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GABRIELE ZANINI - Responsabile Divisione Modelli e Tecnologie per la Riduzione degli Impatti Antropici e dei Rischi Naturali
L’inquinamento atmosferico: principali sorgenti, tendenze, effetti, efficacia delle politiche per la riduzione delle concentrazioni
Solbiate Olona, 25 marzo 2017, TESLA REVOLUTION 2017
Inquinamento atmosferico
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• è il maggiore rischio ambientale per la salute umana: nel 2012 nel mondo, 7 milioni di morti premature (12% del totale) (WHO, 2015)
• in Italia, nel 2014, 84400 morti premature da PM2.5, NO2, O3
(EEA, 2016)
• principali patologie: tumore al polmone, infarto, ischemia, asma, malattie respiratorie acute e croniche
• costi: In Italia, nel 2010, 97 miliardi US$ (per le morti premature), 4.7% del annuale (WHO, 2015)
La situazione attuale in Europa
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• PM trend in riduzione ma 17 Paesi hanno problemi sul rispe6o dei limi7 • Ancora mol7 problemi locali per NO2 • O3 concentrazioni di picco in calo ma concentrazioni di background in aumento
Fotochimica fase gassosa
Emissioni particolato inorganico primarie
( polveri, ceneri, etc) Vapori organici semi-volatili
Gas organici primari
Sale marino
Emissioni di NH3 Emissioni di NOx
H2SO4
Emissioni di SO2
Fotochimica fase gassosa
Emissioni primarie di H2SO4
H2O HNO3
Emissioni particolato organico primarie
( OC, EC)
Fotochimica fase gassosa
La complesa natura del particolato atmosferico
Progetto VIIAS
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tassi di mortalità da PM2.5
per 100000 abitanti. Elaborazioni da concentrazioni modello MINNI.
Andamento delle emissioni dal 1990
La nuova Direttiva NEC (National Emission Ceiling)
La nuova Direttiva NEC (National Emission Ceiling) definisce, per ogni Stato Membro, gli impegni di riduzione d e l l e e m i s s i o n i a t m o s f e r i c h e antropogeniche di SO2, NOX, COVNM, NH3 e PM2.5, e impone l'elaborazione, l'adozione e l'attuazione di programmi nazionali di controllo dell'inquinamento atmosferico e il monitoraggio degli effetti di tali inquinanti. Tali limiti alle emissioni hanno l’obiettivo di conseguire livelli di qualità dell’aria che non comportino impatti negativi e rischi significativi per la salute umana e l’ambiente.
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Con gli scenari attuali non verranno rispettati gli obiettivi di riduzione delle emissioni 2030, rispetto all’anno base 2005, di PM2.5, COVNM e NH3
Politiche e misure: il tool di ottimizzazione
Nelle più recenti politiche ambientali sulla qualità dell’aria, dalla revisione del protocollo di Göteborg alla revisione della Direttiva NEC, gli obiettivi di riduzione delle emissioni sono stati sempre stimati avendo come obiettivo la riduzione degli impatti negativi dell’inquinamento sulla salute e gli ecosistemi.
Lo strumento di ottimizzazione sviluppato da ENEA, in collaborazione con IIASA, consente di determinare costi, misure e riduzione delle emissioni inquinanti a livello regionale a partire da un obiettivo di tipo sanitario o ambientale. Nell’esempio 2 scenari per l’anno 2030:
- CONC - HEALTH
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Risultati ottimizzazione in termini di costi aggiuntivi totali sullo scenario baseline (BL) in M€/anno per l’anno 2030
Scenario CONC: target di riduzione direttamente sulle concentrazione di PM2.5 tale da individuare lo scenario di minor costo che raggiunga il valore
obiettivo di 20 µg/m3 Scenario HEALTH: target in termini di riduzione dell’esposizione tale che l’esposizione totale nazionale sia la stessa nei due scenari
Entrambi gli scenari elaborati mostrano che per ridurre le concentrazioni di PM2.5 al 2030 sono necessarie misure di riduzione delle emissioni di PM2.5 primario ma anche misure di riduzione delle emissioni di NH3. Lo strumento fornisce indicazioni sulle possibili misure che potrebbero essere adottate a livello regionale e i relativi costi totali.
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Politiche e misure: il tool di ottimizzazione
Lo strumento di ottimizzazione oltre ad individuare costi, misure e riduzione delle emissioni a livello regionale, restituisce per ogni scenario (baseline, di policy e di massima penetrazione tecnologica) la riduzione dell’aspettativa di vita (in mesi) legata alle concentrazioni di PM2.5 con una risoluzione spaziale orizzontale di 20 km.
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Risultati ottimizzazione in termini di misure per ridurre le emissioni al 2030 rispetto al baseline 2030
Mesi di vita persi dovuti alle concentrazioni di PM2.5 nello scenario di riferimento 2030
(risoluzione 20 km)
Mesi di vita guadagnati nello scenario ottimizzato HEALTH al
2030 (risoluzione 20 km)
Politiche e misure: il tool di ottimizzazione
Esempio studio IIASA nel 2009 sulla base di 70 stazioni di monitoraggio
per stimare sorgenti di particolato: - circa il 42% delle concentrazioni proviene da sorgenti nazionali
(soprattutto di origine secondaria – traffico, agricoltura e industria) - circa il 35% da sorgenti urbane/stradali (soprattutto primario –
traffico/riscaldamento) - circa 23% contributo naturale e internazionale Politiche di coordinamento regionali/nazionali sono fondamentali
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Misure... A quale scala?
Source: IIASA – GAINS model
Le misure nazionali per Accordo Bacino Padano prevedono misure nei seguenti settori: - Risca ldamento c i v i l e (dec re to
certificazione apparecchi combustione biomasse);
- Certificazione energetica degli edifici;
- Trasporto stradale (riduzione limiti
velocità autostradale, diffusione auto elettrica (3.5% 2020 e 13.6% 2030));
- Industria (limiti agli impianti industriali
alimentati a biomassa legnosa); - Agricoltura.
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Risultati modello MINNI risoluzione orizzontale di 4 km. Concentrazione media PM2.5 Misure Nazionali per Accordo Bacino Padano
BL 2020 BP 2020
BL 2030 BP 2030
Domanda finale di energia per auto passeggeri EU28 13
EV-Mid EV-High
Specific Contract Number 3411/B2015/EEA.56219: Assessing the status of electrification of the road transport passenger vehicles and potential future implications for the environment and European energy system
Fig 1 e 2: Emissioni TTW evitate settore auto in base a penetrazione auto elettrica - EU28 aggregati Fig 3 e 4: Emissioni addizionali settore energia in base a penetrazione auto elettrica - EU28 aggregati.
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Effetti diffusione auto elettrica.
1-2 2
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Specific Contract Number 3411/B2015/EEA.56219: Assessing the status of electrification of the road transport passenger vehicles and potential future implications for the environment and European energy system
Se venissero sostituite tutte le auto convenzionali con auto e le t t r iche, i p rob lemi d i congestione e di occupazione d e i v o l u m i u r b a n i n o n cesserebbero. Occorre cambiare modalità di trasporto !!
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Effetti diffusione auto elettrica.
1-2 2
3-4 4
Fonte ISTAT. Elaborazione Fondazione Sviluppo Sostenibile 2017
