Emissioni:
aggiornamento inventario nazionale ISPRA 2005
ed integrazioni
Paola Radice, Bologna 4 marzo 2010
Novità nella versione “febbraio 2010”
dell’inventario nazionale ISPRA2005
(comunicazione ISPRA)
“La presente nota riporta le modifiche apportate alla versione precedente (dicembre 2008) del database
delle emissioni provinciali (2005). Le modifiche si sono rese necessarie in seguito ad una serie di
aggiornamenti delle metodologie di stima o per acquisizione di nuovi dati per le varie attività. In
generale, in presenza di differenze ritenute significative, sono state aggiornate le emissioni nazionali
secondo la procedura di revisione della serie storica in accordo con l’aggiornamento dell’inventario
nazionale. Di seguito è riportata una tabella con le principali modifiche apportate:
•07 (Traffico stradale): Nuove stime con Copert IV per tutte le sostanze (1990-1995-2000-2005)
•0804-0805 (Porti e Aeroporti): Nuove stime per tutte le sostanze (1990-1995-2000-2005)
•030311 (Cementifici): Tutte le sostanze (2000-2005).”
(ulteriori variazioni riscontrate)
•030311: in realtà sembra essere una riassegnazione sui diversi impianti le emissioni totali non mi
sembra varino
•030302 Processi di combustione con contatto - Forni siderurgici di riscaldamento successivo:
aumento del CO a livello nazionale del 323% , -4% per i NMVOC e +2% per NOX, PM10 e SO2 (la
variazione è applicata in modo omogeneo su tutte le province);
•La variazione complessiva del 2% del macrosettore 5 (gestione combustibili) è dovuto ad un aumento del
4% di tutte le province interessate dall’attività 050603 (reti di distribuzione);
•La variazione del 21% del biossido di zolfo nel macrosettore 9, è dovuta essenzialmente all’attività
090203 (torce di raffineria) le cui emissioni sono state aumentate tutte in modo omogeneo
Confronto versioni – totali emissivi a scala nazionale
4000000
3500000
3000000
Altre sorgenti e assorbimento
Agricoltura
tonnellate/anno
2500000
Tratt.smalt.rifiuti
Altre sorgenti mobili
2000000
Trasporto su strada
Solventi
Combustibili fossili/ geotermia
1500000
Processi produttivi
Comb. nell’industria
1000000
Comb.non industriale
Prod. Energia
500000
0
dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10 dic-08 feb-10
CO
NMVOC
NH3
NOX
PM10 x10
SO2
Confronto emissioni stimate nelle diverse versioni dell’inventario nazionale
Confronto versioni – totali emissivi a scala nazionale
CO
0%
0%
1%
0%
Prod. Energia
Comb.non industriale
Comb. nell’industria
Processi produttivi
Combustibili fossili/ geotermia
Solventi
Trasporto su strada
Altre sorgenti mobili
Tratt.smalt.rifiuti
Agricoltura
Altre sorgenti e assorbimento
-12%
-17%
0%
0%
0%
NMVOC
0%
0%
0%
0%
2%
0%
8%
-11%
0%
0%
0%
Totale complessivo
-8%
1%
NH3
0%
0%
0%
0%
NOX
0%
0%
0%
0%
15%
-2%
0%
0%
0%
21%
-16%
0%
0%
0%
PM10
0%
0%
0%
0%
0%
0%
-13%
-8%
0%
0%
0%
1%
6%
-5%
SO2
0%
0%
0%
0%
1%
-31%
21%
0%
0%
Variazione percentuale tra le diverse versioni dell’inventario nazionale
Variazioni dei singoli settori - Traffico
CO
-12%
NMVOC
8%
NH3
15%
NOX
21%
PM10
-13%
SO2
1%
700000
600000
tonnellate/anno
500000
400000
moto
ciclomotori
comm.pesanti
300000
comm.leggeri
auto
200000
100000
0
dic-08 feb-10
dic-08 feb-10
dic-08 feb-10
dic-08 feb-10
dic-08 feb-10
dic-08 feb-10
CO/10
NMVOC
NH3
NOX
PM10 x10
SO2 x100
Variazioni dei singoli settori - Traffico
100%
80%
60%
40%
urbane
20%
extraurbane
autostrade
0%
-20%
-40%
-60%
CO
NMVOC
NH3
NOX
PM10
SO2
Variazioni dei singoli settori - Porti
Le “attività da diporto” (08040202) e la “pesca” (080403) rimangono invariate
Modifiche nella stima delle sostanze delle “attività portuali” (08040201)
Compare il dato emissivo (08040201) per la provincia di Agrigento, Campobasso, Chieti, Cosenza,
Crotone, Foggia, Gorizia, Grosseto, Imperia, Latina, Lecce, Messina, Oristano, Pescara,Ragusa, Rimini,
Salerno, Trieste, Udine e Vibo Valentia
Trasporto marittimo nazionale
Pesca nazionale
08040201
080402 08040202
080403
TOTALE
CO
-92%
0%
-24%
NMVOC
-89%
0%
-12%
NH3
-12%
0%
-11%
NOX
66%
0%
64%
PM10
-41%
0%
-39%
SO2
-15%
0%
-15%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
-23%
-12%
-9%
47%
-29%
-15%
Variazioni dei singoli settori - Aeroporti
Modifica nelle attività presenti: il traffico internazionale non esiste più (080502 e 080504)
Compare la provincia di Biella
Scompare il dato sulla provincia di Grosseto
Modifiche nella stima delle sostanze
Compare il PM10 (108 tonnellate) per la categoria 080503
CO
Traffico aereo nazionale <1000m
Traffico aereo internazionale <1000m
Traffico aereo nazionale >1000m
Traffico aereo internazionale >1000m
dic-08
2229
4215
1044
4042
feb-10
2659
TOTALE
11531
3694
Traffico aereo nazionale <1000m
Traffico aereo nazionale >1000m
TOTALE
1035
NMVOC
dic-08
feb-10
492
920
1211
290
259
1779
3771
080501
080503
1179
NOX
dic-08
2463
3936
9463
48992
feb-10
1752
64854
9252
7499
PM10
dic-08
feb-10
120
13
279
109
398
122
SO2
dic-08
202
319
646
3258
feb-10
150
4424
695
544
CO
19%
-1%
NMVOC
87%
-10%
NOX
-29%
-21%
PM10
-89%
SO2
-26%
-16%
13%
51%
-22%
2%
-18%
Integrazione delle informazioni relative alle sorgenti puntuali
Informazioni presenti nel database fornito dal Ministero:
Coordinate
Classe di attività SNAP
Emissioni
Per la simulazione MINNI 2005 è stata fatta un’associazione (dove possibile) di:
Nome impianto
Parametri di un “camino”
Aggiornamenti:
Raccolta dei dati (Giuseppe Cremona) delle Autorizzazioni Integrate Ambientali
di competenza Nazionale, grazie ai quali è stato possibile caratterizzare gli
impianti con i camini effettivamente esistenti.
Per mantenere omogeneità con i dati delle emissioni diffuse, si è scelto di
mantenere le emissioni indicate nella tabella iniziale ed usare i parametri
esclusivamente per la spazializzazione.
Integrazione delle informazioni relative alle sorgenti puntuali
Esempio: regione Lombardia
Punti di emissione nel database di partenza (db MINNI2005): 47
Punti di emissione nel database ottenuto: 109
Il database che useremo è dato da:
- impianti:MINNI2005
- camini: dati AIA
- emissioni: MINNI
- distribuzione sui camini: (in base alle portate espresse in) dati AIA
-caratteristiche camini: dati AIA
Esempio di problemi riscontrabili:
• non sempre l’assegnazione del camino alla rispettiva classe SNAP è immediata, ad esempio per la raffineria
ENI di Sannazzaro de' Burgundi; si decide di assegnare le emi del macro 1 ai camini di 100 e 120m, al 9 i
camini descritti come torce di emergenza S22 ed S23 e al macro 4 i camini con h > 40 m
per la raffineria di Cremona la distribuzione è inizialmente fatta in base alle temperatura; le emissioni da
torcia le assegno ai camini con tempertaura >800K
• per lo stabilimento di mantova della POLIMERI EUROPA S.p.A., le emissioni della caldaia è stata
assgenata al camino più alto (con portata magggiore), mentre le emi delle diverse attività sono state
sommate e distribuite in base alle portate dei camini
• per la raffineria IES Italiana Energia e Servizi S.p.A. di Mantova le emissioni del settore 090203 vengono
assegnate al camino "torcia" (di cui ho identificato le coordinate esatte) caratterizzato esclusivamente
dall'altezza, quelle dello 010300 al camino più alto, mentre le emi restanti sono state sommate e distribuite in
base alle altezze dei camini
• le caratteristiche dell' EniPower Mantova S.p.A. le ho assegnate (per similitudine di
coordinate...sbagliate, nel senso che nel db APAT l'impianto finisce nel "lago inferiore")
all'impianto 73 (nel file originale), che aveva però SNAP 030100
• Il TU di brescia non compare nè nell'elenco MINNI (così sembra) né in quello delle autorizzazioni ambientali
Possibili integrazioni
LEGNA
Riferimento: Studio APAT-ARPA Lombardia (2008)
Si stimano circa 19000 tonnellate di legna utilizzate
Studio APAT-ARPA Lombardia (2008) (tonnellate/anno)
Camino aperto
Stufa tradizionale, camino chiuso o inserto
Stufa o caldaia innovativa
Stistema BAT a legna o stufa a pellets
Emissioni totali
CO
NMVOC
603697 603697
645518 129104
23563
5839
5974
635
1278752 739274
NH3
0
0
0
0
0
NOX
7479
7998
626
485
16588
PM10
53425
28563
1564
373
83925
SO2
1389
1485
136
97
3107
Inventario nazionale ISPRA2005 (tonnellate/anno)
Comb.non industriale
Comb.non industriale - legna
Tratt.smalt.rifiuti
Tratt.smalt.rifiuti - comb.arbusti
Totale complessivo
CO
478948
436651
295737
295635
NMVOC
55002
34932
25250
14126
3515198 1391863
NH3
0
8248
413887
NOX
95020
4658
14814
14076
PM10
20489
18141
13047
13004
SO2
18973
1184183
163226
2863205
10521
Possibili integrazioni
LEGNA
1400000
90000
80000
1200000
70000
1000000
tonnellate/anno
tonnellate/anno
60000
800000
600000
ISPRA2005 riscaldamento legna
ISPRA2005 riscaldamento legna - comb.arbusti
EF e ATTIVITA' -Studio APAT-ARPAL
40000
EF (INEMAR PIEM) e ATTIVITA' (Studio APAT-ARPAL)
30000
400000
000
20000
200000
10000
000
000
50000
0
0
CO
NMVOC
NOX
PM10
SO2
000
ISPRA2005 riscaldamento legna
ISPRA2005 riscaldamento legna - comb.arbusti
000
EF e ATTIVITA' -Studio APAT-ARPAL
EF (INEMAR PIEM) e ATTIVITA' (Studio APAT-ARPAL)
000
Possibili integrazioni
RISOSPENSIONE DA TRAFFICO
Approccio EPA (AP 42) del modello emissivo “paved roads” (Draft,agosto 2003)
Er = [k X ((sL/2)^0.65) x (W/3)^1.5 -C x (1- p/4N)
Er= fattore di emissione [g/(veicolo km)]
k
g/(veicolo km)
AUTO
LEGGERI
PESANTI
MOTOCICLI
costante
4.6
sL
g/m2
0.02
0.02
0.015
0.25
W
tonnellate
1.13
3.35
13
0.3
Silt Load, indica il “grado di pulizia” della strada;
per i mezzi pesanti si suppone che viaggino
prevalentemente su strade ad alto scorrimento
con un alto numero di veicoli (e quindi con
valore di silt-loading inferiore), a seguire le autoleggeri, quindi i motocicli
criticità di applicazione dell’algoritmo di
calcolo: il valore imputato ai motocicli è il
primo che permette di ottenere valori
positivi di quantità di polveri PM10
emesse.
C
g/(veicolo km)
0.042948247
0.220814088
0.303894372
0.034607769
P
giorni
85
I coefficienti C (g/veicolo_km) sono stati
calcolati rapportando le emissioni di PM10
regionali per settore ai Km annuali percorsi dai
veicoli dello stesso settore (anno di riferimento
1980)
calcolati sommando la tara media di della
tipologia di veicolo con un carico pari al 50%
medio complessivo.
il valore imputato per i mezzi pesanti è stato
inserito cautelativamente ai limiti inferiori della
categoria veicolare.
Possibili integrazioni
RISOSPENSIONE DA TRAFFICO
PM10 risosp
65000
Media annuale 2005 =85 gg piovosi
PM10 risosp = 59000 t
tonnellate/anno
60000
55000
50000
45000
40000
0
10
20
30
40
50
75
85
100
125
150
175
giorni piovosi /anno
PM10 trasporti su strada
PM10 totale emissivo
t/anno
41749
163226
200
225
250
275
300
325
350
365
Possibili integrazioni
RISOSPENSIONE DA TRAFFICO
Alcune considerazioni:
– il modello è tarato sulla realtà americana
– non essendoci misure di confronto, è necessario considerare il risultato con una certa
cautela
– l’applicazione su tutto il territorio nazionale potrebbe portare a risultati difficilmente
verificabili
– ….
Proposte:
- sentire cosa ne pensano ad ISPRA (anche se è comunque un apporto che ci sembra
corretto inserire)
- esiste la possibilità di effettuare misure (in condizioni di terreno e meteo opportune) di
PM1 e PM10, al fine di determinare la componente exhaust e risospesa ?
- miglior caratterizzazione dei parametri (piovosità per provincia, pesi veicolari in base ai
differenti parchi regionali,… mancherebbero ancora le percorrenze regionali, ma si
potrebbe ipotizzare un percorrenza “tipica” per tipologia di veicolo)
Possibili integrazioni
ATTIVITA’ DI CANTIERE
Approccio elvetico (www.umwelt-schweiz.ch/luft):
90 g PM10 / hour (per qssi tipo di macchinario usato)
stimate di utilizzo macchinari: 18000000 h
si ottengono 1620 t PM10 (su un totale nazionale di circa 19000 tonnellate)
Approccio RAINS
il fattore di emissione è calcolato rispetto alla superficie dei cantieri
PM10 87 t/Mm2
TPS 173 t/Mm2
Approccio EPA (AP42)
parte relativa alle miniere ed al movimento terra...è forse più adatto per
studi a scala locale…
DIFFICOLTA’ Di REPERIMENTO/CALCOLO DEL DATO DI ATTIVITA’
(ciò che riesco a recuperare è la cubatura del costruito anno per anno,
suddivisa a livello regionale o di macroaree, ma più di questo nulla…)
Possibili integrazioni
ATTIVITA’ AGRICOLE
• FE: poco noti e ampio spettro
• Umidità del terreno e tipologie di lavorazione
• Frazione organica?
Esempi FE
(kg/ha)
Erpicatura
Aratura (dry)
Aratura (moist)
0.82
10.5
1.2
Öttl et al., 2005
Öttl et al., 2005
Öttl et al., 2005
4800 ton
16000-27500 ton
Mietitura (cereali)
Mietitura (mais)
4.1-6.9
1.9
Funk et al., 2007
Mietitura
3.3-5.8
UC Davis & CARB
Aratura+mietitura (no control)
0.1
es. Italia
Funk et al., 2007
IIASA, 2002
Alcuni spunti
Speciazione dei VOC
2005
NMVOC exhaust
NMVOC evaporative
NMVOC TOTALE
362392
31972
1391863
90
EVAPORATIVE
Gasoline 4 stroke Convent.
80
Gasoline 4 stroke Euro 1&on
Diesel PC&LDV IDI&DI
70
Diesel PC&LDV HDV
LPG
NMVOC fraction
60
50
40
30
20
10
0
ALKANES
ALKENES
ALKINES
ALDEHYDES
KETONES
AROMATICS
Elaborazione dei profili di speciazione dei VOC presenti nell’Emission Inventory Guidebook, Technical report No 6/2009
Alcuni spunti
Granulometria PM10: abrasione VS combustione
ISPRA 2005
PM10 trasporto su strada - Combustione
32062
9690
163226
PM10 trasporto su strada - Abrasione
PM10 TOTALE
60000
50000
tonnellate/anno
40000
Abrasione PM2.5-10
30000
Abrasione PM2.5
Exhaust PM2.5-10
Exhaust PM2.5
20000
10000
0
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007