CAPITOLO 4
CASO STUDIO: PATOS
Il progetto regionale PATOS (Particolato Atmosferico in TOScana), promosso dalla Regione Toscana settore “Qualità dell'aria, rischi industriali, prevenzione e riduzione integrata dell'inquinamento”, ha come scopo quello di fornire elementi conoscitivi, affidabili e scientificamente rigorosi sia sulla distribuzione spaziale del livello di concentrazione del PM10, in particolare nelle zone della Toscana dove si sono verificati vari superamenti dei
parametri previsti dalla normativa; sia sulla composizione e l’origine del particolato (sostanze inorganiche ed organiche, natura primaria, secondaria, e terziaria, entità e natura dei contributi naturali, identificazioni delle sorgenti, rischio igienico-sanitario).
Gli obbiettivi di questa attività sono quelli della caratterizzazione dell’inquinante PM10 in
base alle misure prodotte dalla rete di monitoraggio in Toscana. In Toscana sono presenti decine di centraline di monitoraggio per la misurazione della concentrazione di PM10 e degli
altri inquinanti gassosi (CO, NOx, NO , SO , e O2 2 3) ubicate sia in aree urbane, sia in aree
industriali, che in aree rurali.
La rete di monitoraggio della qualità dell’aria è composta da reti di monitoraggio su base provinciale, che da reti private.
Le reti provinciali sono costituite da stazioni che rilevano sia le concentrazioni di sostanze inquinanti che i parametri meteorologici. La gestione operativa delle unità di rilevamento, la raccolta e validazione dei dati è demandata ai Centri Operativi Provinciali (COP), di cui fanno parte i Dipartimenti provinciali ARPAT.
Alle reti provinciali pubbliche si aggiungono, integrandosi, reti private, realizzate in prossimità di poli industriali e gestite dagli industriali stessi o dai Dipartimenti ARPAT, a seguito di convenzioni specifiche o accordi programmatici, e di servizi di particolare importanza ambientale.
Il controllo della qualità dell'aria in Toscana avviene in 48 Comuni (9 capoluoghi di provincia, 12 Comuni con popolazione superiore a 30.000 abitanti), dove risiedono circa 2 milioni di abitanti, pari al 50% del totale regionale (dati aggiornati al 2002).
La scelta dei siti di campionamento che vanno a costituire la rete di monitoraggio in Toscana è stata fatta attraverso l’applicazione di tecniche di statistica descrittiva, multivariata e geostatistica.
La scelta finale delle aree in cui sono stati posizionati gli impattatori multistadio a basso volume per il campionamento dei PM10, è stata fatta sulla base della elaborazione dei dati di
concentrazione di PM10 (μg/m3), espressi come medie giornaliere, andando ad indagare la
variabilità annuale, valutando gli indici di qualità e studiando le correlazioni tra le centraline. Lo studio è stato svolto presso la facoltà di ingegneria dell’università di Pisa, ed ha permesso la scelta di stazioni di monitoraggio tra quelle già esistenti in modo da minimizzare la perdita di informazioni, attraverso l’uso di metodi statistici sofisticati (statistiche descrittive, cluster analysis, etc.).
Le aree scelte per il campionamento del PM10, nell’ambito della Regione Toscana sono la
Città di Arezzo, Firenze, Grosseto, Livorno (Comune di Montenero), Lucca (Comune di Capannori) e Prato; tali siti, rappresentano diverse tipologie di zona, in funzione delle fonti di inquinamento presenti nell’area.
A tal proposito sono state classificate le stazioni di monitoraggio in funzione al tipo di zona e alle fonti emissive, sulla base della Decisione 2001/752/CE.
In funzione alla tipologia sono state individuate le seguenti zone: a. Urbana, zona edificata in continuo;
b. Periferica, zona largamente edificata, insediamento continuo di edifici separati e mescolati ad aree non urbanizzate (laghi di piccole dimensioni, boschi, terreni agricoli);
Rispetto alle fonti emissive dominanti sono individuate stazioni di tipo:
a. Traffico, stazioni situate in posizione tale che il livello di inquinamento è influenzato prevalentemente da emissioni provenienti da strade limitrofe;
b. Industria, stazioni situate in posizione tale che il livello di inquinamento è influenzato prevalentemente da singole fonti industriali o zone industriali limitrofe;
c. Fondo, stazioni che rilevano livelli di inquinamento riferibili al contributo integrato di tutte le sorgenti presenti nell'area (in particolare quelle sopravento).
Sulla base della classificazione delle stazioni di monitoraggio, i siti presi in considerazione rappresentano le seguenti situazioni (tabella 4.1.).
SITO TIPOLOGIA FONTE EMISSIVA
Arezzo urbana traffico
Firenze urbana fondo
Grosseto urbana fondo
Livorno periferica fondo
Lucca urbana fondo
Prato urbana traffico
Tabella 4.1. Siti di campionamento e relativa classificazione della tipologia di stazione di monitoraggio in funzione della fonte emissiva.
LIVORNO Comune di Montenero LUCCA Comune di Capannori GROSSETO AREZZO FIRENZE
Figura 4.1. Dislocazione sul territorio toscano degli impattatori multistadio a basso volume (1 m3/h).
4.1. Analisi
δ
13C(‰)
Le analisi isotopiche dei filtri di quarzo su cui è stato campionato il particolato atmosferico nei siti della rete di monitoraggio del progetto PATOS, sono state fatte analizzando mediamente 5 repliche per ogni filtro.
I campioni da analizzare sono stati inseriti nel pre-campionatore in modo sequenziale, a capo dei quali poniamo una “tin capsule” che ha la funzione di determinare il rumore di fondo che è sottratto alla misura.
Successivamente vengono inseriti alcuni standard per verificare, l’efficienza del sistema di conversione del campione solido nella corrispondente aliquota di gas.
Quindi sono inserite sequenze di analisi constituite da campioni intervallati regolarmente (10-15 campioni) da 1-2 standard.
La serie costituita da una capsula di stagno, standard e campioni è registrata sul software il quale permette l’automazione dall’analisi.
Al termine di ogni singola analisi il software fornisce oltre ai grafici in tempo reale, i valori di δ13
C(‰) dell’analisi considerando i contributi della capsula di stagno, filtro di quarzo e PM10,
