avanzamento Il progetto LIFE+ EXPAH- Stato di

Il progetto LIFE+

EXPAH- Stato di avanzamento

Dr Claudio Gariazzo Workshop ArpaFriuli Palmanova 5 luglio 2013

Con il contributo dello strumento finanziario LIFE della Comunità Europea

Progetto LIFE+ EXPAH

Sommario

 Background progetto

 Presentazione del progetto

 Stato di avanzamento delle azioni progettuali

 Attività correnti e future

 Deliverable disponibili

 La qualità dell’aria nelle aree metropolitane rappresenta oggi un problema sia dal punto di vista ambientale che sanitario.

 Esistono problemi strutturali circa l’esposizione della popolazione ad alcuni inquinanti atmosferici come il particolato fine

 Gli aspetti sanitari legati alla esposizione al particolato atmosferico sono particolarmente gravi quando il contenuto tossicologico delle polveri inalate è non trascurabile.

 Tra queste sostanze troviamo gli Idrocarburi Policiclici Aromatici prodotti dalla combustione incompleta di materiale organico.

 Le polveri fini contenenti gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) possono avere effetti nocivi sulla salute delle persone esposte, colpendo soprattutto gli apparati respiratorio e cardiovascolare.

Bambini in età scolastica e anziani sono soggetti particolarmente a rischio.

Progetto LIFE+ EXPAH

Bckg. Progetto - Problema ambientale

Progetto LIFE+ EXPAH

Bckg. Progetto - Obiettivi

Obiettivo principale

Identificare e quantificare l’esposizione della popolazione anziana e dei bambini in età scolastica agli IPA contenuti nelle polveri fini atmosferiche presenti nelle aree urbane metropolitane e di valutare il loro impatto sulla salute allo scopo di supportare le politiche ambientali e la legislazione in tale ambito.

Obiettivi specifici

Sviluppare un inventario delle emissioni di IPA per la città di Roma

Migliorare e integrare i modelli di qualità dell’aria per descrivere l’emissione, dispersione, trasformazione e rimozione degli inquinanti con particolare interesse agli IPA

Misurare la concentrazione di Polveri fini e contenuto di IPA in diverse aree della città per quantificare l’esposizione umana in diversi ambienti di vita

Sviluppare un modello di infiltrazione outdoor-indoor in grado di stimare la quantità di PM e IPA di origine ambientale presenti in diversi ambienti di vita.

Stimare l’esposizione media a PM e IPA di classi di popolazione mediante modelli di esposizione

Stimare l’impatto sanitario di PM e IPA sulla mortalità e morbidità

Valutare l’impatto sanitario di politiche locali, nazionali ed Europee esistenti, future

per fornire

raccomandazioni di

recupero e strategie di

mitigazione.

SSR- Lazio Epidemiologia

Progetto LIFE+ EXPAH

Dati progettuali - Partecipanti

Portatori di interesse:

Ministero Salute

Ministero Ambiente e Territorio

Organizzazione Mondiale della Sanità Comune di Roma

INAIL DIPIA Coordinamento Scientifico, Meteorologia, modelling

ARPA – Lazio Monitoraggio chimico

INAIL-DIL Monitoraggio chimico

ARIANET S.r.l Modelling

THL Finlandese Modelli esposizione

CNR-ISAC Meteorologia

CNR-IIA Monitoraggio chimico

EXPAH

Comunità Europea

Durata 1/10/2010 – 30/06/2014

Azioni

Coordinamento e management (2 azioni) Disseminazione (4 azioni)

Abitudini di vita della popolazione (1 azione)

Monitoraggio chimico ambienti vita; meteorologia;

esposizione personale (3 azioni)

Modellazione PM e IPA aria ambiente (5 azioni)

Modello di infiltrazione outdoor/indoor in ambienti vita; (2 azioni)

modellazione esposizione della popolazione (2 azioni)

Effetti sulla salute a breve e lungo termine (3 azioni)

Progetto LIFE+ EXPAH

Sviluppo progetto - Azioni progettuali

Il progetto EXPAH si sviluppa secondo 27 azioni suddivise per categorie.

Individuazione scenari loc. Naz. EC emissione (1 azione) Modellaz. PM e IPA ambiente e esposizione popolazione negli scenari (2 azioni)

Effetti sulla salute negli scenari (1 azione)

Integrazione dati e risultati su sistema GIS (1 azione)

Progetto LIFE+ EXPAH

Sviluppo progetto - Approccio Progettuale

Il progetto EXPAH è basato su un approccio integrato dove misure, modelli e investigazioni

epidemiologiche

concorrono per ottenere mappe di esposizione della popolazione a IPA.

Project co-ordination and management. Action 1.1, 1.2

Management Board

Indoor/outdoor Field measurements of PAHs and personal exposure Actions: 3.2, 3.3, 3.4

Atmospheric chemistry modeling of outdoor PAHs

Actions: 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5

Infiltration and exposure models.

Actions: 5.1, 5.2, 5.3, 5.4,5.5

Health effects of PAHs.

Actions: 6.1, 6.2, 6.3

Health effects of existing, planned and alternative EU policies and mitigation actions. Actions: 7.1, 7.2, 7.3 Project Manager

concluse

In corso da svolgere

Progetto LIFE+ EXPAH

Abitudini di vita della popolazione/1

La popolazione trascorre l’85-90% del tempo al chiuso o in locali confinati

Quali sono gli ambienti prevalenti?

Quale ambiente è visitato in quale ora?

Quale è l’esposizione della popolazione in tali ambienti?

Funzionale alla messa a punto del modello di esposizione

Attività svolta

Distribuiti questionari a 700 bambini (studio GASPII) e 998 anziani(studio IMCA) della città di Roma

Analisi statistica su base stagionale

Individuazione microambienti prevalenti

Occupazione oraria degli ambienti

Home School Other

indoor Walking Commuting Other outdoor

(%) (%) (%) (%) (%) (%)

Males 47.0 28.0 3.5 3.0 6.0 12.4

Females 45.5 25.3 5.3 2.5 5.5 16.0

Males 59.9 0.0 7.2 4.2 6.0 22.7

Females 57.8 0.0 7.2 3.7 6.6 24.7

Males 47.2 33.5 3.7 3.1 5.6 7.0

Females 48.8 32.1 4.7 2.6 5.3 6.6

Males 67.1 0.2 10.5 4.4 5.7 12.1

Females 71.0 0.0 9.6 3.8 5.5 10.0

Home Work Other

indoor Walking Commuting Other outdoor

(%) (%) (%) (%) (%) (%)

Males 64.6 2.6 4.3 9.9 5.1 13.6

Females 73.4 0.9 4.8 7.5 4.1 9.2

Males 66.5 0.7 4.2 9.2 4.8 14.5

Females 70.8 0.0 7.4 6.1 4.0 11.7

Males 72.3 2.4 7.2 7.2 4.7 6.1

Females 79.8 0.3 7.0 5.8 3.1 3.8

Males 73.9 0.3 9.0 6.1 4.2 6.4

Females 80.9 0.0 8.6 4.5 2.7 3.4

ELDERLY CHILDREN

Spring/Summer Week day Public holiday

Autumn/Winter Week day Public holiday

Spring/Summer

Autumn/Winter Week day Public holiday Week day Public holiday

Week day

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0

0,00 6,30 7,30 8,30 9,30 10,30 11,30 12,30 13,30 14,30 15,30 16,30 17,30 18,30 19,30 20,30 21,30 22,30 23,30 Home School Other outdoor Commuting Walking Other indoor

Public holiday

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0

0,00 6,30 7,30 8,30 9,30 10,30 11,30 12,30 13,30 14,30 15,30 16,30 17,30 18,30 19,30 20,30 21,30 22,30 23,30 Home School Other outdoor Commuting Walking Other indoor

Bambini autunno/inverno

Week day

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0

0,00 6,30 7,30 8,30 9,30 10,30 11,30 12,30 13,30 14,30 15,30 16,30 17,30 18,30 19,30 20,30 21,30 22,30 23,30 Home Work Other outdoor Commuting Walking Other indoor

Public holiday

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0

0,00 6,30 7,30 8,30 9,30 10,30 11,30 12,30 13,30 14,30 15,30 16,30 17,30 18,30 19,30 20,30 21,30 22,30 23,30 Home Work Other outdoor Commuting Walking Other indoor

Anziani autunno/inverno

Progetto LIFE+ EXPAH

Abitudini di vita della popolazione /2

Variable: ^macchina, Distribution: Chi-Square Chi-Square test = 10.61027, df = 4 (adjusted) , p = 0.03131

0.0000 2.1111

4.2222 6.3333

8.4444 10.5556

12.6667 14.7778

16.8889 19.0000 Category (upper limits)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

No. of observations

Variable: casa_chiuso, Distribution: Log-normal Chi-Square test = 18.35780, df = 2 (adjusted) , p = 0.00010

0.0000 8.4615

16.9231 25.3846

33.8462 42.3077

50.7692 59.2308

67.6923 76.1538

84.6154 93.0769

101.5385 110.0000 Category (upper limits)

0 20 40 60 80 100 120 140

No. of observations

Variable: altro_aperto, Distribution: Exponential Chi-Square test = 54.09179, df = 2 (adjusted) , p = 0.00000

0.0 5.5 11.0 16.5 22.0 27.5 33.0 38.5 44.0 49.5 55.0

Category (upper limits) 0

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

No. of observations

auto casa chiuso altro aperto

Esiste una significativa variabilità statistica nel campione analizzato

Progetto LIFE+ EXPAH

Monitoraggio meteorologico

Villa Pamphili

Tor Vergata CNR-ISAC

Monteporzio Catone INAIL Montelibretti CNR-IIA

Attività svolta:

 Collezionati dati da Gen. 2011 a Giu. 2012

 Eseguita analisi statistica su dati 2011

 Individuate le caratteristiche dei regimi di vento principali

 Comportamenti stagionali intra/inter stazione

 Caratterizzazione di alcuni parametri di turbolenza

 Individuati principali eventi meteorologici locali/sinottici

Strumentazione utilizzata

Sistema Parametri misurati

Lab. Meteo mobile Dati meteorologici standard

Stazioni meteo Dati meteorologici standard

Anemometri triassiali Turbolenza superficiale

SODAR/RASS Profili di vento e temperatura

CEILOMETER Intensità backscatter aerosol

Radiometro Profilo di temperatura

6%

300° 18%

120°

330°

150°

0°

180°

30°

210°

60°

240°

90°

270°

v  6 m s^-1 5  v < 6 m s^-1 4  v < 5 m s^-1 3  v < 4 m s^-1 2  v < 3 m s^-1 1  v < 2 m s^-1 0  v < 1 m s^-1 Montelibretti 2011

8%

300° 24%

120°

330°

150°

0°

180°

30°

210°

60°

240°

270° 90°

v  6 m s^-1 5  v < 6 m s^-1 4  v < 5 m s^-1 3  v < 4 m s^-1 2  v < 3 m s^-1 1  v < 2 m s^-1 0  v < 1 m s^-1

PAMPHILI 2011

6%

300° 18%

120°

330°

150°

0°

180°

30°

210°

60°

240°

90°

270°

v  6 m s^-1 5  v < 6 m s^-1 4  v < 5 m s^-1 3  v < 4 m s^-1 2  v < 3 m s^-1 1  v < 2 m s^-1 0  v < 1 m s^-1

Tor-Vergata 2011

8%

300° 24%

120°

330°

150°

0°

180°

30°

210°

60°

240°

90°

270°

v  6 m s^-1 5  v < 6 m s^-1 4  v < 5 m s^-1 3  v < 4 m s^-1 2  v < 3 m s^-1 1  v < 2 m s^-1 0  v < 1 m s^-1

Monteporzio 2011

-3 -2 -1 0 1 2 3

0 10 20 30

PAMPHILI - 2011

Occurrence (%)



unstable stable Rass temperature profile Aereosol back scattering profile

Monit. indoor abitazione Monit. outdoor scuola

Monit. indoor auto Monit. indoor autobus

Monit. indoor ufficio

Monit. indoor Metro

Progetto LIFE+ EXPAH

Monitoraggio Chimico- intro

Attività svolta:

Campagna preliminare di intra/inter-calibrazione finalizzata alla messa a punto di un metodo di campionamento e analisi di IPA comune ai partners

Eseguite misure preliminari di PAHs, BTX, componenti PM_2.5 su tre siti test (2 scuole, 1 ufficio;

metro, siti Arpa Lazio) come test dei metodi e prima indicazione quantitativa

Analisi sulla dipendenza di IPA da granulometria del particolato

 Eseguita campagne stagionali (Inverno/estate) per misurazioni indoor/outdoor di PM_2.5, PAHs, COV,

EC/OC e altre componenti PM in ambienti di vita:

22 ambienti monitorati:

 9 abitazioni

6 scuole

2 uffici

2 auto

1 autobus

1 metro

1 palestra

Misure di esposizione personale su bambini e anziani

Motivazioni:

Quale è l’esposizione degli abitanti di Roma a IPA?

Esiste una differenza di esposizione tra diverse zone urbane?

 Quali sono le concentrazioni di polveri sottili e di IPA nei nostri ambienti di vita?

Esiste una relazione tra le concentrazioni all’esterno e all’interno dei nostri ambienti di vita?

Quale è la composizione chimica delle polveri che respiriamo e il loro contenuto tossicologico?

Quali sono le reali esposizioni di un individuo durante la sua giornata?

Redatti 5 rapporti tecnici

Progetto LIFE+ EXPAH

Microambienti di vita

…….

Outdoor PM, IPA

Indoor PM, IPA Dati monitoraggio chimico I/O

Spring y = 0.4683x + 8.4732

R2 = 0.2627 Summer y = 0.821x + 0.3688

R2 = 0.6219 Autumn

y = 0.6308x + 3.578 R2 = 0.7045

Winter y = 0.6004x + 5.2544

R2 = 0.8248

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

PM2.5 Outoors

PM2.5 Indoors

Analisi dati

Spring y = 0.4683x + 8.4732

R2 = 0.2627 Summer y = 0.821x + 0.3688

R2 = 0.6219 Autumn

y = 0.6308x + 3.578 R2 = 0.7045

Winter y = 0.6004x + 5.2544

R2 = 0.8248

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

PM2.5 Outoors

PM2.5 Indoors

Spring y = 0.4683x + 8.4732

R2 = 0.2627 Summer y = 0.821x + 0.3688

R2 = 0.6219 Autumn

y = 0.6308x + 3.578 R2 = 0.7045

Winter y = 0.6004x + 5.2544

R2 = 0.8248

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

PM2.5 Outoors

PM2.5 Indoors

Modello di

infiltrazione

F

Coefficienti infiltrazione

Outdoor/indoor per ogni ambiente Modello di infiltrazione outdoor/indoor

Motivazioni:

Esistono relazioni tra inquinamento outdoor e indoor da polveri sottili e IPA?

Esistono sorgenti indoor significative?

Esistono differenze tra i diversi ambienti di vita?

Quali sono i parametri che determinano queste relazioni I/O?

E’ possibile mettere a punto un modello di infiltrazione che possa stimare le concentrazioni nei diversi ambienti a partire da quelle presenti in aria ambiente?

Attività svolta:

Reperimento dati di base degli ambienti monitorati durante le campagne

Analisi di consistenza dei dati e loro qualità

Analisi dei coefficienti di

infiltrazione I/O nei diversi ambienti monitorati

Modellazione PM

e IPA aria ambiente

Progetto LIFE+ EXPAH

Motivazioni:

Quali sono le sorgenti principali di emissione di PM_2.5 e IPA nel Lazio e nella città di Roma?

Quali sono le caratteristiche spazio-temporali dell’inquinamento da PM_2.5 e IPA nella città di Roma?

Esistono delle aree della città particolarmente critiche?

E’ possibile individuare interventi di risanamento sulle emissioni? Con quali efficacia?

E’ possibile utilizzare dati

spazializzati per valutare effetti sulla salute?

Attività svolta:

Reperimento dati cartografici dell’area

Sviluppo di un inventario di

emissioni diffuse su regione Lazio e Roma

Sviluppo di un inventario bottom-up di emissioni autoveicolari basato su dati di traffico

Disaggregazione spazio-temporale e chimica dell’inventario

Messa a punto di un sistema modellistico per la simulazione di emissione, diffusione, trasformazione e rimozione di PM_2.5 e IPA

Dati sorgenti diffuse cartografia

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

B[a]P B[b]F B[k]F indeno

kg/year

Nature

Agriculture Forestry & Land Use Change Waste Treatment Other Transport & Mobile Machinery Road Transport Comb in Residential Energy Production

Calcolo emissioni traffico Disaggregazione

temporale

Dati sorgenti puntuali

Disaggregazione spaziale

Grigliatura

Emissioni model ready Emissioni model ready

Meteo

Stima concentrazioni

Realizzati 4 rapporti tecnici

Presentazione risultati nel convegno (Finardi –ARIANET)

Stima PM e IPA nei diversi ambienti di vita

Mappe urbane di esposizione della

popolazione

Modello infiltrazione outdoor/indoor in ambienti vita

Modello statistico di esposizione

Stima modellistica PM, IPA ambiente

Abitudini di vita.

Quale ambiente è visitato in quale ora?

La popolazione trascorre l’85-90% del tempo al chiuso o in locali confinati

Approccio Metodologico stima esposizione

Progetto LIFE+ EXPAH

* *

∑

ambienti

Valutazione effetti sulla salute

Il progetto EXPAH svolgerà analisi epidemiologiche sugli effetti di esposizione a PM

e IPA per:

Valutare gli effetti a breve termine dell’impatto di PM2.5 e IPA sulle ospedelizzazioni;

Derivazione di funzioni C-R (Concentrazioni- Risposta)

Valutare l’impatto a lungo termine dovuto all’esposizione a PM

e IPA

Effetti su morbidità e mortalità cardiovascolare

Effetti su cancro polmonare.

Realizzare un data-base di morbidità dei residenti

nelle aree di Roma con informazioni socio-economiche e condizioni cliniche

Progetto LIFE+ EXPAH

Progetto LIFE+ EXPAH

Integrazione dati e risultati su sistema GIS e WEB

Attività svolta:

 Elaborata linea guida per standardizzazione dello scambio di dati da- e per- il GIS

 Progettato lo schema logico del DB geografico

 Avviato il popolamento del geo-database (vedi tabella)

 Realizzata una applicazione Web-GIS prototipale accessibile dal sito EXPAH

Gruppo tematico Strati informativi geografici inseriti nel database Dati progettuali Siti di misura (caratteristiche, date delle campagne di misura, parametri misurati)

Riferimenti cartografici Strade con volumi di traffico; Uso del suolo 2006; reticolo ferroviario e stradale; Limiti amministrativi; Domini delle simulazioni; Modelli digitali delle altezze (risol. 90, 60, 20 m), immagini telerilevate, mappe topografiche Emissioni Sorgenti puntuali, diffuse, lineari 2009; Mappe delle emissioni totali 2009 su grigliato di simulazione

Fattori sanitari e di esposizione Distribuzione della popolazione su base censuaria; bacini di utenza ASL Animazione temporale

Progetto LIFE+ EXPAH

Disseminazione

SitoWeb : www.ispesl.it/expah Newsletter Brochure

Pannelli di informazione per il pubblico

Lezioni in scuole

Presentazioni e pubblicazioni alla comunità scientifica:

partecipazioni a conferenze nazionali e internazionali (sessioni orali and poster);

Seminari;

Presentazioni ai convegni di presentazione dello stato di avanzamento (kick-off, medio termine).

Rapporti tecnici

Progetto LIFE+ EXPAH

Attività correnti e future

F_i

Conc.

ambiente vita i

Esposizione =

+ + +

Conc. outdoor PM2.5 e IPA

simulazioni di esposizione della popolazione per il periodo giugno 2011- giugno 2012

Valutazione degli effetti sulla salute dell’impatto di PM2.5 e IPA a:

 breve termine: ospedelizzazioni;

lungo termine

Effetti su morbidità e mortalità cardiovascolare

Effetti su cancro polmonare.

Valutazione dei nuovi impatti su ambiente, esposizione e salute negli scenari ipotizzati

Raccomandazioni

Scenari locali, Nazionali, Europei

Politiche di mitigazione

Nuovo Inventario emissioni Modello

matemati co dispersio ne e trasf.

Nuovi impatti ambientali

Nuovi impatti sanitari Nuovi impatti su esposizione

Progetto LIFE+ EXPAH

Deliverable disponibili

Data set di misure in campagne intensive invernali ed estive di concentrazioni indoor-outdoor di PM _2.5 e IPA e componenti EC/OC del particolato fine PM in diversi ambienti di vita

Rapporti tecnici su metodi di campionamento e analisi degli IPA in ambienti indoor e outdoor

Data set di misure di esposizione personale a PM _2.5 e IPA

Data set di dati meteorologici al suolo e in quota su più stazioni della città di Roma e suoi dintorni

Inventario emissioni PM _2.5 e IPA su Lazio e Roma ad alta risoluzione spaziale e temporale

Setup modellistico per la simulazione dei fenomeni

di emissione, diffusione, trasformazione e rimozione di

PM _2.5 e IPA

Progetto LIFE+ EXPAH

www.ispesl.it/expah