Str. P. Palio
str. Arbizzano
Str. La Rizza
str. Bresciana
str. Alpo
ponte San Franc.
ponte catena
ponte Aleardi
p.zza Libertà
lung. Teodorico
lung. Attiraglio
c.so P. Nuova
c.so Milano
circ. Oriani
leggeri
motocicli
pesanti
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 16
n. veicoli pesanti/giorno
n. veicoli leggeri e motocicli/giorno
35000
25
20
15
10
emissioni (t/anno/Km)
viale Galliano
via XX Settembre
via Torbido
via Mameli
via Palazzina
via Faccio
via Basso Acquar
str. Arbizzano
via da Legnago
via Valpantena
via Golino
via Unità Italia
viale Lavoro
lung. Teodorico
viale Brennero
str. Bresciana
via Legnago
via Uberti
c.so Milano
via Pancaldo
tang. Nord
str. Alpo
ponte San Francesco
via Bassetti
via Vigasio
circ. Oriani
via Mantovana
via Tombetta
Vr Est
viale Dal Cero
ponte Catena
via Gardesane
ponte Aleardi
via Lugagnano
str. Porta Palio
p.zza Libertà
via Sommac.
str. La Rizza
c.so porta Nuova
via Mattarana
via S.Teresa
lung. Attiraglio
str. Santa Lucia
NOx
30
CO
35
Pm10
benzene
900
700
600
500
400
300
200
emissioni (Kg/anno/Km)
800
via Torbido
via XX Settembre
via Golino
tang. Nord
str. Arbizzano
via Palazzina
via Faccio
via Valpantena
via Basso Acquar
via Mameli
viale Galliano
via Legnago
via da Legnago
str. Alpo
viale Lavoro
str. Bresciana
Vr Est
via Unità Italia
viale Brennero
c.so Milano
via Vigasio
via Pancaldo
viale Dal Cero
via Uberti
lung. Teodorico
via Tombetta
ponte San Francesco
via Mantovana
via Bassetti
via Gardesane
via Sommac.
circ. Oriani
ponte Catena
via Lugagnano
ponte Aleardi
str. La Rizza
str. Porta Palio
c.so porta Nuova
p.zza Libertà
str. Santa Lucia
via S.Teresa
via Mattarana
lung. Attiraglio
Pag.3 - 17
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Anno 2002
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Figura 3-26:stima delle emissioni annuali di benzene e PM10 primario (in Kg/anno(Km) dovute al
traffico veicolare sulle principali arterie cittadine, calcolate col modello matematico EMIT (fonte dei dati
di traffico: Centro di Responsabilità Mobilità e Traffico Comune di Verona)
1200
1100
1000
100
0
Figura 3-27: stima delle emissioni annuali di monossido di carbonio (CO) e ossidi di azoto (NOx) (in
tonnellate/anno/Km) dovute al traffico veicolare sulle principali arterie cittadine, calcolate col modello
matematico EMIT (fonte dei dati di traffico: Centro di Responsabilità Mobilità e Traffico Comune di Verona)
50
45
40
5
0
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Il periodo oggetto di studio della dispersione degli inquinanti in atmosfera va da novembre 2002 a
marzo 2003. La scelta di questo periodo è stata dettata dalle anomalie meteorologiche che hanno
fatto dell’inverno 2002-2003 uno dei più critici dal punto di vista dell’inquinamento atmosferico.
In Figura 3-28, Figura 3-29 e Figura 3-30sono riportate le mappe di concentrazione di benzene, NO2 e
PM10 nel periodo in oggetto. Come si vede il contributo del traffico cittadino alla concentrazione in
aria di benzene è confrontabile con quello dell’autostrada. In particolare i punti critici sono Corso
Milano, Barriera Borgo Roma, via Mameli.
Per quanto riguarda gli altri inquinanti oggetto di studio, monossido di carbonio, ossidi di azoto e
PM10 il contributo delle autostrade è dominante rispetto a quello delle strade cittadine prese in
considerazione.
In Tabella 3-5 sono posti a confronto i risultati delle rilevazioni delle concentrazioni di benzene
effettuate con i campionatori passivi (radielli) e le stime effettuate con il programma di dispersione
degli inquinanti ADMS – Urban.
Tabella 3-5: confronto delle concentrazioni medie giornaliere di benzene (in µg/m3) misurate con
rivelatori passivi e calcolate con il modello di dispersione ADMS – Urban nel periodo novembre 2002 –
marzo 2003. I valori calcolati si riferiscono alla sola componente traffico.
Via Mameli
Via Mantovana
C.so Milano
Barriera B.go Roma
Porta Vescovo
Via San Giacomo
concentrazione di benzene
calcolato(µg/m3)
4
2
5
3
6
2
concentrazione di benzene misurato
(µg/m3)
7
8
7
10
7
4
Tabella 3-6: confronto delle concentrazioni medie giornaliere di NO2, CO e SO2 misurate con rivelatori
passivi e calcolate con il modello di dispersione ADMS – Urban nel periodo novembre 2002 – marzo
2003. I valori calcolati si riferiscono alla sola componente traffico.
NO2
misurato
Corso Milano
54 µg/m3
NO2
calcolato
55 µg/m3
CO
misurato
2 mg/m3
CO
calcolato
0.3 mg/m3
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
SO2
misurato
2.6 µg/m3
SO2
calcolato
0.7 µg/m3
Pag.3 - 18
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-28: mappa della concentrazione media giornaliera del benzene (µg/m3) dovuto ai flussi
veicolari sulle principali arterie cittadine e autostrade a Verona nell’inverno 2002 - 2003
Via Valpantena
Via Mameli
Corso Milano
Via Unità d’Italia
A4
A22
Figura 3-29: mappa della concentrazione media giornaliera di NO2 (µg/m3) dovuto ai flussi veicolari
sulle principali arterie cittadine e autostrade a Verona nell’inverno 2002 - 2003
Via Valpantena
Via Mameli
Corso Milano
A22
Via Unità d’Italia
A4
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 19
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-30: mappa della concentrazione media giornaliera di PM10 primario (µg/m3) dovuto ai flussi
veicolari sulle principali arterie cittadine e autostrade a Verona nell’inverno 2002 - 2003
Via Valpantena
Via Mameli
Corso Milano
Via Unità d’Italia
A4
A22
In Figura 3-30 è rappresentata la mappa della concentrazione media giornaliera di polveri sottili. I
valori relativamente bassi sono dovuti al fatto che si è considerata solo la componente primaria dovuta
alla combustione nei motori degli autoveicoli. Non è stata considerata la componente dovuta al
risollevamento, all’usura dei freni e pneumatici ed ai fenomeni di condensazione gas-particella che
avvengono in atmosfera dando origine a PM10 secondario. Si stima che la componente primaria,
derivante dal traffico sia pari a circa il 10 – 15 % del totale del PM10. La concentrazione locale di
PM10 è inoltre, influenzata da fenomeni di trasporto a macroscala, particolarmente importanti in
periodi caratterizzati dalla persistenza di condizioni anticicloniche come il periodo preso in esame.
Al fine di evidenziare il contributo del traffico veicolare è stata studiata la dispersione degli inquinanti
nell’ora di punta (8 del mattino). Le condizioni meteorologiche considerate sono quelle che hanno
caratterizzato un giorno particolarmente critico, il 15 febbraio 2003 in cui le concentrazioni giornaliere
di PM10 a Corso Milano hanno raggiunto il valore di 99 µg/m3 ed il benzene la concentrazione
giornaliera di 13 µg/m3 . I risultati sono riportati in Figura 3-31, Figura 3-32 e Figura 3-33.
Le arterie che contribuiscono maggiormente ai livelli di inquinamento in atmosfera sono Corso Milano,
via Mantovana, via Mameli, via Faccio , via Valpantena ed il collegamento con Verona Est
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 20
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-31:mappa della concentrazione oraria di benzene (in µg/m3) dovuta al traffico veicolare sulle
principali arterie della città di Verona nell’ora di punta (8 del mattino)
Via Valpantena
Corso Milano
Via Mameli
Via Unità d’Italia
Via Mantovana
Figura 3-32: mappa della concentrazione oraria di NO2 (in µg/m3) dovuta al traffico veicolare sulle
principali arterie della città di Verona nell’ora di punta (8 del mattino)
Via Valpantena
Corso Milano
Via Mameli
Via Unità d’Italia
Via Mantovana
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 21
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Figura 3-33: mappa della concentrazione oraria di PM10 primario (in µg/m3) dovuta al traffico
veicolare sulle principali arterie della città di Verona nell’ora di punta (8 del mattino).
Via Valpantena
Corso Milano
Via Mameli
Via Unità d’Italia
3.6.1 La valutazione della dispersione degli inquinanti: le fonderie Riva
Gli stabilimenti delle ex officine e fonderie Galtarossa, divenuti parte del gruppo Riva Acciaio, si
possono annoverare fra le ditte produttive “storiche” della città di Verona. Un tempo sorgevano in
un’area periferica della città, in una zona adibita a produzione agricola. La città si è sviluppata con il
passare degli anni inglobando anche l’area delle officine Galtarossa che occupano una zona
compresa fra il fiume Adige e la ferrovia, adiacente al cimitero monumentale, non lontana dal centro
cittadino. La presenza di un’attività produttiva “pesante” nell’ambito urbano da origine ad un notevole
impatto ambientale sia a causa dell’aumento del traffico di autocarri in arrivo ed in partenza dalla ditta
Riva, sia a causa delle emissioni da parte degli impianti produttivi. Per quanto riguarda quest’ultimo
aspetto si devono sottolineare gli sforzi effettuati per aggiornare gli impianti e diminuire l’impatto
emissivo.
L’istogramma (Figura 3-34) che rappresenta l’andamento delle emissioni di polveri dai camini della
ditta Riva evidenzia la diminuzione dovuta all’introduzione di sistemi di abbattimento più efficaci.
Fino al 1991 i forni di fusione erano dotati di un poco efficiente impianto di abbattimento ad umido,
inoltre c’erano elevate emissioni secondarie (cioè non dai camini) dovute alla fuoriuscita di polveri
dalla finestratura durante il caricamento dei forni. Nel 1990 sono state misurate emissioni di 17,3 kg/h
di polveri. Nel 1991 è entrato in funzione un sistema di abbattimento a secco (cappe di aspirazione)
che ha ridotto notevolmente le emissioni secondarie, ed anche quelle dai forni di fusione, portando le
emissioni totali a valori dell’ordine di 5-10 kg/h.
Nel 1998 è entrato in funzione un secondo sistema di abbattimento a secco, che ha sostituito quello a
umido ed ha permesso una riduzione ulteriore delle emissioni, portandole a valori dell’ordine di 1,5-3
kg/h.
È stata, inoltre, valutata tramite il modello ADMS – Urban la dispersione delle polveri totali sospese,
emesse dai camini dei forni di fusione della ditta Riva, sul territorio urbano di Verona nel periodo
novembre 2002 – marzo 2003.
Le caratteristiche dei due camini sono le seguenti:
altezza
Diametro
sezione
30 m
5.2 m
21 m2
Temperatura dei fumi
Velocità dei fumi
portata
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
70 °C
11 m/s
6669000 Nm3/h
Pag.3 - 22
La qualità dell’aria nella provincia di Verona
Anno 2002
Le emissioni dei due camini sono state misurate nell’ambito del programma annuale di verifica delle
emissioni industriali dal personale del Dipartimento Provinciale ARPAV di Verona, le emissioni
misurate sono le seguenti:
camino n. 19 – reparto fonderia
2.0 mg/Nm3
camino n. 22 – reparto fonderia
1.4 mg/Nm3
Figura 3-34: emissioni di polveri dovute all’attività di fonderia della ditta Riva Acciaio
polveri (kg/h)
20
18
16
14
12
10
8
6
introduz. impianto di
abbattimento a secco
introduz. 2° impianto di
abbattimento a secco
4
2
0
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
anno
Come si vede dalla Figura 3-35 in condizione dell’atmosfera poco dispersive come quelle che hanno
caratterizzato il periodo in oggetto il punto di maggior ricaduta si situa nelle vicinanze della sorgente.
Le altre aree maggiormente interessate dalle emissioni di polveri sono il centro storico di Verona e la
zona a Sud-Est.
Figura 3-35: mappa della concentrazione media giornaliera delle polveri totali sospese dovute alle
emissioni della ditta Riva Acciaio (in µg/m3): periodo novembre 2002 – marzo 2003
Arena di Verona
Riva Acciaio
500 m
Cap. 3 – Dispersione degli inquinanti –valutazioni modellistiche
Pag.3 - 23