Torino, 13 gennaio 2008

Nel corso di una tesi di laurea sono stati analizzati gli andamenti di alcuni inquinanti nel periodo freddo 2005-06 nell’area urbana di Torino, con lo scopo duplice di valutare l’efficacia dei provvedimenti di restrizione del traffico messi in atto dal comune di Torino nel periodo di ottobre e novembre 2005, e gennaio 2006, con targhe alterne e domeniche ecologiche, e gli effetti dell’incremento del traffico durante il periodo delle olimpiadi invernali del febbraio 2006. Alcuni risultati rilevanti del lavoro sono stati riassunti in un articolo inviato per la pubblicazione in questi giorni al Bollettino Geofisico, che può essere letto qui.

I dati meteorologici e chimici utilizzati per l’analisi provengono da tre diverse stazioni meteorologiche dell'ARPA Piemonte dislocate a Torino e provincia: in particolare, i valori di temperatura e pressione sono stati forniti dalle stazioni di Pino Torinese (ubicata sulla sommità di una nota collina torinese, nei pressi dell’Osservatorio Astronomico) e dei Giardini Reali (in pieno centro cittadino, vicino al Palazzo Reale), mentre quelli relativi a velocità del vento, precipitazioni, polveri sottili e biossido di azoto sono stati registrati dagli strumenti posti sul tetto dell’Ufficio d’Igiene in via della Consolata (a meno di 1 Km, in linea d’aria, dai Giardini Reali).
Il periodo preso in considerazione per l’analisi dell’andamento della concentrazione di inquinanti è da ottobre 2005 ad aprile 2006, comprensivo di 212 giorni totali.

Gli inquinanti studiati sono stati il PM10 (la sigla sta ad indicare il diametro delle polveri, inferiore a 10 micrometri) ed il biossido di azoto NO₂. Il primo si genera, oltre che per cause naturali (tra le quali: spray marino, erosione del suolo, attività vulcanica), anche per effetto di attività antropiche, come lavorazioni industriali, usura dell’asfalto, degli pneumatici dei mezzi di trasporto, dei freni, della frizione e dalle emissioni in genere degli autoveicoli (le emissioni dei motori diesel partecipano in misura maggiore rispetto ai veicoli a benzina). Il particolato di origine antropica include tutta una serie di metalli (tra cui piombo, nichel, zinco, rame, ferro, magnesio, cadmio, amianto), così come anche spore fungine, pollini, pesticidi e fertilizzanti, che hanno pesanti impatti sulla salute pubblica in quanto, date le loro ridotte dimensioni, sono facilmente inalabili e possono penetrare nei polmoni, causando problemi come allergie, asma, bronchiti, enfisemi e, talora, tumori. Il biossido di azoto si genera naturalmente in atmosfera per reazione chimica tra NO e O2, e NO è formato dall’azione dei batteri nel suolo. Inoltre, gli ossidi di azoto (NO, NO2, N2O, ecc…) sono generati in tutti i processi (anche di tipo industriale) di combustione per ossidazione, come, ad esempio, le emissioni presenti nei tubi di scarico dei mezzi di trasporto. 

I risultati dell'analisi giornaliera della concentrazione di PM10 e NO₂ sul periodo di 212 giorni preso in considerazione sono i seguenti. Per quanto riguarda il particolato sottile, la soglia posta dalla legge come limite di sicurezza a livello di valore medio giornaliero è di 50μgm^-3, mentre a livello di valore medio annuo è di 40 μgm^-3. Dall’analisi effettuata, risulta che la concentrazione media di ogni giorno della settimana è, in media, superiore al limite di legge; il giorno con la minore concentrazione è la domenica, con 76 μgm^-3, mentre quello con la concentrazione maggiore è il giovedì, con 98 μgm^-3. Il limite giornaliero di legge (50 μgm^-3) è stato superato ben 166 volte nel periodo (80 volte negli ultimi tre mesi del 2005, 86 volte nei primi quattro mesi del 2006). Una successiva analisi condotta esaminando i valori medi mensili degli interi anni 2005 e 2006 mostra che, nel 2005, il valore medio di PM10 è stato 65±26 μgm^-3, mentre nel 2006 è stato 67±34 μgm^-3, entrambi superiori al limiti annui di legge (40 μgm^-3).

L’analisi è stata condotta in seguito anche per il biossido di azoto, la cui soglia posta dalla legge come limite di sicurezza a livello di valore medio giornaliero è 200 μgm^-3, mentre a livello di valore medio annuo è 40 μgm^-3. In questo caso, il numero di giorni con valori medi superiori alla soglia di legge è inferiore: 16 giorni in tutto il periodo di 212 giorni esaminato, di cui ben 15 nei primi quattro mesi del 2006. Il giorno della settimana in cui la concentrazione di inquinante risulta più elevata è il giovedì, con 132 μgm^-3, mentre quello con la concentrazione minore è ancora la domenica, con 96 μgm^-3. Anche in questo caso, il valor medio relativo a tutto il 2005 è 96±20 μgm^-3, mentre quello del 2006 è 114±35 μgm^-3, ed entrambi sono superiori al valore di soglia (40 μgm^-3).

È poi stata verificata la presenza di una correlazione tra stabilità atmosferica (valutata dal gradiente verticale diurno di temperatura potenziale) e le concentrazioni di particolato e biossido di azoto. Nonostante la notevole dispersione dei dati, in media si riscontra un andamento lineare che correla i giorni con maggiore stabilità a concentrazioni mediamente maggiori per entrambi gli inquinanti, mentre i valori di concentrazione più bassi si riscontrano prevalentemente in condizioni di gradiente di temperatura potenziale negativo, quando c’è maggior rimescolamento. Si può anche osservare la presenza sporadica di valori di concentrazione molto elevati in concomitanza di gradienti di temperatura potenziale quasi nulla: l’analisi ha evidenziato che tali casi corrispondono a giorni nei quali le condizioni meteorologiche sono variate durante la giornata.

L'analisi ha inoltre mostrato che, in corrispondenza del verificarsi di precipitazioni, anche di piccola entità, ovvero di 3-4 mm cumulati sulla giornata, si ha un’immediata evidente diminuzione nella concentrazione di inquinanti, a causa del trasporto al suolo per il particolato, ed a causa di reazioni chimiche per il biossido di azoto, che è idrosolubile (si vedano gli eventi di particolare importanza in febbraio e nei primi giorni di marzo).

Anche i venti intensi (oltre 1.5 ms^-1 di valore medio diurno) determinano un effetto di diluizione dell’aria efficace ed immediato per entrambe le sostanze, ma, a differenza delle precipitazioni, la cui presenza provoca una diminuzione delle concentrazioni che tende a durare per svariati giorni dopo l’evento, per quanto riguarda il vento è possibile notare (ad esempio nel caso del 21 gennaio 2006, per quanto riguarda il biossido di azoto) quanto sia rapido lo ristabilirsi di alte concentrazioni di inquinanti anche un solo giorno dopo l’episodio di vento intenso.

Nel periodo di 212 giorni preso in considerazione per l’analisi dell’andamento della concentrazione di inquinanti, il comune di Torino ha adottato 9 volte dei provvedimenti di restrizione totale e parziale del traffico. In 6 giornate è stata imposta la circolazione nell’intero territorio comunale a targhe alterne (TA), mentre in tre giornate domenicali il traffico veicolare è stato bloccato completamente (domeniche ecologiche, DE). I 6 giorni TA sono condensati nel mese di gennaio 2006, mentre le 3 DE sono state ripartite ad ottobre 2005, a novembre 2005 ed a gennaio 2006.

I giorni in cui erano presenti restrizioni del traffico (TA o DE) hanno paradossalmente fatto registrare valori di inquinamento maggiori rispetto alle rispettive medie. Tale risultato ha probabilmente diverse motivazioni. Di sicuro, un fattore importante è che i provvedimenti di restrizione sono stati adottati in giorni fissi (TA il mercoledì ed il giovedì, DE la domenica), indipendentemente dalle condizioni atmosferiche, ed hanno avuto la durata di un solo giorno (DE) oppure di due giorni ma con restrizioni parziali (TA). Pertanto, non sono stati sufficienti a consentire un adeguato rimescolamento o un’adeguata diluizione dell’inquinamento già presente. Inoltre, in molti casi (TA) sono stati provvedimenti parziali, che di fatto non hanno prodotto una diminuzione del traffico pari al 50%, ma molto inferiore. Un’altra concausa potrebbe anche essere la maggiore frequenza dei passaggi dei mezzi pubblici (purtroppo in buona parte non ancora di alto standard ecologico) per il trasporto dei cittadini verso il centro.
In definitiva, quest’analisi dimostra che, pur riconoscendo il valore educativo ed informativo di tali provvedimenti, la loro efficacia strategica per la riduzione dell’inquinamento è pressoché nulla.

Statistiche PM10	Concentrazioni medie [μg/m-3]	Concentrazioni senza restrizioni [μg/m-3]	Concentrazioni con restrizioni [μg/m-3]
Lunedì	89 ± 7
Martedì	88 ± 8
Mercoledì	95 ± 10	90 ± 10	146 ± 6
Giovedì	98 ± 10	93 ± 10	142 ± 15
Venerdì	91 ± 7
Sabato	88 ± 8
Domenica	76 ± 7	73 ± 7	111 ± 14

Tabella 1

Medie per giorno della settimana relative alla concentrazione di PM10 calcolate su tutto il periodo considerato (seconda colonna), solo nei giorni senza restrizioni del traffico (terza colonna) e soltanto nei giorni di restrizioni del traffico (quarta colonna).

 

Statistiche NO2	Concentrazioni medie [μg/m-3]	Concentrazioni senza restrizioni [μg/m-3]	Concentrazioni con restrizioni [μg/m-3]
Lunedì	118 ± 9
Martedì	129 ± 11
Mercoledì	127 ± 10	120 ± 9	186 ± 48
Giovedì	132 ± 13	126 ± 14	174 ± 35
Venerdì	128 ±12
Sabato	111 ±8
Domenica	96 ± 7	92 ± 6	143 ±35

Tabella 2

Medie per giorno della settimana relative alla concentrazione di NO₂ calcolate su tutto il periodo considerato (seconda colonna), solo nei giorni senza restrizioni del traffico (terza colonna) e soltanto nei giorni di restrizioni del traffico (quarta colonna).

 

Infine, uno studio più approfondito è stato condotto sul periodo delle olimpiadi invernali, svoltesi a Torino nel febbraio 2006. In primo luogo, le medie mensili dei due inquinanti rilevate nel 2005 sono state confrontate con quelle relative al 2006. Il confronto mostra che le due serie presentano valori molto simili tra loro in tutti i mesi dell’anno, a partire da marzo, mentre si ha una netta differenza nei mesi di gennaio e febbraio, in cui le concentrazioni risultano molto maggiori nel 2006. L’analisi meteorologica non ha evidenziato particolari anomalie in nessuno dei due anni, al di là delle consuete fluttuazioni interannuali, per cui la differenza riscontrata è sostanzialmente imputabile ad emissioni diverse avvenute nei due periodi.

A tale proposito, si sottolinea come, in tali giorni, numerosissimi convogli di sportivi, giornalisti ed appassionati si siano riversati in città, congestionando notevolmente il traffico (e, apparentemente, anche i polmoni dei torinesi). 

Si può rilevare, inoltre, che, nel febbraio 2005, si erano rilevati, in media, 84.4 μgm^-3 di PM10 e 101.4 μgm^-3 di NO2, mentre nel 2006 gli stessi valori sono rispettivamente 114.8 μgm^-3 e 168.4 μgm^-3. Osservando le concentrazioni giornaliere, si notano dei picchi di concentrazione dei due inquinanti durante le giornate olimpiche mai rilevati nel resto dell’anno: in particolare, il 16 febbraio 2006 sono stati superati 400 μgm^-3 di biossido di azoto e 250 μgm^-3 di PM10.

In definitiva, lo studio dimostra come le concentrazioni di particolato e biossido d'azoto durante i mesi invernali a Torino hanno valori molto alti che superano i limiti di legge, e che i provvedimenti di restrizione parziale o totale del traffico di breve durata non hanno effetto sulla concentrazione degli inquinanti, per ridurre la quale servono provvedimenti più duraturi. 

Per quanto riguarda le olimpiadi invernali del 2006, di fronte all'evidente successo sportivo, turistico e di immagine ottenuto dalla città, va evidenziato anche l'aspetto meno felice dell'aumento vertiginoso dell'inquinamento atmosferico causato sicuramente, almeno in parte, dall'abnorme incremento del traffico urbano. 

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