I risultati di SMOKE

Lo scopo del modello SMOKE, come già illustrato nel capitolo 4.1, consiste nel convertire gli inventari di emissione, che forniscono un unico valore annuale, nel formato richiesto dai modelli di qualità dell’aria, ovvero distribuendo le emissioni nello spazio secondo la specifica griglia utilizzata da CAMx, ovvero il dominio d03, e nel tempo secondo dei profili di emissione oraria.

I risultati prodotti dal modello SMOKE possono essere visualizzati tramite mappe tematiche, in cui viene rappresentata per ogni cella la somma delle emissioni medie orarie. I risultati elaborati per il dominio d03 in merito alle sorgenti areali nei due casi di studio SUMMER e FALL sono riportati rispettivamente nella Figura 5.22. Da entrambe le figure è possibile osservare che le regioni in cui le emissioni di NH3 diventano rilevanti

sono la Lombardia, l’Emilia Romagna, il Veneto e il Piemonte. I valori più elevati, anche superiori a 105 ton, vengono raggiunti in Lombardia, proprio nelle aree del cremonese. Non è visibile tuttavia una particolare differenza tra il caso estivo e quello autunnale.

0 50000 100000 150000 200000 250000 SO2 NOx CO NH3 PM2.5 PM10 t/anno emissioni NH3 Lombardia 2010 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

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Figura 5.22: emissioni di ammoniaca da sorgenti areali elaborate da SMOKE per il caso SUMMER (sopra) e FALL (sotto) I risultati relativi alle sorgenti puntuali sono mostrati nella Figura 5.23 per l’episodio estivo e per quello autunnale. In entrambi i casi sono identificabili 8 impianti che emettono una quantità considerevole di ammoniaca: in Lombardia l’emissione più elevata, che supera le 6 ton in autunno e le 7 ton in estate, si verifica in prossimità di Merone (CO) in un cementificio dove avviene combustione di petcoke; la stessa tipologia di impianto, ma con emissioni minori, è presente a Comabbio e Caravate (VA) e a Tavernola Bergamasca (BG). Le altre sorgenti che risaltano in Lombardia sono il termovalorizzatore di Brescia e un impianto industriale con attività di combustione a legna a Sustinente (MN). In Piemonte, infine, risulta rilevante un impianto di finiture tessili, nel quale le emissioni di NH3 superano le 7 ton in entrambi i periodi dell’anno.

5. OPERAZIONI PRELIMINARI ALLA SIMULAZIONE

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Figura 5.23: emissioni di ammoniaca da sorgenti puntuali elaborate da SMOKE per il caso SUMMER (sopra) e FALL (sotto) Non avendo a disposizione dati orari o giornalieri di emissione di NH3 non è possibile effettuare una vera e

propria validazione del modello SMOKE. Tuttavia, è possibile avere un’idea complessiva della qualità della simulazione confrontando l’andamento delle emissioni stimate con quello delle concentrazioni misurate, sotto l’ipotesi fondamentale che l’andamento delle concentrazioni nelle aree ad alta densità emissiva, come Corte dei Cortesi, rispecchi quello delle emissioni stesse. Per completezza, tuttavia, il confronto è stato condotto anche per le stazioni di Milano via Pascal e Moggio.

Le concentrazioni scelte per il confronto sono quelle dell’anno tipo, in quanto risultano meno influenzate dalla meteorologia. Infine, per rendere confrontabili le due serie temporali, espresse in unità di misura diverse, è risultato opportuno dividere ogni valore di emissione e di concentrazione per la media annuale della relativa stazione di provenienza, in modo da ottenere delle grandezze normalizzate confrontabili da loro. I risultati sono illustrati nella Figura 5.24 per ogni stazione di misura.

In tutti e quattro i casi la correlazione che ne deriva non raggiunge risultati eccellenti: per le stazioni ad alta densità emissiva, come Bertonico e Corte dei Cortesi, l'andamento annuale è complessivamente coerente, ma

98 le emissioni presentano un unico picco ad aprile, mentre le misure ne evidenziano due il mese precedente e il mese successivo; la modulazione dell'emissione estiva, inoltre, sembra sottostimata, ma occorre tenere presente che d'estate l'alta temperatura favorisce la presenza di ammoniaca rispetto all'ammonio.

Nei siti di Milano via Pascal e Moggio, invece, si conferma la scarsa correlazione fra concentrazioni ed emissioni locali.

Ciononostante è comunque possibile affermare che la modulazione temporale delle emissioni operata dal modello SMOKE sia tendenzialmente buona, alla luce anche della mancanza di effettivi dati temporali di emissione e della presunta autenticità dell’ipotesi alla base di questo confronto.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

1-gen 1-feb 1-mar 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott 1-nov 1-dic

bertonico

1-gen 1-feb 1-mar 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott 1-nov 1-dic

corte dei cortesi

c. norm (b)

5. OPERAZIONI PRELIMINARI ALLA SIMULAZIONE

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Figura 5.24: confronto tra l’andamento annuale delle concentrazioni di ammoniaca misurate e delle emissioni simulate da SMOKE per la stazione d Bertonico (a), Corte dei Cortesi (b), Milano via Pascal (c) e Moggio (d).

Nella Figura 5.25 inoltre è riportato un ulteriore confronto tra il rapporto delle concentrazioni osservate a Corte dei Cortesi e Bertonico e il rapporto delle emissioni stimate nelle medesime stazioni. Anche in questo caso, l’ipotesi che sta alla base è che l’andamento del rapporto tra le concentrazioni misurate nelle due stazioni, relative all’anno tipo, sia approssimabile a quello che sussiste tra le emissioni realmente presenti nei due luoghi. Si può apprezzare che l’andamento del rapporto tra le emissioni simulate si mantiene quasi sempre al di sotto dell’andamento del rapporto tra le concentrazioni osservate, e in certi casi la differenza si prospetta piuttosto marcata, come nei mesi di febbraio e di luglio. La media annuale del rapporto tra le emissioni simulate infatti è circa pari a 1.3, con una deviazione standard di 0.01, mentre le stesse statistiche calcolate per il rapporto tra le concentrazioni osservate risultano ben più alte, rispettivamente pari a circa 2 e 0.77.

Supponendo che l’ipotesi iniziale sia corretta, la sottostima del rapporto tra le emissioni pervenuta dall’analisi del grafico sottostante può derivare sostanzialmente o da una sottostima delle emissioni a Corte dei Cortesi o a una sovrastima delle emissioni a Bertonico, o a entrambe le cause. Si rimanda al capitolo 7.3.2 per verificare se

0 0.5 1 1.5 2 2.5

1-gen 1-feb 1-mar 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott 1-nov 1-dic

milano via pascal

c. norm (c) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

1-gen 1-feb 1-mar 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott 1-nov 1-dic

moggio

c. norm (d)

100 le considerazioni emerse in questo punto dell’analisi trovino riscontro con quanto risultante dalla simulazione di CAMx riferita alle concentrazioni di ammoniaca nelle medesime stazioni.

Figura 5.25: andamento del rapporto tra le concentrazioni osservate a Corte dei Cortesi e Bertonico e del rapporto tra le emissioni simulate a Corte dei Cortesi e Bertonico