Le polveri sahariane nel PM10, uno studio di Arpa Puglia

La direttiva sulla qualità dell’aria 2008/50/CE permette agli Stati membri di sottrarre il contributo delle fonti naturali dai livelli di PM10, prima di confrontare questi ultimi ai limiti di legge. Le fonti naturali prese in considerazione sono: il trasporto di particolato da regioni aride, lo spray marino, le eruzioni vulcaniche e attività sismiche, gli incendi naturali.

Di seguito si fornisce la stima degli eventi di superamento del limite giornaliero di 50  mg/m3 registrati nel 2016 in Puglia, dovuti alle avvezioni di polveri sahariane.

La procedura utilizzata, tratta dalle linee guida redatte della Commissione Europea, è la seguente.

  1. Identificazione degli episodi di avvezioni sahariane. Per l’identificazione degli eventi e della durata degli episodi di “sahariane” si analizzano le back-trajectories a 5 giorni attraverso il modello HYSPLIT e le condizioni meteorologiche del periodo di interesse.
  2. Quantificazione del contributo delle avvezioni sahariane. Individuata una stazione di fondo di riferimento, il primo passo è il calcolo del valore di fondo regionale di PM10. A tal fine, per ciascun evento di avvezione sahariana, si calcola la media dei valori giornalieri di PM10 registrati nei 15 giorni precedenti e nei 15 giorni successivi all’evento, escludendo i giorni con episodi di sahariane. Alternativamente al valor medio, può essere considerato il 50° percentile o il 40° percentile.
  3. Sottrazione del valore così ottenuto dalla concentrazione di PM10 misurata al sito di fondo nel giorno di avvezione per ottenere il contributo netto di polveri sahariane. Questo valore può essere sottratto ai valori di PM10 registrati dalle stazioni di monitoraggio regionali per determinare le concentrazioni nette, imputabili solo al contributo antropogenico.
  4. Validazione del metodo. Il materiale particolato proveniente dalla regione del Sahara è principalmente costituito da quarzo, calcite, dolomite e minerali argillosi. Pertanto, analisi di Ca, Al2O3, Fe2O3, K, Mg e la determinazione di Si e CO32- permettono di verificare il contributo sahariano.

INDIVIDUAZIONE DEGLI EVENTI DI AVVEZIONI SAHARIANE REGISTRATI NEL 2016

Per effettuare il calcolo del contributo delle avvezioni sahariane ai livelli di PM10 il primo passo è la scelta della stazione di fondo regionale. Questa deve essere stata interessata dall’avvezione sahariana nel giorno in cui l’evento si è verificato. Per gli eventi individuati sono state utilizzate due differenti stazioni di fondo: Monte Sant’Angelo (per l’area nord della regione) e Lecce-Cerrate (per l’area sud).

Individuata la stazione di fondo, le linee guida della Commissione Europea lasciano la libertà di considerare come valore di fondo la media o il 50° percentile dei 15 giorni precedenti e dei 15 giorni successivi il giorno in cui si è verificata l’avvezione, escludendo i valori dei giorni in cui si sono verificati eventi. Nello studio qui illustrato, per ciascun evento è stata calcolata la media[1].

Le tabelle che seguono riportano gli eventi di avvezioni sahariane che hanno interessato la Puglia nel 2016 nelle due stazioni di fondo S.Maria Cerrate  e Suolo Ciuffreda.

Tab.1 calcolo net load dust per S.M. Cerrate 

Tab.2 calcolo net load dust per Suolo Ciuffreda 

ll contributo netto di polveri sahariane, ovvero il net african dust, è calcolato sottraendo i dati della media al valore di concentrazione di PM10 della stazione di fondo.

In questo modo, perciò, per ciascuna stazione di monitoraggio interessata dal fenomeno avvettivo, sarà possibile individuare il solo contributo di tipo antropogenico alla concentrazione misurata di PM10.

Sottraendo dalla concentrazione misurata il livello di fondo, si ottiene il contributo delle avvezioni sahariane al livello di PM10 del giorno dell’evento.

Si riporta, per ciascuna stazione, il numero di superamenti di PM10  divisi tra contributo antropico e contributo naturale.

Provincia di Bari

 

Provincia di BAT

 

Provincia di Brindisi 

 

Provincia di Foggia

 Provincia di Lecce

Provincia di Taranto

 

[1] “A methodology for the quantification of the net African dust load in air quality monitoring networks”, M. Escudero, X. Querol et al, Atmospheric Environment, 41 (2007) 5516-5524

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