Paola Radice, Bologna 4 marzo 2010

Emissioni: aggiornamento inventario nazionale ISPRA

2005 ed integrazioni

Novità nella versione “febbraio 2010” dell’inventario nazionale ISPRA2005

(comunicazione ISPRA) “La presente nota riporta le modifiche apportate alla versione precedente (dicembre 2008) del database delle emissioni provinciali (2005). Le modifiche si sono rese necessarie in seguito ad una serie di aggiornamenti delle metodologie di stima o per acquisizione di nuovi dati per le varie attività. In generale, in presenza di differenze ritenute significative, sono state aggiornate le emissioni nazionali secondo la procedura di revisione della serie storica in accordo con l’aggiornamento dell’inventario nazionale. Di seguito è riportata una tabella con le principali modifiche apportate:  •07 (Traffico stradale): Nuove stime con Copert IV per tutte le sostanze (1990-1995-2000-2005)

•0804-0805 (Porti e Aeroporti): Nuove stime per tutte le sostanze (1990-1995-2000-2005)

•030311 (Cementifici): Tutte le sostanze (2000-2005).”

(ulteriori variazioni riscontrate)•030311: in realtà sembra essere una riassegnazione sui diversi impianti le emissioni totali non mi sembra varino•030302 Processi di combustione con contatto - Forni siderurgici di riscaldamento successivo: aumento del CO a livello nazionale del 323% , -4% per i NMVOC e +2% per NOX, PM10 e SO2 (la variazione è applicata in modo omogeneo su tutte le province);•La variazione complessiva del 2% del macrosettore 5 (gestione combustibili) è dovuto ad un aumento del 4% di tutte le province interessate dall’attività 050603 (reti di distribuzione);•La variazione del 21% del biossido di zolfo nel macrosettore 9, è dovuta essenzialmente all’attività 090203 (torce di raffineria) le cui emissioni sono state aumentate tutte in modo omogeneo

Confronto versioni – totali emissivi a scala nazionale

Confronto emissioni stimate nelle diverse versioni dell’inventario nazionale

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

4000000

dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10

CO NMVOC NH3 NOX PM10 x10 SO2

tonn

ella

te/a

nno

Altre sorgenti e assorbimento

Agricoltura

Tratt.smalt.rifiuti

Altre sorgenti mobili

Trasporto su strada

Solventi

Combustibili fossili/ geotermia

Processi produttivi

Comb. nell’industria

Comb.non industriale

Prod. Energia

Confronto versioni – totali emissivi a scala nazionale

Variazione percentuale tra le diverse versioni dell’inventario nazionale

CO NMVOC NH3 NOX PM10 SO2Prod. Energia 0% 0% 0% 0% 0% 0%Comb.non industriale 0% 0% 0% 0% 0% 0%Comb. nell’industria 1% 0% 0% 0% 0% 0%Processi produttivi 0% 0% 0% 0% 0% 0%Combustibili fossili/ geotermia 2% 0%Solventi 0% 0%Trasporto su strada -12% 8% 15% 21% -13% 1%Altre sorgenti mobili -17% -11% -2% -16% -8% -31%Tratt.smalt.rifiuti 0% 0% 0% 0% 0% 21%Agricoltura 0% 0% 0% 0% 0%Altre sorgenti e assorbimento 0% 0% 0% 0% 0% 0%

Totale complessivo -8% 1% 1% 6% -5% 0%

Variazioni dei singoli settori - TrafficoCO NMVOC NH3 NOX PM10 SO2

-12% 8% 15% 21% -13% 1%

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10

CO/10 NMVOC NH3 NOX PM10 x10 SO2 x100

tonn

ella

te/a

nno

moto

ciclomotori

comm.pesanti

comm.leggeri

auto

Variazioni dei singoli settori - Traffico

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

CO NMVOC NH3 NOX PM10 SO2

urbane

extraurbane

autostrade

Variazioni dei singoli settori - Porti

Le “attività da diporto” (08040202) e la “pesca” (080403) rimangono invariateModifiche nella stima delle sostanze delle “attività portuali” (08040201)Compare il dato emissivo (08040201) per la provincia di Agrigento, Campobasso, Chieti, Cosenza, Crotone, Foggia, Gorizia, Grosseto, Imperia, Latina, Lecce, Messina, Oristano, Pescara,Ragusa, Rimini, Salerno, Trieste, Udine e Vibo Valentia

CO NMVOC NH3 NOX PM10 SO208040201 -92% -89% -12% 66% -41% -15%08040202 0% 0% 0% 0% 0% 0%

-24% -12% -11% 64% -39% -15%

Pesca nazionale 080403 0% 0% 0% 0% 0% 0%

-23% -12% -9% 47% -29% -15%

Trasporto marittimo nazionale 080402

TOTALE

Variazioni dei singoli settori - Aeroporti

Modifica nelle attività presenti: il traffico internazionale non esiste più (080502 e 080504)Compare la provincia di BiellaScompare il dato sulla provincia di GrossetoModifiche nella stima delle sostanzeCompare il PM10 (108 tonnellate) per la categoria 080503

dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10Traffico aereo nazionale <1000m 2229 2659 492 920 2463 1752 120 13 202 150

Traffico aereo internazionale <1000m 4215 1211 3936 279 319Traffico aereo nazionale >1000m 1044 1035 290 259 9463 7499 109 646 544

Traffico aereo internazionale >1000m 4042 1779 48992 3258

TOTALE 11531 3694 3771 1179 64854 9252 398 122 4424 695

CO NMVOC NOX PM10 SO2

CO NMVOC NOX PM10 SO2Traffico aereo nazionale <1000m 080501 19% 87% -29% -89% -26%Traffico aereo nazionale >1000m 080503 -1% -10% -21% -16%

13% 51% -22% 2% -18%TOTALE

Integrazione delle informazioni relative alle sorgenti puntuali

Informazioni presenti nel database fornito dal Ministero:CoordinateClasse di attività SNAPEmissioni

Per la simulazione MINNI 2005 è stata fatta un’associazione (dove possibile) di:Nome impiantoParametri di un “camino”

Aggiornamenti:Raccolta dei dati (Giuseppe Cremona) delle Autorizzazioni Integrate Ambientali di competenza Nazionale, grazie ai quali è stato possibile caratterizzare gli impianti con i camini effettivamente esistenti.Per mantenere omogeneità con i dati delle emissioni diffuse, si è scelto di mantenere le emissioni indicate nella tabella iniziale ed usare i parametri esclusivamente per la spazializzazione.

Integrazione delle informazioni relative alle sorgenti puntualiEsempio: regione LombardiaPunti di emissione nel database di partenza (db MINNI2005): 47Punti di emissione nel database ottenuto: 109

Il database che useremo è dato da:- impianti:MINNI2005- camini: dati AIA- emissioni: MINNI- distribuzione sui camini: (in base alle portate espresse in) dati AIA-caratteristiche camini: dati AIA

Esempio di problemi riscontrabili:• non sempre l’assegnazione del camino alla rispettiva classe SNAP è immediata, ad esempio per la raffineria ENI di Sannazzaro de' Burgundi; si decide di assegnare le emi del macro 1 ai camini di 100 e 120m, al 9 i camini descritti come torce di emergenza S22 ed S23 e al macro 4 i camini con h > 40 mper la raffineria di Cremona la distribuzione è inizialmente fatta in base alle temperatura; le emissioni da torcia le assegno ai camini con tempertaura >800K

• per lo stabilimento di mantova della POLIMERI EUROPA S.p.A., le emissioni della caldaia è stata assgenata al camino più alto (con portata magggiore), mentre le emi delle diverse attività sono state sommate e distribuite in base alle portate dei camini

• per la raffineria IES Italiana Energia e Servizi S.p.A. di Mantova le emissioni del settore 090203 vengono assegnate al camino "torcia" (di cui ho identificato le coordinate esatte) caratterizzato esclusivamente dall'altezza, quelle dello 010300 al camino più alto, mentre le emi restanti sono state sommate e distribuite in base alle altezze dei camini

• le caratteristiche dell' EniPower Mantova S.p.A. le ho assegnate (per similitudine di coordinate...sbagliate, nel senso che nel db APAT l'impianto finisce nel "lago inferiore") all'impianto 73 (nel file originale), che aveva però SNAP 030100

• Il TU di brescia non compare nè nell'elenco MINNI (così sembra) né in quello delle autorizzazioni ambientali

Possibili integrazioniLEGNA

Studio APAT-ARPA Lombardia (2008) (tonnellate/anno)

CO NMVOC NH3 NOX PM10 SO2Camino aperto 603697 603697 0 7479 53425 1389Stufa tradizionale, camino chiuso o inserto 645518 129104 0 7998 28563 1485Stufa o caldaia innovativa 23563 5839 0 626 1564 136Stistema BAT a legna o stufa a pellets 5974 635 0 485 373 97Emissioni totali 1278752 739274 0 16588 83925 3107

CO NMVOC NH3 NOX PM10 SO2Comb.non industriale 478948 55002 0 95020 20489 18973Comb.non industriale - legna 436651 34932 4658 18141Tratt.smalt.rifiuti 295737 25250 8248 14814 13047 10521Tratt.smalt.rifiuti - comb.arbusti 295635 14126 14076 13004

Totale complessivo 3515198 1391863 413887 1184183 163226 2863205

Inventario nazionale ISPRA2005 (tonnellate/anno)

Riferimento: Studio APAT-ARPA Lombardia (2008)Si stimano circa 19000 tonnellate di legna utilizzate

Possibili integrazioniLEGNA

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

NOX PM10 SO2

tonn

ella

te/a

nno

ISPRA2005 riscaldamento legna ISPRA2005 riscaldamento legna - comb.arbusti

EF e ATTIVITA' -Studio APAT-ARPAL EF (INEMAR PIEM) e ATTIVITA' (Studio APAT-ARPAL)

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

CO NMVOC

tonn

ella

te/a

nno

ISPRA2005 riscaldamento legna

ISPRA2005 riscaldamento legna - comb.arbusti

EF e ATTIVITA' -Studio APAT-ARPAL

EF (INEMAR PIEM) e ATTIVITA' (Studio APAT-ARPAL)

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

NOX PM10 SO2

tonn

ella

te/a

nno

ISPRA2005 riscaldamento legna

ISPRA2005 riscaldamento legna - comb.arbusti

EF e ATTIVITA' -Studio APAT-ARPAL

EF (INEMAR PIEM) e ATTIVITA' (Studio APAT-ARPAL)

Possibili integrazioniRISOSPENSIONE DA TRAFFICO

Approccio EPA (AP 42) del modello emissivo “paved roads” (Draft,agosto 2003)

Er = [k X ((sL/2)^0.65) x (W/3)^1.5 -C x (1- p/4N)

Er= fattore di emissione [g/(veicolo km)]

k sL W C P

g/(veicolo km) g/m2 tonnellate g/(veicolo km) giorni

AUTO 0.02 1.13 0.042948247LEGGERI 0.02 3.35 0.220814088PESANTI 0.015 13 0.303894372MOTOCICLI 0.25 0.3 0.034607769

854.6

costanteSilt Load, indica il “grado di pulizia” della strada; per i mezzi pesanti si suppone che viaggino prevalentemente su strade ad alto scorrimento con un alto numero di veicoli (e quindi con valore di silt-loading inferiore), a seguire le auto-leggeri, quindi i motocicli

criticità di applicazione dell’algoritmo di calcolo: il valore imputato ai motocicli è il primo che permette di ottenere valori positivi di quantità di polveri PM10 emesse.

calcolati sommando la tara media di della tipologia di veicolo con un carico pari al 50% medio complessivo.il valore imputato per i mezzi pesanti è stato inserito cautelativamente ai limiti inferiori della categoria veicolare.

I coefficienti C (g/veicolo_km) sono stati calcolati rapportando le emissioni di PM10 regionali per settore ai Km annuali percorsi dai veicoli dello stesso settore (anno di riferimento 1980)

Possibili integrazioniRISOSPENSIONE DA TRAFFICO

40000

45000

50000

55000

60000

65000

0 10 20 30 40 50 75 85 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 365

ton

ne

lla

te/a

nn

o

giorni piovosi /anno

PM10 risosp

Media annuale 2005 =85 gg piovosiPM10 risosp = 59000 t

t/annoPM10 trasporti su strada 41749PM10 totale emissivo 163226

Alcune considerazioni:

– il modello è tarato sulla realtà americana– non essendoci misure di confronto, è necessario considerare il risultato con una certa cautela– l’applicazione su tutto il territorio nazionale potrebbe portare a risultati difficilmente verificabili– ….

Proposte:

- sentire cosa ne pensano ad ISPRA (anche se è comunque un apporto che ci sembra corretto inserire)- esiste la possibilità di effettuare misure (in condizioni di terreno e meteo opportune) di PM1 e PM10, al fine di determinare la componente exhaust e risospesa ?- miglior caratterizzazione dei parametri (piovosità per provincia, pesi veicolari in base ai differenti parchi regionali,… mancherebbero ancora le percorrenze regionali, ma si potrebbe ipotizzare un percorrenza “tipica” per tipologia di veicolo)

Possibili integrazioniRISOSPENSIONE DA TRAFFICO

Possibili integrazioniATTIVITA’ DI CANTIERE

Approccio elvetico (www.umwelt-schweiz.ch/luft): 90 g PM10 / hour (per qssi tipo di macchinario usato) stimate di utilizzo macchinari: 18000000 hsi ottengono 1620 t PM10 (su un totale nazionale di circa 19000 tonnellate)

Approccio RAINS il fattore di emissione è calcolato rispetto alla superficie dei cantieriPM10 87 t/Mm2TPS 173 t/Mm2

Approccio EPA (AP42)

parte relativa alle miniere ed al movimento terra...è forse più adatto per studi a scala locale…

DIFFICOLTA’ Di REPERIMENTO/CALCOLO DEL DATO DI ATTIVITA’ (ciò che riesco a recuperare è la cubatura del costruito anno per anno, suddivisa a livello regionale o di macroaree, ma più di questo nulla…)

Possibili integrazioniATTIVITA’ AGRICOLE

(kg/ha)Erpicatura 0.82 Öttl et al., 2005

Aratura (dry) 10.5 Öttl et al., 2005

Aratura (moist) 1.2 Öttl et al., 2005

Mietitura (cereali) 4.1-6.9 Funk et al., 2007

Mietitura (mais) 1.9 Funk et al., 2007

Mietitura 3.3-5.8 UC Davis & CARB

Aratura+mietitura (no control) 0.1 IIASA, 2002

• FE: poco noti e ampio spettro

• Umidità del terreno e tipologie di lavorazione

• Frazione organica?

16000-27500 ton

es. Italia

4800 ton

Esempi FE

Alcuni spuntiSpeciazione dei VOC

2005

NMVOC exhaust 362392

NMVOC evaporative 31972

NMVOC TOTALE 1391863

Elaborazione dei profili di speciazione dei VOC presenti nell’Emission Inventory Guidebook, Technical report No 6/2009

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

ALKANES ALKENES ALKINES ALDEHYDES KETONES AROMATICS

NM

VOC

frac

tion

EVAPORATIVE

Gasoline 4 stroke Convent.

Gasoline 4 stroke Euro 1&on

Diesel PC&LDV IDI&DI

Diesel PC&LDV HDV

LPG

Alcuni spuntiGranulometria PM10: abrasione VS combustione

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

tonn

ella

te/a

nno

Abrasione PM2.5-10

Abrasione PM2.5

Exhaust PM2.5-10

Exhaust PM2.5

ISPRA 2005

PM10 trasporto su strada - Combustione 32062

PM10 trasporto su strada - Abrasione 9690PM10 TOTALE 163226