Gli effetti dell’emergenza coronavirus e delle misure di lockdown sulla qualità dell’aria nel Bacino Padano

I primi risultati prodotti dal progetto europeo Life-IP Prepair.

Nei primi mesi del 2020, la crisi sanitaria causata dalla pandemia COVID-19 e le conseguenti misure di contenimento adottate hanno generato una drastica e repentina riduzione di alcune tra le principali sorgenti di inquinamento atmosferico. Si sono quindi create le condizioni, seppur infauste, per poter testare sul campo l’efficacia di alcune misure di contrasto all’inquinamento nell’area del Bacino Padano.

Per questa ragione, nell’ambito del progetto europeo LIFE PREPAIR, di cui la Regione Emilia-Romagna è incaricata del coordinamento, si è deciso di realizzare un approfondimento per valutare l’effetto delle misure di contenimento sulla qualità dell’aria.

Si è programmato di condurre l’analisi in tre fasi successive:

· Prime valutazioni con dati riferiti al periodo febbraio-marzo 2020

· Estensione dell’analisi al periodo successivo ed affinamento delle valutazioni

· Simulazione di scenario con emissioni lockdown.

La prima fase dello studio, Report di Fase 1, è già conclusa e pubblicata sul sito di progetto www.lifeprepair.eu. Questo Report prende in esame i primi tre mesi dell’anno 2020 ed include le fasi iniziali del lockdown, quando a partire dal 24 febbraio, con l’entrata in vigore del DL 23 febbraio 2020 n. 6 e del DCPM 23 Febbraio 2020, sono iniziate le misure emergenziali di contenimento alla diffusione della pandemia COVID-19, con l’istituzione di due “zone rosse”, corrispondenti ai primi focolai a Codogno e Vo’ Euganeo, e, contemporaneamente, con la chiusura delle scuole in Lombardia, Emilia-Romagna e Veneto.

Le misure restrittive hanno avuto un impatto sulla maggior parte dei settori delle attività umane che sono responsabili delle emissioni di inquinanti: un impatto differenziato a seconda del settore e crescente man mano che sono state emesse restrizioni più stringenti. Quasi tutti i dati presi in esame sono progressivamente diminuiti con l’irrigidimento delle misure di lockdown, con effetti più marcati sui trasporti (con riduzioni dei flussi di traffico fino all’80% per le auto e fino al 50% per i mezzi pesanti), meno marcati sul settore industriale e produzione di energia elettrica e addirittura una lieve crescita per il riscaldamento domestico. Le emissioni derivanti dall’agricoltura e dalla zootecnia vengono considerate sostanzialmente invariate.

Nella figura seguente vengono riportate le variazioni delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) e particolato atmosferico (PM10) stimate su tutto il bacino padano:

slide LifePrepair

Come si vede dal grafico, le emissioni di NOx sono progressivamente diminuite man mano che entravano in vigore le misure restrittive, raggiungendo una riduzione media di quasi il 35% su tutto il bacino, mentre le emissioni dirette di PM10 sono diminuite fino a raggiungere una riduzione media del 7%.

L’analisi dei dati di qualità dell’aria è stata condotta su 5 inquinanti: NO2, NO, PM10, PM2.5 e benzene, cui si aggiunge l’ammoniaca (NH3) laddove il numero di dati fosse stato disponibile per le analisi. I dati sono stati raccolti su tutto il bacino padano utilizzando le stazioni di monitoraggio della qualità dell’aria della rete dei partner Prepair. Nella figura seguente è riportato il confronto tra la media giornaliera di marzo 2020 e quella degli anni 2016-2019 per quanto riguarda le concentrazioni degli inquinanti oggetto dello studio.

slide LifePrepair2

Sulla base dei diagrammi sopra riportati è possibile fare alcune considerazioni:

  • I valori medi di Benzene e Ossidi di Azoto (NO, NO2) sono nettamente diminuiti nel periodo in esame se paragonati con i dati di controllo.
  • La distribuzione media di PM10 non ha subito variazioni altrettanto marcate. Si nota un calo dei valori con concentrazioni più alte (i pallini isolati in alto nel diagramma), che indica una distribuzione meno centrata su valori elevati.
  • La media delle concentrazioni di ammoniaca (NH3) rilevate in Emilia-Romagna (2 stazioni), Piemonte (2 stazioni) e Lombardia (10 stazioni) nei mesi di marzo 2020 risulta sostanzialmente invariata.

 

Per stimare in modo più rigoroso l’effettivo impatto delle misure di contenimento sulla qualità dell’aria, si è inoltre proceduto a confrontare lo scenario reale, dato dalle misure registrate dalle stazioni di monitoraggio della qualità dell’aria, con uno scenario ipotetico “NO-LOCKDOWN”, cioè con la situazione che si sarebbe verificata in assenza di misure. Lo scenario “NO-LOCKDOWN” è stato ricostruito con due modelli chimici e di trasporto, NINFA-ER e FARM-PI, simulando la qualità dell’aria su tutto il Nord Italia nei primi mesi del 2020 usando la meteorologia reale del 2020 e le emissioni attese in un anno “normale”, cioè privo di lockdown.

L’applicazione di questa metodologia ha portato a stimare le riduzioni percentuali dello scenario reale rispetto allo scenario ipotetico “NO-LOCKDOWN”:

  • per il biossido di azoto NO2, a fine marzo le riduzioni arrivano a valori mediani sul Bacino Padano di circa 35-50%;
  • per il PM10 le riduzioni sono minori, più differenziate per area geografica, più variabili nelle diverse settimane, ma raggiungono comunque una riduzione mediana del 15-30%.

  

In conclusione, nell’ambito di Prepair si è valutato che la piena applicazione delle misure previste dai Piani di Qualità dell’Aria delle Regioni e dagli Accordi di Bacino Padano, consentirebbe di ottenere il rispetto dei limiti UE su gran parte della pianura Padana, riducendo significativamente l’esposizione della popolazione. Le riduzioni emissive associate allo scenario dei piani e delle misure di Prepair sono dell’ordine del 40% per PM10 e NOx e del 20 % per l’ammoniaca (NH3).

I risultati delle analisi sul periodo di lockdown sono una irripetibile occasione per verificare la validità di queste premesse e confrontarle con i dati di riduzione delle emissioni e le concentrazioni in una inedita condizione di contrazione generalizzata delle attività umane. Per quanto riguarda i dati sulle emissioni per il mese di marzo 2020 è possibile fare le seguenti considerazioni:

  • Le emissioni di NOx hanno avuto un decremento comparabile a quello previsto dai piani, con un massimo settimanale dell’ordine del 40% e andamenti simili nelle varie regioni;
  • Le emissioni di PM10 (primario) hanno avuto un decremento massimo settimanale dell’ordine del 14%, sensibilmente inferiore a quello previsto dai piani, con andamenti diversificati nelle varie regioni;
  • Come prevedibile, le emissioni di ammoniaca non risultano ridotte, in quanto le attività agricole/zootecniche non hanno subito variazioni durante il lockdown. Piccole variazioni sono dovute al traffico (marmitte catalitiche).

Sul fronte delle concentrazioni di inquinanti, e quindi della qualità dell’aria che respiriamo, coerentemente con il quadro delle emissioni, nel mese di marzo 2020 i gas (NO, NO2 e benzene) hanno subito decrementi importanti, paragonati al periodo medio 2016-2019.

La concentrazione di particolato invece, mostra una diminuzione meno marcata e altalenante. Pur registrando una riduzione, il PM10 si mantiene all’interno della variabilità degli anni precedenti (2016-2019), con un andamento temporale che non segue l’andamento dei gas, mentre risulta coerente con la frazione PM2.5.

Entrambi questi dati evidenziano ancora una volta la complessa dinamica del Particolato e delle relazioni tra emissioni primarie, emissioni di precursori (quali NOx e NH3) e le condizioni climatiche che determinano sia il trasporto e la dispersione delle polveri, sia i processi fotochimici che trasformano i precursori in particolato secondario (che costituisce circa il 70% del particolato totale). Questa dinamica, anche in presenza di emissioni ridotte, è fortemente influenzata dalle condizioni meteorologiche sfavorevoli che possono determinare un aumento delle concentrazioni di particolato fino a produrre il superamento dei valori limite, seppure di intensità molto inferiore rispetto a quella che si avrebbe in condizioni normali.

Attualmente si possono ipotizzare alcune delle possibili cause della minore riduzione del particolato rispetto alla componente gassosa, ma occorrono informazioni legate alla chimica del particolato per verificare queste ipotesi:

  • le emissioni di PM10 primario non sono state sufficientemente ridotte, a causa in particolare delle emissioni dovute al riscaldamento degli ambienti;
  • alcuni precursori, principalmente l’ammoniaca (NH3) non sono diminuiti. La miscela dei gas precursori potrebbe essere rimasta tale da mantenere un elevato potenziale di produzione di particolato secondario anche in presenza di proporzioni variate;
  • l’elevata insolazione di marzo ha aumentato la produzione di PM secondario di origine fotochimica.

Questi primi risultati sembrano confermare l’efficacia della strategia dei piani di qualità dell’aria delle Regioni del Bacino del Po, incentrati su interventi plurisettoriali e multi-inquinante a larga scala. In particolare, mostrano che riduzioni delle emissioni di NOx dell’ordine del 40% sembrano sufficienti per il raggiungimento degli obiettivi europei sugli ossidi di azoto, mentre una riduzione delle emissioni di PM10 primario dell’ordine del 14% può non essere sufficiente, nelle condizioni metereologiche di stagnazione tipiche della pianura Padana, a garantire il rispetto dei valori limite. È inoltre necessario agire anche sulle emissioni dei precursori come l’ammoniaca, principalmente prodotta dalle attività agricole e zootecniche.

 

Approfondimenti in corso

Il gruppo di lavoro del progetto PREPAIR è attualmente impegnato nell’analisi dei dati del periodo successivo, ovvero quello relativo ai mesi di aprile e maggio 2020, coincidente con l’avvio della Fase 2 sul territorio nazionale e la graduale ripresa delle attività.

L’esame di questo periodo potrà consentire di trarre maggiori conclusioni sull’efficacia delle misure, considerando che a partire dalla metà del mese di aprile viene sostanzialmente sospeso il riscaldamento delle abitazioni e di conseguenza questa sorgente emissiva assume un ruolo più marginale nel periodo in esame.

Questo secondo approfondimento è, come detto, in corso, ma si può notare sin d’ora una maggiore riduzione delle emissioni di polveri fini nella seconda metà di aprile, seppur diversificata tra le Regioni ma significativa per quanto riguarda l’Emilia-Romagna, che può essere attribuita anche al ridotto contributo del riscaldamento civile.

In questo periodo poi sono progressivamente riprese le principali attività umane, seppure con una ridotta mobilità dei lavoratori, grazie soprattutto al ricorso agli strumenti di lavoro a distanza, smart working e telelavoro.

Su quest’ultimo tema è attualmente impegnato il gruppo di lavoro di progetto con un approfondimento ad hoc per valutare da un lato il contributo dello smart working alla riduzione dei flussi di traffico nel periodo di lockdown, e dall’altro i benefici attesi in termini di riduzione delle emissioni inquinanti grazie al ricorso a questa modalità di lavoro in modo diffuso e strutturale, ipotizzando diversi scenari di applicazione della misura.

Questi approfondimenti saranno utili in un’ottica di bacino padano ma saranno particolarmente importanti per la nostra Regione che si approccia ad avviare il percorso di pianificazione in materia di qualità dell’aria per il periodo successivo al 2020.

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pubblicato il 2020/07/31 18:49:06 GMT+2 ultima modifica 2020-07-31T18:49:06+02:00

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