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A. Bertello1, F. Lollobrigida2, P. Molina1, A. Pannocchia2
1 Città Metropolitana di Torino2 ARPA Piemonte, Dipartimento del Piemonte Nord-Ovest
Analisi della correlazione fra media annuale e numero di superamenti del valore limite per il
PM10
La situazione del Piemonte nel quadro europeo
I valori limite in aria ambiente per il PM10
• 40 µg/m3 come media annuale.
• 50 µg/m3 come media giornaliera da non superare per più di 35 volte
all’anno (90,4° percentile delle medie giornaliere di PM10 deve essere
≤ 50 µg/m3).
• I valori limite sono stati definiti dalla direttiva 1999/30/EC in relazione
alle indicazioni dell’OMS, alla sostenibilità economica e tenendo conto
delle condizioni climatiche avverse che possono limitare la dispersione
degli inquinanti.
Qual è il rapporto tra i due valori limite ?
• I due valori limite non sono proporzionati, il valore limite giornaliero è molto
più severo.
• E’ utile esprimere la relazione fra i due limiti attraverso la curva di
correlazione fra il valore del 90,4° percentile delle medie giornaliere e la
media annuale.
• Si determina così la “media annuale efficace” ovvero il valore di media annua
che statisticamente dovrebbe consentire il rispetto del valore limite
giornaliero.
• Il valore così determinato è utile, soprattutto in esercizi modellistici legati alla
pianificazione, per “progettare” il conseguimento dei valori limite.
• A livello europeo e italiano analisi condotte su serie storiche di dati sino al 2008- 2009 hanno individuato un valore di 30 µg/m3 di “media annuale efficace”
• Oggetto del lavoro è stato quello di aggiornare le valutazioni effettuate ampliando la base dati in termini temporali (per minimizzare l’effetto di specificità meteorologiche) e fare valutazioni “sito specifiche” relativamente al territorio piemontese
• Si è fatto riferimento al periodo 2000-2013 utilizzando :
per Europa e Italia i dati contenuti nel db Airbase
per il Piemonte i dati contenuti nel db del Sistema Regionale di Rilevamento della Qualità dell’Aria
e selezionando tutte le misure di PM10 con copertura annuale dei dati > 90%
Qual è il rapporto tra i due valori limite ?
PM10 IN EUROPA, ITALIA e PIEMONTE - TUTTE LE STAZIONI 2000-2013
AIRBASE V-8 e Banca dati regionale
y = 1,77x - 1,34
R2 = 0,9276
y = 1,88x - 3,70
R2 = 0,8963
y = 1,88x + 2,81
R2 = 0,953
0
50
100
150
200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Media annuale (µg/m3)
90
.4° p
erc
en
tile
de
lle
me
die
gio
rna
lie
re
(µg
/m3)
EUROPA
ITALIA
PIEMONTE
Lineare (EUROPA)
Lineare (ITALIA)
Lineare(PIEMONTE)
Europa e Italia
Piemonte
Qual è la media annuale efficace nei diversi contesti
territoriali?
Europa
Italia
Piemonte
29 µg/m3
20.803 coppie dati
28,4
µg/m3
2.518 coppie
dati
24,7
µg/m3
451 coppie
dati
Perché questa differenza ?
• La distribuzione dei valori delle medie giornaliere non è uguale in tutti i
siti di monitoraggio
• L’entità dei superamenti del valore limite giornaliero può essere molto
diversa a seconda del territorio.
• Queste differenze influiscono sui parametri della retta di correlazione e
di conseguenza sul valore della “media annuale efficace”.
• Nelle stazioni piemontesi - a parità di valore medio annuale -
corrispondono valori più elevati del 90,4° percentile, i punti si collocano
pertanto nella parte medio alta della nuvola di punti europea.
In Piemonte ci sono
situazioni (3 punti in totale)
in cui il VL giornaliero
viene superato anche
quando la media annuale
è inferiore al valore
“efficace”.
Per garantire ovunque il
rispetto del VL giornaliero
la media annuale
dovrebbe scendere ad un
valore pari a circa 22
µg/m3.
Il Piemonte in dettaglio...
Cosa comporta questa differenza ?
• Sul territorio piemontese i due valori limite appaiono ancora più sproporzionati e costringono a sforzi di riduzione delle emissioni superiori per conseguire gli stessi limiti.
• Un analisi mensile e stagionale dei dati misurati in stazioni di fondo a Torino e in altre e aree urbane analoghe in termini di:
popolazione (ca 1.500.000 abitanti)
quantità di particolato primario e di precursori del particolato secondario emesse (EMEP - European Monitoring and Evaluation Program)
evidenzia il ruolo chiave delle condizioni meteorologiche tipiche del bacino padano nei mesi invernali, le quali favoriscono l’accumulo degli inquinanti
PM10 2013 - CONFRONTO FRA LE CONCENTRAZIONI MEDIE MENSILI
0
10
20
30
40
50
60
70
80
gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic
µg
/m3
Torino (UB)IT0554A
Lyon (UB)FR20062
Bruxelles (UB)BETR012
Dusseldorf (UB)DENW071
Torino a confronto con analoghe aree urbane europee
Le differenze nelle
concentrazioni mensili di
PM10 sono marcate solo
nei mesi invernali
non sono imputabili:
al riscaldamento
domestico (4,2% delle
emissioni totali di PM10
primario a Torino)
al traffico veicolare, che
ha una modulazione
temporale abbastanza
costante tranne agosto
Il rapporto tra la concentrazione
media nel trimestre invernale e nel
trimestre estivo a Torino è 3,3 molto
più elevato che nelle atre aree
urbane europee
PM10 2013 - CONFRONTO FRA LE CONCENTRAZIONI RILEVATE
NEL TRIMESTRE INVERNALI ED ESTIVO
3,3
1,9
1,2 1,2
0
10
20
30
40
50
60
70
Torino (UB)
IT0554A
Lyon (UB)
FR20062
Bruxelles (UB)
BETR012
Dusseldorf (UB)
DENW071
µg
/m3
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
rap
po
rto
in
ve
rno
/es
tate
dic-feb giu-ago trim freddo/ trim caldo
DISTRIBUZIONE PERCENTUALE DEI SUPERAMENTI DEL VALORE LIMITE GIORNALIERO
DI PM10 PER STAGIONE - MEDIA 2010-2014
57,7%
14,9%
0,0%
27,3%
60,8%
12,5%
0,0%
26,8%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
dic-feb mar- mag giu-ago set-nov
TO Consolata TO Lingotto
Nella città di Torino in media il 60%
dei superamenti del valore limite
giornaliero di PM10 avviene nel solo
trimestre invernale
Torino a confronto con simili aree urbane europee
Che rapporto c’è tra i limiti di PM10 e PM2,5 ?
• I valore limite giornaliero del PM10 e quello annuale del PM2,5
risultano fortemente correlati, come è naturale aspettarsi.
• Si è costruita per il territorio Piemontese una retta di correlazione fra i
due parametri usando coppie di valori in cui entrambi i parametri
presentavano una percentuale di copertura annuale dei dati pari o
superiore al 90% (67 coppie di dati)
• Il periodo in esame è compreso tra il 2004 (anno di installazione del
primo punto di monitoraggio di PM2,5 in Piemonte) e il 2014
La media annuale efficace di
PM10 (24,7 g/m3) corrisponde a
una media annuale di PM2.5 di
18,6 µg/m3, inferiore non solo al
valore limite in vigore dal
1/1/2015 (25 µg/m3) ma anche a
quello proposto (e da
confermare ) per la fase II (20
µg/m3)
VL giornaliero PM10
VL annuale PM2,5
VL annuale PM10
più conservativo meno facile da
rispettare
meno conservativo più facile da
rispettare
Che rapporto c’è tra i limiti di PM10 e PM2.5 ?
Conclusioni
• E’ opportuno focalizzare le strategie di risanamento sul rispetto del valore limitegiornaliero del PM10.
• Poiché 60% dei superamenti del valore limite giornaliero del PM10 avviene neltrimestre invernale, può risultare opportuno in termini di ottimizzazione delle risorseconcentrare i provvedimenti di limitazione delle emissioni in atmosfera in quelperiodo.
• Il valore limite giornaliero del PM10 risulta più “conservativo” non solo del valorelimite annuale per il PM2,5 in vigore ma anche di quello previsto per la fase II,definito in modo indicativo pari a 20 µg/m3 dalla 2008/50/EC (e da rispettare entro il2020). Di fatto in Piemonte tale valore è già in vigore dal 2005.
• In base a quanto esposto si può stimare che nell’area urbana torinese per il rispettodi tutti i valori limite è necessaria una riduzione delle concentrazioni di PM10 rispettoai valori 2013:
dell’ordine del 40% nelle stazioni di fondo urbano;
dell’ordine del 50% nelle stazioni da traffico.
Grazie per l’attenzione