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RETE REGIONALE DI MONITORAGGIO E

VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA

PROVINCIA DI BOLOGNA

REPORT DEI DATI 2016REPORT DEI DATI 2016

Sezione di Bologna Giugno 2017

MTrepiccione

Casella di testo

Elaborazione a cura dell’Area S.O. Monitoraggio e Valutazione Aria del Servizio Sistemi Ambientali – Arpae Sezione di Bologna.

Hanno collaborato:

eEnrico Minguzzi

Arpae Servizio Idro-Meteo-Clima

Andrea AldrovandiAndrea MecatiGiulia BertacciLuca Malaguti

Marco TrepiccionePamela Ugolini

Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2016

SOMMARIOINQUADRAMENTO NORMATIVO................................................................................2

LA ZONIZZAZIONE DELLA PROVINCIA DI BOLOGNA........................................................3

LA RETE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELL’ARIA..........................4

CONDIZIONE METEOROLOGICA DEL TERRITORIO PROVINCIALE.........................................5

Temperatura.............................................................................................................5

Precipitazioni............................................................................................................6

Direzione e velocità del vento.......................................................................................7

Altezza di rimescolamento............................................................................................9

Stabilità atmosferica..................................................................................................10

LA QUALITÀ DELL’ARIA NEL 2016..........................................................................13

BIOSSIDO DI AZOTO E OSSIDI DI AZOTO............................................................................15

OZONO...................................................................................................................20

PARTICOLATO PM10...................................................................................................25

PARTICOLATO PM2.5..................................................................................................30

MONOSSIDO DI CARBONIO............................................................................................33

BENZENE.................................................................................................................36

ANALISI SUL PARTICOLATO...................................................................................39

IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI.............................................................................39

ARSENICO, CADMIO, NICHEL, PIOMBO.............................................................................42

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE...............................................................................44

1


INQUADRAMENTO NORMATIVOLa norma quadro in materia di valutazione e gestione della qualità dell’aria è rappresentata dal D.Lgs n.155/2010, “Attuazione della direttiva 2008/50/CE relativa alla qualità dell'aria ambiente e per un'aria piùpulita in Europa” e ss.mm.ii., che ha abrogato il Decreto Legislativo n. 351/99 e i rispettivi decretiattuativi (il DM 60/02, il Decreto Legislativo n.183/2004 e il DM 261/2002).Il Decreto Legislativo n. 155/2010 indica gli obiettivi di qualità dell’aria ambiente e definisce i metodi e icriteri comuni per la caratterizzazione delle zone.Il Decreto contiene inoltre le definizioni di:

valore limite, livello fissato dalla normativa in base alle conoscenze scientifiche al fine di evitare,prevenire o ridurre gli effetti dannosi sulla salute umana o per l’ambiente nel suo complesso; talelivello deve essere raggiunto entro un dato termine e successivamente non superato (articolo 2,comma 1, lettera h);

valore obiettivo, livello fissato al fine di evitare, prevenire o ridurre effetti nocivi per la saluteumana o per l’ambiente nel suo complesso, da conseguire, ove possibile, entro una data prestabilita(articolo 2, comma 1, lettera m);

soglia di informazione, livello oltre il quale vi è un rischio per la salute umana in caso di esposizionedi breve durata per alcuni gruppi particolarmente sensibili della popolazione nel suo complesso ed ilcui raggiungimento impone di assicurare informazioni adeguate e tempestive (articolo 2, comma 1,lettera o);

soglia di allarme, livello oltre il quale vi è un rischio per la salute umana in caso di esposizione dibreve durata per la popolazione nel suo complesso ed il cui raggiungimento impone di adottareprovvedimenti immediati (articolo 2, comma 1, lettera n);

livello critico, livello fissato in base alle conoscenze scientifiche, oltre il quale possono sussistereeffetti negativi diretti su recettori quali gli alberi, le altre piante o gli ecosistemi naturali, esclusi gliesseri umani (articolo 2, comma 1, lettera i);

obiettivi a lungo termine, livello da raggiungere nel lungo periodo mediante misure proporzionate, alfine di assicurare un’efficace protezione della salute umana e dell’ambiente (articolo 2, comma 1,lettera p),

ed individua l’elenco degli inquinanti per i quali è obbligatorio il monitoraggio:

ossido e biossido di azoto, NO2 e NOX

biossido di zolfo, SO2

monossido di carbonio, CO

ozono, O3

particolato con diametro aerodinamico < 10 μm, PM10

particolato con diametro aerodinamico < 2.5 μm, PM2.5

benzene

benzo(a)pirene, benzo(a)antracene, benzo(b)fluorantene, benzo(j)fluorantene, benzo(k)fluorantene, indeno(1,2,3-cd)pirene e dibenzo(a,h)antracene

piombo, arsenico, cadmio, nichel, mercurio

precursori dell'ozono,

stabilendo le modalità di trasmissione e i contenuti delle informazioni sullo stato della qualità dell’aria dainviare al Ministero dell’Ambiente.

2


LA ZONIZZAZIONE DELLA PROVINCIA DI BOLOGNALa Regione Emilia Romagna con la Delibera della Giunta regionale del 27/12/2011, n. 2001 ripartisce ilterritorio regionale in un “Agglomerato” ed in tre zone omogenee: la zona “Appennino”, la zona “PianuraOvest” e la zona “Pianura Est” (Figura 1).

Figura 1 - Zonizzazione regionale DGR 27/12/2011

Il territorio della provincia di Bologna comprende l’“Agglomerato”, parte della zona “Appennino” e partedella zona “Pianura Est”. In Tabella 1 sono indicati i comuni che ricadono nelle zone individuate.

Tabella 1 - Zonizzazione per la Provincia di Bologna, DGR 27/12/2011

3

Agglomerato

Pianura Est

Appennino

Argelato, Calderara di Reno, Castel Maggiore, Granarolo dell'Emilia, Bologna, Castenaso, Zola Predosa, Ozzano

dell'Emilia, San Lazzaro di Savena, Casalecchio di Reno, Sasso Marconi, Pianoro

Crevalcore, Pieve di Cento, Galliera, San Giovanni in Persiceto, San Pietro in Casale, Malalbergo, Baricella,

Castello d'Argile, San Giorgio di Piano, Sant'Agata Bolognese, Bentivoglio, Sala Bolognese, Molinella, Minerbio,

Budrio, Anzola dell'Emilia, Medicina, Imola, Crespellano, Bazzano, Monteveglio, Castel Guelfo di Bologna,

Castel San Pietro Terme, Mordano, Dozza

Monte San Pietro, Castello di Serravalle, Savigno, Marzabotto, Monterenzio, Casalfiumanese, Monzuno,

Vergato, Loiano, Castel d'Aiano, Grizzana Morandi, Borgo Tossignano, Fontanelice, Gaggio Montano,

Monghidoro, Castel del Rio, San Benedetto Val di Sambro, Castiglione dei Pepoli, Lizzano in Belvedere,

Camugnano, Castel di Casio, Porretta Terme, Granaglione


LA RETE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELL’ARIALa rete provinciale di monitoraggio della provincia di Bologna risulta costituita da 7 stazioni di misurazione(Tabella 2), distribuite su 5 comuni, così come riportato nella Figura 2, nella quale è anche indicata lazonizzazione territoriale ai fini della qualità dell’aria.

STAZIONE TIPO NO2 CO PM10 PM2.5 O3 BTX

Agg

lom

erato

Bologna - Porta San Felice Traffico urbano

San Lazzaro – Poggi Traffico urbano

Bologna - Giardini Margherita

Fondo urbano

Bologna - ChiariniFondo suburbano

Pia

nura

Est

Imola - De Amicis Traffico urbano

Molinella – San Pietro Capofiume

Fondo rurale

Appen

nino

Porretta Terme - Castelluccio

Fondo remoto

Tabella 2 - Stazioni e parametri della rete di monitoraggio - anno 2016

Figura 2 – Configurazione delle stazioni di misura di qualità dell’aria – anno 2016

4


CONDIZIONE METEOROLOGICA DEL TERRITORIO PROVINCIALELa qualità dell’aria è il risultato di una complessa compartecipazione di vari fattori: le emissioni dirette diinquinanti primari da sorgenti antropiche o naturali, i processi dinamici che hanno luogo nei bassi stratidell’atmosfera (e che sono alla base dei meccanismi di accumulo, dispersione, rimozione ecc.) e letrasformazioni chimico-fisiche che possono portare alla formazione di nuove specie (inquinanti secondari).Le condizioni meteorologiche influiscono sulle concentrazioni misurate localmente, essendo determinantidal punto di vista dell’efficacia dei meccanismi di trasporto orizzontale, rimescolamento verticale,rimozione per deposizione e trasformazione degli inquinanti in atmosfera.Ad integrazione della presentazione dei dati rilevati dalla rete di monitoraggio della qualità dell’aria, siriportano pertanto le statistiche mensili o stagionali dei principali indicatori meteorologici:

temperatura,

precipitazioni,

direzione e velocità del vento,

altezza di rimescolamento,

stabilità atmosferica,

relativamente al periodo di osservazione (anno 2016) e alla stazione di Bologna Urbana, rappresentativadella principale area urbana della provincia.Per alcuni parametri è stato effettuato il confronto con il 2015 e con il clima di riferimento relativo altrentennio 1961-1990 per la stazione di Bologna – Borgo Panigale1.I dati dei parametri altezza di rimescolamento e stabilità per l’area urbana di Bologna derivano dalleanalisi LAMA, prodotte grazie alle simulazioni operative del modello meteorologico COSMO il quale utilizzasia valori osservati sia una serie di informazioni sulle caratteristiche del territorio (orografia, uso delsuolo, ecc).Nelle sezioni dedicate ai parametri di qualità dell’aria vengono fornite indicazioni circa l’influenza dellameteorologia sulla possibile occorrenza di eventi critici, con particolare riguardo ai giorni favorevoliall’accumulo di PM10 ed alla formazione di O3.

TemperaturaIn Figura 3 sono analizzati gli andamenti delle temperature minima, media e massima mensili (°C) perl’anno in esame; sono riportati inoltre i valori normali climatici delle temperature medie e gli scostamentirispetto al 2015.Nell’anno 2016 le temperature medie orarie registrate variano da un minimo di -2.8°C nel mese didicembre ad un massimo di 34.5°C nel mese di giugno.Le temperature sono scese al di sotto degli 0°C nella penultima settimana di gennaio e nella partecentrale di dicembre. In generale comunque nei mesi invernali le temperature si sono mantenute miti,raggiungendo valori compresi tra -2 e -3°C quasi esclusivamente nelle prime ore del mattino delle giornatedel 19 gennaio e 19 dicembre. Si osservano differenze negative rispetto al 2015 entro i 2.5°C nei valoriminimo e medio di dicembre ed in misura maggiore nel valore massimo di novembre (fino a -5.5°C).Febbraio 2016 risulta invece mediamente più caldo e contraddistinto da differenze positive rispettoall’anno precedente attorno ai 2.5°C nei valori medio e massimo e di oltre 5°C nel valore minimo.Le temperature medie orarie massime sull'anno, di poco superiori ai 34°C, sono state raggiunte nellegiornate del 25 giugno ore 14-15 e 11 luglio ore 16-17. I mesi estivi del 2016 risultano mediamente piùfreschi rispetto all'anno precedente e presentano scostamenti negativi dai 2 ai 3°C nei valori minimi emassimi di luglio e agosto. In controtendenza solo il valore massimo di giugno, caratterizzato da unadifferenza di pari entità ma in positivo.In media nel confronto con il clima di riferimento si osservano anomalie positive attorno a 4°C nei primidue mesi dell'anno e tra 2 e 3°C in aprile, luglio e dicembre.

1 stazione facente parte della rete sinottica del Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare;fonte dati: “Valori climatici normali di temperatura e precipitazione in Italia”, Rapporto ISPRA 55/2014.

5


Figura 3 – Bologna: temperature mensili (°C)

PrecipitazioniLa precipitazione può risultare un fattore influente nell’efficacia dei meccanismi di rimozione degliinquinanti, in base alla quantità di pioggia ma anche grazie al significativo rimescolamento delle massed’aria associato al passaggio delle perturbazioni.Per quanto riguarda la quantità di precipitazioni, in Figura 4 sono rappresentate le cumulate mensili (mm)dell’anno in esame, i valori normali climatici di queste e gli scostamenti rispetto al 2015.Si riscontra una variazione vicina al -9% nei millimetri totali di pioggia registrati: circa 800mm nel 2015 e730mm nel 2016 (solo +3% rispetto al dato climatico). Risulta invece interessante osservare le distribuzionidelle cumulate mensili nel confronto interannuale e le evidenti anomalie rispetto ai riferimenti climatici,a conferma della tendenza all'estremizzazione dell’intensità degli eventi di precipitazione.Come già l'anno precedente, il dato più anomalo del 2016 è quello relativo a febbraio che con circa167mm rappresenta il mese caratterizzato da piogge più abbondanti: costituisce il 23% delle precipitazionidell'anno e risulta quasi 4 volte maggiore della media climatica. Si ha invece pressoché totale assenza dipioggia solo in luglio, che anche per l'anno in esame risulta essere il mese estivo più secco (-93% rispettoal dato climatico).I valori di tutte le altre cumulate mensili non sono mai inferiori ai 30mm, con variazioni rispetto al climadi riferimento in buona parte dei casi contenute entro il 15-20% o vicine al 30% nei mesi di settembre,ottobre e dicembre. Novembre e maggio sono i mesi maggiormente allineati al dato climatico. Gennaio,settembre e dicembre presentano le differenze positive più significative rispetto al 2015, mentre dafebbraio ad aprile e in agosto sono stati registrati dai 30 ai 50mm di pioggia in meno.Dal punto di vista della rimozione degli inquinanti tramite meccanismi di deposizione umida viene fissatacome soglia di significatività una precipitazione cumulata giornaliera di 0.3mm. Tale scelta è daricondurre alla definizione di “giorno critico per l’accumulo di PM10” elaborata da Arpae-SIMC. Per ulterioriconsiderazioni si rimanda alla sezione relativa al parametro PM10.

6

gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Tmed D 16-15 Tmed Tmed CLIMA

°C


Figura 4 - Bologna: precipitazione cumulata mensile (mm)

Direzione e velocità del ventoIl vento costituisce un fattore determinante nella dinamica del trasporto in orizzontale degli inquinanti: ladirezione prevalente può fornire indicazioni sulle zone da e verso cui questi tendono ad essere trasportati,mentre la velocità del vento influenza la rapidità di allontanamento dalle sorgenti di emissione e imeccanismi di accumulo.La rosa dei venti costituisce una rappresentazione della distribuzione in frequenza delle classi di velocitàmedia oraria del vento (m/s) per direzione di provenienza (°). La Figura 5 si riferisce all’intero anno 2016.Si osserva una netta prevalenza delle classi di intensità relativamente modesta (con valori fino a 3m/s) e iventi provengono in gran parte dai quadranti occidentali (da SudOvest a Ovest le direzioni prevalenti e condistribuzione in frequenza molto simile), più raramente da quelli orientali.

Figura 5 – Bologna: rosa dei venti, anno 2016

7


-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Precipitazione cumulata D 16-15 ppt ppt CLIMA

mm

0

0

3

1.5

6

3.1

10

5.1

16

8.2

(knots)

(m/s)

Wind speed

0°22.5°

45°

67.5°

90°

112.5°

135°

157.5°180°

202.5°

225°

247.5°

270°

292.5°

315°

337.5°

300

600

900

1200


La Figura 6 permette di evidenziare le diverse caratteristiche stagionali dell’anno in esame. Nei mesiinvernali (gen-feb-dic) prevalgono le direzioni da Sud-SudOvest a Ovest e le velocità sono piùfrequentemente comprese entro i 3m/s. Nei mesi estivi (giu-lug-ago) si osserva una distribuzione moltopiù uniforme sia in direzione (da tutti i quadranti settentrionali) che in frequenza, con una maggiorpresenza della classe da 3 a 5m/s in corrispondenza delle direzioni da Ovest a NordOvest.In autunno (set-ott-nov) i venti risultano provenire principalmente dai quadranti occidentali con velocitàmediamente più basse. In primavera (mar-apr-mag) le direzioni Sud-SudOvest e SudOvest costituiscono lecomponenti dominanti e si nota un significativo spostamento verso classi di velocità più elevate (con valorioltre i 5m/s e punte oltre gli 8m/s); sono presenti inoltre componenti con minor frequenza nei settori dinord-est.

Figura 6 – Bologna: rose dei venti stagionali 2016

La suddivisione dei dati di velocità del vento secondo la scala Beaufort (Tabella 3) evidenzia come valoricompresi tra 0.3 e 3.3m/s rimangano in assoluto i più frequenti, rappresentando quasi sempre dall’80 aoltre il 90% del campione mensile e circa l'88% su base annuale.Prevale il grado 1 “bava di vento” (0.3-1.5m/s) in particolare nell'ultimo trimestre dell'anno conpercentuali vicine al 60% e percentuali dal 30 al 50% nel resto dell'anno. Il grado 2 “brezza leggera” (1.6-3.3m/s) presenta percentuali prossime al 45-50% in maggio e agosto-settembre. Le classi associate avelocità superiori risultano maggiormente popolate nella prima parte dell'anno, con percentuali attorno al

8

INVERNO

0

0

3

1.5

6

3.1

10

5.1

16

8.2

(knots)

(m/s)

Wind speed

0°22.5°

45°

67.5°

90°

112.5°

135°

157.5°180°

202.5°

225°

247.5°

270°

292.5°

315°

337.5°

100

200

300

400

PRIMAVERA

0

0

3

1.5

6

3.1

10

5.1

16

8.2

(knots)

(m/s)

Wind speed

0°22.5°

45°

67.5°

90°

112.5°

135°

157.5°180°

202.5°

225°

247.5°

270°

292.5°

315°

337.5°

100

200

300

400

ESTATE

0

0

3

1.5

6

3.1

10

5.1

16

8.2

(knots)

(m/s)

Wind speed

0°22.5°

45°

67.5°

90°

112.5°

135°

157.5°180°

202.5°

225°

247.5°

270°

292.5°

315°

337.5°

50

100

150

200

250

AUTUNNO

0

0

3

1.5

6

3.1

10

5.1

16

8.2

(knots)

(m/s)

Wind speed

0°22.5°

45°

67.5°

90°

112.5°

135°

157.5°180°

202.5°

225°

247.5°

270°

292.5°

315°

337.5°

50

100

150

200

250


15% nei mesi primaverili, quando si osservano anche casi ben oltre i 5.5m/s. Il maggior numero di “calme”(<0.2m/s) si registra in giugno e in novembre-dicembre.

Tabella 3 – Distribuzione delle velocità del vento secondo la scala Beaufort, anno 2016

Altezza di rimescolamentoLo strato di rimescolamento si estende dal suolo alla zona di inversione termica ed è lo strato all’internodel quale i moti turbolenti di origine sia termica (legati al riscaldamento della superficie) che meccanica(legati all’azione del vento) pilotano la dispersione degli inquinanti. In linea generale un maggiorespessore di tale strato indicherà un più efficace rimescolamento in verticale e quindi una minoreconcentrazione misurata al suolo.L’altezza dello strato di rimescolamento è soggetta a variazioni giornaliere e stagionali, dipendendo dalciclo radiativo del suolo e dalle condizioni meteorologiche. In Figura 7 sono riportati i tipici andamentisulle 24 ore dell’altezza di rimescolamento (m) nelle varie stagioni del 2016.Si osserva un innalzamento a partire dalle prime ore del mattino (più tardi e più gradualmente in inverno,più rapidamente in estate) fino a raggiungere il valore massimo nel pomeriggio, nella fascia oraria dalle 13alle 15. Segue una diminuzione all’approssimarsi delle ore serali (molto più rapida e più tardi in estate)fino a raggiungere i valori minimi caratteristici delle ore notturne. Nel periodo diurno la variazionestagionale risulta decisamente più marcata: lo spessore dello strato di rimescolamento arriva al massimofino a circa 450m nei mesi invernali e a valori di circa 1700m in estate, in concomitanza con la maggioreoccorrenza di condizioni instabili. I valori notturni sono confrontabili nelle varie stagioni (attorno a 200m).

Figura 7 - Bologna:altezza di

rimescolamento (m),giorno tipo stagionale

2016

9

Calma Brezza tesa Vento teso Vento forte

Grado Beaufort 0 1 2 3 4 5 6 7 ...

m/s 0.0 - 0.2 0.3 - 1.5 1.6 - 3.3 3.4 - 5.4 5.5 - 7.9 8.0 - 10.7 10.8 - 13.8 13.9 - 17.1 ...GEN 2.0% 50.0% 40.9% 5.1% 2.0% 0.0% 0.0% 0.0% ...FEB 2.6% 45.0% 41.8% 9.3% 1.3% 0.0% 0.0% 0.0% ...

MAR 0.8% 37.2% 44.9% 14.5% 2.3% 0.3% 0.0% 0.0% ...APR 1.8% 36.7% 42.8% 14.6% 4.0% 0.1% 0.0% 0.0% ...MAG 1.2% 30.8% 48.0% 17.5% 2.4% 0.1% 0.0% 0.0% ...GIU 5.6% 52.7% 35.7% 6.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% ...LUG 1.5% 42.5% 44.1% 11.6% 0.4% 0.0% 0.0% 0.0% ...AGO 1.3% 42.6% 45.8% 10.1% 0.1% 0.0% 0.0% 0.0% ...SET 2.2% 46.4% 47.1% 4.2% 0.1% 0.0% 0.0% 0.0% ...OTT 1.7% 58.5% 35.7% 3.0% 1.1% 0.0% 0.0% 0.0% ...NOV 3.5% 59.7% 30.7% 5.6% 0.6% 0.0% 0.0% 0.0% ...DIC 3.1% 55.0% 36.4% 5.5% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% ...

ANNO 2.3% 46.4% 41.2% 8.9% 1.2% 0.0% 0.0% 0.0% ...frequenza percentuale: 0-5% 5-45% > 45%

Termini descrittivi

Bava di vento

Brezza leggera

Vento moderato

Vento fresco

(omissis)...

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Bologna

INVERNO AUTUNNO PRIMAVERA ESTATE


Stabilità atmosfericaLe categorie di stabilità atmosferica sono utili ai fini della valutazione delle condizioni presenti nellostrato di rimescolamento, ovvero del grado di turbolenza che lo caratterizza e conseguentemente dellarapidità della dispersione delle sostanze inquinanti o viceversa della tendenza all’accumulo. Vienesolitamente utilizzata una classificazione semplificata di tipo qualitativo, detta Pasquill-Gifford, cheprevede 6 condizioni:

classe A o fortemente instabile classe B o moderatamente instabile classe C o debolmente instabile classe D o neutrale classe E o debolmente stabile classe F o stabile.

Di seguito sono riportati i grafici relativi ai giorni tipo stagionali della frequenza percentuale con cuiricorrono le varie classi di stabilità per l’anno 2016 (Figura 8 e Figura 9).Si osserva la presenza di condizioni stabili (classe F) nelle prime ore del giorno e nelle ore serali, con unadistribuzione temporale diversa a seconda della stagione: nel periodo autunno-inverno, a causa ditemperature più basse che contribuiscono al mantenimento delle condizioni di inversione termica, laclasse F persiste per un maggior numero di ore e con percentuali dal 50 al 70%; in estate invece, grazie atemperature più elevate che portano al dissolvimento anticipato delle inversioni termiche notturne, lecondizioni stabili, con frequenza oltre il 70%, caratterizzano solo le prime ore del mattino fino alle 5 e sire-instaurano la sera a partire dalle ore 20-21.Il confronto stagionale permette inoltre di evidenziare la maggior presenza della classe D riferita acondizioni neutrali nelle giornate inverno-autunnali, con percentuali di occorrenza molto variabili e atutte le ore del giorno.La classe A, indicativa di condizioni fortemente instabili, è presente quasi esclusivamente nel periodoestivo-primaverile e con frequenza significativamente superiore al 10% nelle ore centrali della giornata,quando risultano maggiormente attivi i meccanismi di turbolenza termica.

10


Giorno Tipo Invernale

Giorno Tipo Primaverile

Figura 8 – Bologna: classi di stabilità, giorno tipo stagionale 2016

11

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

F

E

D

C

B

A

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

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50%

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90%

100%

F

E

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C

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A


Giorno Tipo Estivo

Giorno Tipo Autunnale

Figura 9 – Bologna: classi di stabilità, giorno tipo stagionale 2016

12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

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100%

F

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

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F

E

D

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B

A


LA QUALITÀ DELL’ARIA NEL 2016

L’esame dei dati rilevati nell’anno 2016 dalle stazioni della rete di monitoraggio sul territorio provincialedi Bologna è stato affrontato riferendosi ai valori limite e valori obiettivo definiti dalla normativanazionale vigente, utilizzando tabelle ed elaborati grafici riferiti sia al periodo di osservazione sia agliandamenti temporali almeno degli ultimi cinque anni.Per ogni inquinante monitorato sono riportati:

una tabella introduttiva relativa agli indicatori statistici dell’anno per ciascuna stazione di misura(elaborati sui valori orari per i gas e su valori medi giornalieri per il particolato);

il relativo box-plot;

gli andamenti delle medie mensili mediante specifici grafici.

Nella tabella riassuntiva iniziale sono indicati in arancio i superamenti del valore limite annuale e in grigioi casi con una percentuale di dati validi su base annua inferiore al 90% (valore minimo richiesto dallanormativa per la rappresentatività dei dati). La percentuale di dati validi, definita efficienza orendimento, è riferita al numero di dati attesi sul periodo considerato. Per ciascun parametro analizzato èdata inoltre indicazione dei valori che ricadono al di sotto del limite di quantificazione (L.Q.) dellostrumento (limite che rappresenta la più bassa concentrazione dell’inquinante che può essere misurata).

Il box-plot costituisce una descrizione sintetica delladistribuzione dei dati secondo un carattere quantitativotramite semplici indici di dispersione e di posizione. Essofornisce indicazioni sulle caratteristiche salienti delladistribuzione dei dati, in particolare per quanto riguarda lasimmetria della sua forma.

La linea interna alla scatola rappresenta la mediana delladistribuzione; le linee estreme rappresentano il 25° ed il75°percentile. Le linee che si allungano dai bordi dellascatola (baffi) individuano gli intervalli fino ai valoririspettivamente del 5° e 95° percentile. Inoltre vengonoevidenziati i punti relativi al valor medio, al 98° percentilee al valore massimo registrati (Figura 10).

Figura 10 – Box-plot

Per gli inquinanti quali NO2, O3, C6H6 sono mostrati i grafici inerenti gli andamenti dei giorni tipo, conparticolare attenzione alle differenze stagionali e/o tra giorni feriali/festivi. Il giorno tipo rappresenta ilprofilo giornaliero della concentrazione di un inquinante in un determinato periodo annuale o stagionale,ed ha lo scopo di evidenziare i comportamenti ricorrenti; si ottiene mediando i valori di concentrazionerilevati alla medesima ora nel periodo considerato (tutti gli orari sono indicati in ora solare). Nelladistinzione tra giorni tipo estivi e invernali la stagione estiva è stata rappresentata mediante i dati deimesi di giugno, luglio e agosto, mentre la stagione invernale è stata rappresentata dai dati dei mesi digennaio, febbraio e dicembre.

13

< L.Q.


Per ciascun inquinante è inoltre riportata la serie storica dei valori medi annuali a partire dal 2006, dovedisponibile. Per PM10 e O3, parametri maggiormente soggetti a superamenti dei limiti normativi, è statoconfrontato l'andamento negli anni del numero di giorni critici (favorevoli all'accumulo degli inquinanti alsuolo) con quello degli effettivi superamenti del valore obiettivo per la media oraria (per O 3) o del valorelimite per la media giornaliera (per PM10).

La normativa vigente richiede una copertura minima annuale di dati pari al 90% per ogni parametromisurato (Allegato I del D.Lgs. 155/2010), tuttavia nell’elaborazione mensile e annuale sono statipresentati, in quanto ritenuti sufficientemente rappresentativi, i valori calcolati su una percentuale didati validi almeno del 75%. Ai fini dell’elaborazione giornaliera sono richiesti almeno 18 dati orari (75% didati validi nel giorno).

Nella Tabella 4 viene riportata per ciascuna stazione e ciascun analizzatore l’efficienza percentualeraggiunta nel 2016.

STAZIONE NO2 CO PM10 PM2.5 O3 BTX

Bologna - Porta San Felice 98% 99% 98% 99% - 86%

San Lazzaro 93% - 98% - - -

Bologna - Giardini Margherita 99% - 98% 97% 99% -

Bologna - Chiarini 99% - 99% - 99% -

Imola - De Amicis 95% 93% 95% - - 95%

Molinella – San Pietro Capofiume 96% - 99% 97% 98% -Porretta Terme - Castelluccio 95% - 95% 96% 96% -

Tabella 4 - Rendimenti annuali degli analizzatori della rete - anno 2016

14


BIOSSIDO DI AZOTO E OSSIDI DI AZOTO

Cosa sonoCon il termine NOx viene indicato genericamente l’insieme dei due più importanti ossidi di azoto a livello diinquinamento atmosferico, ossia: l’ossido di azoto (NO) e il biossido di azoto (NO2). Il biossido di azoto, gas bruno diodore acre e pungente, contribuisce alla formazione dello smog fotochimico, delle piogge acide ed è tra i precursoridi alcune frazioni significative del PM10.Come si originanoL’ossido di azoto (NO) si forma principalmente per reazione dell’azoto contenuto nell’aria (circa 78% N 2) conl’ossigeno atmosferico in processi che avvengono ad elevata temperatura; successivamente subisce una ossidazionespontanea ad NO2. Le principali sorgenti di NO2 sono i gas di scarico dei veicoli a motore, gli impianti di riscaldamentoe alcuni processi industriali.

Tabella 5 – Biossido di azoto: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge - anno 2016

Figura 11 – NO2 : Box Plot delle statistiche annuali 2016

Relativamente all’anno in esame, la media annuale di biossido di azoto non rispetta il valore limite dilegge (40 μg/m3) nella sola stazione di Porta San Felice (Tabella 5).

Il valore limite sulla media oraria di 200 μg/m3, da non superare per più di 18 ore nel corso di un anno,viene rispettato in tutte le stazioni. Anche per il 2016 la soglia di allarme di 400 μg/m 3 non è mai stataraggiunta da nessuna centralina. Questa situazione evidenzia che gli episodi acuti legati a concentrazioniorarie elevate di NO2 non rappresentano un elemento di criticità.Da notare che la stazione Castelluccio ha valori poco dispersi e concentrati intorno al valore medio, oltreche in gran parte al di sotto del limite di quantificazione. L'analisi delle concentrazioni medie mensili calcolate per l'anno 2016 (Figura 12 e Figura 13, Tabella 6)permette di evidenziare l’andamento stagionale. Per quanto concerne le stazioni dell’Agglomerato, i

15

BIOSSIDO DI AZOTO E OSSIDI DI AZOTO – NO2 e NO

XBIOSSIDO DI AZOTO E OSSIDI DI AZOTO – NO

2 e NO

X

Stazione N. dati validi MIN 50° MEDIA 90° 95° 98° MAX

PORTA SAN FELICE 8277 <12 52 52 82 91 102 172 0

SAN LAZZARO 7859 <12 24 29 54 65 79 142 0

GIARDINI MARGHERITA 8332 <12 25 31 60 68 83 128 0

VIA CHIARINI 8319 <12 23 26 46 52 58 98 0

DE AMICIS 7987 <12 20 24 46 54 63 101 0

SAN PIETRO CAPOFIUME 8047 <12 <12 14 31 38 45 63 0

CASTELLUCCIO 7997 <12 <12 <12 <12 <12 <12 18 0

VALORE LIMITE Media annuale n°max sup. 18

NO2 anno 2016 – Concentrazioni in µg/m3

n°sup.orari200 µg/m3

40 µg/m3


valori medi di biossido di azoto più elevati sono stati registrati per tutto l’anno dalla stazione da trafficodi Porta San Felice, mentre la stazione di Giardini Margherita (fondo urbano), regista medie mensili neimesi invernali superiori alla stazione di San Lazzaro (traffico urbano). Sia nelle stazioni dell’Agglomeratoche in quelle di Pianura si osserva un incremento stagionale nei mesi più freddi dell’anno. Le oscillazioninelle medie mensili presso Castelluccio, stazione dell'Appennino, sono scarsamente rappresentative inquanto riguardanti valori inferiori al limite di quantificazione (12 µg/m3).

Figura 12 – Agglomerato - NO2 Concentrazioni medie mensili 2016

Figura 13 – Pianura e Appennino - NO2 Concentrazioni medie mensili 2016

16


Tabella 6 – NO2 Concentrazioni medie mensili 2016

Il monossido di azoto (NO) è un inquinante primario che, una volta liberato in atmosfera, viene ossidato abiossido di azoto (NO2) con una rapidità assai variabile a seconda delle condizioni meteorologiche. Ingenerale NO può persistere diverse ore in tipiche condizioni invernali di cielo coperto e bassatemperatura, mentre in condizioni tipicamente estive, caratterizzate da forte radiazione solare etemperatura elevata, l'ossidazione avviene completamente nel giro di pochi minuti. NO2 rappresentaquindi un tipico caso di inquinante secondario, la cui concentrazione in aria ambiente dipende solo inparte dalla prossimità a sorgenti emissive, essendo fortemente condizionata anche dalla situazionemeteorologica.Tipicamente NO2 raggiunge le concentrazioni più elevate durante l'inverno, quando la sua produzioneraggiunge i valori massimi a causa del funzionamento degli impianti di riscaldamento. Durante i mesi piùcaldi, invece, viene efficacemente disperso dalle correnti ascensionali. Inoltre prolungate condizioni dielevata intensità delle radiazioni ultraviolette innescano nell'atmosfera complesse reazioni chimiche, tra icui effetti è compresa pure una rimozione di NO2 a seguito della sua trasformazione in acido nitrico enitrati.Per visualizzare l’andamento giornaliero caratteristico di NO2 si è fatto ricorso all’elaborazione dei giornitipo per le stazioni da traffico Porta San Felice (Figura 14) e di fondo urbano Giardini Margherita (Figura15), considerando separatamente giorni feriali, sabato e domenica.L’andamento delle concentrazioni del giorno tipo mostra una certa dipendenza dai flussi veicolari,osservabile in entrambe le stazioni, seppur più accentuata per Porta San Felice. Le concentrazioni piùelevate infatti si registrano in corrispondenza delle ore di punta del traffico, mattutina (dalle 8 alle 10) eserale (attorno alle 18-20).Dall’analisi stagionale emerge come le concentrazioni raggiungano minimi più accentuati nelle ore centralidelle giornate estive, sia per effetto delle reazioni fotochimiche che convertono NO2 ad acido nitrico(HNO3), sia per effetto delle diverse condizioni meteorologiche che in estate sono caratterizzate damaggiore trasporto orizzontale e dispersione su uno strato più alto dell'atmosfera rispetto al periodoinvernale.

Figura 14 – Porta San Felice, NO2: Giorno tipo invernale ed estivo

17

Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic

PORTA SAN FELICE 69 66 60 50 44 35 37 32 53 58 66 62

SAN LAZZARO 53 28 20 18 16 18 16 24 29 37 42

GIARDINI MARGHERITA 59 37 31 22 18 14 15 14 19 37 50 53

VIA CHIARINI 39 34 26 19 15 13 15 16 24 28 39 40

DE AMICIS 34 30 23 15 13 12 15 14 19 26 36 44

SAN PIETRO CAPOFIUME 26 17 12 <12 <12 <12 <12 <12 12 21 32

CASTELLUCCIO <12 <12 <12 <12 <12 <12 <12 <12 <12 <12 <12

NO2 (µg/m3) – medie mensili anno 2016

percentuale di dati inferiore al 90% percentuale di dati inferiore al 75%

FERIALE SABATO DOMENICA


Figura 15 – Giardini Margherita, NO2: Giorno tipo invernale ed estivo

In Figura 16 e nella successiva tabella sono riportati i valori delle medie annuali rilevate a partire dal2006.Non si evince un trend univoco sul lungo periodo per gli anni considerati. Per le stazioni da traffico siosserva che il valore limite annuale di 40 μg/m3 è stato sempre superato a Porta San Felice, mentre nellastazione di San Lazzaro sono state registrate medie annuali sotto il valore limite a partire dal 2011. Per lastazione di San Pietro Capofiume si conferma un trend in diminuzione a partire dal 2007, anche se lemedie di alcuni anni non sono pienamente rappresentative in quanto calcolate su una percentuale di dativalidi inferiore al 90%. Nell’area urbana di Imola l’andamento delle medie annuali della stazione datraffico De Amicis mostra superamenti del valore limite nel 2007 e nel 2008, seguiti da valori stabilmenteinferiori al limite annuale negli anni successivi.

Figura 16 – NO2 Confronto medie annuali 2006-2016

18

FERIALE SABATO DOMENICA

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 20160

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

PORTA SAN FELICE SAN LAZZARO GIARDINI MARGHERITA VIA CHIARINI DE AMICIS SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO

CO

NC

ENTR

AZIO

NE [

µg/m

³]


Tabella 7 – NO2: Andamento temporale delle medie annuali

Il Decreto Legislativo del 13 agosto 2010, n.155 stabilisce inoltre il livello critico per la protezione dellavegetazione per la concentrazione nell’aria ambiente di ossidi di azoto, NOX, fissato in 30 µg/m3 comevalore medio annuo. La normativa pone questo limite unicamente per le stazioni ubicate ad oltre 20 km dalle aree urbane e adoltre 5 km da altre zone edificate, impianti industriali, autostrade o strade di grande comunicazione.Questi criteri sono soddisfatti, per la rete di rilevamento della provincia di Bologna, dalle stazioni di fondorurale San Pietro Capofiume e di fondo remoto Castelluccio, dove il limite per la protezione dellavegetazione per il 2016 risulta rispettato (Tabella 8).

Tabella 8

Protezione dellaVegetazione:

NOX

Media annuale2016

19

Stazione N. dati validi MEDIA

SAN PIETRO CAPOFIUME 8047 23

CASTELLUCCIO 7997 <12

LIVELLO CRITICO Media annuale

NOx anno 2016 – Concentrazioni in µg/m3

30 µg/m3

Stazione 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016PORTA SAN FELICE 71 64 52 52 52 62 55 54 54 61 52SAN LAZZARO 54 54 50 40 44 36 36 39 26 28 29GIARDINI MARGHERITA 51 42 45 43 34 36 31 25 38 38 31VIA CHIARINI - - - - - 26 25 24 26 26 26DE AMICIS 38 41 46 32 36 31 26 27 25 29 24SAN PIETRO CAPOFIUME 26 27 21 19 19 16 16 15 14 15 14CASTELLUCCIO - - - - - - <12 <12 <12 <12 <12

NO2 (µg/m3) – Medie annuali 2006 – 2016



OZONO

Che cos’èL’ozono è un componente gassoso dell’atmosfera, molto reattivo e aggressivo. Negli strati alti dell’atmosferaterrestre (stratosfera) è di origine naturale e aiuta a proteggere la vita sulla Terra, creando uno scudo che filtra iraggi ultravioletti del Sole. Invece negli strati bassi dell’atmosfera terrestre (troposfera) è presente in concentrazionielevate a seguito di situazioni d’inquinamento e provoca disturbi irritativi all’apparato respiratorio e danni allavegetazione.Come si originaOltre che in modo naturale, per interazione tra i composti organici emessi in natura e l’ossigeno dell’aria sottol’irradiamento solare, l’ozono si produce anche per effetto dell’immissione di solventi e ossidi di azoto dalle attivitàumane. L’immissione di inquinanti primari (prodotti dal traffico, dai processi di combustione, dai solventi dellevernici, dall’evaporazione di carburanti etc.) favorisce quindi la produzione di un eccesso di ozono rispetto allequantità altrimenti presenti in natura durante i mesi estivi.

Tabella 9 – Ozono: Parametri statistici - anno 2016

Figura 17 – O3 : Box Plot delle statistiche annuali 2016

Il box plot (Figura 17) evidenzia per Castelluccio una distribuzione dei dati più simmetrica rispetto le altrestazioni e concentrata attorno al valore mediano ad indicazione di concentrazioni più costanti durantel’anno rispetto alle rimanenti stazioni, per le quali si osservano distribuzioni che coprono un più ampiointervallo di valori.Dall'analisi delle concentrazioni medie mensili calcolate per l'anno 2016 (Figura 18 e Tabella 10) èpossibile mettere in evidenza l’andamento stagionale dell’ozono, del tutto concorde e con valori moltosimili in quasi tutte le stazioni in cui questo parametro è stato rilevato (stazioni di fondo). I valori medimensili più elevati sono registrati tra maggio e settembre, con una crescita più graduale nella transizioneinverno-estate ed un brusco calo nel passaggio estate-inverno. A Castelluccio, stazione dell’Appennino, ivalori di O3 rimangono relativamente alti e poco variati in tutti i mesi invernali e in primavera.

20

OZONO – O3

OZONO – O3


GIARDINI MARGHERITA 8302 <10 37 45 104 121 139 195

VIA CHIARINI 8301 <10 29 40 98 121 141 194

SAN PIETRO CAPOFIUME 8276 <10 35 44 99 119 136 186

CASTELLUCCIO 8118 <10 50 52 78 86 95 137

O3 anno 2016 – Concentrazioni in µg/m3


Figura 18 – O3 Concentrazioni medie mensili 2016

Tabella 10 – O3 Concentrazioni medie mensili 2016

Per quanto attiene all’ozono troposferico i limiti da rispettare stabiliti dal D.Lgs. 155/2010 per laprotezione della salute umana sono riferiti sia al breve periodo sia al medio-lungo periodo.

Per il breve periodo sono definite 2 soglie di concentrazione limite:

la "soglia di informazione", pari a 180 µg/m3 di ozono misurato in aria come media oraria;

la "soglia di allarme" pari a 240 µg/m3 di ozono misurato in aria come media oraria.

Secondo normativa il calcolo del numero di superamenti nell’anno richiede una percentuale del 90% didati validi per cinque mesi su sei nella stagione estiva (da aprile a settembre), condizione verificatasi pertutte le stazioni della Rete nell’anno in esame.Superamenti della soglia di informazione (Tabella 11) si sono concentrati nel solo trimestre estivo (giugno,luglio e agosto) nelle stazioni dell’agglomerato e della pianura. Nessun superamento per la stazione difondo remoto di Castelluccio.

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GIARDINI MARGHERITA 11 16 34 54 65 75 99 79 68 22 <10 <10

VIA CHIARINI <10 15 32 43 56 62 89 75 60 18 <10 <10

SAN PIETRO CAPOFIUME 10 28 42 55 64 57 74 71 59 35 23 14

CASTELLUCCIO 47 50 52 59 57 55 69 60 52 30 43 43

O3 (µg/m3) – medie mensili anno 2016

gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic0

20

40

60

80

100

120GIARDINI MARGHERITA VIA CHIARINI SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO

µg/m

³

percentuale di dati inferiore al 90%


Tabella 11 – Ozono: Superamenti soglia di informazione - anno 2016

Per la protezione della salute umana sul medio e lungo periodo il decreto prevede: il valore obiettivo pari a 120 μg/m3 da non superare per più di 25 giorni per anno civile come

media su 3 anni . Se non è possibile determinare le medie su tre anni in base ad una serie intera e consecutiva di dati annui, la valutazione della conformità ai valori obiettivo si può riferire, come minimo, ai dati relativi a un anno;

l’obiettivo a lungo termine per la protezione della salute umana calcolato come media massima giornaliera su 8 ore nell’arco di un anno civile, pari a 120 μg/m3.

In Tabella 12 è riportato il numero di superamenti del valore obiettivo per l’anno considerato come mediadegli ultimi 3 anni. Per tutte le stazioni tranne Castelluccio si registrano superamenti del limitenormativo. Anche il dato di Giardini Margherita viene rappresentato come media degli ultimi tre anni,sebbene nel 2015 non si sia ottenuto un rendimento strumentale superiore al 90% per almeno cinque mesisu sei nella stagione estiva.

Il numero di superamenti riferiti ad un anno sono quelli riportati in Tabella 13.

Tabella 12 – Ozono:Superamenti valore obiettivoper la salute umana - anno

2016

Tabella 13 – Ozono: Superamenti obiettivo a lungo termine per la salute umana - anno 2016

Le rappresentazioni del giorno tipo stagionale (Figura 19) evidenziano per la stagione estiva un andamentoche segue il processo di formazione dell’inquinante: le concentrazioni risultano più elevate nelle orecentrali della giornata, caratterizzate da maggiore intensità della radiazione solare. I valori diurni diconcentrazione più alti sono stati registrati nelle stazioni dell’agglomerato. Infatti durante l'estate lamaggiore presenza presso le aree urbane di composti organici e di biossido di azoto (definiti "precursoridell'ozono") risulta determinante nel massimizzare l'effetto delle reazioni fotochimiche che originanol'ozono. Ciò può causare concentrazioni superiori nelle aree urbane rispetto a quelle rurali.

22

Stazione media 3 anniGIARDINI MARGHERITA 43VIA CHIARINI 42SAN PIETRO CAPOFIUME 32CASTELLUCCIO 6

25

> valore limite

O3 anno 2016 – numero giorni di superamento

valore obiettivo (120 mg/m3)

LIMITE NORMATIVO N° max sup.

Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic 2016GIARDINI MARGHERITA 0 0 0 0 2 7 22 7 7 0 0 0 45VIA CHIARINI 0 0 0 0 3 5 20 11 7 0 0 0 46SAN PIETRO CAPOFIUME 0 0 0 0 2 2 16 15 10 0 0 0 45CASTELLUCCIO 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

percentuale di dati validi inferiore al 90% mesi estivi validi < 5

O3 anno 2016 – numero giorni di superamento obiettivo a lungo termine (120 µg/m3)

Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic 2016GIARDINI MARGHERITA 0 0 0 0 0 0 6 3 0 0 0 0 9VIA CHIARINI 0 0 0 0 0 0 7 2 0 0 0 0 9SAN PIETRO CAPOFIUME 0 0 0 0 0 1 2 1 0 0 0 0 4CASTELLUCCIO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

percentuale di dati validi inferiore al 90% mesi estivi validi < 5

O3 anno 2016 – numero ore di superamento soglia di informazione (180 µg/m3)


Durante l'inverno invece l'andamento giornaliero è nettamente meno marcato; è interessante notare ilgiorno tipo di Castelluccio che appare invece molto più costante e su un livello di concentrazionemaggiore rispetto a tutte le altre centraline. Le concentrazioni di ozono, tipico inquinante secondario,possono essere influenzate dalle dinamiche di trasporto e degradazione dei precursori verso le aree rurali,che possono così trovarsi ad essere interessate da livelli più elevati rispetto alle aree urbane più vicine.Inoltre nelle città una parte dell'ozono, composto molto reattivo, in presenza di basse intensità diradiazione solare viene eliminato per reazione con l'ossido di azoto, mentre nelle aree suburbane o ruraline è favorito l’accumulo a causa di concentrazioni inferiori di NO e composti organici.

Figura 19 – Ozono: Giorno tipo invernale ed estivo

Il D.Lgs. 155/2010 introduce inoltre un valore obiettivo e un obiettivo a lungo termine per la protezionedella vegetazione, entrambi riferiti all’AOT40 (Accumulated exposure Over a Threshold of 40 ppb).Questo parametro è definito come la somma delle differenze tra le concentrazioni orarie superiori a 80μg/m3 e il valore di 80 μg/m3 sull’intera stagione vegetativa (fissata nel trimestre maggio-luglio),utilizzando i valori orari rilevati ogni giorno tra le h 8:00 e le h 20:00, ora dell’Europa Centrale.

I limiti normativi di tale indicatore (misurato in µg/m3 * h) sono fissati a 18000 come media su 5 anni per ilvalore obiettivo e a 6000 in riferimento all’anno in esame per l’obiettivo a lungo termine. Se non èpossibile determinare le medie su cinque anni in base ad una serie intera e consecutiva di dati annui, lavalutazione della conformità ai valori obiettivo si può riferire, come minimo, ai dati relativi a tre anni.

La normativa definisce anche i criteri per l’individuazione delle stazioni soggette alle finalità di questamisurazione; per le loro caratteristiche, le stazioni rappresentative della rete di Bologna sono quelle difondo suburbano Via Chiarini, di fondo rurale San Pietro Capofiume e di fondo remoto Castelluccio. Per il2016 si evidenziano medie superiori ai limiti normativi in tutte le postazioni considerate, con l'eccezionedi Castelluccio (Tabella 14).

Tabella 14 - Protezione dellaVegetazione: AOT40 anno 2016

23

Castelluccio Giardini Margherita San Pietro Capofiume Via Chiarini

StazioneVIA CHIARINI 1103 27952 22920SAN PIETRO CAPOFIUME 1062 23924 19187CASTELLUCCIO 1102 5319 3073

LIMITE NORMATIVO 18000 6000

> valore limite

AOT40 anno 2016 - Concentrazioni in µg/m3*h

N. dati validi Va

lore

ob

iett

ivo

(med

ia 5

ann

i)

Obi

etti

vo a

lu

ngo

term

ine


In Tabella 15 e Tabella 16 sono riportate le serie storiche 2006 – 2016 dei superamenti rispettivamentedella soglia di informazione e dell’obiettivo a lungo termine. Dai valori disponibili non si evince alcuntrend specifico sul lungo periodo.

Tabella 15 – O3: Andamento temporale dei superamenti della soglia di informazione

Tabella 16 – O3: Andamento temporale dei superamenti dell’obiettivo a lungo termine

In Figura 20 sono riportate le serie annuali dei superamenti dell’obiettivo a lungo termine confrontati conil numero di giorni favorevoli alla formazione di ozono, definiti come le giornate in cui la temperaturamassima supera i 29°C. Dal punto di vista qualitativo si osserva un andamento spesso concorde fra le duegrandezze, a conferma di come la formazione dell’ozono sia governata dalle condizioni meteorologiche.

Figura 20 – O3 Confronto superamenti obiettivo a lungo termine e numero di giorni critici

24

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 20160

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GIARDINI MARGHERITA VIA CHIARINI SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO Giorni critici Bologna

nu

me

ro s

up

era

me

nti

nu

me

ro g

g c

riti

ci

mesi estivi validi < 5 - analizzatore non attivo

Stazione 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016GIARDINI MARGHERITA 17 39 47 42 15 66 58 75 44 40 45VIA CHIARINI - - - - - 73 70 52 25 55 46SAN PIETRO CAPOFIUME 69 68 57 70 58 83 58 40 16 36 45CASTELLUCCIO - - - - - 0 12 5 2 14 1

O3 obiettivo a lungo termine – numero giorni di superamento max media 8 h (120 µg/m3) 2006 – 2016

Stazione 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016GIARDINI MARGHERITA 12 14 35 2 0 20 10 74 15 7 9VIA CHIARINI - - - - - 16 39 26 6 35 9SAN PIETRO CAPOFIUME 44 27 38 1 10 0 2 4 0 0 4CASTELLUCCIO - - - - - 0 0 0 0 0 0

O3 soglia di informazione – numero ore di superamento media oraria (180 µg/m3) 2006 – 2016

mesi estivi validi < 5 - analizzatore non attivo


PARTICOLATO PM10

Che cos’èPer materiale particolato aerodisperso si intende l’insieme delle particelle atmosferiche solide e liquide aventidiametro aerodinamico variabile fra 0.1 e circa 100 μm. Il termine PM10 identifica le particelle di diametroaerodinamico inferiore o uguale ai 10 μm (1 μm = 1 millesimo di millimetro). In generale il materiale particolato diqueste dimensioni è caratterizzato da lunghi tempi di permanenza in atmosfera e può, quindi, essere trasportatoanche a grande distanza dal punto di emissione. Ha una natura chimica particolarmente complessa e variabile ed è ingrado di penetrare nell’albero respiratorio umano e, quindi, avere effetti negativi sulla salute.Come si originaIl particolato PM10, in parte, è emesso direttamente dalle sorgenti (PM10 primario) e, in parte, si forma in atmosferaattraverso reazioni chimiche fra altre specie inquinanti (PM10 secondario). Il PM10 può avere sia un’origine naturale(erosione dei venti sulle rocce, eruzioni vulcaniche, incendi di boschi e foreste), sia antropica (combustioni e altro).Tra le sorgenti antropiche un importante ruolo è rappresentato dal traffico veicolare. Di origine antropica sono anchemolte delle sostanze gassose che contribuiscono alla formazione di PM10, come gli ossidi di zolfo e di azoto, i COV(Composti Organici Volatili) e l’ammoniaca.

Tabella 17 – Particolato PM10: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge - anno 2016

Figura 21 - PM10 : Box Plot delle statistiche annuali 2016

La valutazione delle concentrazioni estesa all’intero anno (Tabella 17) mostra che nel 2016 le medieannuali ottenute non superano il valore limite di 40 μg/m3 in nessuno dei siti di misura, inclusa la stazioneda traffico Porta San Felice nell’agglomerato di Bologna. Dal box plot di Figura 21 emerge come ledistribuzioni annuali dei dati siano relativamente poco disperse per la maggior parte delle stazioni e tuttemolto simili tra loro; questo in parte si giustifica con la natura parzialmente secondaria del particolato.

25

PARTICOLATO PM10

PARTICOLATO PM10


PORTA SAN FELICE 359 5 21 26 49 57 67 122

SAN LAZZARO 360 <5 21 25 46 53 65 122


VIA CHIARINI 364 <5 20 24 45 52 60 125

DE AMICIS 348 <5 19 23 42 52 63 99


CASTELLUCCIO 348 <5 8 9 18 22 28 71

VALORE LIMITE Media annuale

PM10

anno 2016 – Concentrazioni in µg/m3

40 µg/m3


Unica eccezione è rappresentata dalla stazione di Castelluccio, la cui distribuzione risulta centrataattorno ad un valore medio nettamente inferiore.

Le medie mensili delle stazioni dell’Agglomerato (Figura 22) evidenziano un andamento stagionale conconcentrazioni più elevate nel semestre invernale per tutte le centraline. Andamento analogo si osservaper le stazioni di Pianura (Figura 23). A Castelluccio il trend dei mesi invernali, opposto a quello di tuttele altre stazioni, potrebbe essere legato sia ad eventi piovosi più abbondanti che nel resto del territorio,sia ad un aumernto estivo dell’altezza dello strato di rimescolamento, che consente apporti di particolatoda quote inferiori.

Figura 22 – Agglomerato – PM10 Concentrazioni medie mensili 2016

Figura 23 – Pianura e Appennino - PM10 Concentrazioni medie mensili 2016

26


Tabella 18 - PM10 Concentrazioni medie mensili 2016

Il numero dei giorni di superamento del valore limite giornaliero di 50 μg/m 3 nell’anno 2016 è riportato inTabella 19. Nessuna delle stazioni ha superato i 35 giorni stabiliti dalla normativa.Le giornate con concentrazioni superiori a 50 μg/m3 sono state registrate nei mesi da gennaio ad aprile eda ottobre a dicembre. Il maggior numero di superamenti si è verificato in gennaio.

Tabella 19 - PM10 : Superamenti del valore limite giornaliero - anno 2016

Confrontando il numero stimato di giorni favorevoli all’accumulo (giorni critici) con gli effettivisuperamenti del valore limite di 50 μg/m3 della media giornaliera di PM10 registrati dal 2006 ad oggi(Figura 24) si rileva, fino al 2009, un trend in diminuzione per entrambe le grandezze quale evidenzadell’influenza delle condizioni meteorologiche.

Il meccanismo di riduzione delle concentrazioni degli inquinanti nell’atmosfera non è però solo legatoall’influenza e all’efficacia dei fenomeni atmosferici, ma anche a concause di natura antropica. Il peso diognuno dei fattori antropici che possono provocare la riduzione delle emissioni non è però notoesattamente. Analizzando la Figura 24, si può notare una diminuzione nei valori medi annuali e nei superamenti nel 2008e 2009, conseguenza probabilmente anche della profonda recessione economica e della pesante crisi delladomanda petrolifera mondiale, che ha determinato una riduzione dei consumi e delle produzioni con unaconseguente riduzione delle emissioni. Dal 2013 in poi tale diminuzione appare consolidata, con valorisempre più omogenei tra le diverse stazioni.

27


PORTA SAN FELICE 44 28 23 25 16 15 20 16 21 27 39 41

SAN LAZZARO 42 25 21 23 14 15 21 16 21 26 35 40


VIA CHIARINI 38 23 20 22 14 16 21 15 21 24 34 35

DE AMICIS 37 23 18 21 14 19 14 20 23 32 37


CASTELLUCCIO 6 5 8 14 8 9 14 9 16 11 7 6

PM10

(µg/m3) – medie mensili anno 2016

Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic 2016PORTA SAN FELICE 11 1 0 2 0 0 0 0 0 3 8 8 33SAN LAZZARO 12 0 0 1 0 0 0 0 0 3 5 6 27GIARDINI MARGHERITA 8 0 0 1 0 0 0 0 0 3 6 3 21VIA CHIARINI 8 0 0 3 0 0 0 0 0 3 6 2 22DE AMICIS 10 1 0 1 0 0 0 0 0 1 3 4 20

SAN PIETRO CAPOFIUME 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 14CASTELLUCCIO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1

VALORE LIMITE N° max giorni di superamento 35

PM10 anno 2016 – numero giorni di superamento del valore limite giornaliero (50 µg/m3)




Figura 24 – PM10 Confronto superamenti 50 µg/m3 e numero di giorni critici

Tabella 20 – PM10: Andamento temporale dei superamenti del valore limite giornaliero

In Figura 25 e Tabella 21 è riportato il trend 2006 – 2016 dei valori medi annuali di PM 10. Dai dati si puòrilevare un leggero decremento negli anni 2006-2009, come già visto, associabile anche ad un calo nelnumero di giorni critici. Dal 2014 in poi i dati di concentrazione media annuale tendono a livellarsi tra loromantenendo un trend sostanzialmente costante ed inferiore al valore limite di 40 µg/m 3, ad eccezionedella peculiarità della stazione di fondo di Castelluccio che rimane stabile nelle sue basse concentrazionirilevate.

28

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 20160

20

40

60

80

100

120

0

27

54

81

108

135

162

PORTA SAN FELICE SAN LAZZARO GIARDINI MARGHERITA VIA CHIARINI DE AMICIS SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO

Giorni critici Bologna Giorni critici Imola

num

ero

supe

ram

enti

num

ero

gg. c

ritici

Stazione 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016PORTA SAN FELICE 109 104 68 50 63 69 73 57 23 38 33SAN LAZZARO - - - - 35 50 43 25 20 35 27GIARDINI MARGHERITA - - 19 20 29 42 33 10 14 23 21VIA CHIARINI - - - - - 40 40 18 19 25 22DE AMICIS 69 49 38 32 43 44 38 19 15 19 20SAN PIETRO CAPOFIUME - - - 16 29 43 40 19 21 26 14CASTELLUCCIO - - - - - - 1 1 0 0 1

PM10

– numero giorni di superamento del valore limite giornaliero (50 µg/m3) 2006 – 2016



Tabella 21 - PM10: Andamento temporale delle medie annuali

Figura 25 – PM10 Andamento delle medie annuali 2006-2016

29

Stazione 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015PORTA SAN FELICE 45 40 42 45 42 37 34 34 37 37 32 25 29SAN LAZZARO - - - - - - - 27 31 30 25 24 28GIARDINI MARGHERITA - - - - - 24 24 24 29 26 19 20 26VIA CHIARINI - - - - - - - - 31 29 24 22 26DE AMICIS - 35 35 39 34 29 28 28 30 29 23 21 25SAN PIETRO CAPOFIUME - - - - - - 30 28 23 21 26CASTELLUCCIO - - - - - - - - - 11 9 9 10

percentuale di dati validi inferiore al 90% percentuale di dati validi inferiore al 75% *errata corrige

PM10

(µg/m3) – Medie annuali 2003 – 2015

25*

- analizzatore non attivo

Stazione 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016PORTA SAN FELICE 45 42 37 34 34 37 37 32 25 29 26SAN LAZZARO - - - - 27 31 30 25 24 28 25GIARDINI MARGHERITA - - 24 24 24 29 26 19 20 26 23VIA CHIARINI - - - - - 31 29 24 22 26 24DE AMICIS 39 34 29 28 28 30 29 23 21 25 23SAN PIETRO CAPOFIUME - - - 25 30 28 23 21 26 22CASTELLUCCIO - - - - - - 11 9 9 10 9

PM10




PARTICOLATO PM2.5

Che cos’èPer particolato ultrafine si intendono tutte le particelle solide o liquide sospese nell’aria con dimensionimicroscopiche e quindi inalabili. Il PM2.5 è definito come il materiale particolato con un diametro aerodinamico medioinferiore a 2.5 μm (1 μm = 1 millesimo di millimetro). Esso è originato sia per emissione diretta (particelle primarie),che per reazioni nell’atmosfera di composti chimici quali ossidi di azoto e zolfo, ammoniaca e composti organici(particelle secondarie).Come si originaLe sorgenti del particolato possono essere antropiche e naturali. Le fonti antropiche sono riconducibili principalmenteai processi di combustione quali: emissioni da traffico veicolare, utilizzo di combustibili (carbone, combustibili liquidi,legno, rifiuti, rifiuti agricoli), emissioni industriali (cementifici, fonderie, miniere). Come per il PM10 le fonti naturalisono sostanzialmente: aerosol marino, suolo risollevato e trasportato dal vento etc.

Tabella 22 – Particolato PM2.5: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge - anno 2016

Figura 26 - PM2.5 : Box Plot delle statistiche annuali 2016

Le concentrazioni medie annue risultano nel 2016 significativamente inferiori al valore limite di 25 µg/m 3,in tutte le postazioni presenti sul territorio provinciale.In Figura 26 il box plot illustra per le stazioni di Pianura e Agglomerato una distribuzione dei dati moltosimile, in virtù della natura parzialmente secondaria del parametro PM2.5. Come già visto per il particolatoPM10 anche in questo caso Castelluccio ha un comportamento a sé stante.

In Tabella 23 e in Figura 27 vengono raccolte le medie mensili dei valori di concentrazione del particolatoPM2.5 per l’anno 2016. Nei mesi autunno – invernali si registrano le medie mensili di PM2.5 più elevate, convalori massimi a gennaio nelle stazioni di Porta San Felice e San Pietro Capofiume entrambi di 36 µg/m3.

30

PARTICOLATO PM2.5

PARTICOLATO PM2.5


PORTA SAN FELICE 364 <5 14 19 39 47 56 100



CASTELLUCCIO 350 <5 5 5 10 14 17 24


PM2,5

anno 2016 – Concentrazioni in µg/m3

25 µg/m3


Tabella 23 - PM2.5 Concentrazioni medie mensili 2016

Figura 27 - PM2.5: Andamento temporale delle medie mensili

Un altro aspetto interessante è il confronto tra i valori medi mensili di PM2.5 e PM10, in particolarel’andamento mensile dei rapporti percentuali che può fornire indicazioni sulle relazioni tra le due frazionidi particolato nei vari periodi stagionali nei diversi siti di misura. Il rapporto PM2.5/PM10 presenta infatti una variabilità che dipende da fattori stagionali, con minimimisurati in estate, quando prevalgono i fenomeni di risospensione e di trasporto a lunga distanza diparticelle prevalentemente della frazione grossolana, e massimi misurati in inverno quando diventa piùrilevante il contributo delle particelle fini originate dai processi di combustione e la maggiore stabilitàverticale dell’aria ne favorisce il ristagno e l’accumulo.L’andamento mensile dei rapporti percentuali nel 2016 (Figura 28) mostra un comportamento analogo fratre siti di riferimento (Porta San Felice, Giardini Margherita e San Pietro Capofiume), con valori più elevatinei mesi invernali. Il rapporto PM2.5/PM10 è variato a Porta San Felice da un minimo di 62% nel mese diagosto ad un massimo di 82% a gennaio, mentre a San Pietro Capofiume da 57% nel mese di giugno a 83%nel mese di gennaio.Per la postazione di Giardini Margherita si va da un minimo di 55% del mese di aprile al 84% sempre nelmese di gennaio. Il rapporto PM2.5/PM10 relativo alla stazione di Castelluccio ha raggiunto il minimo aottobre (37%) e il valore massimo a gennaio (84%). Nel grafico di Figura 29 e nella Tabella 24 si riportano le serie storiche delle medie annuali di PM2.5 per lestazioni attive. Tale parametro viene monitorato nelle stazioni di Porta San Felice e di San PietroCapofiume per tutti gli anni considerati, dall’inizio del 2009 nella stazione di Giardini Margherita e apartire dal 2012 nella stazione di Castelluccio.

31


PORTA SAN FELICE 36 20 17 15 10 10 13 10 14 20 29 33



CASTELLUCCIO 5 <5 5 7 <5 <5 8 6 9 <5 <5 5

PM2,5

(µg/m3) – medie mensili anno 2016

gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic0

5

10

15

20

25

30

35

40PORTA SAN FELICE GIARDINI MARGHERITA SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO

µg/m

³



Analogamente al PM10, si può rilevare una leggera diminuzione negli anni 2006-2009, associabile ad un calonel numero di giorni critici, ed il rispetto del valore limite annuale (25 µg/m3) a partire dal 2008.

Figura 28 – Rapporto PM2.5/PM10 : medie mensili

Figura 29 – PM2.5 Confronto medie annuali 2006-2016

Tabella 24 - PM2.5: Andamento temporale delle medie annuali

32

Stazione 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016PORTA SAN FELICE 31 28 25 22 21 23 22 20 18 20 19GIARDINI MARGHERITA - - - 17 17 20 18 15 15 17 16SAN PIETRO CAPOFIUME 26 24 21 21 21 22 20 17 16 19 16CASTELLUCCIO - - - - - - 7 6 5 7 5

PM2.5



MONOSSIDO DI CARBONIO

Che cos’èIl monossido di carbonio (CO) è un tipico prodotto derivante dalla combustione; è incolore e inodore. Si forma durantela combustione in condizioni di difetto d’aria, ovvero quando il quantitativo di ossigeno non è sufficiente per ossidarecompletamente le sostanze organiche. Poiché il CO ha una affinità per l’emoglobina superiore a quella dell’ossigeno,concentrazioni eccessive in aria ambiente possono causare emicrania e stanchezza.Come si originaLa principale sorgente di CO è storicamente rappresentata dal traffico veicolare (circa l’80% delle emissioni a livellomondiale), essendo presente, in particolare, nei gas di scarico dei veicoli a benzina. La concentrazione di CO emessadagli scarichi dei veicoli è strettamente connessa alle condizioni di funzionamento del motore: si registranoconcentrazioni più elevate con motore al minimo e in fase di decelerazione, condizioni tipiche di traffico urbanointenso e rallentato. La continua evoluzione delle tecnologie utilizzate ha comunque permesso di ridurre al minimo lapresenza di questo inquinante in aria.

Tabella 25 – Monossido di carbonio: Parametri statistici - anno 2016

Figura 30 – CO : Box Plot delle statistiche annuali 2016

Il box plot (Figura 30) evidenzia per De Amicis una distribuzione più compatta dei valori, in gran parteentro il limite di quantificazione; i valori di Porta San Felice sono distribuiti parte sotto e parte sopra illimite di quantificazione.

Il Decreto Legislativo n. 155/2010 stabilisce per il monossido di carbonio un valore limite pari a 10 mg/m 3

come massima concentrazione media giornaliera su 8 ore.Tale valore si determina con riferimento alle medie consecutive su 8 ore, calcolate sulla base dei datiorari ed aggiornate ad ogni ora. Ogni media su 8 ore in tal modo calcolata è riferita al giorno nel quale laserie di 8 ore si conclude: la prima fascia di calcolo per un giorno è quella compresa tra le ore 17.00 delgiorno precedente e le ore 01.00 del giorno stesso; l’ultima fascia di calcolo per un giorno è quellacompresa tra le ore 16.00 e le ore 24.00 del giorno stesso.

33

MONOSSIDO DI CARBONIO - COMONOSSIDO DI CARBONIO - CO


PORTA SAN FELICE 7862 <0,6 0,6 0,6 1,0 1,2 1,4 2,5

DE AMICIS 8333 <0,6 <0,6 <0,6 0,8 1,0 1,2 2,7

CO anno 2016 – Concentrazioni in mg/m3


Il valore limite di 10 mg/m3 fissato dalla normativa non è mai stato superato nel 2016 in nessuna delle duepostazioni di misura, con concentrazioni di CO nettamente inferiori, di uno o due ordini di grandezza,rispetto al valore limite. Per tale ragione la configurazione della rete di monitoraggio prevede larilevazione di questo inquinante solo nelle stazioni da traffico, ovvero dove più alta si presume sia la suaconcentrazione.

Le concentrazioni medie mensili (Figura 31 e Tabella 26) presentano valori molto bassi lungo tutto l’anno,ma più alti in inverno e minori in estate, comunque sempre superiori a Porta San Felice rispetto a DeAmicis.

Figura 31 – CO Concentrazioni medie mensili 2016

Tabella 26 – CO Concentrazioni medie mensili 2016

L'analisi dei dati medi annuali e degli andamenti temporali (Figura 32 e Tabella 27), mostra un trend indiminuzione nel periodo 2006-2013 sulla stazione di De Amicis e dal 2010 la media annuale non supera ilvalore del limite di quantificazione. Per quanto riguarda la stazione di Porta San Felice non è evidente untrend negli ultimi anni. Resta il fatto che i valori sembrano oscillare intorno ad una media molto lontanadal limite legislativo, analogamente a quanto rilevato su tutto il territorio regionale.

34


PORTA SAN FELICE 0,9 0,8 0,7 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6 0,6 0,7 0,9 0,9

DE AMICIS 0,7 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6 0,6 0,9

CO (mg/m3) – medie mensili anno 2016

gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0PORTA SAN FELICE DE AMICIS

mg

/m³



Figura 32 – CO Confronto medie annuali 2006-2016

Tabella 27 – CO: Andamento temporale delle medie annuali

35

Stazione 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016PORTA SAN FELICE 0,8 0,9 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,7 <0.6 0,8 0,6DE AMICIS 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.6

CO (mg/m3) – Medie annuali 2006 – 2016

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 20160

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

PORTA SAN FELICE DE AMICIS

CO

NC

EN

TR

AZ

ION

E [

mg

/m³]


BENZENE

Che cos’èIl benzene è un composto liquido e incolore dal caratteristico odore aromatico pungente, molto volatile a temperaturaambiente. L’effetto più noto dell’esposizione cronica riguarda la potenziale cancerogenicità del benzene sul sistemaemopoietico (cioè sul sangue).L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) classifica il benzene come sostanza cancerogena di classe I,in grado di produrre varie forme di leucemia. La classe I corrisponde a una evidenza di cancerogenicità per l’uomo dilivello “sufficiente”.Come si originaIn passato il benzene è stato ampiamente utilizzato come solvente in molteplici attività industriali e artigianali(produzione di gomma, plastica, inchiostri e vernici, nell’industria calzaturiera, nella stampa a rotocalco,nell’estrazione di oli e grassi etc.). La maggior parte del benzene oggi prodotto (85%) trova impiego nella chimicacome materia prima per numerosi composti secondari, a loro volta utilizzati per produrre plastiche, resine,detergenti, fitofarmaci, intermedi per l’industria farmaceutica, vernici, collanti, inchiostri, adesivi e prodotti per lapulizia. Il benzene è, inoltre, contenuto nelle benzine, nelle quali viene aggiunto, insieme ad altri compostiaromatici, per conferire le volute proprietà antidetonanti e per aumentare il “numero di ottani”.

Tabella 28 – Benzene: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge - anno 2016

Figura 33 – C6H6 : Box Plot delle statistiche annuali 2016

Come presentato in Tabella 28, i valori medi annuali misurati presso entrambe le stazioni da trafficorisultano significativamente inferiori al valore limite di 5 μg/m3.La distribuzione dei dati della stazione di Porta San Felice (Figura 33) è raccolta attorno alla media, convalori compresi entro il 98° percentile inferiori al valore limite annuale. La stazione di Imola De Amicispresenta rispetto a quella di Bologna una distribuzione dei dati più compatta.Nel grafico di Figura 34 sono riportate le concentrazioni medie mensili. I valori di Porta San Felicesuperano i 2 µg/m3 in alcuni mesi invernali (gennaio e dicembre), raggiungendo un valore massimo di 2,7µg/m3 a gennaio. Anche De Amicis presenta valori più elevati nello stesso periodo invernale.

36

BENZENE – C6H

6BENZENE – C

6H

6


PORTA SAN FELICE 7261 <0,5 1,2 1,4 2,8 3,5 4,4 14,7

DE AMICIS 7995 <0,5 0,6 1,0 2,3 2,8 3,5 8,6


C6H

6 anno 2016 – Concentrazioni in µg/m3

5,0 µg/m3


Figura 34 – C6H6 Concentrazioni medie mensili 2016

Tabella 29 – C6H6 Concentrazioni medie mensili 2016

I grafici successivi (Figura 35) illustrano il giorno tipo invernale ed estivo per le due stazioni considerate.Gli andamenti evidenziano massimi orari nelle ore di punta del traffico, più accentuati d’inverno e nellastazione di Porta San Felice. In estate i valori diminuiscono in entrambe le stazioni soprattutto nelle orecentrali della giornata.

Figura 35 – Stazioni da traffico, C6H6: giorno tipo invernale ed estivo

37

PORTA SAN FELICE DE AMICIS


PORTA SAN FELICE 2,7 1,8 0,9 0,8 0,5 1,3 1,5 1,9 2,2

DE AMICIS 2,2 1,3 1,0 0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 0,5 1,0 1,7 2,2

C6H

6 (µg/m3) – medie mensili anno 2016



Dai dati rilevati nella stazione urbana da traffico di Porta San Felice dal 2006 al 2016 (Figura 36 e Tabella30) emerge una sostanziale stabilità nel periodo 2006-2009 con una leggera tendenza alla diminuzione finoal 2013, cui seguono gli ultimi due anni con concentrazioni medie annue raffrontabili ed una ulteriorediminuzione nel 2016.Nella stazione urbana da traffico di Imola De Amicis si registra per l’anno 2016 una concentrazione mediaannua pari a 1,0 μg/m3, sostanzialmente invariata dal 2012.Nel complesso l'andamento delle medie annuali evidenzia una diminuzione della criticità di questoparametro, presumibilmente attribuibile al rinnovo del parco veicolare.

Figura 36 – C6H6 Confronto medie annuali 2006-2016

Tabella 30 – C6H6: Andamento temporale delle medie annuali

38

Stazione 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

PORTA SAN FELICE 2,7 2,7 2,5 2,5 2,2 2,2 1,8 1,7 1,7 1,7 1,4

DE AMICIS - - - - 1,2 1,1 1,0 1,0 0,9 1,0 1,0

C6H

6 (µg/m3) – Medie annuali 2006 – 2016



ANALISI SUL PARTICOLATOIl particolato PM10, campionato attraverso appositi filtri utilizzati dalla strumentazione per la misurazionein automatico delle polveri, viene periodicamente sottoposto ad analisi chimica per la determinazionedegli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e di alcuni elementi.Per la loro rilevanza tossicologica, il D.Lgs. 155/2010 richiede la misurazione del cosiddetto “profilo IPA”ovvero delle seguenti sette specie chimiche:

benzo(a)pirene, benzo(a)antracene, benzo(b)fluorantene, benzo(j)fluorantene,

benzo(k)fluorantene, indeno(1,2,3,c-d)pirene, dibenzo(a,h)antracene.

Il decreto definisce un valore obiettivo per il solo benzo(a)pirene, la cui concentrazione viene utilizzatacome indice del potenziale cancerogeno degli IPA totali. Tale valore, riferito al tenore totaledell’inquinante presente nella frazione di particolato PM10, calcolato come media su un anno civile, è pariad 1 ng/m3.Il D.Lgs. 155/2010 indica inoltre per arsenico, cadmio e nichel i valori obiettivo rispettivamente di 6ng/m3, di 5 ng/m3 e di 20 ng/m3 e per il piombo il valore limite di 0.5 µg/m3, come media su un annocivile.In conformità a quanto richiesto dalla norma quindi vengono condotte analisi con frequenza mensile suifiltri campionati:

nella stazione urbana da traffico di Porta San Felice, nella stazione di fondo rurale di San PietroCapofiume, nella stazione di fondo urbano Giardini Margherita e nella stazione di fondo remoto diCastelluccio, per la valutazione delle concentrazioni di IPA in aria ambiente;

nella postazione urbana di fondo di Giardini Margherita a Bologna, per le determinazioni diArsenico, Cadmio, Nichel e Piombo.

IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI

Che cosa sonoGli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) costituiscono un numeroso gruppo di composti organici formati da più anellibenzenici. In generale, si tratta di sostanze solide a temperatura ambiente, scarsamente solubili in acqua, degradabiliin presenza di radiazione ultravioletta e altamente affini ai grassi presenti nei tessuti viventi. Il composto più studiatoe rilevato è il benzo(a)pirene, che ha una struttura con cinque anelli aromatici condensati. È una delle prime sostanzedelle quali si è accertata la cancerogenicità ed è stata, quindi, utilizzata come indicatore dell’intera classe dicomposti policiclici aromatici.Come si originanoGli idrocarburi policiclici aromatici sono contenuti nel carbone e nei prodotti petroliferi (particolarmente nel gasolio enegli oli combustibili). Essi vengono emessi in atmosfera come residui di combustioni incomplete in alcune attivitàindustriali (cokerie, produzione e lavorazione grafite, trattamento del carbon fossile) e nelle caldaie (soprattuttoquelle alimentate con combustibili solidi e liquidi pesanti); inoltre sono presenti nelle emissioni degli autoveicoli (siadiesel, che benzina). In generale l’emissione di IPA nell’ambiente risulta molto variabile a seconda del tipo disorgente, del tipo di combustibile e della qualità della combustione. La presenza di questi composti nei gas di scaricodegli autoveicoli è dovuta sia alla frazione presente come tale nel carburante, sia alla frazione che per pirosintesi haorigine durante il processo di combustione.

Tabella 31 – Benzo(a)Pirene: Parametri statistici e confronto coi limiti di legge

39

IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI - IPAIDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI - IPA

Stazione N. dati validi MIN 50° MEDIA 90° 95° 98° MAXGIARDINI MARGHERITA 11 0,003 0,077 0,134 0,368 0,476 0,541 0,584PORTA SAN FELICE 12 0,003 0,108 0,219 0,548 0,636 0,699 0,742SAN PIETRO CAPOFIUME 12 0,001 0,063 0,195 0,670 0,723 0,731 0,736CASTELLUCCIO 12 0,008 0,018 0,024 0,057 0,062 0,065 0,066

LIMITE NORMATIVO Media annuale 1,0

Benzo(a)pirene anno 2016 - Concentrazioni in ng/m3

ng/m3


Nelle tabelle e nei grafici che seguono sono riportate le concentrazioni medie dei diversi IPA, sia per iperiodi mensili sia per l’intero anno 2016, relative alle stazioni di riferimento.L'analisi delle concentrazioni mensili mostra la stagionalità dell’andamento dei valori, evidenziando nellastazione di Porta San Felice il valore massimo nel mese di dicembre.

Tabella 32 – Benzo(a)Pirene: Concentrazioni medie mensili 2016

Figura 37 – Benzo(a)Pirene: Concentrazioni medie mensili 2016 (ng/m3)

Tabella 33 – IPA: Concentrazioni medie annuali (ng/m3) 2016

40

STAZIONE

PORTA SAN FELICE 0,219 0,219 0,477 0,150 0,231 0,020

GIARDINI MARGHERITA 0,134 0,096 0,319 0,100 0,167 0,012

SAN PIETRO CAPOFIUME 0,195 0,176 0,466 0,141 0,224 0,028

CASTELLUCCIO 0,024 0,023 0,060 0,024 0,034 0,009

IPA di interesse sanitario (D.Lgs 155/2010) [ng/m3] – medie anno 2016

Benzo(a)Pirene

Benzo(a)Antracene

Benzo(b)+(j)Fluorantene

Benzo(k)Fluorantene

Indeno(1,2,3,c,d,)Pirene

Dibenzo(ac)+(ah)Antracene

gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8PORTA SAN FELICE GIARDINI MARGHERITA SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO

ng

/m³


PORTA SAN FELICE 0,541 0,312 0,161 0,055 0,025 0,003 0,004 0,022 0,049 0,177 0,549 0,742

GIARDINI MARGHERITA 0,368 0,218 0,091 0,031 0,013 0,003 - 0,013 0,015 0,077 0,235 0,584

SAN PIETRO CAPOFIUME 0,736 0,252 0,145 0,028 0,003 0,016 0,001 0,003 0,022 0,098 0,289 0,713

CASTELLUCCIO 0,059 0,020 0,066 0,008 0,016 0,016 0,009 0,009 0,021 0,022 0,043 0,010

Benzo (a)Pirene (ng/m3) – medie mensili anno 2016


Figura 38 – IPA: Concentrazioni medie annuali (ng/m3) 2016

In Tabella 34 è infine riportata la serie delle medie annuali, espresse in ng/m3, disponibile dal 2009. Si puònotare come tutte le concentrazioni riportate siano largamente inferiori al valore obiettivo.

Tabella 34 – Benzo(a)Pirene: Andamento temporale delle medie annuali

41

Stazione 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Porta San Felice 0,13 0,16 0,28 0,20 0,24 0,13 0,11 0,22S. Pietro Capofiume 0,19 0,19 0,28 0,17 0,15 0,08 0,08 0,20Giardini Margherita - 0,08 0,12 0,23 0,17 0,12 0,18 0,13Castelluccio - - - - - - - 0,02

Benzo(a)Pirene - Medie annuali 2009-2016 in ng/m3

Benzo(a)Pirene

Benzo(a)Antracene

Benzo(b)+(j)Fluorantene

Benzo(k)Fluorantene

Indeno(1,2,3,c,d,)Pirene

Dibenzo(ac)+(ah)Antracene

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

PORTA SAN FELICE

SAN PIETRO CAPOFIUME

GIARDINI MARGHERITA

CASTELLUCCIO

ng

/m³


ARSENICO, CADMIO, NICHEL, PIOMBO

Che cosa sonoNel particolato atmosferico sono presenti elementi di varia natura. Oggetto di monitoraggio, in quanto maggiormenterilevanti sotto il profilo tossicologico, sono il nichel (Ni), il cadmio (Cd), il piombo (Pb) e l’arsenico (As). I compostidel nichel, del cadmio e dell’arsenico sono classificati, dalla Agenzia internazionale di ricerca sul cancro, comecancerogeni per l’uomo. Per il piombo è stato evidenziato un ampio spettro di effetti tossici, in quanto tale sostanzainterferisce con numerosi sistemi enzimatici.Come si originanoGli elementi presenti nel particolato atmosferico provengono da una molteplice varietà di fonti: il cadmio è originatoprevalentemente da processi industriali; il nichel proviene da alcuni processi di combustione; il piombo dalle emissioniautoveicolari; l’arsenico deriva principalmente dalla combustione di carbone e derivati del petrolio. In particolare, ilpiombo di provenienza autoveicolare era emesso quasi esclusivamente da motori a benzina, nei quali era contenutosotto forma di piombo tetraetile e/o tetrametile con funzioni di antidetonante. L’adozione generalizzata dellabenzina “verde” (0,013 g/l di Pb) dall’1 gennaio 2002 ha portato però ad una riduzione delle emissioni di piombo del97%; di conseguenza è praticamente trascurabile il contributo della circolazione autoveicolare alla concentrazione inaria di questo metallo.

Di seguito vengono riportati in tabella e grafico, per l’anno 2016, i valori di concentrazione media mensilerilevati sul particolato di Giardini Margherita relativi ad Arsenico, Cadmio, Nichel e Piombo; (Tabella 35 eFigura 39). I dati relativi al mese di settembre non sono disponibili a causa di una contaminazioneaccidentale del campione che ne ha compromesso l’esame analitico di laboratorio.

Tabella 35 – As, Cd, Ni, Pb: Andamento medie mensili anno 2016

Figura 39 - Metalli: Concentrazioni medie mensili (ng/m3) – Giardini Margherita 2016

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ARSENICO, CADMIO, NICHEL, PIOMBOARSENICO, CADMIO, NICHEL, PIOMBO


Arsenico 0,708 0,455 0,377 0,314 0,235 0,243 0,294 0,235 - 0,607 0,628 0,822

Cadmio 0,202 0,114 0,063 0,126 0,059 0,061 0,117 0,059 - 0,121 0,188 0,235

Nichel 1,922 2,048 1,255 1,883 1,292 1,031 1,527 0,94 - 0,971 2,762 2,055

Piombo 7,081 4,55 3,138 2,511 1,174 2,427 2,936 1,174 - 3,034 4,394 17,027

Giardini Margherita – Concentrazioni medie mensili As , Cd, Ni, Pb espresse in ng/m3


L’analisi dei grafici permette di osservare un’influenza della stagionalità nei livelli di concentrazionemisurati, con una tendenza ad una maggior presenza di tutti gli elementi nel periodo invernale. Laconcentrazione anomala del Piombo registrata in dicembre è probabilmente da imputare ad attivitàantropiche localizzati presso la postazione di riferimento. I livelli si mantengono comunque sempreabbondantemente al di sotto dei valori obiettivo previsti dalla normativa.

In Tabella 36 è infine riportato l’andamento temporale delle medie annuali a partire dal 2010. Tutte leconcentrazioni riportate sono largamente inferiori ai rispettivi valori obiettivo e, per il Piombo, al valorelimite annuale.

Tabella 36 - As, Cd, Ni, Pb: Andamento temporale delle medie annuali (ng/m3)

43

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Arsenico 0,260 0,510 0,431 0,320 0,423 0,527 0,424 6Cadmio 0,150 0,170 0,130 0,090 0,094 0,134 0,119 5Nichel 1,340 1,480 1,392 1,050 1,010 1,038 1,522 20

Piombo 5,00 6,40 4,51 3,28 3,43 4,02 4,42 500

Giardini Margherita - Medie annuali 2010-2016 (ng/m3)Valore

obiettivo

Valore limite


CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

Le condizioni meteorologiche influenzano fortemente l’accumulo e la dispersione degli inquinanti inatmosfera nonché la formazione dei cosiddetti inquinanti secondari.Il 2016 è stato complessivamente un anno mite per quanto riguarda le temperature invernali e nonparticolarmente caldo nei mesi estivi; paragonabile all’anno precedente per l’andamento delleprecipitazioni.Il numero di giorni meteorologicamente favorevoli all’accumulo di PM10 è stato, nel 2016, inferiore al2015 così come il numero di giorni meteorologicamente favorevoli alla formazione di ozono.

Nell’anno in esame, la media annuale di biossido di azoto non rispetta il valore limite di legge (40 μg/m 3)nella sola stazione di Porta San Felice, mentre il valore limite sulla media oraria di 200 μg/m3, da nonsuperare per più di 18 ore nel corso di un anno, viene rispettato in tutte le stazioni. Anche per il 2016 la soglia di allarme di 400 μg/m3 non è mai stata raggiunta da nessuna centralina. Questasituazione evidenzia che in linea con le stazioni da traffico della rete di monitoraggio regionale, gli episodiacuti legati a concentrazioni orarie elevate di NO2 non rappresentano un elemento di criticità.

Per quanto riguarda il particolato PM10, la situazione migliora rispetto all’anno precedente; infattinessuna delle stazioni ha superato i 35 giorni stabiliti dalla normativa, ed anche il limite della mediaannuale di concentrazione inferiore a 40 μg/m3 è stato rispettato da tutte le stazioni provinciali.Le giornate con concentrazioni superiori a 50 μg/m3 sono state registrate nei mesi da gennaio ad aprile eda ottobre a dicembre. Il maggior numero di superamenti si è verificato in gennaio.La stazione che ha registrato la media annuale più alta e il maggior numero di superamenti del limitenormativo è stata Porta San Felice rispettivamente con 26 µg/m3 di media e 33 giorni di superamento. Ilvalore più elevato di concentrazione del PM10 nel 2016 è stato di 125 µg/m3 registrato presso la stazionedi via Chiarini in novembre.

L’ozono è un inquinante secondario a connotazione fortemente stagionale, che desta maggiormentepreoccupazione nel periodo più caldo dell’anno (tra aprile e settembre).I superamenti della soglia di informazione si sono verificati tra giugno e agosto nelle stazionidell’agglomerato e di pianura e complessivamente sono stati inferiori a quanto registrato nel 2015.Il numero di superamenti del valore obiettivo a lungo termine per la protezione della salute è statoomogeneo (45-46) nelle stazioni dell’agglomerato e della pianura. Un solo superamento è stato inveceregistrato presso la stazione della zona appennino di Castelluccio. Confrontando tali valori con l’annoprecedente si è avuto complessivamente un numero poco inferiore di superamenti ma purtroppo, la mediasui tre anni prevista dalla normativa vede ancora le stazioni dell’agglomerato e della pianura superare ilnumero massimo consentito (non più di 25 volte/anno) con un valore massimo di 43 volte/anno presso lastazione di Giardini Margherita. Bene invece la stazione di Castelluccio, con una media di 6superamenti/anno.Nessuna stazione ha superato il valore di soglia di allarme di 240 µg/m3 .Per quanto riguarda il parametro AOT40 relativo alla protezione della vegetazione, anche nel 2016, comenegli anni precedenti, risulta superato il valore obiettivo nelle stazioni di Chiarini e San Pietro Capofiume.

I valori degli altri inquinanti (PM2.5, monossido di carbonio, benzene, benzo(a)pirene, arsenico, cadmio,nichel e piombo) sono rimasti entro i limiti di legge in tutte le stazioni di rilevamento.

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