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Lo stato di qualità dell’aria in Lombardia

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Per l’anno 2009 in Lombardia sono rispettati gli standard di qualità dell’aria per monossido di carbonio (CO), biossido di zolfo (SO2) e benzene(C6H6).
Si riscontrano situazioni critiche per PM10, biossido di azoto (NO2) e ozono (O3).

PM10, PM2.5

Come detto, per PM10 si intendono tutte le particelle solide o aerosol sospese con un diametro aerodinamico inferiore ai 10 micron. Per PM2.5 si intendono tutte le particelle sospese con un diametro inferiore ai 2.5 micron. Il PM2.5 è una parte del PM10 poiché, ovviamente, le particelle con un diametro inferiore a 2,5 micron hanno anche un diametro inferiore a 10 micron. A Pavia circa il 70% del PM10 è costituito da PM2.5.
In tabella la media del PM10 a Milano negli ultimi 30 anni.
La qualità dell’aria delle nostre città è sicuramente migliore oggi di quanto lo fosse nei decenni, ma anche negli anni, scorsi. Le misure effettuate dalla reti di rilevamento nei decenni scorsi evidenziano dei trend in diminuzione delle concentrazioni di biossido di zolfo (SO2), di particolato sospeso con diametro inferiore ai 10 μm (PM10), di benzene (C6H6), e, seppure con un andamento più rallentato negli ultimi anni a causa della diffusine dei veicoli diesel, del biossido di azoto (NO2).

Le caratteristiche orografiche e meteorologiche – Il Bacino Padano

Dal punto di vista della qualità dell’aria va rilevato  che se le emissioni locali possono portate ad un incremento delle concentrazioni in prossimità della sorgente, la gran parte delle emissioni si disperdono e interagiscono a scala di bacino. Ciò è in particolare vero per gli inquinanti secondari (o per la parte secondaria del particolato, nel caso di PM10 e PM2.5), che si formano in atmosfera e che necessitano di tempo (da ore a giorni) per formarsi. In una realtà come quella della pianura padana, il contributo di questo fondo regionale è di gran lunga prevalente sui contributi locali.
Qui di seguito le medie di PM10 e i giorni di superamento dei limiti per i capoluoghi lombardi, dal 2002 al 2009.


Il Bacino Padano, chiuso dalle montagne su 3 lati, rappresenta dal punto di vista della qualità dell’aria una sorta di catino chiuso in cui le emissioni di inquinanti si distribuiscono, ma faticano a disperdersi per mancanza di ricambi della massa d’aria. Le montagne circondano il territorio su 3 lati . Ciò determina condizioni meteorologiche particolarmente sfavorevoli per la qualità dell’aria: i venti medi sono tra i più bassi d’Europa; le Alpi limitano spesso l’ingresso in pianura delle correnti d’aria associate alle perturbazioni fra l’Italia del Nord ed che interessano il resto dell’Europa continentale; frequentemente si instaurano condizioni di alta pressione associata a stabilità atmosferica, che specie in inverno causa lunghi periodi di inversione termica con gli inquinanti che possono disperdersi in altezza solo fino a pochi metri dal suolo.

LA VELOCITA’ DEL VENTO

La velocità del vento è spesso inferiore ad 1 m/s; in condizioni di vento più sostenute, superiori a 2,5 m/s, anche a Milano e a Torino il numero dei superamenti del valore limite giornaliero di PM10 decresce significativamente. Ad esempio, nella stazione di Milano Juvara, nel periodo 1 gennaio 2005 – 31 dicembre 2006, sono stati solo 3 i giorni in cui contemporaneamente è stata superata la soglia di 50 μg/m3 e la velocità media giornaliera è risultata superiore a 2,5 m/s.

Anche in assenza di vento,non appena l’inversione si rompe, anche in pianura padana, seppure in pieno inverno, le concentrazioni di PM10 da valori anche superiori ai 150 μg/m3, diminuiscono e si portano a valori inferiori al limite di legge.

Anche la composizione del PM10 conferma come in pianura padana l’inquinamento da particolato non sia tanto legato a singole emissioni locali ma sia un problema da affrontare a scala di bacino. Infatti la percentuale di particolato di origine secondaria, inorganica ed organica, (che richiede del tempo per formarsi in atmosfera e che quindi tende ad essere diffusa in modo uniforme su tutto il territorio) supera il 50% della massa complessiva.

Written by sistemielettorali

23 gennaio 2012 at 11:44

Neve chimica?

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Dato che siamo in argomento con il particolato, parliamo della famosa “neve chimica” (orribile definizione)

C’è chi dice che sia una specie di nebbia artificiale, chimica, innescata dall’inquinamento che ristagna su quella valle. Un fenomeno insolito su cui anche la scienza è divisa. Viene chiamata impropriamente “neve chimica”, ha fatto la sua copiosa comparsa nei giorni scorsi in Val Padana, non per la prima volta. Eppure anche se bianca e di ghiaccio non è neve come le altre.
Ricapitolando, quella che molti chiamano “neve chimica” altro non è che un mix di agenti naturali come il grande freddo e un altissimo grado di umidità unito ad agenti antropogenici, come la presenza di scarichi industriali. Gli esperti però non ritengono sia pericolosa per l’uomo né per la natura. Anzi ripulisce l’aria.
La formazione dei fiocchi avviene a circa un chilometro dal suolo. È possibile che precipitazioni di questo tipo avvengano solo in alcune zone di una città, a seconda della concentrazione di particolato inquinante, della temperatura e soprattutto  della presenza o meno di foschia.

La parola ad alcuni esperti…

Vincenzo Levizzani, ricercatore presso l’Istituto di Scienze dell’atmosfera e del clima al Cnr di Bologna
“Questo tipo di precipitazione nevosa si verifica quando, pur in assenza di nubi, si combinano fattori quali il grande freddo, un elevato tasso di umidità e la presenza di un determinato tipo di particolato, cioè quelle sostanze prodotte dall’inquinamento industriale che presentano una struttura simile ai cristalli di ghiaccio da acqua pura. Sono delle sostanze prodotte dall’inquinamento industriale come il solfuro di rame, l’ossido di rame, gli ioduri di mercurio, di piombo o di cadmio e i silicati.
In questo caso si assiste a un fenomeno meno frequente benché sempre naturale: la nebbia “nuclea” come cristallo di ghiaccio”.
“La Pianura Padana è una delle zone più inquinate non solo d’Europa, ma dell’intero pianeta, e ce lo conferma ciò che osserviamo dal satellite con sensori appositi, sia per l’alta concentrazione di industrie sia per la sua conformazione, perché è un catino che ha pochissimi scambi con l’esterno”.
“Tecnicamente, in nessun caso si dovrebbe ingerire la neve perché non è mai acqua pura: nel caso di quella chimica consiglierei di evitarlo nel modo più assoluto. Va precisato comunque che le sostanze inglobate nelle precipitazioni, nevose o liquide, sono sempre limitate: in ogni caso, se da un lato fungono da “spazzini” dell’atmosfera, impedendoci di respirare sostanze nocive, dall’altro le depositano sul suolo, entrando nel ciclo dell’acqua e degli alimenti”.

Stefano Tibaldi, direttore generale dell’Agenzia regionale prevenzione e ambiente dell’Emilia Romagna
Sulla scelta terminologica che identifica questo fenomeno atmosferico, però, c’è chi non è d’accordo. “È un’invenzione lessicale : la neve “chimica” non esiste. Non c’è alcuna differenza tra le nubi in quota e la forte nebbia, che è semplicemente una nube a contatto con il suolo. Quello che scatena la neve è sempre un accumulo di vapore sui cosiddetti nuclei di condensazione, generalmente aerosol, polveri e particelle, siano esse naturali o provenienti dall’attività dell’uomo. E non c’è niente di nuovo: lo aveva spiegato già bene Claudio Cassardo, professore associato presso la Facoltà di Scienze matematiche fisiche e naturali dell’Università di Torino, dove pure si è verificato spesso il fenomeno». Sì, ma se non la si vuole chiamare chimica e non è perfettamente identica alla neve, qual è il modo migliore per parlarne? «Neve da nebbia mi sembra molto più appropriato».

Luca Mercalli
“Non ho potuto verificare di persona il fenomeno ma da quel che ho letto si tratta di neve naturale stimolata dalla presenza dell’inquinamento”. Alla domanda: secondo lei può essere “pericolosa” per l’uomo o per l’ambiente? Mercalli risponde molto francamente: “né più e ne meno dell’aria che respiriamo. E in ogni caso è più un chimico a dover rispondere”.

Alberto Maffiotti, direttore dell’Arpa di Alessandria.
“Non è corretta la definizione di “neve chimica”. Queste precipitazioni si verificano a causa delle particolari condizioni di questi giorni dovute all’elevata umidità e alle temperature rigide. In questa situazioni si ha il fenomeno naturale della galaverna. Nelle zone in cui sono più alti i livelli di polveri sottili, soprattutto Pm10 e Pm2.5, si creano nuclei di condensazioni per cui si formano dei cristalli d’acqua che precipitano al suolo. Le sostanze chimiche fanno da catalizzatori nella formazioni di questi nuclei”.

Daniele Cat Berro, Società Meteorologica Italiana
“Non si tratta di un fenomeno eccezionale. Era diventato meno frequente. Però è improprio chiamarlo neve chimica, sarebbe più corretto chiamarla “nebbia congelante precipitante”. Particolarmente frequente in zone urbane con forte presenza di insediamenti industriali, laddove l’abbondante particolato in sospensione può favorire l’aggregazione nei bassi strati atmosferici – entro la nebbia – di piccoli cristalli di ghiaccio che poi precipitano imbiancando lievemente il suolo. Questo fenomeno può prodursi in una zona specifica di una città senza investire altri quartieri”.
“Bisogna però distinguere la nebbia precipitante dal fenomeno dalla galaverna. La galaverna non è precipitante ma si tratta di un deposito che si forma in presenza di nebbia e temperature sotto lo zero su rami, cavi elettrici, a volte di qualche centimetro di spessore”.
“Possiamo dire che in questo contesto con temperature negative soprattutto in zone urbane ad alta densità con presenza di insediamenti industriali, la presenza di nebbia e di pulviscolo in sospensione favorisce la formazione di questi cristalli di ghiaccio in atmosfera che precipitano al suolo”.

Written by sistemielettorali

19 gennaio 2012 at 13:23

Pubblicato su Attualità, inquinamento

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Cos’è il particolato

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Particolato, particolato sospeso, pulviscolo atmosferico, polveri sottili, polveri totali sospese (PTS), sono termini che identificano comunemente l’insieme delle sostanze sospese in aria (fibre, particelle carboniose, metalli, silice, inquinanti liquidi o solidi).

Il particolato è l’inquinante che oggi è considerato di maggiore impatto nelle aree urbane, ed è composto da tutte quelle particelle solide e liquide disperse nell’atmosfera, con un diametro che va da pochi nanometri fino ai 500 micron e oltre (cioè da miliardesimi di metro a mezzo millimetro).

Tali sostanze possono avere origine sia da fenomeni naturali (processi di erosione al suolo, incendi boschivi, dispersione di pollini etc.) sia, in gran parte, da attività antropiche, in particolar modo:
•    emissioni della combustione dei motori a combustione interna (autocarri, automobili, aeroplani);
•    emissioni del riscaldamento domestico (in particolare gasolio, carbone e legna);
•    residui dell’usura del manto stradale, dei freni e delle gomme delle vetture;
•    emissioni di lavorazioni meccaniche, dei cementifici, dei cantieri;
•    lavorazioni agricole;
•    inceneritori e centrali elettriche;
•    fumo di tabacco.

Nelle città entrano in gioco il riscaldamento civile e domestico e, soprattutto, il traffico veicolare.
Un veicolo ha infatti più modi di originare materiale particolato:
– emissione dei gas di scarico che contengono il materiale particolato che, per le caratteristiche chimiche e fisiche che lo contraddistinguono, può essere chiamato anche “areosol primario”;
– usura dei pneumatici;
– usura dei freni.

Per effetto del loro movimento, tutti gli autoveicoli concorrono poi ad usurare il manto stradale ed a riportare in sospensione il materiale articolato.
Nelle aree suburbane e rurali, entrano in gioco anche le attività industriali quali, ad esempio, la lavorazione dei metalli e la produzione di materiale per l´edilizia, e le attività agricole.

I maggiori componenti del PM sono il solfato, il nitrato, l’ammoniaca, il cloruro di sodio, il carbonio, le polveri minerali e l’acqua. A causa della sua composizione, il particolato presenta una tossicità intrinseca, che viene amplificata dalla capacità di assorbire sostanze gassose come gli IPA (idrocarburi policiclici aromatici) e i metalli pesanti, di cui alcuni sono potenti agenti cancerogeni. Inoltre, le dimensioni così ridotte (soprattutto per quanto riguarda le frazioni minori di particolato) permettono alle polveri di penetrare attraverso le vie aeree fino a raggiungere il tratto tracheo-bronchiale.

Importanza delle sorgenti antropiche

La questione è molto dibattuta. In generale, negli impianti di combustione non dotati di tecnologie specifiche, pare accertato che il diametro delle polveri sia tanto minore quanto maggiore è la temperatura di esercizio.
In qualunque impianto di combustione (dalle caldaie agli inceneritori fino ai motori delle automobili e dei camion) un innalzamento della temperatura (al di sotto comunque di un limite massimo) migliora l’efficienza della combustione e dovrebbe perciò diminuire la quantità complessiva di materiali parzialmente incombusti (dunque di particolato).
Lo SCENIHR (Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks) comitato scientifico UE che si occupa dei nuovi/futuri rischi per la salute, considera i motori a gasolio e le auto con catalizzatori freddi o danneggiati i massimi responsabili della produzione di nanoparticelle. Lo SCHER (Scientific Committee on Health and Environmental Risks, Comitato UE per i rischi per la salute e ambientali) afferma che le maggiori emissioni di polveri fini (questa la dicitura esatta usata, intendendo PM2,5) è data dagli scarichi dei veicoli, dalla combustione di carbone o legna, processi industriali ed altre combustioni di biomasse.
Naturalmente in prossimità di impianti industriali come cementifici, altiforni, centrali a carbone, inceneritori e simili, è possibile (a seconda delle tecnologie e delle normative in atto) rilevare o ipotizzare un maggiore contributo di tali sorgenti rispetto al traffico.
Secondo i dati dell’APAT (Agenzia per la protezione dell’ambiente) riferiti al 2003, la produzione di PM10 in Italia deriverebbe: per il 49% dai trasporti; per il 27% dall’industria; per l’11% dal settore residenziale e terziario; per il 9% dal settore agricoltura e foreste; per il 4% dalla produzione di energia. Secondo uno studio del CSST su incarico dell’Automobile Club Italia, sul totale delle emissioni di PM10 in Italia il 29% deriverebbe dagli autoveicoli a gasolio, e in particolare l’8% dalle automobili in generale e l’1-2% dalle auto Euro3 ed Euro4.

Identificazione e misura quantitativa

La quantità totale di polveri sospese è in genere misurata in maniera quantitativa (peso / volume). In assenza di inquinanti atmosferici particolari, il pulviscolo contenuto nell’aria raggiunge concentrazioni diverse (mg/m3) nei diversi ambienti, generalmente è minimo in zone di alta montagna, e aumenta spostandosi dalla campagna alla città, alle aree industriali.
L’insieme delle polveri totali sospese (PTS) può essere scomposto a seconda della distribuzione delle dimensioni delle particelle. Le particelle sospese possono essere campionate mediante filtri di determinate dimensioni, analizzate quantitativamente ed identificate in base al loro massimo diametro aerodinamico equivalente (dae). Tenuto conto che il particolato è in realtà costituito da particelle di diversa densità e forma, il dae permette di uniformare e caratterizzare univocamente il comportamento aerodinamico delle particelle rapportando il diametro di queste col diametro di una particella sferica avente densità unitaria (1 g/cm3) e medesimo comportamento aerodinamico (in particolare velocità di sedimentazione e capacità di diffondere entro filtri di determinate dimensioni) nelle stesse condizioni di temperatura, pressione e umidità relativa.
Si utilizza un identificativo formale delle dimensioni, il Particulate Matter, abbreviato in PM, seguito dal diametro aerodinamico massimo delle particelle.
Ad esempio si parla di PM10 per tutte le particelle con diametro inferiore a 10 µm, pertanto il PM2,5 è un sottoinsieme del PM10, che a sua volta è un sottoinsieme del particolato grossolano ecc.

Written by sistemielettorali

4 gennaio 2012 at 16:28

Pubblicato su inquinamento

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