L’effetto sulla qualità dell’aria nel Lazio dell’emergenza COVID-19 in aprile

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Durante i mesi di marzo e aprile 2020 a causa dell’emergenza sanitaria COVID-19, tuttora in corso, sono stati emanati dei provvedimenti da parte del Governo e delle Regioni, che hanno previsto, tra l’altro, la sospensione di pressoché tutte le attività socio-economiche, produttive e culturali (scuole, attività ludico ricreative, commerciali etc.), per limitare la trasmissione dell’infezione tra gli individui, e hanno conseguentemente diminuito gli spostamenti sul territorio incidendo sul traffico veicolare, determinandone una notevole riduzione. Gli effetti dei provvedimenti del lockdown e i profondi cambiamenti dello stile di vita delle persone hanno certamente influito sulla qualità dell’aria della regione Lazio.

Allo scopo di studiare tali effetti l’ARPA Lazio ha realizzato una prima analisi dei dati raccolti dalla rete di monitoraggio della qualità dell’aria nei mesi di marzo [vedi articolo precedente] e aprile 2020, analisi che dovrà essere necessariamente approfondita alla luce di ulteriori dati e informazioni, delle analisi di laboratorio che saranno effettuate sui campioni di particolato e della definizione degli scenari di emissione.

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È necessario evidenziare che la concentrazione degli inquinanti in atmosfera è determinata da una serie di elementi tra i quali le emissioni dirette dovute alle diverse sorgenti (trasporto, riscaldamento civile, industria, agricoltura, …), la trasformazione chimico-fisica delle sostanze presenti in aria e la meteorologia. L’influenza di questi fattori è ancora più marcata quando si analizzano gli inquinanti che presentano anche una natura secondaria (inquinanti che si formano in atmosfera tramite delle reazioni chimiche tra le varie sostanze presenti).

Ne consegue che analisi semplificate e basate sul confronto di periodi temporali diversi, sia per quanto riguarda le emissioni che le caratteristiche meteorologiche, possono portare a conclusioni poco solide e talvolta in contrasto con la “comune percezione” che alla riduzione delle emissioni debba corrispondere una drastica diminuzione delle concentrazioni delle sostanze inquinanti.

L’analisi dei dati mostra un andamento di diminuzione degli inquinanti che è frutto dei diversi fattori descritti. La quantificazione del peso di un fattore rispetto all’altro, alla luce delle attuali conoscenze, non può essere definita ed è comunque variabile a seconda dell’inquinante e dell’arco temporale dell’analisi (la distribuzione percentuale del peso di ciascun fattore può essere diversa da un giorno all’altro).

Il lockdown ha determinato una significativa riduzione delle emissioni legate al settore dei trasporti, che risulta chiaramente dalla diminuzione delle concentrazioni degli inquinanti legati direttamente al traffico (monossido di azoto, benzene, in parte biossido di azoto e particolato).

Biossido di azoto

Confrontando i dati misurati con le medie dei mesi di marzo ed aprile degli ultimi quattro anni (2016- 2019) emerge una significativa riduzione del biossido di azoto (NO2) misurata nelle stazioni urbane da traffico. La diminuzione delle concentrazioni è maggiore nel mese di aprile rispetto al mese di marzo.

La riduzione media del periodo marzo-aprile 2020 rispetto agli ultimi quattro anni è stata del 56% nelle stazioni dell’Agglomerato di Roma, del 51% nella Valle del Sacco, del 75% nella zona Appenninica e del 41% in quella Litoranea.

Analizzando i dati delle singole stazioni abbiamo che a Roma presso la stazione di Francia si è avuta una riduzione del 55% a marzo e del 65% a aprile; a Tiburtina del 44% a marzo e del 61% ad aprile; presso la stazione di Fermi a aprile la riduzione è stata del 68%.
Nella Valle del Sacco si è avuta, ad aprile, una diminuzione del 68% a Cassino e del 56% a Ceccano, mentre a Rieti la riduzione è stata pari al 90%.

Si riporta di seguito l’andamento orario di NO2 della stazione di Tiburtina (Roma) per i mesi di marzo e aprile degli ultimi cinque anni: per rendere più chiare le differenze si riportano come area (colore verde) delimitata dai valori minimo e massimo i valori per gli anni 2016-2019 e come linea continua in rosso i valori monitorati per l’anno in corso.

Benzene

Nelle 8 stazioni urbane da traffico della rete regionale di monitoraggio si ha nei mesi di marzo e aprile un’evidente riduzione del benzene rispetto agli anni 2016-2019 e questo in tutte le stazioni ad eccezione di quelle della zona Litoranea.

Particolato – PM10

Per quanto riguarda il particolato (PM10), confrontando le concentrazioni giornaliere con quelle caratteristiche del periodo misurate negli anni precedenti e osservando l’andamento delle stesse nel mese di marzo 2020, non sembra emergere la stessa drastica diminuzione osservata per gli inquinanti gassosi.

Nel mese di aprile, invece, la riduzione del PM10 appare con maggiore evidenza e si rileva in quasi tutte le stazioni urbane da traffico del Lazio.

PM10 / Roma Capitale

Per comprendere quanto il lockdown abbia inciso nella città di Roma sulle concentrazioni di PM10, sono state effettuate diverse analisi finalizzate a tenere conto della complessità di un’area urbana che presenta una grande estensione territoriale, un diverso grado di urbanizzazione a seconda delle zone, una molteplicità di sorgenti di emissione.

  • Analisi dati giornalieri della stazione da traffico di Fermi

Gli andamenti giornalieri del PM10 del quinquennio 2016-2020 sono legati alla stagionalità del periodo. Nel grafico riferito al mese di marzo non sembra evidenziarsi una correlazione tra i valori di PM10 e l’adozione dei provvedimenti dovuti all’emergenza COVID-19. Si notano, infatti, i due picchi delle giornate del 29 e 30 marzo che sono, in realtà, dovuti all’apporto di polveri di origine desertica (naturali).
Nel mese di aprile, soprattutto nella seconda metà, le concentrazioni registrate sono inferiori a quelle relative agli anni 2016-2019.

  • Analisi dei dati delle stazioni di monitoraggio interne e esterne al G.R.A.

Nel comune di Roma sono presenti 13 stazioni di monitoraggio, di cui dieci all’interno del Grande Raccordo Anulare (GRA), localizzate, in generale, in aree fortemente antropizzate con la presenza di sorgenti locali di inquinanti, e tre all’esterno del GRA.
Nel mese di marzo 2020 il PM10, nelle stazioni all’interno del GRA, mostra un generale decremento rispetto agli anni passati. Durante il mese di aprile in tutte le tredici stazioni si è riscontrata una diminuzione rispetto agli anni precedenti (2016-2019).

Per le stazioni interne al G.R.A. la riduzione media del periodo marzo-aprile 2020 rispetto agli ultimi quattro anni è stata del 14%.

  • Analisi delle concentrazioni orarie della stazione di Tiburtina

Anche l’analisi dell’andamento delle concentrazioni orarie per il PM10 della stazione di Tiburtina conferma gli andamenti descritti in precedenza.

Il tratto rosso rappresenta l’andamento per l’anno in corso, mentre l’area verde rappresenta la forchetta (ossia l’intervallo tra il valore minimo e quello massimo) in cui si sono distribuiti i valori degli anni precedenti (2016 e il 2019). I quattro grafici riportati mostrano gli andamenti dei primi mesi dell’anno. Dall’analisi emerge che il mese di gennaio 2020 ha avuto un’alta concentrazione di PM10, nei mesi di febbraio e marzo gli andamenti dell’anno in corso sono molto simili a quelli degli anni precedenti, mentre per il mese di aprile l’andamento del PM10 è più basso rispetto agli anni 2016- 2019.

  • Analisi sito-specifica (stazione da traffico vs. stazione rurale)

Per approfondire ulteriormente gli effetti delle limitazioni sulle concentrazioni delle polveri nell’aria urbana di Roma è stata effettuata una diversa analisi, considerando le peculiarità sito-specifiche di alcune centraline. Sono stati analizzati i dati di due stazioni di monitoraggio del territorio del comune di Roma: la stazione di monitoraggio da traffico di Fermi e la stazione di tipo rurale di Castel di Guido, situata in un’area scarsamente antropizzata.

Nei mesi di marzo e aprile la stazione Fermi ha messo in evidenza, rispetto allo stesso periodo dei quattro anni precedenti, una concentrazione media più bassa, la stazione di Guido ha evidenziato una concentrazione media più alta.

Nel corso del 2020 si osserva come la differenza percentuale tra le due stazioni, in particolare a partire dalla seconda metà di marzo, si sia ridotta notevolmente, ad indicare una minore differenza tra una stazione le cui concentrazioni di PM10 sono fortemente condizionate dalle emissioni locali ed un’altra che non presenta sorgenti locali significative ed è più legata al fondo regionale.

Conclusioni

Il lockdown ha determinato una significativa riduzione delle concentrazioni degli inquinanti in tutta la regione e in modo particolare nelle aree urbane e nella città di Roma.

La limitazione degli spostamenti ha causato un forte calo delle emissioni legate al settore dei trasporti, che risulta chiaramente dalla diminuzione delle concentrazioni degli inquinanti legati direttamente al traffico (monossido di azoto, benzene, in parte biossido di azoto e particolato). L’andamento di diminuzione degli inquinanti, già presente nel mese di marzo, appare in modo ancora più evidente ad aprile.

Nell’ambiente urbano di Roma, nella centralina di Fermi, stazione da traffico che negli ultimi anni ha registrato i valori più elevati, l’abbattimento registrato per il benzene a marzo è stato del 60%, mentre nel mese di aprile è stato del 74%.

La riduzione media del biossido di azoto del periodo marzo-aprile 2020 rispetto agli ultimi quattro anni è stata del 56% nelle stazioni dell’Agglomerato di Roma, del 51% nella Valle del Sacco, del 75% nella zona Appenninica e del 41% in quella Litoranea.
Nella città metropolitana di Roma per le quattro stazioni urbane da traffico, l’abbattimento dell’NO2 rispetto ai quattro anni precedenti, nel mese di marzo varia dal 55% di Francia al 44% di Tiburtina, mentre nel mese di aprile la variazione è più marcata, difatti per la stazione di Francia è stata del 65%, a Tiburtina del 61 %, mentre la stazione di Fermi ha raggiunto l’abbattimento maggiore (68%).

La riduzione si è verificata anche nelle altre tre zone della regione: nella Valle del Sacco l’abbattimento varia dal 45% di Cassino al 41% di Ceccano per il mese di marzo, mentre ad aprile varia dal 68% al 56% (sempre per Cassino e Ceccano).

Il meccanismo di formazione delle polveri è molto complesso e la loro concentrazione in aria è fortemente influenzata dalla variabile meteorologica. Il particolato atmosferico può sia essere emesso direttamente in atmosfera (primario), ad esempio dalle auto, dalle caldaie o dalle fabbriche, sia formarsi mediante la reazione tra altri inquinanti presenti in atmosfera (secondario) e dovuti anche questi a sorgenti di varia natura. Inoltre può trovarsi in aria anche a causa di trasporto o di “risospensione” (le polveri inquinanti infatti, una volta depositate, possono essere nuovamente disperse nell’aria a causa di diversi effetti meccanici e tale fenomeno è legato alla tipologia di strada, alle condizioni meteo, alla velocità e al peso del veicolo).
La diminuzione delle concentrazioni di PM10 nel Lazio è stata a marzo meno drastica rispetto a quella degli altri inquinanti e più evidente nel mese di aprile.

Da una prima analisi dei dati del comune di Roma, prendendo in considerazione in particolare le stazioni da traffico, emerge un avvicinamento delle concentrazioni di PM10 rilevate nell’area urbana a quelle rilevate in aree rurali più prossime all’urbe.

La riduzione media del periodo marzo-aprile 2020 rispetto agli ultimi quattro anni delle stazioni interne al G.R.A. è stata del 14%.

Nella tabella seguente si riporta la media del PM10 in μg/m3 misurata negli ultimi anni in alcune stazioni del comune di Roma.

La dipendenza del particolato dalle variabili meteorologiche, la sua natura di inquinante primario e secondario, i fenomeni di trasporto e risollevamento dello stesso rendono sicuramente necessari ulteriori approfondimenti.

La particolare situazione generata dall’emergenza COVID-19 rappresenta un evento mai verificato in precedenza, che permetterà – al termine di questo periodo – di approfondire lo studio della qualità dell’aria e potrà fornire utili elementi per la valutazione dei provvedimenti a breve e medio termine che vengono adottati dalle diverse Autorità per la riduzione dell’inquinamento.

Importanti risposte e indicazioni saranno disponibili al termine del progetto di ricerca denominato PULVIRUS che sarà realizzato dall’alleanza scientifica fra ENEA, Istituto Superiore di Sanità e Sistema Nazionale per la Protezione Ambientale (composto da ISPRA e dalle Agenzie Regionali del Sistema Nazionale per la Protezione dell’Ambiente). L’ARPA Lazio è direttamente coinvolta nel progetto essendo, insieme con l’ISS, l’ENEA, l’ISPRA e le ARPA di Lombardia, Emilia Romagna, Piemonte e Veneto, uno degli enti della cabina di regia.

Qui il documento integrale
Qui la sintesi

A cura di:
Dipartimento stato dell’ambiente
Servizio qualità dell’aria e monitoraggio degli agenti fisici
ARPA Lazio

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