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LIMITAZIONI COVID-19 E QUALITÀ DELL’ARIA
NELL’AREA DI MALPENSA
ARPA Lombardia U.O. Qualità dell’Aria
2 Testo ed elaborazione dei dati:
Umberto Dal Santo Anna Di Leo Guido Lanzani Elena Bravetti
3 Sommario
Sommario ... 3
Introduzione ... 4
Riduzione delle emissioni durante il lock down ... 4
Le stazioni ARPA che monitorano la Qualità dell’Aria nell’intorno dell’aeroporto della Malpensa ... 7
Analisi degli inquinanti nel periodo di lockdown e nel mese successivo ...11
Il biossido di azoto ... 12
Il PM10 ... 20
L’ozono ... 28
Conclusioni ...29
4 Introduzione
La recente emergenza conseguente alla diffusione del COVID-19 in Italia e in particolar modo in Lombardia, ha creato condizioni ambientali senza precedenti caratterizzate da una forte riduzione di alcune sorgenti emissive durante il periodo di lockdown (marzo-maggio 2020).
ARPA Lombardia ha effettuato una valutazione complessiva dell’andamento delle emissioni durante il periodo di lockdown e dei conseguenti effetti sulla qualità dell’aria, disponibili sul sito di ARPA:
Aggiornamento - Stima preliminare delle emissioni in Lombardia durante l’emergenza COVID-19 Analisi preliminare della qualità dell’aria in Lombardia durante l’emergenza COVID-19
Nell’ambito del progetto Life PREPAIR sono stati valutati gli impatti sulla qualità dell’aria non solo locale, ma in tutto il bacino padano:
Studio preliminare degli effetti delle misure COVID-19 sulle emissioni in atmosfera e sulla qualità dell’aria nel Bacino Padano.
Come discusso in dettaglio nei documenti indicati, la riduzione delle emissioni ha interessato una pluralità di sorgenti e pertanto è difficile distinguere, nei valori misurati, i contributi differenziali dovuti ad una specifica fonte.
Tuttavia, una delle sorgenti che, insieme al traffico veicolare, ha subito riduzioni importanti durante il periodo di lockdown è stata il traffico aereo. Si è pertanto ritenuto opportuno analizzare nello specifico l’andamento della qualità dell’aria registrato durante il lockdown nella stazione di Ferno, posta in prossimità dell’aeroporto della Malpensa, effettuando confronti con gli anni precedenti e con quanto rilevato in altre zone del territorio regionale, meno interessate dalla riduzione delle emissioni connesse all’attività dell’aeroporto. Per completare l’analisi sono stati considerati anche i dati di qualità dell’aria successivi al periodo di lockdown, al fine di verificare il loro andamento nel periodo di ripresa delle attività sul territorio.
Riduzione delle emissioni durante il lock down
Con il già citato recente rapporto1 “Aggiornamento - Stima preliminare delle emissioni in Lombardia durante l’emergenza COVID-19”, redatto della U.O. Modellistica di Qualità dell’Aria e Inventari, è stata quantificata la variazione delle emissioni dei principali inquinanti sul territorio della Lombardia, effettuando delle stime sulla base dei dati disponibili fino alla data del 30 aprile 2020, provenienti da documenti e/o database di proprietà di Regione Lombardia o pubblici.
In base alla natura dei provvedimenti e all’impatto relativo delle sorgenti emissive, si sono individuate le sorgenti di emissione che hanno subito variazioni significative (attività industriali, riscaldamento, trasporti e rifiuti) e, sulla base di tali variazioni, sono state stimate le riduzioni delle emissioni di NOX, PM10 primario e CO2 eq. Per l’impostazione dello studio le variazioni emissive imputabili all’attività aeroportuale sono incluse nei trasporti.
1https://www.arpalombardia.it/sites/DocumentCenter/Documents/ARIA/report-stima-emissiva-COVID19- lombardia.pdf
5 Per valutare l’impatto delle variazioni delle attività aeroportuali in fase di lockdown, sono stati successivamente elaborati i dati forniti dal Settore Attività Produttive e Controlli relativi al numero di movimenti giornalieri negli aeroporti di Linate e Malpensa.
Per ciascun aeroporto è stato calcolato il numero medio di movimenti per tipo di giorno settimanale relativo al periodo 11 gennaio – 16 febbraio 2020, assunto come riferimento per febbraio 2020 in assenza di epidemia (scenario usuale); il numero di voli di riferimento per tipo di giorno per i mesi di marzo, aprile e maggio 2020 nello scenario usuale è stato calcolato applicando al numero di voli di riferimento di febbraio 2020 la variazione relativa riscontrata negli stessi mesi del 2017 rispetto a febbraio 2017. il numero di movimenti mensili nello scenario 2020 usuale è stato ottenuto moltiplicando il numero di giorni di ogni mese (festivi, lunedì, martedì, ecc.) per il rispettivo numero medio di movimenti di riferimento 2020 di ciascun aeroporto.
Il numero di movimenti nello scenario di riferimento è stato confrontato con il numero di movimenti effettivamente registrato nei mesi di marzo, aprile e maggio 2020.
Non avendo a disposizione il numero di movimenti per tipo di aeromobile, si può assumere in prima approssimazione che le emissioni aeroportuali dovute ad atterraggi e decolli abbiano subito le stesse variazioni percentuali, e variazioni simili si possono ipotizzare anche per le emissioni da mezzi di supporto e da traffico indotto.
Confrontando il numero di atterraggi e decolli considerati per la redazione dell’inventario delle emissioni INQMAR 2017 con quelli ipotizzati o rilevati a marzo, aprile e maggio 2020 si possono stimare per le emissioni di NOX e PM10 da atterraggi/decolli, e da mezzi di supporto aeroportuali, i valori riportati in Tab.1 (espressi in tonnellate).
Nella pubblicazione citata è comunque riportata un’analisi completa per tutti gli inquinanti principali.
È da ricordare che le emissioni di PM10 stimate dall'inventario INEMAR e dallo studio citato sono relative al solo particolato primario, e, come noto, contribuiscono alla formazione del particolato secondario anche altri inquinanti precursori: NH3, NOX, SO2, COVNM. La quantità di particolato secondario che si forma in atmosfera a partire da questi ultimi è variabile nel tempo e nello spazio e dipende da processi non lineari e dalla meteorologia, e interessa una scala spaziale ampia, di decine o centinaia di chilometri.
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marzo
2017
marzo 2020 riferimento
marzo 2020
Variazione marzo
aprile 2017
aprile 2020 riferimento
aprile 2020
Variazione aprile
maggio 2017
maggio 2020 riferimento
maggio 2020
Variazione maggio
Aerei LINATE A/D 9593 9481 1791 -81% 8583 9810 135 -99% 9846 10245 351 -97%
Aerei MALPENSA A/D 13124 15930 5343 -66% 14740 16473 2128 -87% 15444 17523 2757 -84%
Aerei TOTALE A/D 22717 25411 7134 -72% 23323 26283 2263 -91% 25290 27768 3108 -89%
Aerei LINATE NOx 33.3 32.9 6.2 -81% 29.6 33.9 0.5 -99% 33.7 35.0 1.2 -97%
Aerei MALPENSA NOx 97.6 118.5 39.8 -66% 106.2 118.7 15.3 -87% 109.5 124.2 19.5 -84%
Aerei TOTALE NOx 131.0 151.5 46.0 -70% 135.8 152.5 15.8 -90% 143.2 159.3 20.7 -87%
Aerei LINATE PM10 0.27 0.27 0.05 -81% 0.25 0.28 0.00 -99% 0.28 0.29 0.01 -97%
Aerei MALPENSA PM10 0.56 0.68 0.23 -66% 0.61 0.68 0.09 -87% 0.64 0.72 0.11 -84%
Aerei TOTALE PM10 0.83 0.95 0.28 -71% 0.86 0.97 0.09 -90% 0.92 1.02 0.12 -88%
Mezzi LINATE NOx 0.27 0.26 0.050 -81% 0.24 0.27 0.004 -99% 0.27 0.28 0.010 -97%
Mezzi MALPENSA NOx 0.39 0.48 0.160 -66% 0.44 0.49 0.064 -87% 0.46 0.52 0.082 -84%
Mezzi TOTALE NOx 0.66 0.74 0.21 -72% 0.7 0.8 0.1 -91% 0.7 0.8 0.1 -89%
Mezzi LINATE PM10 0.003 0.003 0.000 -81% 0.002 0.003 0.000 -99% 0.003 0.003 0.000 -97%
Mezzi MALPENSA PM10 0.004 0.005 0.002 -66% 0.005 0.005 0.001 -87% 0.005 0.006 0.001 -84%
Mezzi TOTALE PM10 0.007 0.008 0.002 -71% 0.007 0.008 0.001 -91% 0.008 0.008 0.001 -88%
Tab. 1: Movimenti aerei negli aeroporti lombardi di Linate, Malpensa ed emissioni (espresse in tonnellate) di PM10 e NOx (riferimento INEMAR 2017).
7 Le stazioni ARPA che monitorano la Qualità dell’Aria nell’intorno dell’aeroporto della Malpensa
Il D. Lgs. 155 del 13 agosto 2010, che rappresenta il principale riferimento normativo per la valutazione della Qualità dell’Aria, prevede all’art.5 l’obbligo per ciascuna Regione di dotarsi di un Programma di Valutazione della Qualità dell’Aria valutato dal Ministero dell’Ambiente con il supporto di ENEA ed ISPRA.
Regione Lombardia ha adempiuto individuando 89 stazioni di monitoraggio della qualità dell’aria tramite le quali effettuare la valutazione della qualità dell’aria, ovvero stabilire se i valori limite per i diversi inquinanti atmosferici indicati nel medesimo D. Lgs. sono rispettati o meno sul territorio regionale.
A seguito dell’approvazione del Programma di Valutazione si è reso necessario dismettere una serie di stazioni sul territorio regionale, in quanto le loro rilevazioni non fornivano informazioni aggiuntive ai fini della valutazione della qualità dell’aria e, per perseguire principi di efficacia, efficienza ed economicità, non era giustificato il loro mantenimento. Nel corso del 2018 si è pertanto proceduto con la dismissione di stazioni di monitoraggio pubbliche non appartenenti al programma di valutazione.
In riferimento al territorio dell’aeroporto di Malpensa fino al 2018 erano attive le stazioni di Ferno, Lonate Pozzolo e Somma Lombardo.
In Fig. 1÷3 l’andamento delle concentrazioni medie annuali degli inquinanti misurati nelle stazioni di Somma Lombardo e Lonate Pozzolo è stato confrontato con l’andamento delle principali statistiche relative all’insieme di tutte le stazioni della Rete di Rilevamento della Qualità dell’Aria (RRQA) di ARPA Lombardia (ovvero massima e minima concentrazione annuale, media, 75° e 25° percentile). Come si può osservare le misure relative alle stazioni di Somma Lombardo e Lonate Pozzolo rientrano nella variabilità regionale, attestandosi generalmente all’interno della fascia di valori delimitata dal 75° e dal 25° percentile.
Pertanto, con nota prot. n. 118369 del 26.07.2018 ARPA aveva informato il Comune di Somma Lombardo della dismissione della stazione sita nel comune, dal momento che dall’analisi dei trend storici risultava che le concentrazioni di NO2 e benzene fossero comprese nella variabilità delle misure effettuate nelle altre stazioni della rete regionale. Analogamente con nota prot.n. 114929 del 19.07.2018 ARPA aveva informato il Comune di Lonate Pozzolo della dismissione della stazione di monitoraggio installata nel territorio comunale.
La stazione di Ferno è stata invece mantenuta e può essere considerata rappresentativa dell’intera area attorno a Malpensa.
8 Fig.1: Andamento delle concentrazioni medie annuali di benzene misurate a Somma Lombardo confrontato con il trend in Lombardia (stazioni del programma di valutazione).
Fig. 2: Andamento delle concentrazioni medie annuali di NO2 a Lonate Pozzolo confrontato con il trend in Lombardia (stazioni del programma di valutazione).
9 Fig. 3: Andamento delle concentrazioni medie annuali di NO2 misurate Lonate Pozzolo della Regione confrontato con il trend nella Zona A (stazioni del programma di valutazione).
In particolare, come riportato nelle Fig. 4÷6, le concentrazioni di PM10 e NO2 misurate a Ferno erano state confrontate con le concentrazioni calcolate, mediando i valori misurati in tutte le stazioni all’interno di un raggio di 10 km dall’aeroporto di Malpensa (Zona Malpensa2) e con la fascia compresa tra il 75° e il 25°
percentile della distribuzione dei valori misurati nella Provincia di Varese.
Le concentrazioni di PM10 e NO2 rilevate a Ferno sono ben correlate con quelle misurate in prossimità dell’aeroporto di Malpensa e rientrano nella normale variabilità della provincia di Varese; pertanto, si può ritenere tale stazione come rappresentativa della zona aeroportuale.
2 Nella “Zona Malpensa” sono state considerate le stazioni di Busto Arsizio e Gallarate per il PM10; Busto Arsizio, Gallarate, Lonate Pozzolo e Somma Lombardo per l’NO2.
10 Fig. 4: Andamento delle concentrazioni medie giornaliere di PM10, come media mobile sul mese (c.a. 30 giorni), misurate a Ferno e confrontato con la media delle stazioni in zona Malpensa e con gli estremi (massimo e minimo valore) misurati nella provincia di Varese.
Fig. 5: Andamento delle concentrazioni medie giornaliere di NO2, come media mobile sul mese (c.a. 30 giorni), misurate a Ferno confrontato con la media delle stazioni in zona Malpensa e con gli estremi (massimo e minimo valore) misurati nella provincia di Varese.
0 20 40 60 80 100 120
gen-15 mar-15 mag-15 lug-15 set-15 nov-15 gen-16 mar-16 mag-16 lug-16 set-16 nov-16 gen-17 mar-17 mag-17 lug-17 set-17 nov-17 gen-18 mar-18 mag-18 lug-18
concentrazione (µg/m3)
Medie mobili sui 30 giorni delle concentrazioni giornaliere di PM10
Max-Min Prov. VA Ferno Media Zona Malpensa
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
gen-15 mar-15 mag-15 lug-15 set-15 nov-15 gen-16 mar-16 mag-16 lug-16 set-16 nov-16 gen-17 mar-17 mag-17 lug-17 set-17 nov-17 gen-18 mar-18 mag-18 lug-18
concentrazione (µg/m3)
Medie mobili sui 30 giorni delle concentrazioni giornaliere di NO2
Max-Min Prov. VA Ferno Media Zona Malpensa
11 Fig. 6: Rapporto tra le concentrazioni medie giornaliere di PM10 (SX) e NO2 (DX) misurate a Ferno e il valore medio calcolato sulle stazioni in zona Malpensa.
Per completezza, rispetto alle misure di qualità dell’aria già effettuate nel territorio, si segnala che nell’ambito del Progetto Malpensa (https://www.arpalombardia.it/Pages/Aria/Aria-Progetti/Progetto-Malpensa.aspx), in seguito alla richiesta di approfondimento da parte dei Comuni aderenti al C.U.V. (Consorzio Urbanistico Volontario, avente tra le proprie finalità la tutela del territorio dagli effetti diretti ed indiretti derivanti dalla presenza nell’area dell’aeroporto di Malpensa) ARPA aveva realizzato un apposito programma di monitoraggio finalizzato non solo a rilevare gli inquinanti convenzionali normati dalla legge e normalmente monitorati, ma anche i principali microinquinanti non convenzionali connessi alle emissioni aeree (secondo una classificazione di pericolosità della Federal Aviation Administration- FAA).
Le conclusioni dello studio riportano tra l’altro che “… L’analisi delle concentrazioni rilevate non ha messo in evidenza differenze significative tra i siti potenzialmente sottoposti alle emissioni aeroportuali rispetto ai siti di controllo e all’agglomerato urbano milanese. Non sono peraltro stati evidenziati impatti significativi sulla qualità dell’aria ambiente direttamente o indirettamente connessi alle emissioni legate alle attività aeroportuali. Sono stati altresì individuati a seconda delle stazioni e della stagione legami con le emissioni da traffico veicolare o da combustione della legna in stufe e caminetti…”.
Analisi degli inquinanti nel periodo di lockdown e nel mese successivo
L’analisi condotta ha interessato i tipici inquinanti invernali rilevati presso la stazione di monitoraggio di Ferno: PM10, NO2. Sono stati inoltre analizzati i dati di ozono, ancorché inquinante tipicamente estivo.
Il periodo analizzato coincide con il primo semestre del 2020 ed è stato confrontato con l’andamento degli inquinanti nel medesimo periodo degli anni precedenti, raffrontando i dati con quelli di aree diverse del territorio regionale.
L’adozione graduale dei provvedimenti emergenziali di riduzione delle attività ha portato a individuare tre periodi: il primo compreso tra il 23 febbraio e l’8 marzo 2020, caratterizzato dalle prime misure di
12 contenimento su aree più limitate, il secondo, dal 9 marzo al 3 maggio, caratterizzato da misure più drastiche su tutto il territorio regionale (DPCM 8 marzo 2020), e il terzo, a partire dal 3 maggio, con una progressiva ripresa delle attività.
La stazione di Ferno nel periodo analizzato ha funzionato regolarmente è ha rilevato un numero di dati validi pari al 99,6%; in dettaglio NOX 100%, O3 99,9% e PM10 98,9%.
Il biossido di azoto Nell’analisi seguente sono presentati i dati di NO2 registrati nel primo quadrimestre 2020, messi a confronto con quelli rilevati nei nove anni precedenti a Ferno e nelle stazioni della Città Metropolitana di Milano (Limito di Pioltello, Magenta, Milano-viale Liguria, Milano-viale Marche, Milano-via Pascal, Milano-via Verziere, Motta Visconti, Rho, San Giuliano Milanese, Sesto San Giovanni, Turbigo) e della provincia di Varese (Busto Arsizio-ACCAM, Saronno-via Santuario, Varese-via Copelli, Varese-Vidoletti).
Il biossido di azoto è un inquinante stagionale che registra i valori più elevati nei mesi più freddi, in ragione in primis delle variazioni delle condizioni meteoclimatiche, che a gennaio e febbraio sono più favorevoli all’accumulo degli inquinanti di quanto generalmente non accada a marzo e aprile.
Nel 2020, come già nel 2019, i valori misurati a Ferno a marzo e aprile risultano in progressiva diminuzione rispetto ai mesi più freddi. Durante il periodo di lockdown, però, le concentrazioni di NO2 a Ferno scendono a valori tra i più bassi mai registrati, inferiori anche a quelli del 2019 (già in diminuzione rispetto agli anni precedenti).
Fig. 7: Concentrazioni medie giornaliere di NO2 misurate a Ferno dal 1° gennaio al 31 maggio per il 2020 (in rosso) e per il 2019 (in azzurro), confrontati con la media (linea grigia tratteggiata) e massimi e minimi valori registrati, nello stesso arco di tempo, dal 2010 al 2019 (banda grigia).
0 20 40 60 80 100 120 140
concentrazione (µg/m3)
Ferno: Concentrazioni medie giornaliere di NO2sul periodo 1° gen - 31 mag
Max-Min 2010-2019 Media 2010-2019 2020 2019
13 Fig. 8: Concentrazioni medie mensili di NO2 misurate a Ferno nel 2020 (in rosso) e nel 2019 (in azzurro), confrontati con la media (trattino grigio), il massimo e il minimo valore registrati dal 2010 al 2019 (banda grigia).
Fig. 9: Concentrazioni medie mensili di NO2 misurate a Ferno dal 1° gennaio 2015 a giugno 2020 (linea rossa), confrontate con le concentrazioni medie mensili ottenute mediando i valori misurati in tutte le centraline della RRQA di ARPA Lombardia appartenenti alle province di Milano e Varese (linea grigia). La banda grigia comprende i valori tra la massima e la minima concentrazione media mensile registrate dal 1° gennaio 2015 a giugno 2020 nelle province di Milano e Varese. La linea verde è l’andamento, per ogni mese, del rapporto tra la concentrazione media mensile di Ferno e la concentrazione media mensile mediata sulle province di Milano e Varese.
0 10 20 30 40 50 60 70
concentrazione (µg/m3)
Ferno: Concentrazioni medie mensili NO2
Max-Min 2010-2019 Media 2010-2019 2020 2019
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
0 20 40 60 80 100 120
gen-15 apr-15 lug-15 ott-15 gen-16 apr-16 lug-16 ott-16 gen-17 apr-17 lug-17 ott-17 gen-18 apr-18 lug-18 ott-18 gen-19 apr-19 lug-19 ott-19 gen-20 apr-20 Rapporto(#)
concentrazione (µg/m3)
Concentrazioni medie mensili NO2dal gennaio 2015
Max-Min Prov.MI-VA Media Prov-MI-VA Ferno Rapporto Ferno/Media(Prov.MI-VA)
14 Fig. 10: Concentrazioni medie mensili di NO2 misurate a Ferno dal 1° gennaio 2019 a giugno 2020 (istogrammi rossi), confrontate con le concentrazioni medie mensili ottenute mediando i valori misurati in tutte le centraline della RRQA di ARPA Lombardia appartenenti alle province di Milano e Varese (istogrammi grigi). La linea verde è l’andamento, per ogni mese, del rapporto tra la concentrazione media mensile di Ferno e la concentrazione media mensile mediata sulle province di Milano e Varese.
Il confronto con l’andamento di NO2 rilevato nelle stazioni delle province di Milano e Varese evidenzia come i valori misurati a Ferno siano complessivamente tra i più bassi presenti non solo durante il lockdown ma anche nei mesi ed anni precedenti. I valori di NO2 misurati a Ferno sono, tendenzialmente, tra i più bassi tra quelli rilevati nelle province di Milano e Varese. In particolare, le concentrazioni misurate a Ferno, e in generale in tutte le stazioni di background, risultano in rapporto alle stazioni da traffico ancora più basse durante la stagione estiva rispetto a quanto non lo siano nella stagione invernale. Normalmente, durante la stagione estiva le concentrazioni diminuiscono rispetto all’inverno (a causa della maggiore capacità dispersiva dell’atmosfera) ma in misura minore nelle stazioni da traffico rispetto a quelle di background (quali Ferno) in quanto le emissioni dirette, perlomeno del traffico, rimangono ancora localmente rilevanti per le prime, a differenza delle seconde.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
0 10 20 30 40 50 60 70
gen-19 feb-19 mar-19 apr-19 mag-19 giu-19 lug-19 ago-19 set-19 ott-19 nov-19 dic-19 gen-20 feb-20 mar-20 apr-20 mag-20 giu-20 Rapporto (#)
concentrazione (µg/m3)
Concentrazioni medie mensili di NO2
Media Prov. MI-VA Ferno Rapporto Ferno/Media(Prov. MI-VA)
15 Fig. 11: In ascissa il rapporto, in ordinata il percentile. La linea grigia rappresenta la distribuzione dei rapporti (spiegati di seguito) calcolati per tutte le centraline della RRQA delle province di Milano e Varese, il pallino rosso indica il rapporto calcolato per Ferno.
A sinistra - Rapporti tra la concentrazione media di NO2 misurata nei mesi di marzo-aprile 2020 e la concentrazione media misurata nei mesi gennaio-febbraio 2020.
A destra - Rapporti tra la concentrazione media di NO2 misurata nei mesi di marzo-aprile 2020 e la concentrazione media misurata nei mesi marzo-aprile 2019.
Per permettere di distinguere un contributo specifico della riduzione delle emissioni aeroportuali rispetto alla riduzione delle altre sorgenti, si è quindi valutato come si colloca il rapporto tra la media dei mesi marzo e aprile (con riduzione sia delle emissioni aeroportuali che delle altre sorgenti) rispetto alla media dei mesi di gennaio e febbraio 2020 a Ferno rispetto alle altre stazioni delle province di Milano e Varese (fig.11 sx). In questo caso, a Ferno, la concentrazione mediata sui mesi di marzo e aprile 2020 è risultata poco superiore al 40% della concentrazione mediata sui mesi di gennaio e febbraio 2020 (rapporto pari a 0.42), attestandosi poco sotto il 40° percentile nella distribuzione dei rapporti misurati nelle altre stazioni considerate delle province di Milano e Varese (ossia circa 4 stazioni su 10 hanno fatto registrare riduzioni maggiori di Ferno e 6 su 10 inferiori). Complessivamente, si può considerare che la riduzione nei mesi di marzo e aprile rispetto a gennaio e febbraio sia in linea con la gran parte delle stazioni delle province di Varese e Milano. Quando però si effettua lo stesso confronto, non rispetto ai mesi di gennaio e febbraio, ma rispetto i mesi di marzo e aprile 2019 (fig. 11 dx) si osserva che a Ferno la concentrazione media di marzo e aprile 2020 risulta essere pari a circa l’80% della concentrazione media misurata negli stessi mesi del 2019 (rapporto pari a 0.83), con una riduzione riconducibile al lockdown di circa il 20%. La riduzione però registrata nella gran parte delle stazioni delle province di Milano e Varese è stata addirittura maggiore, con riduzioni anche superiori al 40%.
Questo suggerisce come sulla qualità dell’aria locale la sorgente del traffico ha probabilmente un impatto maggiore di quanto non abbia il traffico aereo: riduzioni percentualmente confrontabili dei fattori di pressione portano ad una variazione più significativa nelle stazioni da traffico, dove comunque la riduzione della componente primaria ha un effetto immediato, rispetto alle stazioni di background dove non è riconoscibile una specifica sorgente, come anche nel caso di Ferno: le emissioni del traffico aereo, come evidenziato anche negli studi di approfondimento condotti gli anni precedenti, hanno un impatto sulle
16 concentrazioni di NO2 che si distribuisce su ampia scala, ma che a livello locale non si distingue dai valori di background determinati dall’insieme delle sorgenti presenti.
Si confrontano ora gli andamenti rilevati a Ferno con quelli rilevati a Milano. Fermo restando quanto già evidenziato, si osserva in generale che i valori misurati a Ferno siano (come lecito attendersi) inferiori a quelli di Milano in tutti i mesi considerati (compresi quelli pre-lockdown). I valori misurati a marzo e aprile 2020 sono in ogni caso per l’NO2 tra i più bassi mai registrati negli stessi mesi (come anche a Milano).
Fig. 12: NO2 Media giornaliera di Milano e Ferno nel primo quadrimestre del 2020 confrontato con i dieci anni precedenti.
17 Fig. 13a: NO2 nel mese di gennaio a Milano e a Ferno.
Fig. 13b: NO2 nel mese di febbraio a Milano e a Ferno.
18 Fig. 13c: NO2 nel mese di marzo a Milano e a Ferno.
Fig. 13d: NO2 nel mese di aprile a Milano e a Ferno.
19 Fig. 13e: NO2 nel mese di maggio a Milano e a Ferno.
Fig. 13f: NO2 nel mese di giugno a Milano e a Ferno.
Dai grafici mensili, al di là di una variabilità legata alle concentrazioni meteorologiche di ciascun anno, si conferma peraltro che le medie di gennaio e febbraio sono risultate in graduale diminuzione rispetto a quelle del decennio di riferimento, in connessione con la progressiva riduzione delle emissioni.
Da marzo a giugno, osservando anche la tabella 2 che riporta i rapporti tra la media mensile 2020 e la media degli anni 2011-2019, si è registrata invece una forte riduzione rispetto agli anni precedenti; la sua entità è però stata identica a Ferno e a Milano. Ciò evidenzia che il calo di concentrazioni osservato a Ferno non può essere imputata in modo specifico alla riduzione del traffico aereo ed aeroportuale, ma è in linea con quanto rilevato nelle altre stazioni del territorio.
20
rapporti NO2 gen feb mar apr mag giu
Ferno 0,9 0,8 0,6 0,5 0,6 0,7
Milano 1,0 0,8 0,6 0,5 0,6 0,7
Tab. 2: rapporti tra la media 2020 e la media degli anni 2011-2019.
Il PM10 Nelle figure seguenti sono presentati i dati di PM10 registrati nel primo semestre 2020 messi a confronto con quelli rilevati nel decennio appena trascorso nelle città di Milano e a Ferno e nelle altre stazioni delle province di Milano e Varese.
Fig. 14: Concentrazioni medie giornaliere di PM10 misurate a Ferno dal 1° gennaio al 31 maggio per il 2020 (in rosso) e per il 2019 (in azzurro), confrontati con la media (linea grigia tratteggiata) e massimi e minimi valori registrati, nello stesso arco di tempo, dal 2010 al 2019 (banda grigia).
Il grafico di Fig. 14 evidenzia come a Ferno le concentrazioni dell’anno 2019 e 2020, durante il periodo di lockdown, si collochino normalmente nella fascia bassa, giorno per giorno, dei dati misurati alla stessa giornata di calendario nel decennio precedente, con un limitato numero di eccezioni, su cui si ritornerà più avanti (in particolare 28 e 29 marzo 2020).
Il grafico di Fig. 15 evidenzia la tipica distribuzione delle concentrazioni di PM10 nel corso dell’anno, con i valori rilevati nei mesi di lockdown tra i più bassi mai registrati. Si osserva però che tali valori sono in linea con quelli rilevati nel 2019, se non addirittura più alti.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
concentrazione (µg/m3)
Ferno: Concentrazioni medie giornaliere di PM10 sul periodo 1° gen - 31 mag
Max-Min 2010-2019 Media 2010-2019 2020 2019
21 Fig. 15: Concentrazioni medie mensili di PM10 misurate a Ferno nel 2020 (in rosso) e nel 2019 (in azzurro), confrontati con la media (trattino grigio), il massimo e il minimo valore registrati dal 2010 al 2019 (banda grigia).
Fig. 16: Concentrazioni medie mensili di PM10 misurate a Ferno dal 1° gennaio 2015 a giugno 2020 (linea rossa), confrontate con le concentrazioni medie mensili ottenute mediando i valori misurati in tutte le centraline della RRQA di ARPA Lombardia appartenenti alle province di Milano e Varese (linea grigia). La banda grigia comprende i valori tra la massima e la minima concentrazione media mensile registrate dal 1° gennaio 2015 a giugno 2020 nelle province di Milano e Varese. La linea verde è l’andamento, per ogni mese, del rapporto tra la concentrazione media mensile di Ferno e la concentrazione media mensile mediata sulle province di Milano e Varese.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
gen-15 apr-15 lug-15 ott-15 gen-16 apr-16 lug-16 ott-16 gen-17 apr-17 lug-17 ott-17 gen-18 apr-18 lug-18 ott-18 gen-19 apr-19 lug-19 ott-19 gen-20 apr-20 Rapporto (#)
concentrazione (µg/m3)
Concentrazioni medie mensili PM10 dal gennaio 2015
Max-Min Prov.MI-VA Media Prov.MI-VA Ferno Rapporto Ferno/Media(Prov.MI-VA) 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
concentrazione (µg/m3)
Ferno: Concentrazioni medie mensili PM10
Max-Min 2010-2019 Media 2010-2019 2020 2019
22 Fig. 17: Concentrazioni medie mensili di PM10 misurate a Ferno dal 1° gennaio 2019 a giugno 2020 (istogrammi rossi), confrontate con le concentrazioni medie mensili ottenute mediando i valori misurati in tutte le centraline della RRQA di ARPA Lombardia appartenenti alle province di Milano e Varese (istogrammi grigi). La linea verde è l’andamento, per ogni mese, del rapporto tra la concentrazione media mensile di Ferno e la concentrazione media mensile mediata sulle province di Milano e Varese.
Si confrontano ora i dati misurati a Ferno con quelli della media delle province di Milano e Varese. Si osserva come le misure effettuate a Ferno si collochino nella fascia bassa rispetto a quelle misurate nelle stazioni delle provincie di Milano e Varese, sebbene mantenendo una elevata correlazione.
Interessanti risultati si possono ottenere confrontando anche per il PM10 la distribuzione dei rapporti, calcolati per ciascuna stazione della rete delle province di Milano e Varese, tra la media dei mesi di gennaio e febbraio con quella rilevata a marzo e aprile (fig.18 sx) e tra la media dei rapporti di marzo e aprile 20 rispetto a marzo e aprile 2019 (fig.18 dx).
Nel primo caso, si evidenzia come Ferno risulti tra le stazioni con un rapporto più alto: marzo e aprile hanno fatto registrare valori inferiori rispetto a gennaio e febbraio (con un rapporto pari a 0.54) ma la riduzione è risultata più contenuta rispetto a quella registrata nella gran parte delle altre stazioni. In realtà, nei mesi di marzo e aprile le concentrazioni di PM10 misurate nelle province di Milano e Varese sono risultate in molte stazioni addirittura superiori nel 2020 rispetto agli stessi mesi del 2019 e, anche in questo caso, il valore di Ferno (con un rapporto pari a 1.14) è risultata una delle stazioni con il rapporto più alto (sopra il 70° percentile della distribuzione di valori). Quindi, se si considera il solo confronto 2019 -2020, si osserva che a Ferno nei mesi di marzo e aprile la situazione per il PM10 non risulta in media migliorata, ma anzi peggiorata. Come discusso sopra, ciò però si può spiegare in relazione alle condizioni meteorologiche (probabilmente più sfavorevoli alla dispersione nel 2020 rispetto al 2019, sebbene per l’NO2 l’effetto del lockdown sia stato più forte); con la possibile formazione di particolato secondario; con specifici episodi di trasporto quali quello del 28 e 29 marzo, oltre che con concentrazioni più favorevoli alla dispersione in quei 2 mesi del 2019; con un possibile incremento della sorgente riscaldamento domestico (in particolare a legna) connesso – sempre in relazione ai provvedimenti di contrasto alla pandemia - ad una maggiore presenza delle persone a casa .
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
0 10 20 30 40 50 60 70
gen-19 feb-19 mar-19 apr-19 mag-19 giu-19 lug-19 ago-19 set-19 ott-19 nov-19 dic-19 gen-20 feb-20 mar-20 apr-20 mag-20 giu-20 Rapporto (#)
concentrazione (µg/m3)
Concentrazioni medie mensili PM10
Media Prov.MI-VA Ferno Rapporto Ferno/Media(Prov.MI-VA)
23 Fig. 18: In ascissa il rapporto, in ordinata il percentile. La linea grigia rappresenta la distribuzione dei rapporti (spiegati di seguito) calcolati per tutte le centraline della RRQA delle province di Milano e Varese, il pallino rosso indica il rapporto calcolato per Ferno.
A sinistra - Rapporti tra la concentrazione media di PM10 misurata nei mesi di marzo-aprile 2020 e la concentrazione media misurata nei mesi gennaio-febbraio 2020.
A destra - Rapporti tra la concentrazione media di PM10 misurata nei mesi di marzo-aprile 2020 e la concentrazione media misurata nei mesi marzo-aprile 2019.
Fig. 19: PM10 Media giornaliera di Milano e Ferno nel primo quadrimestre del 2020 confrontato con i dieci anni precedenti.
24 Come evidenzia la fig. n 19 complessivamente l’andamento delle concentrazioni giornaliere rilevate a Ferno è inferiore o simile all’andamento delle concentrazioni di Milano (media delle quattro stazioni di Milano città). Lo sfondo verde nel grafico è associato alla prima fase dell’emergenza e lo sfondo rosso al periodo in cui sono state imposte misure di contenimento più restrittive.
Da fine febbraio a metà marzo si è assistito a una riduzione delle concentrazioni di PM10, tipico di questo periodo dell’anno, come si può osservare nel grafico di Fig. 15: marzo è normalmente il mese invernale con concentrazioni di PM10 più basse.
Durante il mese di marzo si sono verificati tuttavia due episodi di rialzo delle concentrazioni analizzati nel report “Analisi preliminare della qualità dell’aria in Lombardia durante l’emergenza COVID-19”
(https://www.arpalombardia.it/sites/DocumentCenter/Documents/Aria%20-
%20Relazioni%20approfondimento/Analisi%20preliminare%20QA-COVID19.pdf):
Si rileva in particolare come dal 18 al 20 marzo in alcune stazioni della rete di rilevamento, nonostante la riduzione dei flussi di traffico e di parte delle attività industriali, è stato superato il valore limite di 50 µg/m3 e i valori di concentrazione sono comunque aumentati in gran parte della regione. La causa di tale dato, nel documento citato, è stata ricondotta ad un probabile contributo significativo della componente secondaria e certamente ad una situazione meteorologica più favorevole all’accumulo rispetto ai giorni precedenti.
Durante il secondo episodio, a Milano come a Ferno, il 28 e 29 marzo, in tutta la pianura padana, in particolare nella porzione orientale, sono state invece osservate concentrazioni di PM10 molto elevate, di origine desertica e sabbiosa
Nelle figure da 20a a 20f sono presentati gli andamenti mensili comparando in dettaglio la media rilevata a Ferno e quella misurata a Milano. Ogni colonnina rappresenta la variabilità delle concentrazioni giornaliere registrate nel mese negli anni dal 2011 al 2020.
Fig. 20a: PM10 nel mese di gennaio a Milano e a Ferno.
25 Fig. 20b: PM10 nel mese di febbraio a Milano e a Ferno.
Fig. 20c: PM10 nel mese di marzo a Milano e a Ferno.
26 Fig. 20d: PM10 nel mese di aprile a Milano e a Ferno.
Fig. 20e: PM10 nel mese di maggio a Milano e a Ferno.
27 Fig. 20f: PM10 nel mese di giugno a Milano e a Ferno.
Dai grafici mostrati si conferma come sia complessivamente presente un trend di riduzione delle concentrazioni medie mensili di PM10 rispetto a dati rilevati durante il decennio precedente ma che, coerentemente a quanto già evidenziato dalle figure precedentemente commentate, il 2020, rispetto al 2019, non evidenzia a Ferno un andamento significativo ed anzi, rispetto al 2019 la situazione del PM10 risulta a marzo e aprile superiore rispetto ai valori 2019.
In tabella sono riportati i rapporti tra la media mensile 2020 e la media dei 9 anni precedenti. I rapporti sono sostanzialmente in linea con i rapporti registrati a Milano.
rapporti PM10 gen feb mar apr mag giu
Ferno 0,9 0,9 0,8 1,0 0,8 0,6
Milano 1,2 0,8 0,7 0,9 0,8 0,6
Tab. 3: rapporti tra la media 2020 e la media degli anni 2011-2019.
Complessivamente, quindi, i dati di PM10 misurati a Ferno evidenziano un trend in complessivo miglioramento nel decennio, con concentrazioni inferiori nel mese di marzo e aprile rispetto a quelle di gennaio e febbraio in linea con l’andamento stagionale atteso. I valori misurati durante il periodo di lockdown hanno un andamento simile a quelli rilevati a Milano, con alcuni episodi che determinano, nello specifico, una situazione nel 2020 confrontabile o perfino superiore a quella del 2019. Anche il confronto con le altre stazioni evidenzia per il PM10 come il dato di Ferno durante il lockdown risulti tra quelli che mostrano meno miglioramenti rispetto alla situazione preesistente, sebbene comunque su valori in generale limitati
Complessivamente, i dati presentati che comprendono misure effettuate in stazioni da traffico e in stazioni di background (come nel caso di Ferno) suggeriscono ancora una volta come anche per il PM10 sulla qualità dell’aria locale le riduzioni maggiori o comunque i mancati aumenti siano più rilevati nelle stazioni poste in prossimità dei flussi veicolari che non – in generale – in quelle di background o a Ferno, in prossimità di un aeroporto.
28 Sui valori di PM10 misurati nelle stazioni delle province di Milano e Varese, durante il periodo di lockdown possono avere contribuito, condizioni meteorologiche in diversi giorni non favorevoli alla dispersione, formazione di particolato secondario, trasporto di sabbia dall’est (che ha interessato la gran parte del territorio del bacino padano), possibile aumento dell’apporto del riscaldamento domestico che, almeno nelle giornate più fredde del lockdown, è aumentato a causa della maggiore presenza di persone nelle case private, con il conseguente aumento delle emissioni della combustione della legna ove usata ad integrazione o sostituzione dell’impianto tradizionale. La stazione di Ferno ha avuto un andamento confrontabile alle altre stazioni, pur ponendosi in realtà tra quelle con valori più elevati rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente.
L’ozono
L’ozono, inquinante tipicamente estivo, nel primo semestre non ha fatto registrare superamenti delle soglie di informazione e allarme a Ferno.
Il superamento del valore obiettivo, posto a 120 µg/m3 come media massima su 8 ore, è stato registrato a partire dalla prima decade di aprile per 22 giornate a Ferno e nel resto della provincia, 31 a Saronno, 22 a Busto Arsizio e 17 a Varese. Nello stesso semestre 2019 il numero di superamenti a Ferno è stato pari a 33, 25 a Busto Arsizio e Saronno e 18 a Varese. Trattandosi di un inquinante totalmente secondario e molto dipendente dall’insolazione della stagione estiva, il periodo del lockdown non è risultato essere il migliore per poter trarre delle conclusioni significative. Tuttavia, va considerato che con l’arrivo della stagione più calda e l’aumento dell’insolazione, l’equilibrio tra ossidi di azoto e ozono tende a spostarsi verso quest’ultimo inquinante, soprattutto se le emissioni di monossido di azoto, che abbattono l’ozono a livello locale, come in questo periodo emergenziale, sono meno rilevanti.
Fig. 21: O3 e NO2 nel primo semestre 2020 a Ferno.
0 20 40 60 80 100 120
01/01 11/01 21/01 31/01 10/02 20/02 01/03 11/03 21/03 31/03 10/04 20/04 30/04 10/05 20/05 30/05 09/06 19/06 29/06
media giornaliera (µg/m3)
Concentrazioni medie giormaliere di O3e NO2a Ferno
NO2 Ferno O3 Ferno
29 Conclusioni
In questa analisi sono state considerate le concentrazioni di NO2, PM10 e ozono rilevate nella stazione di Ferno durante il periodo di lockdown, messe a confronto con i dati misurati nel mese di gennaio e febbraio 2020 e con le analoghe misure effettuate negli stessi periodi negli anni precedenti.
Come avvenuto anche nelle altre stazioni lombarde e del bacino padano, le concentrazioni di ossidi di azoto sono diminuite significativamente a Ferno sia rispetto ai mesi di gennaio e febbraio (in gran parte in relazione alle caratteristiche dispersive tipiche dei mesi considerati, che sempre fanno registrare un miglioramento rispetto alla situazione dei mesi più freddi dell’anno) sia rispetto alle concentrazioni misurate negli stessi mesi del 2019, in questo caso in relazione innanzitutto ad una generalizzata diminuzione delle emissioni inquinanti nel bacino padano.
Come già nelle altre stazioni della rete lombarda e del nord Italia, l’andamento del PM10 è meno definito, seppure, in generale, diminuito sia rispetto ai valori di gennaio e febbraio che rispetto a quanto misurato negli stessi mesi negli anni precedenti con l’esclusione, a Ferno ed in parte delle stazioni delle province di Milano e Varese, nei mesi di marzo e aprile dell’anno 2019. Sui risultati del confronto tra i mesi di marzo aprile 2020 rispetto a marzo aprile 2019 può aver contributo (a Ferno come nel resto del bacino padano) la presenza della componente secondaria del PM10, che è collegata ai precursori secondo processi non lineari;
il possibile incremento della sorgente riscaldamento domestico (in relazione in particolare alla combustione della legna dovuta ad una maggiore presenza di persone nelle abitazioni private) ed a episodi di trasporto di polveri e sabbie dall’Est Europa e dal Mar Caspio.
Per poter valutare un eventuale impatto specifico della variazione delle emissioni dovute alla quasi totale assenza del traffico aereo (e del connesso traffico veicolare), si è studiato come le concentrazioni misurate a Ferno siano variate in relazione a quanto successo a Milano e alle stazioni delle province di Milano e Varese.
L’analisi effettuata non ha rilevato differenze significative tra gli andamenti degli inquinanti a Ferno e quelli rilevati a Milano e nelle stazioni delle province di Milano e Varese. In generale, gli effetti maggiori del lockdown non sono però stati rilevati a Ferno ma in altre stazioni, in particolare quelle stazioni da traffico, poste in prossimità di strade normalmente interessate da inteso transito veicolare. Questo risultato è in linea con i risultati dei precedenti studi ed approfondimenti: nonostante le emissioni aeree ed aeroportuali nel loro insieme – a scala regionale o di bacino - possano non essere trascurabili, in particolare per gli ossidi di azoto, il loro impatto a livello locale per gli inquinanti normati non si distingue dall’impatto di tutte le altre fonti presenti. Allo stesso modo, durante il lockdown l’assenza di questa sorgente determina a livello locale effetti meno pronunciati o comunque non distinguibili rispetto a quelli determinati dalla riduzione di altre sorgenti, in primis il traffico veicolare.
Considerato che la stagione in cui è avvenuto il lockdown non è quella più rappresentativa per l’inquinamento fotochimico, per l’ozono è stato possibile solo evidenziare l’incremento delle concentrazioni correlato all’aumentare della temperatura e non ostacolato, a differenza di una situazione normale, dalla presenza di monossido di azoto che – vicino alle sorgenti - tende a reagire con l’ozono diminuendone (localmente) le concentrazioni.
