I risultati del processo di ottimizzazione della rete di ... · La taratura in laboratorio permette...

Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007

I risultati del processo di ottimizzazione della re te di I risultati del processo di ottimizzazione della re te di monitoraggio e il controllo qualitmonitoraggio e il controllo qualit àà dei dati ariadei dati aria

Dr. Alessio De Bortoli, Dr. Dr. Alessio De Bortoli, Dr. ssassa Giovanna MarsonGiovanna Marson

Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007 2

La rete di monitoraggio com’era e com’è

Dal 1999 ad oggi la rete di monitoraggio ha subito notevoli modificazioni. Da 66 stazioni di provenienza comunale e provinciale si è passati ad una gestione univoca della rete da parte di ARPAV. Attualmente la rete ècostituita da 58 stazioni.

1999 2007

> copertura del territorio

> contenuto informativoaree scoperte


I nuovi siti di monitoraggio già realizzati


Distribuzione della tipologia delle stazioni

Dicembre 1999

47%

2% 9%

42%

stazioni trafficostazioni background stazioni background rurale stazioni industriali

Agosto 2007

28%14%

7%

52%

stazioni trafficostazioni background stazioni background rurale stazioni industriali

Oltre alla riduzione del numero di stazioni e all’attivazione di nuovi siti, vi è stato un riposizionamento di quelli esistenti in zone “background residenziale o rurale”.

Riduzione del numero di stazioni di tipologia “traffico”.


Distribuzione dei monitor di PM 10 e PM2.5

1999 2007

Dal 1999 ad oggi il numero di analizzatori e campionatori di PM èaumentato da 2 a 35. Ciò ha permesso un incremento della conoscenza dello stato della qualità dell’aria a livello regionale. Per il futuro si intende approfondire e studiare la composizione del PM per individuarne le principali sorgenti emissive.


Distribuzione dei monitor di O 3

1999 2007

E’ migliorata la distribuzione dei monitor di O3 sul territorio e c’è una maggiore presenza degli stessi in siti di background rurale.

3% 3%

3%

21%

69%

Background RuraleBackground SuburbanoBackground UrbanoIndustrialeTraffico Urbano

24%

3%

3%9%

61%

Background RuraleBackground SuburbanoBackground UrbanoIndustrialeTraffico Urbano


L’informazione al pubblico e alle AutoritàDal 1999 ad oggi è stata notevolmente implementata l’informazione al pubblico, mediante l’utilizzo del sito internet www.arpa.veneto.it. Il sito èutile anche per le Autorità preposte alla pianificazione e al risanamento della qualità dell’aria.

Cosa troviamo nel sito?

- Tabella dei dati qualità dell’aria, verificati quotidianamente per provincia

- Visualizzazione dei dati di PM10,PM2.5 giornalieri fino al giorno precedente

- Visualizzazione dei dati di O3 in diretta dalle centraline relativi alle 48 h precedenti

- Le informazioni sulla rete di monitoraggio

- I bollettini di previsione delle concentrazioni di PM10 nel semestre invernale e di O3 nel semestre estivo

- I rapporti, le relazioni e tutta la documentazione predisposta dall’Osservatorio Regionale Aria e dai Dipartimenti ARPAV Provinciali nellatematica “aria”


Gli analizzatori di stazione

O3

CO

SO2

NOx

Stazione di monitoraggio della qualità dell’aria


Controllo qualità in stazione

Gli analizzatori sono controllati giornalmente in stazione mediante verifica di 2 punti (zero e span), attraverso vari sistemi:

� diluizione dinamica di bombole ad alta concentrazione

� bombole a bassa concentrazione

� tubi a permeazione

� generatori di ozono

� filtro interno, generatore di aria di zero, catena di aria pura (per lo zero)

Zero span

Valore misurato


La taratura in laboratorio

La taratura in laboratorio permette di ottenere 2 cose:

� la retta di taratura con verifica della linearità dello strumento

� l’incertezza di taratura dell’analizzatore

Per garantire una migliore riferibilità delle misure a standard primari, periodicamente gli analizzatori vengono prelevati dalle stazioni di monitoraggio e portati nel Laboratorio Controllo Qualitàdell’Osservatorio Regionale Aria per essere sottoposti a taratura.

Taratura (calibration): insieme di operazioni che stabiliscono, sotto specificate condizioni, la relazione tra i valori indicati da uno strumento o da un sistema di misurazione, o i valori rappresentati da un campione materiale o da un materiale di riferimento, ed i corrispondenti valori realizzati da campioni di misurazione (VIM).


Analizzatori coinvolti

Gli analizzatori presi in considerazione dal Laboratorio Controllo Qualitàsono:

� analizzatori di monossido di carbonio, CO

� analizzatori di anidride solforosa, SO2

� analizzatori di ozono, O3

� analizzatori di ossidi di azoto, NO/NO2/NOx (limitatamente al controllo con bombole verificate in laboratorio)


Le fasi del processo di taratura

1. Prelievo dell’analizzatore dalla stazione e sostituzione con un analogo fornito dal LCQ

2. Installazione presso il Laboratorio, accensione e riscaldamento

3. Verifica funzionalità parametri

4. Allineamento per 2 punti (zero e span)

5. Taratura multipunto

6. Elaborazione dati ed emissione della Relazione di Taratura

7. Ritiro dell’analizzatore e reinstallazione nella stazione di origine


La taratura multipunto

Generazione di miscele di ozono mediante Fotometro Primario (Riferimento Regionale) tarato in catena metrologica con l’INRIM

O3

Fotometroprimario

Analizzatore di O 3 Diluitore

Analizzatore(SO2, CO, NO/NOx)

Generazione di miscele di inquinante mediante diluizione dinamica di bombole a titolo noto, certificate

CO, SO2, NO/NO2/NOx


I risultati della taratura: gli andamenti

0

100

200

300

400

500

600

11.48 12.18 12.48 13.18 13.48 14.18 14.48 15.18 15.48

tempo (hh.mm)

Con

cent

razi

one

di S

O2

(ppb

)

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

15.18 15.30 15.40 15.50 16.00 16.10 16.20 16.30

tempo (hh.mm)

Con

cent

razi

one

di C

O (

ppm

)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

12.52 13.12 13.32 13.52 14.12 14.32 14.52 15.12 15.32

tempo (hh.mm)

Con

cent

razi

one

di O

3 (p

pb)

Riferimento Regionale

Analizzatore in taratura

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00

tempo (hh.mm)

Con

cent

razi

one

di N

O (

ppb)

SO2 CO

O3 NO


I risultati della taratura: andamento SO 2

0

100

200

300

400

500

600

11.58 12.38 13.18 13.58 14.38 15.18

tempo (hh.mm)

Con

cent

razi

one

di S

O2

(ppb

) Analizzatore in taratura

Analizzatore di riferimento del LCQ


I risultati della taratura: le rette

y = 1,0008x - 0,0271R2 = 0,99995

0

100

200

300

400

500

600

0 100 200 300 400 500 600

Letture strumento in taratura (ppb)

Val

ori d

i SO

2 ge

nera

tida

l dilu

itore

(pp

b)

y = 1.002x - 0.360R2 = 0,99998

0

100

200

300

400

500

0 100 200 300 400 500Letture di O 3 (ppb) dell'analizzatore in

taratura

Lettu

re d

el fo

tom

etro

pr

imar

io (

ppb)

y = 0,9959x + 0,0448R2 = 0,99998

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0

Letture strumento in taratura (ppm)

Val

ori d

i CO

gen

erat

i dal

di

luito

re (

ppm

)

y = 1,0096xR2 = 0,9992

0

200

400

600

800

1000

0 200 400 600 800 1000

Letture strumento in taratura (ppb)

Val

ori d

i NO

(pp

b) g

ener

ati d

al

dilu

itore

SO2 CO

O3 NO


I risultati della taratura: l’incertezza

222

2

)(2

+

+

=

= D

AN

D

RT

D

D

ki

C

C

u

C

u

C

Cu

C

Ui

&&&

( ) ( )2222222 2 MmqMk XuuXBAU +++==

Incertezza estesa di taratura per analizzatori di CO, SO2, NO/NO2/NOx

Incertezza estesa di taratura per analizzatori di O3


I contributi di incertezza a confronto

Il contributo del diluitore pesa notevolmente!

0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012

Incertezza relativa

Incertezza segnale analogico Incertezza retta taratura

Incertezza del diluitore Incertezza composta di taratura

222)(

+

+

=

D

AN

D

RT

D

D

i

C

C

u

C

u

C

Cu

C

ui

&&&


Le incertezze ottenute

6%

3%

2%

4%

Incertezza estesa relativa di taratura (massima)

Migliorabile

Accettabile

Accettabile

Migliorabile

Commenti

NO*

O3

CO

SO2

Inquinante

*: da misure eseguite solo sullo strumento di riferimento del LCQ


Gli analizzatori tarati

69%

31%

Analizzatori taratiAnalizzatori non tarati

92%

8%


Conclusioni

� Perfezionamento della qualità e della quantità di informazione al pubblico e alle Autorità preposte per la pianificazione del risanamento della qualità dell’aria

� Incremento e miglioramento della misura di O3, PM10 e PM2.5

(parametri critici per il nostro territorio)

� Aumento del contenuto informativo fornito dalla rete

� Riduzione dei costi di gestione della rete

� Risultati delle tarature più che soddisfacenti


Prospettive future

� Speciazione chimico-fisica del particolato ai fini dell’individuazione delle sorgenti emissive del particolato; utilizzo di modelli a recettore

� Integrazione tra i dati forniti dalla rete, l’approccio modellistico e le informazioni ottenute dalle campagne realizzate mediante stazioni rilocabili

� Adeguamento della rete rispetto al D.Lgs. 152/2007 (IPA e metalli)

� Individuazione di strategie di riduzione/abbattimento degli inquinanti e supporto alle politiche regionali

� Miglioramento delle tarature degli analizzatori di SO2 lavorando sul diluitore; estensione delle tarature degli analizzatori di NO/NO2/NOx

� Stima dell’incertezza quantificando tutti i segmenti che concorrono alla produzione del dato, dalla linea di prelievo al database centrale

� Controllo degli analizzatori di rete mediante ring test effettuati con campioni ciechi (bombole) verificati dal LCQ

� Accreditamento delle prove

Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007

GRAZIE PER LGRAZIE PER L ’’ATTENZIONEATTENZIONE

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