Qualità dell'Aria ed emergenza Covid-19 in Umbria - Rapporto Tecnico - Arpa ...
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Qualità dell’Aria ed emergenza Covid-19 in Umbria Rapporto Tecnico
Pag 1 / Indice
2 / Introduzione
3 / Dati Metereologici
9 / Risultati
9 / Particolato PM10 e PM2.5
15 / Biossido di Azoto
22 / Benzene e Toluene
27 / Caratterizzazione chimica deposizioni
32 / Caratterizzazione chimica PM10
41 / Combustione Biomasse
45 / Conclusioni
46 / Riferimenti
Qualità dell’Aria e emergenza
Covid-19 in Umbria
Redazione Collaborazione Versione Visto
Marco Pompei Mirco Areni Rev. 0 Caterina Austeri
Mara Galletti Emanuele Bubù Donatella Bartoli
Ilaria Corbucci Giancarlo Caiello
Lucia Selvaggio
Laboratorio Arpa:
Andrea Pileri
Annarita Petrini
Fiorella Sebastiani
Nicolò Corvi
1
DATI METEREOLOGICI
Introduzione
L'emergenza COVID-19 ha comportato, in Umbria e nel resto del territorio nazionale,
l'introduzione progressiva di una serie di misure di contenimento del contagio, che hanno
determinato la sospensione delle attività scolastiche, di servizio, attività commerciali e
produttive non essenziali con notevoli limitazioni negli spostamenti sia a livello locale che
nazionale. Tutto ciò ha determinato una modifica sostanziale nei nostri stili di vita e dal
punto di vista ambientale ha rappresentato un'occasione unica e speriamo irripetibile per
valutare l'impatto diretto che alcune attività antropiche hanno sulla qualità dell'aria.
In Umbria l'emergenza è scattata nei primi giorni del mese di marzo, quindi in un periodo
dell'anno non estremamente critico dal punto di vista ambientale in quanto le condizioni
meteo-climatiche sono tali per cui si assiste ad una migliore circolazione atmosferica e
quindi ad una migliore dispersione degli inquinanti rispetto al periodo invernale, le
temperature di norma subiscono un rialzo per cui il contributo dovuto al riscaldamento
domestico è nettamente inferiore rispetto al periodo precedente ma non assente.
Ciò nonostante, data la straordinarietà della situazione, si è ritenuto opportuno effettuare
uno studio di approfondimento sulla matrice aria al fine di comprendere da un punto di
vista qualitativo e quantitativo come cambia la sua composizione al variare delle sorgenti
di emissione.
In questa relazione verranno analizzati, per il periodo marzo-aprile-maggio 2020, insieme
ai dati della qualità dell’aria così come rilevati dalle stazioni di monitoraggio, anche i dati di
caratterizzazione chimica del PM10, con un focus particolare sulle due stazioni di fondo
urbano di Terni (Borgo Rivo) e Perugia (Parco Cortonese) e sulla stazione di Via Carrara a
Terni, classificata come urbana da traffico ma fortemente influenzata dalle emissioni del
polo siderurgico.
In occasione dell’emergenza COVID, per meglio comprendere le dinamiche legate
all’inquinamento atmosferico, in questi tre punti è stato aumentando il livello di dettaglio
dei parametri normalmente monitorati, per gli stessi punti è stato analizzato anche il PM2.5
per la frazione carboniosa e per la frazione ionica solubile. Questi ultimi dati, ancora in
fase di elaborazione, verranno presentati in una relazione successiva.
ARPA Umbria partecipa inoltre ad uno studio promosso da ENEA e ISPRA sulla relazione
tra pandemia ed inquinamento atmosferico, i cui risultati verranno pubblicati più avanti.
Dato l'interesse mostrato dall'opinione pubblica e dai mezzi di informazione, si ritiene
comunque utile presentare i dati sin qui raccolti.
Al fine di facilitare la lettura del documento, si ritiene utile ripercorrere attraverso lo
schema di figura 1 l’escalation di provvedimenti disposti a livello nazionale e regionale per
contrastare la diffusione del virus.
2
DATI METEREOLOGICI
MARZO APRILE MAGGIO
01-04 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27-31 01-05 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 04-16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
LOCK DOWN FASE 2
scuole
blocco traffico
piscine, palestre, cinema, …
negozi, bar, ristoranti, servizi
attività produttive
attività produttive essenziali
AST area a caldo 50% 50%
AST area a freddo (in marcia al 50%) AST (area a freddo)
Colacem Gubbio
Barbetti Gubbio
Cementir Spoleto Lavorazione a freddo
Lavoro in presenza
Figura 1. Provvedimenti emergenza Covid-19.
Dati Meteorologici
L’inizio del 2020 e in particolare gennaio si è caratterizzato per un lungo periodo di
inversione termica e scarsità di precipitazioni che hanno determinato frequenti
superamenti del limite giornaliero del Particolato PM10 e innalzamento dei valori del
Biossido di Azoto, anche se in misura inferiore al PM10.
Le condizioni metereologiche sono determinanti per la qualità dell’aria, nel passaggio
inverno-primavera sono in genere favorevoli alla dispersione degli inquinanti; si riportano i
dati del periodo 5 marzo – 31 maggio 2020 e quelli nello stesso periodo dal 2015 al 2019
per le precipitazioni, temperatura.
Nei grafici seguenti si riporta la pioggia caduta rilevata nella postazione di Narni Scalo
confrontata con quella dagli anni 2015 al 2019 (figura 2), la pioggia caduta dal 5 marzo al
31 maggio 2020 a Terni Le Grazie (figura 3) e le Temperature rilevate nelle postazioni di
Perugia, Foligno e Narni Scalo (figura 4) e il confronto con dei valori mediati delle tre
postazioni nel 2020 con la media degli anni 2015-19 (figura 5).
3
DATI METEREOLOGICI
Precipitazioni nei mesi di marzo, aprile e maggio dal 2015
postazione Narni Scalo
500
450
400
350
300
mm
250
200
150
100
50
0
2020 2019 2018 2017 2016 2015 Media 2015-
19
Marzo Aprile Maggio
Figura 2. Precipitazioni.
Dai dati della pioggia si vede che il periodo 5 marzo – 31 maggio 2020 è stato meno
piovoso dei cinque anni precedenti, circa un terzo della media 2015-2019.
Pioggia Terni Le Grazie
5 marzo - 31 maggio 2020
20,0
18,0
16,0
14,0
12,0
mm
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
mar-20 apr-20 mag-20
Pioggia giornaliera
Figura 3. Precipitazioni.
4
DATI METEREOLOGICI
Figura 4. Temperature.
Figura 5. Confronto temperature.
5
DATI METEREOLOGICI
Per quanto riguarda le temperature, l’andamento è stato lo stesso nelle tre postazioni; il
confronto con le medie degli ultimi 5 anni mostra lo stesso andamento ma con due bruschi
cali di temperatura registratisi rispettivamente tra il 23 e 25 marzo e tra il 31 marzo e il 3
aprile 2020 dovute ad irruzioni di tramontana.
Nella figura seguente si riportano i grafici della direzione del vento nelle postazioni di
Perugia Cortonese, Foligno e Terni Le Grazie, che evidenziano come per Perugia e
Foligno si distribuiscono nella direzione Nord-Sud per Terni le direzioni prevalenti hanno
uno spettro più largo.
Rosa dei Venti Perugia Rosa dei Venti Foligno Rosa dei Venti Terni
Cortonese Le Grazie
Figura 6. Rosa dei venti.
Per quanto riguarda la velocità del vento il periodo è caratterizzato da moderata ventosità
con alcuni picchi più accentuati a Perugia, con pochi giorni con calme di vento che si
manifestano soprattutto a Terni (Figura 7).
6
DATI METEREOLOGICI
Figura 7. Velocità del vento.
Sempre legati alla meteorologia si evidenziano tre episodi di intrusioni di polveri
provenienti rispettivamente da Est il 29 marzo e da sud tra il 6 e 13 aprile e il 14-15
maggio:
Figura 8. 29 marzo 2020 intrusione di polveri da Est (Ventusky.com).
7
DATI METEREOLOGICI
Figura 9. 6-13 aprile 2020 intrusione di polveri da Sud (Ventusky.com).
Figura 10. 14-15 maggio 2020 intrusione di polveri da Sud (Ventusky.com).
8
RISULTATI
Particolato PM10 e PM2.5
Se si esaminano i dati del Particolato PM10 e PM2.5 a partire dal 5 marzo, data dei primi
provvedimenti in relazione all’emergenza Covid-19 (chiusura delle scuole) fino al 31
maggio, si evidenzia che i dati sono non omogenei nelle varie postazioni. In particolare se
si esamina il confronto tra i valori dal 5 marzo al 31 maggio 2020 con quelli registrati negli
ultimi 5 anni nello stesso periodo si evidenziano variazioni che vanno da un -28% a
Perugia Cortonese ad un +12% ai Martani da -19% a Terni Le Grazie a + 15% a Foligno
per il PM10. Le tabelle e grafici seguenti riportano il confronto tra queste medie di PM10 e
PM2.5.
Media dal 5/03 Media dal 5/03 al
Postazione al 31/05/2019 31/05/2020
mg/m 3
mg/m3
Perugia Cortonese 22,7 16,4
Perugia Ponte San Giovanni 17,4 17,7
Foligno 18,6 21,4
Terni Borgorivo 23,0 20,8
Terni Carrara 24,3 21,0
Terni Le Grazie 27,1 22,0
Narni Scalo 22,8 19,9
Martani 11,8 13,2
Tabella 1. Media Particolato PM10.
Media dal 5/03 al Media dal 5/03
Postazione 31/05 ultimi 5 anni al 31/05/2020
mg/m3 mg/m3
Perugia Cortonese 14,9 9,7
Perugia Ponte San Giovanni 9,9 9,7
Foligno 11,8 13,9
Terni Borgorivo 15,4 14,2
Terni Carrara 15 13,1
Terni Le Grazie 16,1 14,2
Narni Scalo 15,1 13,1
Martani 7,6 7,9
Tabella 2. Media Particolato PM2.5.
9RISULTATI
PM10 Confronto 2015/19-2020
5 marzo - 31 maggio
30,0
25,0
20,0
Conc. mg/m3
15,0
10,0
5,0
0,0
Perugia Perugia Foligno Terni Terni Terni Le Narni Scalo Martani
Cortonese Ponte San Borgorivo Carrara Grazie
Giovanni
Media dal 5/03 al 31/05/2019 Media dal 5/03 al 31/05/2020
Grafico 1.
PM2.5 Confronto 2015/19-2020
5 marzo - 31 maggio
18
16
14
12
Conc. mg/m3
10
8
6
4
2
0
Perugia Perugia Ponte Foligno Terni Terni Carrara Terni Le Grazie Narni Scalo Martani
Cortonese San Giovanni Borgorivo
Media dal 5/03 al 31/05 ultimi 5 anni Media dal 5/03 al 31/05/2020
Grafico 2.
Esaminando i valori giornalieri si nota l’alternarsi di valori più alti e più bassi che evidenzia
come le medie sono influenzate oltre che dalle emissioni dalle condizioni meteo, come a
partire dal 22 marzo in cui la riduzione significativa dei valori si associa all’irruzione
10RISULTATI
sull’Umbria della tramontana e altri fenomeni tali da determinare confondimenti nell’analisi
dei dati.
Allo stesso modo i valori di fine marzo della parte nord dell’Umbria sono influenzati da una
irruzione di aria con un marcato contenuto di polveri dall’asia centrale a cui è seguito un
innalzamento anomalo del PM10, mentre nella settimana 6 -13 aprile si ha una leggera
intrusone sahariana con maggiore prevalenza nella parte sud dell’Umbria, poi fino al 31
maggio i dati sono rimasti su valori bassi, mediamente al di sotto della norma, ad
eccezione della nuova intrusione verificatasi tra il 14 e 15 maggio.
L’andamento descritto dei valori giornalieri dal 5 marzo al 31 maggio viene riportato nei
grafici che seguono postazione per postazione insieme ai dati dello stesso periodo del
2019; i dati della postazione del fondo regionale dei Monti Martani evidenzia con la sua
postazione a 1050 msl e i bassi valori di fondo, le intrusioni delle polveri provenienti da
remoto.
PM10 Perugia Cortonese
Confronto 2019-2020
120
100
80
Conc. mg/m3
60
40
20
0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
PM10 - 2019 PM10 - 2020
Grafico 3.
11RISULTATI
PM10 Perugia Ponte San Giovanni
Confronto 2019-2020
120,0
100,0
80,0
Conc. mg/m3
60,0
40,0
20,0
0,0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
PM10 - 2019 PM10 - 2020
Grafico 4.
PM10 Foligno
Confronto 2019-2020
120,0
100,0
80,0
Conc. mg/m3
60,0
40,0
20,0
0,0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
PM10 - 2019 PM10 - 2020
Grafico 5.
12RISULTATI
PM10 Terni Borgorivo
Confronto 2019-2020
120,0
100,0
80,0
Conc. mg/m3
60,0
40,0
20,0
0,0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
PM10 - 2019 PM10 - 2020
Grafico 6.
PM10 Terni Carrara
Confronto 2019-2020
120,0
100,0
80,0
Conc. mg/m3
60,0
40,0
20,0
0,0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
PM10 - 2019 PM10 - 2020
Grafico 7.
13RISULTATI
PM10 Terni Le Grazie
Confronto 2019-2020
120,0
100,0
80,0
Conc. mg/m3
60,0
40,0
20,0
0,0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
PM10 - 2019 PM10 - 2020
Grafico 8.
PM10 Narni Scalo
Confronto 2019-2020
120,0
100,0
80,0
Conc. mg/m3
60,0
40,0
20,0
0,0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
PM10 - 2019 PM10 - 2020
Grafico 9.
14RISULTATI
PM10 Martani
Confronto 2019-2020
120,0
100,0
80,0
Conc. mg/m3
60,0
40,0
20,0
0,0
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
PM10 - 2019 PM10 - 2020
Grafico 10.
15RISULTATI
Biossido di Azoto – NO2
Passando ad esaminare i dati di Biossido di Azoto si vede che per questo parametro la
tendenza è quella di una evidente riduzione; le postazioni più influenzate dal traffico come
Perugia Ponte San Giovanni, Foligno e Terni Carrara (dove la riduzione rispetto al
corrispondente periodo del 2019 è pari al 70%) mostrano una più marcata flessione dei
valori in particolare a partire dal 12 marzo. Anche per l’NO2 dal 24 marzo la riduzione dei
valori coincide con l’irruzione della tramontana, riduzione che è continuata nei giorni
successivi con la attenuazione e cambio direzione del vento. Dopo il 3 maggio questa
tendenza è continuata anche se in modo più attenuato. La tabella e i grafici seguenti
mostrano chiaramente questo andamento.
Media dal 5/03 al Media dal 5/03 al
Postazione 31/05/2019 31/05/2020
mg/m3 mg/m3
Perugia Cortonese 11,3 6,9
Perugia Ponte San Giovanni 17,4 12,9
Foligno 17,1 10,0
Terni BorgoRivo 14,6 14,8
Terni Carrara 28,4 13,5
Terni Le Grazie 13,5 11,1
Narni Scalo 10,2 6,4
Tabella 3. Medie Biossido di Azoto
NO2 Confronto 2019 -2020
5 marzo - 31 maggio
30,0
25,0
20,0
Conc. mg/m3
15,0
10,0
5,0
0,0
Perugia Perugia Ponte Foligno Terni Terni Carrara Terni Le Grazie Narni Scalo
Cortonese San Giovanni BorgoRivo
NO2 2019 NO2 2020
16RISULTATI
Grafico 11.
NO2 Perugia Cortonese
Confronto 2019-2020
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
Conc. mg/m3
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
NO2 - 2019 NO2- 2020
Grafico 12.
NO2 Perugia Ponte San Giovanni
Confronto 2019-2020
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
Conc. mg/m3
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
NO2 - 2019 NO2- 2020
Grafico 13.
17RISULTATI
NO2 Foligno
Confronto 2019-2020
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
Conc. mg/m3
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
NO2 - 2019 NO2- 2020
Grafico 14.
NO2 Terni Borgorivo
Confronto 2019-2020
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
Conc. mg/m3
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
NO2 - 2019 NO2- 2020
Grafico 15.
18RISULTATI
NO2 Terni Carrara
Confronto 2019-2020
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
Conc. mg/m3
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
NO2 - 2019 NO2- 2020
Grafico 16.
NO2 Terni Le Grazie
Confronto 2019-2020
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
Conc. mg/m3
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
NO2 - 2019 NO2- 2020
Grafico 17.
19RISULTATI
NO2 Narni Scalo
Confronto 2019-2020
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
Conc. mg/m3
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
NO2 - 2019 NO2- 2020
Grafico 18.
20RISULTATI
Benzene e Toluene
BTEX è l'acronimo di benzene, toluene, etilbenzene e xileni. Queste sostanze sono
dei composti organici volatili (COV) e si trovano nei prodotti derivati dal petrolio, quali
la benzina. Il benzene presente nell’aria ambiente è prevalentemente di origine antropica e
deriva principalmente da processi di combustione incompleta (emissioni industriali, veicoli
a motore, incendi). L’industria petrolchimica in questi ultimi anni sta utilizzando in
sostituzione del benzene il toluene che, presenta caratteristiche chimico-fisiche molto
simili a quelle del benzene, ma risulta meno tossico. Gli xileni sono un gruppo di tre
derivati del benzene anche loro contenuti naturalmente nel petrolio, una delle sue possibili
fonti in un contesto urbano è il gasolio per autotrazione. Tali sostanze nel contesto urbano
sono quindi utili indicatori della sorgente traffico. Il monitoraggio dei BTEX viene effettuato
in alcuni punti della rete con dei sistemi in continuo collocati internamente alle centraline.
Dall’analisi dei valori rilevati dalle centraline fisse, I valori di benzene sono in questo
periodo dell’anno bassi, con le misure restrittive risultano ancora più basse in alcune
postazioni tranne Foligno, dove i valori di maggio fanno crescere la media del 2020; nella
tabella e grafico seguenti si riportano il confronto delle medie del periodo 5 marzo – 31
maggio ultimi 5 anni con quelli del 2020:
Media dal Media dal 5/03
5/03 al 31/05 al 31/05/2020
Postazione
ultimi 5 anni mg/m3
mg/m3
Perugia Cortonese 0,5 0,3
Foligno 0,6 0,9
Terni Carrara 1,0 0,5
Terni Le Grazie 0,5 0,3
Narni Scalo 0,6 0,3
Tabella 4. Medie benzene.
21RISULTATI
Benzene confronto 2015/19-20
5 marzo - 31 maggio
5,0
4,5
4,0
3,5
Conc. mg/m3
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Perugia Cortonese Foligno Terni Carrara Terni Le Grazie Narni Scalo
Media dal 5/03 al 31/05 ultimi 5 anni Media dal 5/03 al 31/05/2020
Grafico 19.
Il rapporto Toluene/Benzene può essere utilizzato per discriminare le diverse sorgenti
emissive: valori compresi tra 1,5 e 4,3 vengono considerati indicativi di emissioni da
traffico veicolare, mentre valori superiori a 4,3 possono indicare la presenza di sorgenti
puntuali di toluene (es. emissioni industriali). Poiché il toluene è molto più reattivo in
atmosfera ed ha tempi di degradazione circa 5 volte più brevi del benzene, valori del
rapporto T/B bassi possono indicare o la presenza di elevate emissioni di benzene nelle
vicinanze, oppure che la massa d’aria è stata contaminata da sorgenti più lontane ed ha
trascorso maggior tempo in atmosfera (1).
Dal confronto tra i grafici 21 e 22 si vede come questo rapporto si contrae nei mesi marzo
e aprile e aumenti sensibilmente nel mese di maggio dopo la riapertura.
22RISULTATI
Rapporto Toluene/Benzene 2015/19
mesi marzo, aprile e maggio
5,0
4,5
4,0
3,5
Conc. mg/m3
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Marzo Aprile Maggio
Perugia Cortonese Foligno Terni Carrara Terni Le Grazie Narni Scalo
Grafico 21.
Rapporto Toluene/Benzene 2020
mesi marzo, aprile e maggio
5,0
4,5
4,0
3,5
Conc. mg/m3
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Marzo Aprile Maggio
Perugia Cortonese Foligno Terni Carrara Terni Le Grazie Narni Scalo
Grafico 22.
23RISULTATI
I grafici delle medie giornaliere di Benzene e Toluene nelle cinque postazioni evidenziano
l’innalzamento dei livelli di Toluene nel mese di maggio.
Benzene e Toluene Perugia Cortonese Benzene e Toluene Foligno
5 marzo - 31 maggio 2020 5 marzo - 31 maggio 20
5,0
20,0
4,5
18,0
4,0
16,0
3,5 14,0
Conc. mg/m3
Conc. mg/m3
3,0 12,0
2,5 10,0
2,0 8,0
6,0
1,5
4,0
1,0
2,0
0,5
0,0
0,0 5 8 11 14 17 20 23 26 29 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31
5 8 11 14 17 20 23 26 29 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31
mar-20 apr-20 mag-20
mar-20 apr-20 mag-20
Benzene Toluene Benzene Toluene
Grafico 23. Grafico 24.
Benzene e Toluene Terni Carrara Benzene e Toluene Terni Le Grazie
5 marzo - 3 maggio 20 5 marzo - 3 maggio 20
10,0 5,0
9,0 4,5
8,0 4,0
7,0 3,5
Conc. mg/m3
Conc. mg/m3
6,0 3,0
5,0 2,5
4,0 2,0
3,0 1,5
2,0 1,0
1,0 0,5
0,0 0,0
5 8 11 14 17 20 23 26 29 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 5 8 11 14 17 20 23 26 29 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31
mar-20 apr-20 mag-20 mar-20 apr-20 mag-20
Benzene Toluene Benzene Toluene
Grafico 25. Grafico 26.
24RISULTATI
Inoltre nel territorio regionale sono collocati alcuni punti di rilevamento con campionatori
passivi (Tabella 5) che, dopo un tempo di esposizione di 15 giorni, vengono conferiti al
laboratorio per le analisi di rito.
Localizzazione Comune Tipo stazione
Brufa c/o cimitero Torgiano Rurale Fondo
Piazza 40 martiri Gubbio Urbana Fondo
Via Luca d. Robbia Città di castello Urbana Fondo
Magione Magione Suburbana Fondo
Borgo Rivo- Cabina Provincia Terni Urbana Fondo
Viale Brin - Palo luce Terni Urbana Traffico
P.zza Dalmazia- Palo luce Terni Urbana Traffico
Ponte Carrara-Palo Terni Urbana Traffico
P.zza Garibaldi Palo luce Narni Urbana Fondo
Piazza XXI Settembre Palo Amelia Urbana traffico
Ciconia- Palo luce Orvieto Suburbana fondo
Alcantara S.p.a-Palo luce Narni Industriale mon TCE
Nera Montoro-stazione Narni Suburbana Fondo
Tabella 5. Rete di monitoraggio dei BTEX con campionatori passivi.
Nell’istogramma di grafico 27 vengono messe a confronto le concentrazioni medie di
Benzene e Toluene del periodo marzo- maggio 2020 con le concentrazioni medie marzo-
maggio 2015- 2019, nel 2020 in tutti i punti della rete si registra una notevole diminuzione
di tali parametri soprattutto del toluene ed in modo più evidente nelle stazioni urbane da
traffico.
25RISULTATI
6,0
5,0
4,0
3,0 Benzene - µg/m3
2,0 Toluene - µg/m3
1,0
0,0
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2020
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2018-2019
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2015-2019
mar-mag 2015-2019
TR Brin TR Dalmazia TR Carrara TR B.Rivo Narni garib Amelia Orvieto Torgiano Gubbio Magione C.di
castello
Grafico 27. Benzene e toluene in atmosfera: confronto tra le concentrazioni medie di marzo-maggio 2015-
2019 e marzo-maggio 2020.
Nell’istogramma di grafico 28, viene riportato in dettaglio l’andamento quindicinale delle
concentrazioni di benzene e toluene da marzo a maggio 2020 nelle stazioni di Carrara e di
Borgo Rivo. È evidente come nella centralina di Carrara, tipicamente da traffico, i livelli di
toluene siano in stretta relazione con le misure anti-covid, la sua concentrazione decresce
nel periodo marzo-aprile per poi risalire già dalla prima metà di maggio man mano che
vengono ridotte le restrizioni. Nella stazione di fondo urbano, non direttamente interessata
dalla sorgente traffico l’andamento risente prevalentemente del fattore stagionale, di
norma questi inquinanti tendono a diminuire nel periodo primavera estate (1).
Benzene - µg/m3
4,0
Toluene - µg/m3
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
1-15/03/2020
1-15/04/2020
1-15/05/2020
1-15/03/2020
1-15/04/2020
1-15/05/2020
16-31/03/2020
16-30/04/2020
16-31/05/2020
16-31/03/2020
16-30/04/2020
16-31/05/2020
TR Carrara TR B.Rivo
Grafico 28 Andamento delle concentrazioni di benzene e toluene nel periodo marzo-maggio 2020.
26RISULTATI
Anche nelle stazioni monitorate con sistemi passivi vale la stessa considerazione, di cui
sopra, riguardo al rapporto toluene/benzene.
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
TR Carrara TR B.Rivo
Grafico 29. Andamento del rapporto Toluene/Benzene a Terni Carrara e Terni B. Rivo.
La stazione di Carrara all'inizio del mese di marzo presenta un rapporto T/B doppio
rispetto alla stazione di Borgo rivo, in linea con la media del periodo degli ultimi 5 anni. Nel
corso del mese, con la riduzione della sorgente traffico, tale rapporto si abbassa
raggiungendo il valore tipico del fondo urbano. Dalla seconda metà del mese di aprile, con
il riprendere di alcune attività, il valore del rapporto comincia a risalire parallelamente al
traffico veicolare (grafico 29).
Nel corso dei mesi marzo-maggio 2020 abbiamo potuto costatare come le misure anti-
Covid abbiano ridotto sensibilmente l'inquinamento da traffico con diminuzioni sostanziali
dei livelli di NO2 e BTEX in atmosfera. Ovviamente la diminuzione maggiore e stata
registrata nelle stazioni da traffico, confermando che i BTEX e NO 2 risultano dei buoni
indicatori per tale sorgente.
27RISULTATI
Caratterizzazione chimica delle deposizioni atmosferiche
Il D. Lgs. n. 155/2010 e s.m.i. definisce le deposizioni atmosferiche "totali" come la massa
di sostanze inquinanti che, in una data area e in un determinato periodo, è trasferita
dall’atmosfera al suolo, alla vegetazione, all’acqua, agli edifici e a qualsiasi altro tipo di
superficie” e comprende sia le deposizioni umide (pioggia, neve, nebbia), sia le
deposizioni secche attraverso le quali, per il solo effetto della gravità vengono rimosse
dall’atmosfera, anche in assenza di precipitazione, le particelle di dimensioni maggiori. Il
monitoraggio viene effettuato mediante campionatori di tipo "passivo" costituiti da una
bottiglia di raccolta e da un sovrastante imbuto a parete cilindrica, sostenuto in posizione
verticale, la cui superficie è libera da ingombri così da intercettare tutte le polveri e le
precipitazioni. La misura dei flussi di deposizione al suolo costituisce un indice della
possibile contaminazione della catena alimentare e quindi della esposizione della
popolazione a numerosi inquinanti, quali metalli, idrocarburi policiclici aromatici (IPA),
diossine e furani (PCDD/F), policlorobifenili (PCB).
Il monitoraggio delle deposizioni atmosferiche totali nella regione Umbria viene effettuato
in otto punti descritti in Tabella 6, cinque dei quali collocati nella Conca Ternana.
Tasso
Comune Nome stazione Tipo Stazione Metalli IPA PCDD/F e PCB
gravimetrico
Frequenza
mensile mensile trimestrale mensile
analitica
Gubbio Ghigiano Urbana Fondo Si Si Si No
Parco
Perugia Urbana Fondo Si Si Si No
Cortonese
TR Maratta Maratta Suburbana Industriale Si Si Si No
TR Prisciano Prisciano Suburbana Industriale Si Si Si Si
TR B. Rivo B. Rivo Urbana Fondo Si Si Si Si
TR Carrara Carrara Urbana Traffico/industriale Si Si Si No
TR Le Grazie Le grazie Urbana Traffico/industriale Si Si Si No
Giano
M. Martano Rurale Fondo Si Si Si No
dell’Umbria
Tabella 6. Rete monitoraggio deposizioni atmosferiche della regione Umbria.
Nella Conca Ternana le deposizioni atmosferiche si sono rivelate un utile strumento di
valutazione delle ricadute delle emissioni diffuse delle acciaierie (2) e quindi anche nel
contesto COVID, abbiamo ritenuto opportuno prenderle in considerazione.
28RISULTATI
A causa dell'elevata polverosità che l'impianto siderurgico produce, da svariati anni, viene
monitorato, con frequenza mensile, il tasso gravimetrico delle deposizioni nella stazione di
fondo urbano (B. Rivo) e nella stazione industriale di Prisciano.
700
600
500
400
300
200
100
0
feb-20 mar-20 apr-20 mag-20
Borgo Rivo mg/m2d Prisciano mg/m2d
Grafico 30. Tasso gravimetrico delle deposizioni nella Conca Ternana.
L’istogramma di grafico 30 mostra come nel mese di marzo 2020, a seguito di riduzione
fino al blocco totale dell’attività di AST, la differenza di polverosità tra i due siti si riduce
drasticamente pur con livelli di piovosità analoghi, per poi risalire dal mese di aprile 2020
con il riprendere delle attività siderurgica.
Nel grafico 31 vengono riportati i metalli nelle deposizioni della Conca Ternana.
29RISULTATI
160,0
140,0
120,0
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
0,0
mar- apr- mag- 2018- mar- apr- mag- 2016- mar- apr- mag- 2016- mar- apr- mag- 2017- mar- apr- mag-
2016-
20 20 20 2019 20 20 20 2019 20 20 20 2019 20 20 20 2019 20 20 20
2019
TR Prisciano TR Carrara TR Le Grazie TR B.Rivo TR Maratta
*Cromo µg/m2 d/10 68,6 13,2 63,3 151,7 18,6 5,0 6,4 12,4 3,5 2,9 2,2 19,0 3,5 1,7 16,0 39,6 5,5 4,9 4,7 10,7
Molibdeno - µg/m2 d 26,8 11,7 27,6 27,7 23,8 10,4 19,4 30,7 4,0 3,6 4,2 5,9 1,5 1,4 4,6 6,2 3,2 4,4 5,0 5,4
Nichel - µg/m2 d 83,5 22,7 77,1 112,3 60,6 16,3 26,9 25,1 12,3 11,2 12,4 27,3 8,4 5,6 30,9 40,4 12,9 16,4 18,7 16,3
Piombo - µg/m2 d 33,0 15,3 38,6 93,6 13,5 5,1 7,5 21,1 5,1 5,6 5,2 13,1 6,3 9,2 60,6 55,3 11,1 13,7 18,8 14,7
Rame - µg/m2 d 26,4 22,7 25,6 35,7 42,8 15,9 19,5 24,5 12,5 10,2 13,8 19,9 8,8 9,9 18,8 20,3 20,7 19,7 22,1 16,1
Grafico 31. Metalli nelle deposizioni della Conca Ternana nel periodo marzo-maggio 2020 e confronto con la
media 2015-2019. (*Per rendere visibile l'andamento di tutti i metalli la concentrazione del Cromo è stata
divisa per un fattore 10).
I metalli presi in considerazione sono quelli tipici della lavorazione dell'acciaio ed infatti a
marzo 2020, con la riduzione/sospensione dell’attività produttiva di AST (Schema di
Figura1), nel sito di Prisciano la loro concentrazioni scende per poi risalire dal mese di
aprile con il riprendere delle attività.
Il fenomeno, anche se in misura ridotta, viene osservato anche nelle deposizioni di
Carrara e delle Grazie e in modo anomalo anche a Borgo Rivo superando, per questa
postazione, la media registrata tra il 2015 e il 2019. La postazione di Maratta non sembra
risentire del periodo di lockdown.
In linea generale possiamo comunque affermare che la contaminazione da metalli pesanti
riguarda l'intera Conca Ternana in quanto le deposizioni, anche nel sito di Fondo Urbano
(B. Rivo), presentano sistematicamente delle concentrazioni di nichel (Ni) e cromo (Cr) più
elevate rispetto al Fondo Urbano di Perugia P. Cortonese (grafico 32).
Nell’istogramma di grafico 32 vengono confrontati, per gli stessi intervalli temporali, i
metalli nelle deposizioni del resto della regione Umbria. Anche se con livelli di
concentrazione nettamente inferiori rispetto alla Conca Ternana, osserviamo un
andamento temporale analogo, giustificabile con la minore risospensione delle polveri per
le misure anticovid del mese di marzo
30RISULTATI
16,0
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
2016-2019 mar-20 apr-20 mag-20 2016-2019 mar-20 apr-20 mag-20
Gubbio Colacem PG P.Cortonese
Cromo - µg/m2 d 8,1 1,5 2,3 3,3 8,9 2,4 5,4 5,3
Molibdeno - µg/m2 d 0,2 0,1 0,3 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3
Nichel - µg/m2 d 5,4 1,1 1,6 2,7 3,3 2,0 3,4 4,3
Piombo - µg/m2 d 2,7 0,2 3,6 2,6 3,0 0,4 5,2 9,3
Rame - µg/m2 d 8,8 5,8 12,8 7,8 10,5 7,3 13,4 13,1
Grafico 32. Metalli nelle deposizioni di Perugia e Gubbio.
Per quanto riguarda i microinquinanti organici, a titolo di esempio riportiamo il livello del
solo Benzo(a)Pirene, uno dei congeneri di IPA ritenuto tra i più significativi dal punto di
vista tossicologico, nelle deposizioni di tutta la regione (grafico 33).
60,00
50,00
40,00
ng/m2g
30,00
20,00
10,00
0,00
mar-20
mar-19
mar-20
mar-19
mar-20
mar-19
mar-20
mar-19
mar-20
mar-19
mar-20
mar-19
feb-20
mar-20
mar-19
feb-19
feb-20
feb-19
feb-20
feb-19
feb-20
feb-19
feb-20
feb-19
feb-20
feb-19
feb-19
feb-20
Maratta Prisciano Carrara Le Grazie Borgo Rivo Gubbio Cortonese
Colacem
.
Grafico 33. Andamento del Benzo(a)Pirene nelle deposizioni atmosferiche della regione Umbria.
Gli IPA risentono molto dei fattori stagionali in quanto sono sensibili alla temperatura ma
soprattutto alla radiazione solare che ne determina la fotodegradazione. Per questo motivo
nel grafico 33, sono stati confrontati con gli stessi mesi dell'anno precedente. La loro
31RISULTATI
instabilità, legata anche al fatto che rimangono esposti per un mese prima di essere
analizzati, non consente di trarre delle considerazioni in relazione al caso specifico.
In conclusione le deposizioni atmosferiche si sono dimostrate un buono strumento di
valutazione delle emissioni diffuse emesse dal polo siderurgico ed il loro monitoraggio
nella Conca Ternana risulta di grande utilità per valutare la ricaduta su suolo e
vegetazione.
Nel resto della regione, nel caso specifico, non si sono rivelate di grande utilità, ma vanno
comunque monitorate in quanto costituiscono una base di dati con cui confrontarsi in casi
di emergenza quale può essere un incendio.
32RISULTATI
Caratterizzazione chimica del particolato atmosferico PM10
Per particolato atmosferico si intende l'insieme delle particelle atmosferiche solide e liquide
sospese in aria ambiente. Il termine PM10 identifica le particelle di diametro aerodinamico
inferiore o uguale a 10 µm. Queste sono caratterizzate da lunghi tempi di permanenza in
atmosfera e possono, quindi, essere trasportate anche a grande distanza dal punto di
emissione, hanno una natura chimica particolarmente complessa e variabile, sono in
grado di penetrare nell’apparato respiratorio umano e quindi avere effetti negativi sulla
salute. Il particolato PM10 in parte è emesso come tale direttamente dalle sorgenti in
atmosfera (PM10 primario) e in parte si forma in atmosfera attraverso reazioni chimiche fra
altre specie inquinanti (PM10 secondario). Il PM10 può avere sia un’origine naturale
(l’erosione dei venti sulle rocce, le eruzioni vulcaniche, l’autocombustione di boschi e
foreste) sia antropica (combustioni e altro).
Se le polveri sedimentabili arrivano all'uomo attraverso la catena alimentare, le polveri
sottili arrivano direttamente per inalazione, minore è la dimensione del particolato,
maggiore è la penetrazione all’interno del sistema respiratorio, arrivando fino ai bronchi e
agli alveoli nel caso del particolato più fine, inferiore quindi a 2,5 µm. L’impatto sulla salute
umana si manifesta con una maggiore incidenza dei tumori, specie quelli polmonari, tanto
che la IARC (International Agency for Research on Cancer) lo ha classificato tra i
cancerogeni più pericolosi. Di seguito vengono elencate le centraline della regione per le
quali, oltre alla pesata gravimetrica delle PM10 e PM2.5, viene effettuata la speciazione
chimica (Tabella 7).
33RISULTATI
Nome PCDD/F e
Comune Tipo Stazione Metalli IPA Levoglucosano
stazione PCB
Frequenza
settimanale mensile mensile trimestrale
anal.
Gubbio P.zza 40 Martiri Urbana Fondo Si Si Si No
Gubbio L. da Vinci Suburbana Industriale No Si Si No
Perugia Parco Cortonese Urbana Fondo Si Si Si Si
Foligno Porta Romana Urbana Traffico No Si Si Si
Città di
C. di Castello Urbana Fondo No Si Si No
Castello
S. Martino in
Spoleto Suburbana Industriale Si Si Si No
Trignano
TR Maratta Maratta Suburbana Industriale Si Si Si Si
TR Prisciano Prisciano Suburbana Industriale Si Si Si Si
TR B. Rivo B. Rivo Urbana Fondo Si Si Si Si
Traffico/
TR Carrara Carrara Urbana Si Si Si Si
industriale
Traffico/
TR Le Grazie Le grazie Urbana Si Si Si Si
industriale
Narni Scalo Narni Scalo Suburbana Fondo Si Si Si Si
Tabella 7. Rete di monitoraggio del PM10.
Come anche descritto in tabella 7, i metalli nel PM10 vengono determinati con frequenza
settimanale. A titolo di esempio si riportano degli istogrammi in cui le concentrazioni medie
settimanali di alcuni metalli nel PM10 relativi al periodo marzo-maggio 2020 vengono
confrontate con le concentrazioni medie 2015-2019.
34RISULTATI
350,0
300,0
250,0
200,0
150,0
100,0
50,0
0,0
media
16- 24- 17- 24- 17- 24-
2015- 1-8/03 9-15/03 1/8/04 9-16/04 1/8/05 9-16/05
23/03 31/03 23/04 30/04 23/05 31/05
2019
Cromo - ng/m3 68,5 92,9 45,4 50,9 3,1 34,5 76,0 54,2 159,0 88,2 193,1 64,6 15,9
Molibdeno - ng/m3 16,7 14,8 9,2 5,2 1,0 3,1 10,1 16,6 23,9 13,7 49,2 15,5 2,4
Nichel - ng/m3 22,9 21,9 14,0 9,8 0,4 7,2 23,5 15,5 44,3 17,5 52,3 16,3 5,0
Piombo - ng/m3 21,2 120,1 31,2 3,9 2,3 14,4 26,5 24,7 215,0 87,7 299,0 40,4 5,5
Rame - ng/m3 8,6 7,6 5,6 2,9 0,5 2,2 5,0 3,8 11,2 5,1 14,2 8,9 2,5
Grafico 34. Andamento settimanale di alcuni metalli nel PM10 di Terni Prisciano nel periodo marzo-maggio
2020 e confronto con la media 2015-2019.
45,0
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
media
17- 24- 17-
2016- 1/3/20 9/3/20 17/3/2024/3/20 1/8/04 9-16/04 1/8/05 9-16/05
23/04 30/04 23/05
2019
Cromo - ng/m3 14,8 27,6 11,7 9,6 2,2 5,8 9,7 7,8 5,9 9,8 8,8 12,7
Molibdeno - ng/m3 5,9 13,3 4,3 0,9 0,3 0,7 3,3 6,3 2,6 2,1 3,4 7,6
Nichel - ng/m3 5,6 8,5 2,9 1,6 0,1 0,9 3,2 2,9 1,3 2 3,2 4,3
Piombo - ng/m3 5,7 8,6 5,2 5,5 2,8 4,3 4,6 4 3,2 2,8 3,8 9,7
Rame - ng/m3 11,0 5,6 9,4 6,4 1,9 4,4 6,8 4,3 3,7 5,7 6,3 6,8
Grafico 35. Andamento settimanale di alcuni metalli nel PM10 di Terni Maratta nel periodo marzo-maggio
2020 e confronto con la media 2016-2019.
35RISULTATI
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
Media
16- 24- 17- 24- 17- 24-
2015- 1-8/039-15/03 1/8/049-16/04 1/8/059-16/05
23/03 31/03 23/04 30/04 23/05 31/05
2019
Cromo - ng/m3 11,3 7,0 6,9 2,1 1,0 4,1 5,7 5,4 6,6 6,6 7,8 7 4,3
Molibdeno - ng/m3 4,8 4,2 9,2 1,0 0,3 0,7 2,3 7,5 3,4 1,9 3 5,2 2,2
Nichel - ng/m3 4,4 2,5 2,0 0,2 0,0 1 2 1,9 1,8 1,7 2,4 2,1 2
Piombo - ng/m3 4,8 4,8 5,1 2,8 2,7 3 2,1 3 3,1 2,2 4,2 4,3 0,8
Rame - ng/m3 6,6 2,0 2,3 1,1 1,2 1,9 2,1 2 1,8 2,3 3,4 3 2,2
Grafico 36. Andamento settimanale di alcuni metalli nel PM10 di Terni Borgo Rivo nel periodo marzo-maggio
2020 e confronto con la media 2015-2019.
I metalli presi in considerazione sono prevalentemente quelli tipici della lavorazione
dell’acciaio. Nel mese di marzo 2020, con il rallentare dell’attività di AST fino al blocco
totale dell’ultima settimana, assistiamo ad un decremento delle concentrazioni di questi
metalli nel PM10, con il raggiungimento di valori ben al di sotto della media degli ultimi 5
anni. Le concentrazioni cominciano a risalite dalla seconda settimana di aprile con il
riprendere, graduale e discontinuo, delle attività di AST.
Il fenomeno è particolarmente evidente nella postazione di Prisciano più prossima
all'impianto e in misura minore in tutti gli altri punti della rete, (grafico 34, 35 e 36).
Da osservare che tra la postazione industriale di Prisciano e quella di fondo urbano di
Borgo Rivo le concentrazioni dei metalli considerati diminuiscono anche di un ordine di
grandezza. Tra i metalli considerati l’unico a mantenere una sua distribuzione spaziale
nella conca è il Rame, elemento spesso associato alla sorgente traffico veicolare (3). Gli
elementi As e Cd non sono stati rappresentati in quanto presenti in concentrazioni spesso
inferiori al limite di quantificazione.
La relazione tra attività dell'acciaieria e concentrazione dei metalli nel PM10 è stata
studiata in modo più dettagliato nella postazione di Carrara in quanto, tra le stazioni
urbane, sembra risentire più delle altre della ricaduta delle acciaierie. In tale postazione,
nella settimana di fermata dell'area a caldo e di parte dell'area a freddo, i filtri di PM10
sono stati analizzati giornalmente.
36RISULTATI
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
16-23/mar
24-31/mar
2015-2019
1-4/mar
5-8/mar
9-mar
10-mar
11-mar
12-mar
13-mar
14-mar
15-mar
1-mag
1-8/mag
9-16/mag
17-23/mag
24-31/05
9-apr
6-apr
7-apr
8-apr
10-apr
11-apr
12-apr
13-apr
14-apr
15-apr
16-apr
17-23/apr
24-30/apr
Cr Ni Mo Pb
Grafico 37. Andamento settimanale/giornaliero di alcuni metalli nel PM10 di Carrara nel periodo marzo-maggio
2020.
Nell’istogramma di grafico 37 vengono riportati i risultati di queste misure: nella giornata
immediatamente successiva al blocco dell’area a caldo e di parte dell’area a freddo
(11/03), il livello dei metalli tipici di questa lavorazione si abbassa notevolmente.
Successivamente si osserva un incremento del Cromo nella settimana precedente il
blocco totale e poi, nell’ultima settimana di marzo, le concentrazioni tornano a scendere di
nuovo.
Dal 6 di aprile, con la riapertura dell’area a freddo e successivamente, anche se in modo
discontinuo, dell’area a caldo le concentrazioni cominciano a risalire per poi stabilizzarsi
su valori prossimi alla media 2015-2019.
E’ quindi evidente che esiste una correlazione diretta ed immediata tra alcuni metalli nel
PM10 di Carrara e attività siderurgica, anche nel breve periodo delle Festività Pasquali
(12-13 aprile) i livelli dei metalli scendono per poi risalire nelle giornate successive.
Nei grafici 38 e 39 viene verificato il grado di correlazione tra Cr e Ni e tra Ni e PM10 nei
filtri giornalieri di Terni Carrara.
37RISULTATI
40
Correlazione Ni e PM10 a Carrara
35 45
40
30
35
25
y = 0,2541x + 1,4803 30
Ni ng/m3
PM10 ug/m3
20 R² = 0,5595 25 y = -0,1023x + 27,767
R² = 0,0216
20
15
15
10 10
5 5
0
0
0 10 20 30 40
0 20 40 60 80 100
Ni ng/m3
Cr ng/m3
Grafico 38 Correlazione Cr/Ni nel PM10 di Carrara. Grafico 39. Correlazione Ni e PM10 a Carrara.
In questi filtri Nichel e Cromo sono ben correlati tra di loro a conferma di un’origine
comune (grafico 38), mentre non risultano correlati alle concentrazioni di PM10 in
atmosfera (grafico 39).
Quindi nel sito di Carrara non sembra esistere una relazione tra livello di Polveri PM10 e
concentrazione di alcuni metalli tipici dell’attività siderurgica, mentre risulta ben evidente la
correlazione tra attività siderurgica e la concentrazione dei metalli ad essa riconducibili.
Le concentrazioni dei metalli nei PM10 campionati nel resto del territorio regionale sono
estremamente inferiori a quelli della conca ternana, per rendere meglio l’idea, nei grafici è
stata utilizzata la stessa scala di concentrazione della stazione di fondo urbano di Terni
Borgo Rivo.
Nel periodo marzo-maggio 2020 le concentrazioni dei metalli sono generalmente inferiori
rispetto alla media 2015-2019 con tendenza a decrescere nel corso del mese nella sola
postazione di Spoleto Cementir a seguito della probabile riduzione dell’attività lavorativa
(grafico 40). Nelle altre postazioni l'unico elemento che sembra avere un andamento
coerente con la meteorologia e con le misure COVID è il Rame, parametro spesso
associato alla sorgente traffico veicolare (grafico 41 e 42).
38RISULTATI
12
10
8
6
4
2
0
2015-
1-8/03 9-15/03 16-23/0324-31/03 7-12/04 13-18/0419-24/0425-30/04 1-7/05 8-14/05 19-25/0526-31/05
2019
Cr 1 0,5 0,5 0,8 0,3 1,2 2,6 0,6 0,6 0,4 0,9 1,2 0,4
Ni 1,6 0,3 0,2 0,2 0,1 1 0,9 0,6 0,5 0,1 0,4 0,3 0,2
Cu 3,4 0,4 1,3 1,4 0,4 2,5 1,8 4,3 0,4 0,7 1,5 1,5 1,3
As 0,1 0,1 0,2 0,1 0,2 0,4 0,3 0,3 0,2 0 0,1 0,2 0,1
Cd 0,1 0 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0 0 0 0 0
Pb 2,2 1,3 2,8 2,6 1,5 4,1 2,8 2,7 1,9 0,5 0,9 0,9 0,7
Grafico 40. Andamento settimanale di alcuni metalli nel PM10 di Spoleto (Cementir) nel periodo marzo-maggio
2020 e confronto con la media 2015-2019.
12
10
8
6
4
2
0
2015- 09- 17- 01- 09- 17- 01- 09- 17- 24-
1-8/03 24-31/03 24-31/04
2019 16/03 23/03 08/04 16/04 23/04 08/05 16/05 23/05 31/05
Cr 0,9 1,3 1,1 0,8 1,7 1,1 1,2 0,4 1 0,9 1,2 0,8 3,6
Ni 0,8 0,2 0,5 1,7 0,8 0,9 0,5 0,2 0,6 0,4 0,9 0,3 1,3
Cu 3,8 1,8 1,8 1,7 1,2 1,4 1,3 0,7 1,6 1,4 2,2 1,5 1
As 0,1 0,1 0,1 0,2 0,5 0,3 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,2 0,1
Cd 0 0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0 0 0
Pb 2,7 1,3 1,7 2,8 2,7 2,9 1,9 1,5 1,5 2,3 1,2 1,3 0,7
Grafico 41. Andamento medio settimanale di alcuni metalli nel PM10 di Gubbio nel periodo marzo-maggio
2020 e confronto con la media 2015-2019.
39RISULTATI
12
10
8
6
4
2
0
2015-
1-9/03 10-16/03 17-23/03 24-31/03 1-5/04 6-10/04 11-15/04 16-23/04 6-10/05 12-15/05 23-27/05 8-31/05
2019
Cr 1,8 1,4 2,3 1,6 2 0,6 1 0,4 0,6 0,4 0,5 0,6 0
Ni 1 0,2 0,8 1 0,9 0 0 0 0 0,2 0,7 0 0
Cu 10,2 3,5 4,7 3,2 2,4 2,5 4,5 2,4 2,3 2,5 2,8 2,5 2,1
As 0,3 0,1 0,1 0,2 0,6 0,3 0,5 0,3 0,2 0,1 0,2 0,1 0,1
Cd 0,1 0 0 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0 0 0 0 0
Pb 2,4 0,8 1,5 2,3 3,5 3,8 4 2,3 1,4 1 1,1 0,8 0,6
Grafico 42. Andamento medio settimanale di alcuni metalli nel PM10 di PG P. Cortonese nel periodo marzo-
maggio 2020 e confronto con la media 2015-2019.
Interessante anche osservare l'andamento di alluminio (Al) e ferro (Fe) nel PM10, elementi
prevalentemente di origine terrigena (grafico 43).
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1-10/03 11-15/03 16-23/03 24-31/03 1-9/03 10-16/03 17-23/03 24-31/03
TR Borgo Rivo PG Parco Cortonese
Al Fe
Grafico 43. Istogramma delle concentrazioni medie settimanali di Al e Fe nel PM10 a marzo 2020.
Nell'ultima settimana di marzo 2020 le loro concentrazioni sono aumentate notevolmente
in coincidenza con un innalzamento del livello di PM10 (grafico 44) a causa dell’intrusione
di sabbie dal deserto asiatico, fenomeno che ha investito in misura maggiore Perugia e
Gubbio e in misura minore la Conca Ternana.
40RISULTATI
120
100
80
60
40
20
0
1/3 3/3 5/3 7/3 9/3 11/3 13/3 15/3 17/3 19/3 21/3 23/3 25/3 27/3 29/3 31/3
TR B.RIVO µg/m3 PG P.CORTONESE µg/m3
Grafico 44. Andamento del PM10 a TR B.Rivo e PG P.Cortonese a marzo 2020.
Nella giornata del 28 di marzo la concentrazione di PM10 a perugia ha superato i 100
µg/m3 mentre a terni è salita a circa 40 µg/m3.
41RISULTATI
Combustione delle biomasse
Numerosi studi evidenziano che la combustione delle biomasse (legna, pellets etc.),
contribuisce ad immettere in atmosfera notevoli quantità di PM10. Nel Piano Regionale per
la Qualità dell’Aria (PRQA) della regione Umbria (4), viene evidenziato come il maggior
contributo alle emissioni di PM10 derivi dagli impianti di combustione non industriale,
prevalentemente riscaldamento residenziale, con un trend in continuo aumento nel
periodo di tempo a cui si riferisce lo studio (1999-2010), attestandosi, nel 2010, ad un
contributo di circa il 74%, con una leggera flessione nelle aree urbane.
Per tale motivo ormai da diversi anni nel PM10, oltre a determinare microinquinanti
organici e inorganici, viene determinato il Levoglucosano, un tracciante della combustione
delle biomasse ed è evidente che l'andamento di questo composto nel PM10 è
strettamente legato alla stagione dell'anno. Negli istogrammi di grafico 45 le
concentrazioni di Levoglucosano nel PM10 di marzo 2020 vengono confrontate con quelle
del mese di febbraio 2020 e dello stesso periodo del 2019.
1600 1600
1400 1400
1200 1200
1000 1000
800 800
600 600
400
400
200
200
0
0
01-feb-19
01-mar-19
01-feb-20
01-mar-20
01-feb-19
01-mar-19
01-feb-20
01-mar-20
01-feb-19
01-mar-19
01-feb-20
01-mar-20
01-feb-19
01-mar-19
01-feb-20
01-mar-20
01-feb-19
01-mar-19
01-feb-20
01-mar-20
01-mar-19
01-mar-20
01-mar-19
01-mar-20
01-mar-19
01-mar-20
01-mar-19
01-mar-20
01-mar-20
01-feb-19
01-feb-20
01-feb-19
01-feb-20
01-feb-19
01-feb-20
01-feb-19
01-feb-20
01-feb-19
01-gen-19
01-feb-20
Città di SPOLETO Foligno Gubbio Rete
TR Maratta TR Ponte TR B.Rivo TR Le
Castello CEMENTI Perugia
Prisciano Carrara Grazie
S.R.L.
Grafico 45. Istogramma delle concentrazioni di Levoglucosano (ng/m3) nel PM10: confronto con il 2019.
È evidente come nel passaggio febbraio-marzo 2020 il decremento di Levoglucosano sia
molto meno pronunciato che nel 2019 e questo può essere imputato al maggior utilizzo di
Biomasse a marzo 2020.
Nell'istogramma di grafico 46 vengono riportate le concentrazioni di Levoglucosano e
Benzo(a)Pirene nel PM10 di marzo-maggio 2020 per tutti i punti della rete.
42RISULTATI
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
mar-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
apr-20
mag-20
Gubbio Gubbio Città di PG Foligno Spoleto TR Le Grazie TR B. Rivo TR Carrara Narni Sc TR Prisciano TR Maratta
Martiri Barbetti Castello P.Cortonese cementir
Benzo (a) pirene Levoglucosano
Grafico 46. Istogramma delle concentrazioni di Levoglucosano e Benzo(a)Pirene nel PM10 di marzo-maggio
2020.
I due parametri sono strettamente correlati tra di loro e sono sistematicamente più elevati
in alcuni punti della rete dove probabilmente l'utilizzo di biomasse per il riscaldamento
domestico è più diffuso. Vediamo che nel passaggio marzo, aprile, maggio, con l'innalzarsi
delle temperature si riduce la sorgente inquinamento domestico fino ad azzerarsi nel mese
di maggio e diminuiscono i livelli dei suoi traccianti più significativi Benzo(a)Pirene e
Levoglucosano.
Per meglio caratterizzare la sorgente riscaldamento domestico, nel mese di marzo 2020,
quando ancora le temperature erano tali da richiedere il riscaldamento degli ambienti
domestici, in tre punti della rete (PG P. Cortonese; TR Carrara e TR B. Rivo), il
Levoglucosano e il Benzo(a)Pirene, sono stati misurati con frequenza settimanale in
relazione al succedersi delle varie limitazioni imposte dalle misure anti-covid (Figura 1). I
risultati di queste misure sono rappresentati nell'istogramma di grafico 47.
43RISULTATI
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
01-04/03/2020
05-15/03/2020
16-23/03/2020
24-31/03/2020
01-04/03/2020
05-10/03/2020
11-15/03/2020
16-23/03/2020
24-31/03/2020
01-04/03/2020
05-10/03/2020
11-15/03/2020
16-23/03/2020
24-31/03/2020
cortonese carrara borgo rivo
Benzo (a) pirene ng/m3 Levoglucosano ug/m3 PM10/20 ug/m3
Grafico 47. Levoglucosano e Benzo(a)Pirene nel PM10 a Marzo 2020.(*per motivi di grafica, il valore di
PM10 è stato diviso per il fattore 20).
Ad eccezione dell'ultima settimana di marzo e nella sola postazione di Parco Cortonese,
dove un'importante intrusione di sabbie asiatiche ha fatto aumentare il livello di PM10 ad
oltre 100 µg/m3, in tutti gli altri casi i tre parametri messi a confronto seguono lo stesso
andamento a conferma di un’origine comune, ossia la combustione delle biomasse.
Grafico 48. Dati meteorologici di marzo 2020 per Perugia e Terni (5).
Per ciò che riguarda l'andamento nel corso del mese possiamo osservare che, fatta
eccezione dei primi 4 giorni di marzo in cui le piogge hanno ridotto i livelli di PM10 e
quindi di Levoglucosano e Benzo(a)Pirene, per il resto del mese assistiamo, in
44RISULTATI
controtendenza con tutti gli altri parametri monitorati, ad un aumento di queste
concentrazioni, che corrisponde ad una maggiore combustione di biomasse per
l'abbassamento delle temperature e per il fatto che lo stare tutti in casa ha comportato un
maggior utilizzo delle stesse. Nell'ultima settimana del mese assistiamo ad un nuovo
abbassamento di tali parametri sia per le precipitazioni che per l'innalzamento delle
temperature (grafico 48).
45CONCLUSIONII
Conclusioni
Nel corso del mese di marzo 2020 a seguito dell’emergenza COVID-19, al fine di ridurre la
diffusione del virus, sono state messe in campo delle misure che hanno comportato in
prima battuta la chiusura delle scuole, successivamente delle attività commerciali e di
servizio e poi di quelle produttive non essenziali, con grosse limitazioni degli spostamenti
delle persone sia a livello nazionale che locale. Dal punto di vista ambientale, tutto ciò ha
rappresentato un’occasione unica e speriamo irripetibile per conoscere e misurare gli
effetti che le misure di lockdown hanno avuto sulla qualità dell’aria.
Una prima valutazione dei dati di qualità dell’aria è stata effettuata seguendo gli andamenti
di quei parametri acquisiti in continuo dalle centraline di monitoraggio. A questo proposito
nel mese di marzo 2020 abbiamo assistito ad un decremento soprattutto di biossido di
azoto e in misura minore per il materiale particolato PM10 e questo risulta particolarmente
evidente nelle centraline urbane da traffico e molto meno evidenti nelle centraline di fondo
che hanno la caratteristica di non essere influenzate direttamente da nessuna delle
sorgenti emissive dell’area, ma piuttosto dall’insieme di esse (6).
In seconda battuta sono state effettuate analisi di laboratorio che hanno riguardato le
sostanze gassose, il particolato atmosferico (PM10) e le deposizioni atmosferiche, in
queste matrici sono stati determinati:
BTEX per le sostanze gassose
metalli, IPA nelle deposizioni atmosferiche
metalli, IPA e levoglucosano nel PM10
Carbonio organico e carbonio elementare, anioni e cationi nel PM2,5 (dati ancora in
fase di elaborazione).
Per quanto riguarda i BTEX, nel periodo marzo-aprile2020 abbiamo potuto costatare
come le misure anti-Covid abbiano ridotto sensibilmente l'inquinamento da traffico con
diminuzioni anche del 60% dei livelli di Toluene nelle stazioni più influenzate da questa
sorgente, confermando che i BTEX risultano dei buoni indicatori per tale sorgente.Nel
mese di maggio con il riprendere graduale delle varie attivita tali parametri sono risaliti
parallelamente al traffico veicolare.
Le misure emergenziali hanno inoltre comportato la riduzione o blocco delle attività
produttive ritenute non essenziale, in questa categoria sono ricadute anche le acciaierie di
Terni che hanno subito una prima riduzione con lo stop dell’area a caldo e parte dell’area
a freddo, fine al blocco totale nell’ultima settimana del mese di marzo.
In questo contesto l’analisi della composizione delle polveri sedimentabili e delle polveri
sospese (PM10), si sono rilevati un efficace metodo di valutazione dell’impatto di questa
attività sulla Conca Ternana soprattutto per ciò che riguarda il livello di alcuni metalli
veicolati alle matrici in questione. Nel resto della regione assistiamo ad un decremento più
contenuto dei metalli ed in particolare del rame elemento spesso associato alla sorgente
traffico.
Come anche evidenziato nel Piano Regionale per la Qualità dell’Aria (PRQA) della regione
Umbria, un importante contributo alle emissioni di PM10 deriva dagli impianti di
46CONCLUSIONII
combustione non industriale, prevalentemente riscaldamento residenziale, alimentati a
biomasse.
Questa sorgente di inquinamento, a differenza del traffico e dell’industria, è forse l’unica a
non aver subito limitazioni nel periodo di lockdown ma eventualmente un incremento nelle
giornate più fredde del mese di marzo e nei primi giorni di aprile.
IPA e Levoglucosano, strettamente correlati alla combustione delle biomasse, nel periodo
marzo-maggio 2020, seguono un andamento in controtendenza con i dati del traffico e
dell’industria, ma che è in linea con la meteorologia: ad una diminuzione delle temperature
e ad un aumento della stabilità atmosferica corrisponde un incremento del PM10 e dei
livelli di Benzo(a)Pirene e Levoglucosano. L’ottima correlazione tra PM10, Levoglucosano
e Benzo(a)Pirene è indice di una sorgente comune: la combustione delle biomasse.
In questa prima fase dello studio abbiamo visto che le limitazioni delle attività antropiche
connesse all’emergenza COVID19 sono risultate rilevabili soprattutto nelle aree più
interessate all’inquinamento da traffico e all’inquinamento industriale. Per quanto riguarda
l’inquinamento domestico a biomasse, il cui uso è molto diffuso sul territorio umbro, la
distribuzione sul territorio risulta essere più omogenea e in stretta relazione con le
condizioni meteorologiche.
Sono ancora in fase di elaborazione tutti i dati relativi alla frazione carboniosa e alla
frazione ionica solubile del particolato PM2.5, questi parametri ci consentiranno di fare
ulteriori valutazioni sulla composizione del particolato atmosferico in relazione alle sue
sorgenti di emissione.
Riferimenti
1) Lindsay Miller, Xiaohong Xu, Alice Grgicak-Mannion, Jeffrey Brook, Amanda Wheeler."
lti-season, multi-year concentrations and correlations amongst the BTEX group of VOCs in
an urbanized industrial city". Atmospheric Environment, Volume 61, December 2012,
Pages 305-315.
2) http://www.arpa.umbria.it/MC-API/Risorse/StreamRisorsa.aspx?guid=fcd793a3-b925-
4109-a56a-31c7309c519f
3) Richard W Atkinson, Antonis Analitis, Evangelia Samoli, Gary W Fuller, David C Green,
Ian S Mudway, Hugh R Anderson and Frank J Kelly . “ Short-term exposure to traffic-
related air pollution and daily mortality in London”, UK. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2016
Mar; 26(2): 125–132.
4) BUR Umbria-Serie generale n.9 del 24 febbraio 2016”Piano Regionale della Qualità
dell’Aria”.
5) https://www.3bmeteo.com/
6) https://www.arpa.umbria.it/articoli/qualita-dellaria-ed-emergenza-covid-19-in-umbria.
47Puoi anche leggere
