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ANALISI DELL'IMPATTO DEL TRAFFICO VEICOLARE SULLA QUALITÀ DELL'ARIA IN UN AGGLOMERATO URBANO DI PICCOLE DIMENSIONI

Rossella Prandi

8° Congresso Nazionale CIRIAF

Perugia, 5 aprile 2008

G. Calori, T. Pittini, P. Radice, G. Tinarelli

A. Bertello, E. Bracco, F. Pavone, L. Pallavidino

IL CONTESTO

Carmagnola è un comune di ca. 25 000 abitanti situato a sud dell'area metropolitana torinese. Situato lungo le direttrici Torino-Cuneo e Torino-Savona, è interessato da un intenso flusso di veicoli, in larga parte mezzi pesanti.

Il traffico veicolare incide sul clima acustico di alcune parti dell’abitato e ad esso è attribuito una quota importante dell’inquinamento da PM10 misurato dalla centralina di monitoraggio posta a bordo strada per monitorare l’esposizione della popolazione.

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SS20

SS393

SS20 SS661

SP129 SP129

Carignano

Verso Racconigi Verso Cuneo

Verso BraVerso Alba

Verso TorinoVerso Torino

Verso Savona

A6

Centralina

IL CONTESTO

media annuale

n. sup 50 mcg/m3

media annuale

n. sup 50 mcg/m3

media annuale

n. sup 50 mcg/m3

Borgaro 43 103 46 130 51 143

Buttigliera Alta 43 108 43 105 46 132

Carmagnola 58 170 47 107 47 125

La Mandria 33 59 31 46 36 83

Ivrea 45 85 43 88 47 123

Pinerolo 38 85 38 77 42 102

Susa 34 59 30 42 29 43

TO - I.T.I.S. Grassi 70 201 69 213 70 197

TO – P.zza Rivoli 49 128 39 65 54 142

TO - Via Consolata 64 193 58 173 65 199

TO - Via Gaidano 42 102 50 118 51 130

2003 2004 2005

Le concentrazioni di PM10 misurate sono allineate con quelle di altri abitati della Provincia di Torino (Buttigliera, Borgaro, Ivrea)

IL CONTESTO

LE RAGIONI DELLO STUDIO

Il comune di Carmagnola ha proibito l’accesso ai mezzi pesanti sul proprio territorio con 3 ordinanze: del 1997, del 2003 e del 2004. Le ultime 2 ordinanze sono state annullate da sentenze del TAR al quale avevano fatto ricorso i comuni limitrofi.

Il comune di Carmagnola aveva ripetutamente chiesto che il traffico pesante fosse deviato sull’autostrada (secondo quanto auspicato dalle ordinanze) o comunque fuori dal centro abitato.

PTC – Bretella Sud, Bretella Nord, Nuovi svincoli A6

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SS20

SS393

SS20

SS661

SP129 SP129

Carignano

A6

Bretella Nord PTC

Bretella Sud

Nuovo SvincoloAutostradale


Viabilità attualmente in progetto o in fase di realizzazione

Bretella Sud

SS20

SS393

SS661

SP129

A6

Bretella Sud

Bretella Nord

Tangenziale Est

Carignano


LE RAGIONI DELLO STUDIO

Quantificare il contributo del traffico veicolare all’inquinamento atmosferico rispetto alle altre fonti.

Quantificare il contributo del traffico pesante.

Valutare il miglioramento della qualità dell’aria nelle diverse ipotesi di nuove infrastrutture

OBIETTIVI

STRUMENTI E METODI

Nuovi strumenti per le procedure di VIA delle strade.

Integrazione di diversi software:

MTModel: Ricostruzione del traffico delle strade di tutta la Provincia di Torino. Variazione del traffico per cambiamento dell’offerta stradale

TREFIC: stima delle emissioni stradali secondo la Metodologia Ufficiale Europea Copert

SPRAY: dispersione degli inquinanti emessi in atmosfera da traffico (output di trefic) e da altre sorgenti secondo l’inventario delle emissioni della Regione Piemonte del 2001

PERIODO IN ESAME

La stazione fissa misura solo il PM10.

Tra il 16 Aprile ed il 13 Maggio 2003 il mezzo mobile di ARPA Piemonte ha monitorato la qualità dell’aria, misurando i principali inquinanti.

4 maggio 2003 - 8 maggio 2003

MT Model – Ricostruzione dei Flussi di Traffico

OUTPUT:

I flussi di traffico (numero di veicoli all’ora) e la velocità di percorrenza di ciascun arco della rete stradale di tutta la Provincia (5000 archi) tra le 8:00 e le 9:00 del mattino di un giorno feriale.

INPUT:

I flussi di traffico (numero di veicoli all’ora) sulle arterie principali della rete stradale della Provincia di Torino.

Le caratteristiche fisiche di ogni arco della rete stradale

La Matrice di Origine/Destinazione per gli spostamenti sistematici

MT MODEL

MT Model – Ricostruzione dei Flussi di Traffico

Per migliorare la descrizione del traffico nell’area di Carmagnola sono stati effettuati numerosi rilievi delle caratteristiche delle strade e sono stati eseguiti dei rilievi di traffico, anche di lunga durata sulle principali arterie dalla Provincia, dall’Arpa settore rumore e dal CSST.

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SP 134

SP 21

9

SP 142

SP 12

9

SP 147

SP 137

SP 149

SP 12

2SP 142

SP 1

29

SP 142

SP 1

29

SP 129

SP 122

S.S.29

S.S.

663

S.S.661S.S.29 RACC

S.S.29

S.S.

2 0S.S.20

S.S.393

S.S .20

A6 TOR

INO

-S AV ON

A

A21 TORINO-PIACENZA

TANGENZIALE DI TORINO

CARMAGNOLA

PANCALIERI

CARIGNANOVILLASTELLONE

PRALORMO

POIRINO

!" ARPA#$ ARPA e Provincia di Torino

(servizio qualit‡ dell'aria)%( Autostrada Torino-Savona%& CSST#' Provincia di Torino (settore viabilit‡)

MT Model – Ricostruzione dei Flussi di Traffico I rilievi di traffico hanno consentito:

•  una migliore calibrazione del modello, •  per ciascuna strada è stato possibile stimare la frazione di traffico pesante, •  è stato possibile ricostruire la modulazione giornaliera e settimanale del traffico.

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

feriale LEGGERIferiale PESANTIsabato LEGGERIsabato PESANTIdomenica LEGGERIdomenica PESANTI

MT Model – scenari emissivi

L’uso di MT Model consente anche la stima dei flussi nel caso del cambiamento della rete stradale.

Sono stati scelti tre scenari emissivi.

SS20

SS393

SS661

SP129

A6

Carignano

Bretella Sud

SS20

SS393

SS661

SP129

A6

Carignano


Bretella Sud

SS20

SS393

SS661

SP129

A6

Bretella Sud

Bretella Nord

Tangenziale Est

Carignano


Attuale Bretella Sud Tangenziale Completa

Le emissioni da traffico: TREFIC

Per ciascuno dei tre scenari sono stati ricostruiti i flussi di traffico tra le 8:00 e le 9:00 per gli autoveicoli, i mezzi commerciali pesanti e i mezzi commerciali leggeri.

Il flusso di ciascuna categoria di autoveicoli è stato suddiviso tra le diverse classi copert (es: autoveicolo, diesel, Euro2) secondo le proporzioni delle immatricolazioni in Provincia di Torino.

TREFIC ha stimato le emissioni di tutti gli inquinanti con la metodologia COPERT. Le emissioni di PM10 sono state stimate anche secondo i fattori IIASA e Lohmeier per tenere conto della risospensione e dell’abrasione di asfalto, freni e pneumatici.

Attraverso le modulazioni sono stati ottenute le emissioni di ciascun arco, per ciascuna ora di simulazione. Nello scenario attuale si è anche mantenuta la distinzione per categoria veicolare per poter stimare il contributo dei veicoli pesanti sulla qualità dell’aria.

Flusso di lavoro

• Definizione del dominio di calcolo

• Quadro emissivo

• Ricostruzione delle variabili meteorologiche

• Dispersione degli inquinanti

Dominio A : 18x16 Km

Risoluzione 250 m

Dominio B : 132x108 Km

Risoluzione 2 Km

dominio di calcolo

Flusso di lavoro






Risoluzione 250 m

Sorgenti puntuali

(Teksid – 17 camini)

Quadro emissivo


Risoluzione 250 m

Sorgenti lineari

autostrade, extraurbane

Quadro emissivo

Quadro emissivo

Sorgenti areali

(IREA 2001)

Quadro emissivo – disaggregaz. spaziale e modulaz. temporale


Risoluzione 250 m

Sorgenti areali

(INEMAR 2001)

Sorgenti lineari

autostrade, extraurbane

Sorgenti puntuali

(Teksid – 17 camini)

Flusso di lavoro





Ricostruzione campi di vento e parametri turbolenza

PROFILI vento-temperatura

osservazioni al suolo

MINERVE – dati in ingresso

Ricostruzione campi di vento e parametri turbolenza

MINERVE – dati in uscita (ARPA)

11000 m

10 m

dx=250m

Flusso di lavoro





Dispersione degli inquinanti

G l i inqu inant i sono s ta t i t ra t ta t i come chimicamente inerti

Risultati

• Valutazione qualità dell’aria – scenario attuale

• Impatto del traffico pesante nello scenario attuale

• Analisi di scenario: nuove infrastrutture

Validazione del SISTEMA modellistico

(confronto con i dati misurati)

SUPPORTO alle decisioni

(valutazioni di impatto ambientale, strumento di analisi di politiche adottate o adottabili)

Valutazione qualità dell’aria locale – confronto mezzo mobile

Ossidi di azoto (µg/m3) – serie oraria: confronto con i dati misurati dal mezzo mobile

0

50

100

150

200

04/05/03 05/05/03 06/05/03 07/05/03 08/05/03

!"x

(µg/m3 )

Valutazione qualità dell’aria locale – confronto mezzo mobile

Ossidi di azoto (µg/m3) – dati orari: analisi di qualità (Allegato X, D.M. 60/02)

0

50

100

150

200

0 50 100 150 200NOX-mis (µg/m3)

NO

X (µ

g/m

3 )

Valutazione qualità dell’aria locale – contributo provinciale

Ossidi di azoto (µg/m3)– concentrazioni medie nel periodo

Solo sorgenti locali Con il contributo delle sorgenti esterne

Valutazione qualità dell’aria locale – PM10

PM10 – sottostimato

•  Viene simulato solo il PM10 primario (modello senza chimica)

•  Sottostima del PM10 primario, già a livello di fattori di emissione

Risultati




Traffico pesante

020406080

100120140160180200

04/05/03 05/05/03 06/05/03 07/05/03 08/05/03

NOX traff legg NOX traff pes NOX simulato

Ossidi di azoto (µg/m3) - serie oraria: confronto tra contributi traffico leggero e pesante

Risultati




Analisi di scenario: tangenziale completa

Ossidi di azoto – concentrazioni al suolo medie nel periodo: differenza tra scenario attuale e tangenziale completa (µg/m3)!

Circa 60 µg/m3 (mis.)

Analisi di scenario: tangenziale completa

Ossidi di azoto – concentrazioni medie nel periodo: differenza tra scenario attuale e tangenziale completa (in percentuale)

• Lo spostamento del traffico veicolare, verso aree periferiche dei centri abitati, può considerarsi una pratica favorevole alla riduzione dell’inquinamento atmosferico ma solo in virtù dello spostamento dell’impatto su aree meno antropizzate.

• Il traffico pesante non può essere considerato il principale responsabile dell’inquinamento da traffico veicolare, molto più determinante è il traffico leggero.

• Occorre nella progettazione delle infrastrutture viarie porsi come obiettivo di non incrementare i flussi di traffico complessivi.

Conclusioni

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