Valutazione dell’inquinamento Valutazione dell’inquinamento atmosferico da trafficoatmosferico da traffico

in una zona critica della rete in una zona critica della rete stradale urbana genovesestradale urbana genovese

Università degli Studi di GenovaUniversità degli Studi di GenovaFacoltà di Ingegneria - DIMSETFacoltà di Ingegneria - DIMSET

Elisa Massa, Marta Stagi, Annalisa Nordio, Elisa Massa, Marta Stagi, Annalisa Nordio, Tiziano Cosso, Bianca Federici, Domenico SguersoTiziano Cosso, Bianca Federici, Domenico Sguerso

GRASS 5.4

Utilizzo a livello di pianificazione urbana in funzione sia

della scala temporale sia della scala spaziale

Analisi per il tratto stradale di C.so Sardegna (Ge)

delle concentrazioni di alcuni inquinanti

al fine di evidenziare possibili superamenti

dei Limiti Normativi di Qualità dell’Aria

nel rispetto del D.Lgs n. 351 del 04/08/1999

Scopo del lavoro

- - -

- - -

- - -

- - -

- C.S

o Sard

egna - - -

- - -

- - -

-

N

S

Descrizione Operativa delle Fasi di Analisi

• Suddivisione in tratti omogenei

della strada in base a semafori,

attraversamenti pedonali etc…

• Rilevazione del flusso stradale

attraverso rilievi in sito in diverse

ore del giorno e in diverse

condizioni meteorologiche, con

l’ausilio di videocamera

• Mappe della velocità media dei

veicoli circolanti attraverso un

modello di deflusso

MODELLO DI

EMISSIONE

MODELLO DI

DIFFUSIONE

CONDIZIONIMETEOROLOGICHE

CONCENTRAZIONI

VELOCITA’ MEDIE

FATTORI EMISSIVI

FLUSSO DI TRAFFICO

MODELLO DI

DEFLUSSO

• Mappe dei fattori di emissione pesati

per gli inquinanti considerati (CO e NOx)

• Mappe delle immissioni nell’aria degli inquinanti

• Mappe delle concentrazioni per ogni inquinante

• Mappe delle zone di superamento

I=E*Φ

Cco,Cnox

Eco,Enox

MODELLO DI

EMISSIONE

MODELLO DI

DIFFUSIONE

CONDIZIONIMETEOROLOGICHE

MAPPE CONCENTRAZIONI

VELOCITA’ MEDIE

FATTORI EMISSIVI

FLUSSO DI TRAFFICO

MODELLO DI

DEFLUSSO

Per il calcolo di tali valori si è

considerata l’equivalenza

ciclomotori:autoveicoli = 3:1

• Mappa della velocità media utilizzando la formula

tarata sulla strada in esame Vmm = f (flusso)

• Assegnazione dei flussi ai diversi tratti (r.mapcalc)

per i 3 scenari tipo (mattino, pomeriggio, sera)

• Suddivisione della strada in tratti omogenei dal punto di vista del flusso di

traffico (r.digit)

0

FASI OPERATIVE

• Calcolo dei fattori di emissione pesati per i due

inquinanti E = f(Vm)E = f(Vm)

• Mappe delle concentrazioni degli inquinanti per 5

scenari meteo-climatici C = f(I)

• Realizzazione mappe della quantità totale di sostanze

inquinanti immesse nell’ambiente I=E*Φ

• Mappe delle zone di superamento dei limiti di normativa

INOx al mattino: situazione rilevata

INOx al pomeriggio: situazione rilevata

INOx alla sera: situazione rilevata

Cco al mattino: situazione rilevata

Cco al pomeriggio: situazione rilevata

Cco alla sera: situazione rilevata

Eco al mattino: situazione rilevata

Eco al pomeriggio: situazione rilevata

Eco alla sera: situazione rilevata

FASI OPERATIVECondizione meteo Tipologia

1 Elevata insolazione estiva

2 Discreta insolazione primaverile/autunnale

3 Debole insolazione invernale

4 Cielo coperto

5 Pioggia

MATTINOElevata insolazione estiva

Valore limite orariomediato su un’ora = 40

mg/m3

SUPERAMENTO LIMITI CO

Valore limite

orario 200 µg/m3

SUPERAMENTO LIMITI NOx

MATTINOElevata insolazione

estiva

MATTINODiscreta insolazione primaverile/autunnal

e

FASI OPERATIVE

• Per automatizzare il processo si è ricavata dalle

espressioni precedentemente utilizzate una

formula che permette di determinare

immediatamente per qualsiasi condizione meteo-

climatica il valore delle concentrazioni degli

inquinanti a partire dal valore del flusso stradale

C=f(Φ)=0.2252*exp(0.0002*176.36*exp(4212/(4212*(1/

(44.490.108*exp(10,5)*exp(Φ,2)))+22.05/10.000272*Φ)

+0.000121*exp(Φ,2)*(0.000419*Φ-1+sqrt(exp(0.000419*Φ-1,2)))),0.8351)*Φ)

CONCLUSIONI

• Situazione più critica al mattino nel tratto in

corrispondenza del mercato ortofrutticolo

• Ottica di tipo territoriale (ad esempio, a scala

comunale) adeguate strategie di pianificazione atte

alla mitigazione dei livelli di inquinamento atmosferico

da traffico.

TRA I POSSIBILI PROVVEDIMENTI DI PIANIFICAZIONE DEL TRASPORTO URBANO DA ADOTTARE VI E’ IL TRASFERIMENTO DEL MERCATO IN UN’ALTRA SEDE

DATABASE

The end

MODELLI DI EMISSIONE

• CALCOLO DEI FATTORI DI EMISSIONE in riferimento

alla distanza percorsa [g/km/veic],

al tempo di funzionamento [g/h/veic],

ad un ciclo di guida [g/test/veic]

• 2 POSSIBILI APPROCCI ANALITICI:

STATICO O DINAMICO

MODELLO DI

EMISSIONE

MODELLO DI

DIFFUSIONE

CONDIZIONIMETEOROLOGICHE

MAPPE DELLE CONCENTRAZIONI

FLUSSO DI TRAFFICO

MODELLO DI

DEFLUSSO

Modello COPERT ( Computer Programme to calculate Emission from Road

Traffic )

• BASATO SU PARAMETRI CARATTERISTICI DEL

FENOMENO E DELLE SPECIFICHE REALTA’ DI

APPLICAZIONE

TIPOLOGIA DI VEICOLICOMBUSTIBILE CLASSE DI ANZIANITA’CLASSE DI CILINDRATAPERCORRENZE MEDIE ANNUEVELOCITA’ MEDIACURVE MEDIE DI EMISSIONE & CONSUMO CARBURANTE

E=Ehot+Ecold+Eevap

MODELLI DI DIFFUSIONE

• TALI MODELLI COMPRENDONO:

MODELLO METEO

MODELLO DI DISPERSIONE PER IL CALCOLO DEL CONTRIBUTO

LOCALE

MODELLO DI DISPERSIONE PER IL CALCOLO DEL CONTRIBUTO

D’AREA

• ANALISI A PICCOLA SCALA E SEMPLIFICATA

REGRESSIONE LINEARE Ci=C0i+aiΦ

MODELLO DI

EMISSIONE

MODELLO DI

DIFFUSIONE

CONDIZIONIMETEOROLOGICHE

MAPPE DELLE CONCENTRAZIONI

FLUSSO DI TRAFFICO

MODELLO DI

DEFLUSSO

Dati e Modelli utilizzati

• Mappa stradale in formato shp del tratto in esame

• Modello di deflusso tarato in funzione della strada in esame

• Relazione sui fattori di emissione pesati per ogni inquinante

• Relazione matematica di regressione esponenziale per il

calcolo delle concentrazioni in funzione delle condizioni

meteo-climatiche generali

• Limiti di concentrazione secondo la normativa sulla qualità

dell’aria