1. Francesco Petracchini
CNR - Istituto sull’Inquinamento Atmosferico http://www.iia.cnr.it
Inquinamento Atmosferico in
Italia
Focus sulla Regione Toscana

2. Overview della presentazione
• Definizione dell’inquinamento atmosferico
• Normativa di riferimento sulla qualità dell’aria
• Gestione della qualità dell’aria
• Impatto degli inquinanti sulla salute
• Stato QA Europa/Toscana
• Quali soluzioni?

3. • Cambiamenti globali ed inquinamento atmosferico
• Sviluppo di metodologie analitiche da laboratorio e da piattaforma
• Ambienti polari
• Cicli degli inquinanti, inquinamento industriale ed urbano
• Sistemi ecologici e biodiversità
• Sviluppo di sistemi per l’organizzazione della conoscenza ambientale
• Sviluppo di strumenti di “policy” attraverso l’integrazione di modelli socio-
economici, modelli atmosferici dinamici e GIS
• Sviluppo di sistemi interoperabili al fine di disseminare i risultati della ricerca ai
policy makers ed agli stakeholders.
IL CNR IIA

4. COS’E’ L’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
Si definisce inquinamento atmosferico
lo stato della qualità dell’aria
conseguente alla immissione nella
stessa di sostanze di qualsiasi natura
in misura e condizioni tali da alterare
la salubrità e da costituire pregiudizio
diretto o indiretto per la salute dei
cittadini o danno ai beni pubblici o
privati

5. •Polveri sollevate dal vento provenienti
da materiale di scavo
• Spray marino
•Attività industriali
•Emissioni da animali e piante (microbi
e funghi).
•Traffico
•Vulcani
• Incendi di boschi e processi di
combustione.
•Residui dell’evaporazione di spray.
•Nebbia
•Trasformazione fotochimica di gas in
particelle (specialmente solfati e nitrati)
QUALI SONO LE SORGENTI DI EMISSIONE?

6. Air Toxics
PM
Acid Rain
Visibility
Ozone
Mobile
Sources
Industrial
Sources
Area
Sources
(Cars, trucks, planes,
boats, etc.)
(Power plants, refineries/
chemical plants, etc.)
(Residential, farming
commercial, biogenic, etc.)
NOx, VOC,
PM, Toxics
NOx, VOC,
SOx, PM,
Toxics
NOx, VOC,
PM, Toxics
Chemistry
Meteorology
Atmospheric
Deposition
Climate
Change
INQUINAMENTO E FONTI DI EMISSIONI

7. L'inquinamento atmosferico è stato a lungo un problema, di solito associati con
l'ambiente urbano. Esempi degni di nota nella storia includono:
• 900 aC - Re Tukulti di commenti Egitto su odori provenienti da un impianto per
conglomerato bituminoso nella città di Hit, nei pressi di Babilonia;
• 400 aC - Ippocrate associa l'inquinamento atmosferico con le città;
• 61 dC - Scrittura di Roma, Seneca osserva che "non appena sfuggito l'atmosfera
opprimente della città, e da quel terribile odore di cucine puzzolenti, che quando è
in uso, riversare un pasticcio rovinosa di vapore e fuliggine, ho percepito a una
volta che la mia salute era stata riparata ";
• 852 - Londra è noto per la sua aria viziata e di Edimburgo si chiama "Auld Reekie" a
causa del fumo dai camini;
• 1273 - La prima legge di abbattimento fumi è emanata a Londra, facendo notare
che il carbone è "pregiudizievoli per la salute", e,
• 1542 - Juan Cabrillo Rodriquez vele a Los Angeles Bay. Dopo aver notato come il
fumo di incendi nativi americani in aumento e la diffusione riva dopo aver
raggiunto una inversione elevata, egli la chiama "La Baia dei fumi"
STORIA DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

8. Effects on human healthPollutant
Can cause respiratory problems, leading to chronic bronchitis, can cause
narrowing of the airways and can affect asthmatics.
Sulphur dioxide (SO2)
Interferes with blood's capacity to absorb and circulate oxygen. Worsens
emphysema, chronic bronchitis and other lung disease. Can affect those
suffering from heart disease and can have impacts on the central nervous
system.
Carbon monoxide (CO)
Can cause respiratory disorders such as altered lung function, lung tissue
damage, increased prevalence of acute respiratory illness. Young children
and asthmatics are most at risk.
Nitrogen dioxide (NO2)
Can aggravate chronic respiratory diseases and can cause permanent lung
damage. Can affect the eyes, nose and throat, as well as causing chest
discomfort, coughing and headaches.
Ozone (O3)
Can cause cancer, anemia and injury to bone marrow.Benzene (C6H6)
Can cause mental retardation, drowsiness and problems with the kidneys
and reproduction system. Long term exposure interferes with normal
development and functioning of the brain.
Lead (Pb)
Can cause acute respiratory disorders and decrements in lung function and
can lead to premature death.
Particulates (PM10)
Health effects are dependent upon the specific VOC, however a number of
VOCs are known or suspected to cause cancer.
Volatile organic compounds (VOCs)
QUALI SONO GLI INQUINANTI?

9. Le polveri si possono dividere in diverse classi, a seconda della
dimensione del diametro delle particelle
ultrafini: diametro minore o uguale a 0,1 μm (milionesimo di metro)
fini: diametro tra 0,1 a 2,5 μm
grossolane: diametro tra 2,5 a 10 μm
ultragrossolane: diametro maggiore a 10 μm
Questa classificazione è semplificata attraverso l'uso dei termini PM10
PM2,5 PM0,1 per indicare tutto il particolato con diametro inferiore o
uguale a 10, 2,5 e 0,1 micron.
DEFINIZIONE PM10

10. QUALI SONO I LIMITI NORMATIVI?
Inquinante Valore Limite
Periodo di
mediazione
Legislazione
Monossido di Carbonio (CO)
Valore limite protezione salute umana,
10 mg/m3
Max media giornaliera
calcolata su 8 ore
D.L. 155/2010
Allegato XI
Biossido di Azoto (NO2)
Valore limite protezione salute umana,
da non superare più di 18 volte per
anno civile,
200 µg/m3
1 ora
D.L. 155/2010
Allegato XI
Valore limite protezione salute umana,
40 µg/m3
Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XI
Soglia di allarme
400 µg/m3
1 ora
(rilevati su 3 ore consecutive)
D.L. 155/2010
Allegato XII
Biossido di Zolfo (SO2)
Valore limite protezione salute umana
da non superare più di 24 volte per anno
civile,
350 µg/m3
1 ora
D.L. 155/2010
Allegato XI
Valore limite protezione salute umana
da non superare più di 3 volte per anno
civile,
125 µg/m3
24 ore
D.L. 155/2010
Allegato XI
Soglia di allarme
500 µg/m3
1 ora
(rilevati su 3 ore consecutive)
D.L. 155/2010
Allegato XII
Particolato Fine
(PM10)
Valore limite protezione salute umana,
da non superare più di 35 volte per
anno civile,
50 µg/m3
24 ore
D.L. 155/2010
Allegato XI
Valore limite protezione salute umana,
40 µg/m3
Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XI

11. QUALI SONO I LIMITI NORMATIVI?
Inquinante Valore Limite Periodo di mediazione
Legislazion
e
(PM2.5)
FASE I
Valore limite, da raggiungere entro il 1° gennaio 2015,
25 µg/m3 Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XI
Particolato Fine
(PM2.5)
FASE II
Valore limite, da raggiungere entro il 1° gennaio 2020, valore indicativo
20 µg/m3 Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XI
Ozono (O3)
Valore obiettivo per la protezione della salute umana, da non superare più
di 25 volte per anno civile come media su tre anni,
120 µg/m3
Max media
8 ore
D.L. 155/2010
Allegato VII
Soglia di informazione,
180 µg/m3 1 ora
D.L. 155/2010
Allegato XII
Soglia di allarme,
240 µg/m3 1 ora
D.L. 155/2010
Allegato XII
Obiettivo a lungo termine per la protezione della salute umana, nell’arco di
un anno civile.
Max media
8 ore
D.L. 155/2010
Allegato VII
Valore obiettivo per la protezione della vegetazione, AOT40 (valori
orari)come media su 5 anni:
18.000 (µg/m3 /h)
Da maggio a luglio
D.L. 155/2010
Allegato VII
Obiettivo a lungo termine per la protezione della vegetazione, AOT40
(valori orari) :
6.000 (µg/m3 /h)
Da maggio a luglio
D.L. 155/2010
Allegato VII
Benzene (C6H6)
Valore limite protezione salute umana,
5 µg/m3 Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XI
Benzo(a)pirene
(C20H12)
Valore obiettivo,
1 ng/m3 Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XIII
Piombo (Pb)
Valore limite,
0,5 µg/m3 Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XI
Arsenico (Ar)
Valore obiettivo,
6,0 ng/m3 Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XIII
Cadmio (Cd)
Valore obiettivo,
5,0 ng/m3 Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XIII
Nichel (Ni)
Valore obiettivo,
Anno civile
D.L. 155/2010
Allegato XIII

12. 1920 1950 1970 1980 1990 2000
City Country Continental
Air Pollution Control in 21st Century
International
Los Angeles “photochemical smog”
Think
Globally
Act
Locally
EVOLUZIONE DEL CONTROLLO DALLA QA

13. Monitoraggio della qualità dell'aria è effettuata per:
1. valutare il grado di inquinamento,
2. garantire il rispetto della legislazione nazionale,
3. valutare le opzioni di controllo, e, fornire i dati per la modellazione della qualità
dell'aria.
4. Ci sono un certo numero di metodi differenti per misurare qualsiasi sostanza
inquinante, che variano in complessità, affidabilità e dettaglio di dati. Si va da:
• semplici tecniche di campionamento passivo, ad,
• dispositivi remoti altamente sofisticati di rilevamento.
Una strategia di monitoraggio dovrebbe esaminare con attenzione le opzioni per
determinare quale metodo è più appropriato, tenendo conto dei costi di investimento
iniziale, costi operativi, affidabilità dei sistemi, e la facilità di funzionamento.
MISURARE L’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

14. IT1201 –
LAZIO
IT1203 IT1204 IT1205IT1202IT1201
> LV+MOT > LV+MOT> LV+MOT > LV+MOT ≤ LV
Levels
assessed for
NO2 (annual
LV)
Source: 2005 Italian AQ Questionnaires
Ambient air quality ASSESSMENT:
An example of definition of zones - Lazio Region

15. LV
T* Time
Conc.
LV+MOT
LV
Piani e Programmi
Piani di Mantenimento
A
C
B
A B
GESTIONE DELLA QUALITA’ DELL’ARIA

16. Piani e programmi
Misure strutturali per raggiungere
il valore limite entro il periodo di
tempo specifico
Esempio di misure tipo
• Implementazione zone a ridotto accesso;
• Implementazione veicoli non inquinanti;
• Miglioramento del trasporto pubblico;
• Miglioramento gestione flotta veicoli
privati;
• Riduzione emissione ambito domestico;
Piani di Azione
Le misure da adottare a breve
termine, al fine di ridurre il
rischio e la durata delle soglie
di allarme di exeedences
Piani di Mantenimento
Gli Stati membri mantengono i livelli
degli inquinanti nelle zone e
agglomerati al di sotto dei valori limite
e si adoperano per preservare la
migliore qualità dell'aria ambiente
compatibile con lo sviluppo sostenibile
GESTIONE DELLA QUALITA’ DELL’ARIA

17. ANDAMENTO DELLE EMISSIONI IN EUROPA

18. ANDAMENTO DELLE EMISSIONI IN EUROPA

19. CONCENTRAZIONE PM10 IN EUROPA

20. CONCENTRAZIONE PM2.5 IN EUROPA

21. CONCENTRAZIONE NO2 IN EUROPA

22. QUALITA’ DELL’ARIA E STAZIONI ECCEDENTI IL LIMITE

23. CAUSA DEI SUPERAMENTI

24. RAPPORTO SULLA QUALITÀ DELL’ARIA DI MILANO E PROVINCIA ANNO 2008 ARPA LOMBARDIA
CONCENTRAZIONE DI PM10 NELLA PIANURA PADANA

25. MODIS il 17 marzo 2005 (Text and image courtesy of NASA's MODIS Land Rapid Response Team)MODIS il 17 marzo 2005 (Text and image courtesy of NASA's MODIS Land Rapid Response Team)
CONCENTRAZIONE PM10 PIANURA PADANA

26. CONCENTRAZIONE PM10 PIANURA PADANA

27. Italia è l’unico paese che supera le 600 unità ogni 1000 abitanti!
QUALE LA CAUSA?

28. ESPOSIZIONE ALL’INQUINAMENTO IN EUROPA

29. About 100 000 deaths a year could be linked to ambient air pollution in cities in the WHO
European Region, shortening life expectancy by an average of a year. The
number of casualties attributed to air pollution is comparable to the number
of fatalities from traffi c accidents, and its imprint is observed in all age groups,
including children (Valent et al., 2004).
IMPATTO DELL’INQUINAMENTO DELL’ARIA SULLA
SALUTE

30. INFLUENZA DELL’INQUINAMENTO SULLA SALUTE

31. INFLUENZA DELL’INQUINAMENTO SULLA SALUTE

32. INFLUENZA DELL’INQUINAMENTO SULLA SALUTE
Gain in life expectancy in months at 30 if PM2.5 concentrations did
not exceed the WHO-AQG (10 μg/m3). M. Pascal et al. / Science of
the Total Environment 449 (2013) 390–400

33. INQUINAMENTO ATM URBANO
ANDAMENTO GIORNALIERO

34. Zonizzazione Regione Toscana

35. Rete Regionale di monitoraggio
Toscana

36. Num. superamenti VL giorno PM10 negli anni

37. Media annuale PM10 negli anni

38. Andamento del PM10 negli anni FOCUS FIRENZE

39. Andamento del PM10 negli anni FOCUS FIRENZE

40. Andamento di NO2 focus FIRENZE

41. PM10 stazioni di fondo

42. Source apportionment PM10
ELEMENTAL COMPOSITION OF URBAN AEROSOL COLLECTED IN FLORENCE, ITALY
FRANCO LUCARELLIA, et al.
From the first results it is confirmed that traffic, because of both direct emission of exhaust and
soil dust raising, is the main source of atmospheric pollution in Florence.

43. Ci sono tre modi per ridurre le emissioni di inquinanti da traffico in città:
„
EVITARE CAMBIARE MIGLIORARE
Diminuire il
bisogno del
viaggio
Cambiare verso
forme di
spostamento più
sostenibili
Migliorare l’efficienza
energetica del
trasporto e la
tecnologia dei veicoli.
COME SI RIDUCONO LE EMISSIONI DA TRAFFICO?

44. Vicenza: V.E.LO.CE. (Vicenza Eco-Logistic Center)
All goods destined for the zone with limited traffic are sent to the VELOCE Eco-
logistical Centre of Vicenza’s historical city centre. The Centre then sees to the delivery
and pick-up of goods using only ecologically powered vehicles
BEST PRACTICES SELECTED: LOGISTIC SYSTEMS

45. PARIS AND LONDON
London : charging station
'I want to rapidly accelerate the uptake of electric vehicles and make London the
epicentre of electric driving in Europe. Increasing numbers of motorists are opting for
cleaner, greener electric transport, delivering a host of benefits to the driver including a
100 per cent Congestion Charge discount. This is set to deliver considerable
environmental benefits to our city.'
https://www.sourcelondon.net/map
Paris Autolib
Autolib’ is the first public service plan with electric vehicles to be developed in a large
European metropolis. An innovation in urban travel that will transform our experience of
cities.
https://www.autolib.eu/stations/

46. London
•Number of vehicles declined by 18%.
•Traffic delays cut by 25%.
•7-15% decrease of NOx, CO2 and
PM10 emissions.
BEST PRACTICES SELECTED: CONGESTION TAX

47. Francesco Petracchini
CNR Institute of Atmospheric Pollution Research
Email petracchini@iia.cnr.it
Web www.iia.cnr.it
Associazione Corrente in Movimento
Web site: www.correnteinmovimento.it
EUROPEAN COMMISSION’S SUSTAINABLE URBAN MOBILITY CAMPAIGN