2012_ARPA Lazio_report sullo stato della qualità dell'aria nella regione Lazio 2011

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Report - AriaReport / Aria 01RAPPORTO SULLO STATO DELLA QUALITÀ DELL’ARIA NELLA REGIONE LAZIO 20112012RAPPORTO SULLO STATO DELLA QUALITÀ DELL’ARIA NELLA REGIONE LAZIO 2011Report / Aria 01Report 2012 DTO. DAI 012012Rapporto sullo stato di qualità dell’aria nella regione Lazio 2011A cura di: ARPA Lazio, Servizio Tecnico, Centro Regionale Qualità dell’Aria Roberto Sozzi, Andrea Bolignano, Silvia Barberini, Alessandro D. Di GiosaAbSTRACT: In this report is made an assessment of air quality of Lazio region based on data collected from stations of the regional automated network. The pollutants treated in this study are chosen among those for which the current legislation sets standard indexes, in particular: benzo(a)pyrene, arsenic, cadmium, nickel, lead, carbon dioxide, nitrogen dioxide, benzene, PM10, PM2.5, sulfur dioxide, ozone. It examines the time period between 2009 and 2011 for micropollutants, and between 2005 and 2011 for all other pollutants considered, with a special emphasis on the most recent surveys compared with those of previous years. The air quality analysis is integrated with the results of a modeling assessment for the year 2010 for PM10 and NO2, to provide a picture of how pollution is distributed in Lazio. To obtain a result as realistic as possible, the concentration fields provided by the forecasting system in 24 hours have been combined with experimental measurements using data fusion with the Optimal Interpolation technique. In the maps obtained by this method appears a territorial division confirmed by the analysis of the monitorings: the concentration levels calculated in the Apennines are less than those estimated in the Valle del Sacco and in the urban mass of Rome, while in the coastal area, the situation seems be more critical in the south of the region. The monitorings presented in the report show that benzo(a)pyrene, arsenic, cadmium, nickel, lead, carbon monoxide, nitrogen dioxide and benzene have always levels lower than legislation limits and not critical in Lazio region. However, a tightening of policies of emissions reduction of particulate matter, nitrogen dioxide and ozone, will be required for an improvement of air quality. The comparison between values of different years also shows, despite some differences between the various pollutants, that 2010 proved to be a year of weather conditions particularly favorable to the dispersion of the air masses, which lead to detection of lower concentrations for most of the contiguous years.Keywords: air, quality, atmosphere, concentrations, pollutants, atmospheric pollution, monitoring, monitoring stations, benzo(a)pyrene, arsenic, cadmium, nichel, lead, carbon monoxide, nitrogen dioxide, benzene, PM10, PM2.5, sulphur dioxide, ozone.RIASSUNTO: In questo rapporto si realizza una valutazione della qualità dell’aria del Lazio basata sui dati rilevati dalle centraline della rete regionale. Gli inquinanti oggetto dello studio sono scelti tra quelli per cui la normativa attuale stabilisce degli standard; in particolare: benzo(a)pirene, arsenico, cadmio, nichel, piombo, anidride carbonica, biossido di azoto, benzene, PM10, PM2.5, biossido di zolfo, ozono. Si esamina il periodo di tempo tra il 2009 e il 2011 per i microinquinanti, e tra il 2005 e il 2011 per tutti gli altri inquinanti considerati, con un particolare riguardo per le rilevazioni più recenti a confronto con quelle degli anni passati. L’analisi sulla qualità dell’aria è integrata con i risultati di una valutazione modellistica effettuata per l’anno 2010 per PM10 e NO2, per fornire un quadro di come l’inquinamento si distribuisca sul territorio laziale. Per ottenere un risultato il più realistico possibile, i campi di concentrazione forniti dal sistema previsionale a 24 ore sono stati combinati con le misure sperimentali mediante data fusion (assimilazione a posteriori) utilizzando l’Optimal Interpolation come tecnica interpolativa. Dalle mappe così ottenute si evidenzia una suddivisione territoriale che l’analisi dei monitoraggi conferma: i livelli di concentrazione calcolati in zona appenninica sono inferiori a quelli stimati nella zona della Valle del Sacco e nell’agglomerato di Roma, mentre nella zona litoranea la situazione sembra essere più critica nell’area sud del territorio regionale. I monitoraggi presentati nel rapporto evidenziano come benzo(a)pirene, arsenico, cadmio, nichel, piombo, monossido di carbonio, il diossido di azoto e benzene siano sempre inferiori ai limiti stabiliti per normativa, e non rappresentino, di fatto, criticità per il territorio laziale. Si renderà, invece, necessario un inasprimento delle politiche volte alla riduzione delle emissioni di polveri sottili, biossido di azoto e ozono, per un futuro risanamento della qualità dell’aria. Dal confronto tra anni diversi si evince inoltre che, al di là di alcune differenze tra i vari inquinanti, il 2010 si è mostrato un anno dalle condizioni metereologiche particolarmente favorevoli alla dispersione delle masse d’aria, con conseguente rilevazione di concentrazioni per gran parte inferiori agli anni contigui. Parole Chiave: aria, qualità, atmosfera, concentrazioni, inquinanti, inquinamento atmosferico, monitoraggio, stazioni di rilevamento, benzo(a)pirene, arsenico, cadmio, nichel, piombo, monossido di carbonio, biossido di azoto, benzene, PM10, PM2.5, biossido di zolfo, ozono.Contatto autori: craria@arpalazio.it©ARPA Lazio - Rieti 2012 Riproduzione autorizzata citando la fonteCoordinamento editoriale: ARPA Lazio – Divisione Polo didatticoFigura copertina: Mappa di concentrazione NO2 media annua 2010 su dominio regionale (4x4 Kmq).INDICELEGENDA ............................................................................................................... Pag.41. IMPATTO AMBIENTALE E SANITARIO DEGLI INQUINANTI .................................7INTRODUZIONE ......................................................................................................“2. QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO .........................................................“112.2. Quadro normativo nazionale..................................................................“113. LA RETE DI RILEVAMENTO REGIONALE ............................................................“174.1. Caratteristiche del territorio.....................................................................“2.1. Quadro normativo europeo ................................................................... 2.3. Quadro normativo e regolamentare regionale ...................................4. LO STATO DELLA QUALITÀ DELL’ARIA .............................................................. 4.1.1. Valutazione modellistica 2010 ..............................................................““ “ ““511152323234.2. Qualità dell’aria a livello provinciale......................................................“284.2.2. Roma Capitale.......................................................................................“304.2.1. IPA e metalli nella provincia di Roma..................................................“284.2.3. Provincia di Roma..................................................................................“464.2.5. Provincia di Viterbo ...............................................................................“734.2.4. Provincia di Frosinone............................................................................ 4.2.6. Provincia di Latina .................................................................................4.2.7. Provincia di Rieti.....................................................................................CONCLUSIONI ....................................................................................................... RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI ..................................................................................INDICE DELLE ILLUSTRAZIONI ................................................................................ INDICE DELLE TABELLE ...........................................................................................METADATI DEL DOCUMENTO ...............................................................................“““59 8497“ 111 “ 113“ 115“ 119“ 1234 LEGENDA Acronimo AOT 40 ARPA baP bTX CE COV DDL DGR DL DLgs DM DPCM DPGR DPR IPA ISPRA LR MATTM PM10 PM2.5 UE VOCDefinizione Accumulated Ozone Exposure (l’esposizione all’ozono accumulata) superiore alla soglia di 40 parti per miliardo Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale Benzo(a)Pirene Abbreviazione per “Benzene-Toluene-Xilene” Comunità Europea Composti Organici Volatili Disegno Di Legge Deliberazione della Giunta Regionale Decreto Legge Decreto Legislativo Decreto Ministeriale Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri Determinazione del Presidente della Giunta Regionale Decreto del Presidente della Repubblica Idrocarburi Policiclici Aromatici Istituto Superiore per la Ricerca e la Protezione Ambientale Legge Regionale Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare Polveri inalabili (particelle con diametro aerodinamico minore di 10 µm) Polveri respirabili (particelle con diametro aerodinamico inferiore a 2,5 µm) Unione Europea Volatile Organic Compounds (Composti Organici Volatili)INTRODUZIONE Scopo del presente documento è fornire le informazioni e i dati ambientali sulla qualità dell’aria necessari per l’adozione o l’intensificazione di provvedimenti di risanamento o di pianificazione del territorio; conoscere per gestire meglio il territorio, con maggiore riguardo per le aree urbane e quelle prossime a nuclei produttivi inquinanti. Pertanto, viene di seguito presentato un quadro d’insieme della qualità dell’aria e della sua evoluzione temporale, con un’analisi pluriennale così da mettere in evidenza gli elementi di criticità ed individuare gli strumenti di miglioramento relativi ai diversi inquinanti e alle differenti aree del territorio regionale. Nella presentazione sono stati utilizzati elaborati grafici e tabelle relativi al periodo di osservazione dal 2005 al 2011 a colmare il lasso di tempo intercorrente dall’ultimo Rapporto di qualità dell’aria del 2004. L’esame dei dati rilevati è stato affrontato riferendosi ai valori limite e valori obiettivo definiti dalla normativa nazionale vigente di cui viene riportata una sintesi. Viene analizzata l’evoluzione dei livelli di inquinanti sul territorio della regione Lazio, al fine di indagare quale sia la qualità dell’aria, con particolare attenzione al territorio di Roma Capitale, sulla base dei rilievi sperimentali effettuati dalla rete regionale di monitoraggio dell’aria di ARPA Lazio. Il documento è articolato in una presentazione della normativa europea e nazionale di riferimento sulla base della quale si definiscono le caratteristiche e la struttura della rete di rilevamento, una descrizione della rete di monitoraggio dell’aria del Lazio e una sezione dedicata alla valutazione dello stato della qualità dell’aria per ogni provincia (l'area urbana di Roma Capitale viene trattato isolatamente dalla provincia), dei “trend” temporali e alla presentazione dei dati di dettaglio rilevati nelle singole stazioni di monitoraggio della rete di rilevamento della qualità dell’aria.51. IMPATTO AMbIENTALE E SANITARIO DEGLI INQUINANTI Per inquinamento atmosferico si intende l’alterazione chimico-fisica dell’aria rispetto alle sue “condizioni naturali”. Definire queste ultime è in genere molto difficile a causa della varietà dei fenomeni naturali che concorrono all’alterazione della composizione dell’aria, come le attività vulcaniche, il trasporto transfrontaliero di polveri e di ozono o la semplice decomposizione vegetale ed animale.Accanto a tali meccanismi, assume particolare rilevanza l’immissione in atmosfera di inquinanti prodotti dalle attività umane come quelle industriali o i trasporti. In generale una prima classificazione porta alla suddivisione di tali inquinanti in due classi principali: - Primari: sono emessi direttamente dalle sorgenti (veicoli, impianti industriali, etc.) e sono sostanze in grado di provocare danni acuti o cronici alla salute umana come il monossido di carbonio, benzene, monossido di azoto, particolato atmosferico, biossido di zolfo, piombo;- Secondari: sono prodotti di reazioni chimiche tra inquinanti primari o tra essi e componenti naturali presenti in atmosfera come il biossido di azoto e l’ozono.Di seguito viene fornita una descrizione dei possibili effetti sulla salute umana e sulla vegetazione causati da alcuni degli inquinanti presenti in atmosfera.• biossido di zolfo – SO2 Gli ossidi di zolfo e i loro derivati provocano sull’uomo effetti che vanno da semplici irritazioni delle mucose (vie respiratorie e occhi), nel caso di breve esposizione a concentrazioni elevate, sino a fenomeni di broncocostrizione per esposizioni prolungate a quantitativi anche non elevati. Per quanto riguarda la vegetazione, sono i maggiori responsabili del fenomeno delle “piogge acide”. Con le precipitazioni, infatti, questi composti vengono veicolati al suolo dove causano danni alle foreste (distruggono il sistema linfatico delle piante provocando necrosi), con conseguente depauperamento della copertura vegetale e inaridimento di vaste aree. Provocano, inoltre, danni al patrimonio artistico e monumentale. • Monossido di carbonio - CO A causa della sua elevata capacità di legarsi all’emoglobina (circa 200 volte superiore a quella dell’ossigeno) il CO può provocare un abbassamento delle funzioni vitali fino a determinare la morte nel caso di concentrazioni particolarmente elevate, caso che non si verifica in ambiente esterno. Per quanto concerne la vegetazione, alcuni studi dimostrano l’influenza negativa del CO sulla capacità di alcuni batteri radicali di fissare azoto con conseguente riduzione dello sviluppo della pianta. • Ossidi di azoto - NOx L’azione dell’ossido di azoto (NO) sull’uomo è relativamente blanda; inoltre, a causa della sua rapida ossidazione a biossido di azoto, si fa spesso riferimento solo a quest’ultimo inquinante, in quanto risulta molto più tossico del monossido. Il biossido di azoto è un gas irritante per le mucose e può contribuire all’insorgere di varie alterazioni delle funzioni polmonari, bronchiti croniche, asma ed enfisema polmonare. Prolungate esposizioni, anche a basse concentrazioni, provocano una drastica diminuzione delle difese polmonari con conseguente aumento di rischio di affezioni alle vie respiratorie. L’impatto del biossido di azoto sulla vegetazione è sicuramente meno importante di quello del biossido di zolfo. In caso di brevi esposizioni a basse concentrazioni può addirittura avere un effetto positivo poiché può incrementare i livelli di clorofilla; lunghi periodi di esposizione causano invece la senescenza e la caduta delle foglie più giovani. Il meccanismo principale di aggressione, comunque, è costituito dall’acidificazione del suolo (vedi fenomeno delle piogge acide); perché causa la perdita di ioni calcio, magnesio, sodio e potassio e7conduce alla liberazione di ioni metallici tossici per le piante. Inoltre l’abbassamento del pH compromette anche molti processi microbici del terreno, fra cui l’azotofissazione. Gli ossidi di azoto, in quanto responsabili delle piogge acide, hanno effetti negativi sulla conservazione dei monumenti. • Ozono - O3 Per l’elevato potere ossidante e della sua capacità di raggiungere con estrema facilità gli alveoli polmonari, l’ozono ha effetti sull’uomo che vanno da diminuzione della capacità respiratoria a irritazione delle mucose. Brevi esposizioni a elevate concentrazioni portano sintomi risolvibili nelle 48 ore successive, mentre esposizioni prolungate anche a basse concentrazioni possono comportare sensibilizzazione e persistenza dei sintomi. Nelle piante l’ozono provoca necrosi dei tessuti la cui entità dipende dalle concentrazioni in atmosfera con conseguenti danni alle coltivazioni. • benzene - C6H6 Esposizioni prolungate a concentrazioni di benzene anche non elevate provocano principalmente danni ematologici (anemie, carenze di globuli rossi, bianchi o piastrine). Alcuni studi evidenziano anche alterazioni cromosomiche o effetti oncogenici. Il benzene è stato, infatti, classificato dall’I.A.R.C. (International Agency for Research on Cancer) tra gli agenti per i quali l’evidenza scientifica di cancerogenesi è manifestamente provata (gruppo1). L’assorbimento di questo inquinante avviene principalmente per inalazione ma non è da sottovalutare l’adsorbimento cutaneo o, in misura minore, attraverso l’ingestione di cibo contaminato.8• Particolato Le polveri presenti in atmosfera rappresentano un insieme eterogeneo di particelle solide e liquide di dimensione tra un millesimo di micron e 100 micron. Le dimensioni di tali particelle incidono su due fattori: la dispersione e il tempo di permanenza in atmosfera da una parte, la penetrazione più o meno profonda nel sistema respiratorio umano dall’altra. La porzione attualmente monitorata nelle reti di rilevamento della qualità dell’aria corrisponde a dimensioni di 10 e 2,5µm. Il PM10 non penetra oltre la parte superiore dei bronchi da dove può essere rimossa grazie alla produzione ed emissione di muco. Alla luce delle attuali conoscenze però la porzione più pericolosa è quella che ha dimensioni pari o inferiori a 2,5 µm, poiché raggiunge gli alveoli dove le particelle adsorbite al particolato (quali idrocarburi policiclici, metalli, ecc.) entrano in contatto con il sangue. Gli effetti delle polveri sulla salute umana riguardano l’aggravarsi delle malattie respiratorie (asma bronchiale, infezioni dell’apparato respiratorio, diminuzione della funzione polmonare) e cardiovascolari soprattutto a carico di soggetti già affetti da disturbi respiratori e cardiocircolatori, di anziani e di bambini. Gli effetti ambientali del particolato sono direttamente connessi con la pericolosità intrinseca delle sostanze che lo formano o che sono adsorbite su di esso. Particolari effetti vengono riscontrati sulla vegetazione che risente in maniera sensibile sia delle particelle di polvere in quanto tali sia di molte delle sostanze che su di esse si trovano adsorbite come metalli, sostanze organiche complesse e altre. • Idrocarburi policiclici aromatici (IPA) Gli idrocarburi policiclici aromatici sono composti organici con due o più anelli aromatici fusi, formati interamente da carbonio e idrogeno. Sono presenti allo stato solido, ma passano allo stato di vapore. Gli idrocarburi policiclici aromatici sono rilasciati in atmosfera anche da sorgenti naturali quali eruzioni vulcaniche, incendi boschivi e dall’attività di alcune specie di microrganismi. L’emissione in atmosfera degli idrocarburi policiclici aromatici avviene per un’incompleta combustione di numerose sostanze organiche, generate da numerose fonti, la più importante delle quali è rappresentata dai motori alimentati da benzina o da gasolio.Altre fonti di emissione sono rappresentate dagli impianti termici, dalle centrali termoelettriche, da alcune lavorazioni industriali, tra cui la raffinazione del petrolio greggio e gli impianti di bitumazione, e dall’incenerimento dei rifiuti. Per la loro relativa stabilità, gli IPA possono essere presenti anche a grandi distanze dalle zone di produzione. Alcuni idrocarburi policiclici aromatici sono cancerogeni. • Piombo (Pb) Elemento chimico, presente nella crosta terrestre in misura ridotta. È molto utilizzato per la produzione di batterie, accumulatori, vernici, rivestimenti di cavi elettrici, serbatoi, tubi ed apparecchi e dispositivi di protezione dai raggi x e gamma. Alti livelli di piombo nell’aria possono essere anche prodotti dalle fonderie e dalle industrie ceramiche. Le emissioni gassose di piombo nell’atmosfera avevano origine principalmente dalla combustione di additivi antidetonanti presenti nella benzina (piombo tetrametile, piombo tetraetile) per motori delle automobili, i quali davano luogo a numerosi composti del piombo nei gas di scarico, specie quelli deriva
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