INQUINAMENTO ATMOSFERICO: SI PUO’ PREVEDERE E MITIGARE?

Legate alle attività umane FONTI Legate alle attività umane (Traffico veicolare, processi industriali, combustione) Naturali (attività vulcanica, processi di erosione del suolo, decomposizione di materia organica)

PRINCIPALI FONTI DI INQUINAMENTO ATMOSFERICO fisse mobili Automezzi Impianti riscaldamento Aerei Impianti industriali Navi e natanti Centrali elettriche

PRINCIPALI INQUINANTI ATMOSFERICI

EMISSIONI DI CO2, SO2, NOx in ITALIA

EFFETTI SULLA SALUTE DELLE SOSTANZE INQUINANTI Monossido di carbonio CO: interferisce con la capacità del sangue di trasportare ossigeno al cervello, al cuore e ai tessuti; Ozono: interferisce con i tessuti dell’apparato respiratorio creando infiammazioni, difficoltà respiratorie e provocare casi d’asma; Diossido di zolfo: provoca danni all’apparato respiratorio e circolatorio (attacchi d’asma, bronchiti, ecc.) Diossido d’azoto: provoca problemi all’apparato respiratorio simili a quelle provocati dall’ozono. PM10: provocano patologie del tratto respiratorio.

VALORI LIMITE SO2 NOx Periodo di mediazione Valore limite 1 ora Valore limite orario per la protezione della salute umana 1 ora 350 mg/m3 da non superare più di 24 volte in un anno Valore limite di 24 ore per la protezione della salute umana 24 ore 125 mg/m3 da non superare più di 3 volte in un anno NOx Periodo di mediazione Valore limite Valore limite orario per la protezione della salute umana 1 ora 200 mg/m3 Da non superare più di 18 volte per un anno civile Valore limite annuale per la protezione della salute umana 1 anno 40 mg/m3 per NO2 30 mg/m3 per NOx

VALORI LIMITE PM10 Periodo di mediazione Valore limite 24 ore 50 mg/m3 Valore limite di 24 ore per la protezione della salute umana 24 ore 50 mg/m3 da non superare più di 35 volte in un anno Valore annuale per la protezione della salute umana 1 anno 40 mg/m3

Centraline installate in Emilia-Romagna CENTRALINE DI MISURA La caratteristica principale degli analizzatori degli inquinanti atmosferici è quella di determinare, in modo automatico e continuo sulle 24 ore, la misura della sostanza in esame, con elevata sensibilità, anche quando presente in basse concentrazioni Centraline installate in Emilia-Romagna

I VEICOLI A MOTORE ED IL LORO EFFETTO SULL’INQUINAMENTO URBANO I principali inquinanti prodotti dagli AUTOVEICOLI sono: il biossido di zolfo (SO2); gli ossidi di azoto (NOx); il monossido di carbonio (CO); gli idrocarburi incombusti (HC); i composti del piombo (Pb); le polveri sospese totali (PST) tra cui il particolato, costituito da particelle carboniose emesse prevalentemente dai motori diesel

IL GAS DI SCARICO DELLE AUTO

E’ POSSIBILE RIDURRE L’INQUINAMENTO IN UN MERCATO DI VEICOLI CHE CRESCE? Crescita del mercato di auto, camion e autobus (milioni di veicoli nel periodo 1945-1995)

RIDUZIONE DELL’INQUINAMENTO: FILTRO ANTI-PARTICOLATO “FAP” Il funzionamento del FAP (Peugeot) http://www.peugeot-fap.it/

MODELLISTICA AMBIENTALE Un modello ambientale è una astrazione o una semplificazione di un sistema ambientale complesso Esso permette di: simulare prevedere comprendere agire La modellizzazione fisica consiste nel rappresentare con similitudine (mediante un idoneo fattore di scala) geometrica ed operativa il sistema reale al fine di rilevare dati sperimentali estrapolabili alla situazione reale La modellizzazione fisica comprende modelli sperimentali a scala di laboratorio di banco di prova e di impianto pilota. La modellizzazione matematica è basata su un approccio deduttivo e teorico Assume come base le teorie e i principi che governano il sistema in esame effettuando ipotesi semplificative che permettono di esprimere il comportamento del sistema mediante relazioni matematiche fra le variabili ritenute significative

SIMULAZIONE Una SIMULAZIONE è un esperimento effettuato su un modello Vantaggi: Spesso gli esprimenti sono troppo costosi o troppo pericolosi o non esiste il sistema Scala temporale compatibile al simulatore Accessibilità delle variabili Modificabilità delle variabili Soppressione delle interferenze Soppressione degli effetti di secondo ordine Evitare di: “innamorarsi del modello” forzare la realtà verso il modello dimenticare il livello di semplificazione del modello

SCOPO DELLA MODELLISTICA AMBIENTALE Simulare i cambiamenti nei sistemi ambientali dovuti alla presenza degli inquinanti Tipo di inquinante: chimico, fisico o biologico Comparto: suolo, acqua o aria Sostanza reattiva o non reattiva VERIFICA E VALIDAZIONE Accertare la bontà e l’attendibilità di un modello, ossia la sua “correttezza”. Verifica (il modello agisce nel modo atteso su un dato range di condizioni), validazione (confronto dei risultati con misure dirette delle variabili usate nel modello).

PROCESSI FONDAMENTALI La variazione della concentrazione dell’inquinante nello spazio e nel tempo dipende dai seguenti fenomeni: Immissione dell’inquinante in atmosfera dal camino Trasporto convettivo e diffusione molecolare turbolenta in atmosfera Rimozione dell’inquinante dall’atmosfera per effetto di deposizione al suolo e di reazioni chimiche

ESERCITAZIONE Calcolare la dispersione degli inquinanti in atmosfera nell’area circostante le sorgenti industriali

ESERCITAZIONE

STABILITA’ ATMOSFERICA - - - gradiente adiabatico ___ gradiente termico A atmosfera neutra B atmosfera instabile C atmosfera stabile D inversione in quota E inversione al suolo

CONCENTRAZIONE AL SUOLO

ISC: Industrial Source Complex dispersion model ESERCITAZIONE ISC: Industrial Source Complex dispersion model Calcolare la dispersione dell’SO2 nell’area circostante le sorgenti industriali allo scopo di visualizzare i punti di maggior concentrazione e le linee di isoconcentrazione