Taranto: come seguire il destino...

Spatial variability of air pollutants in the city of Taranto, Italy and its potential impact on exposure assessment

C Mangia,¹ EAL Gianicolo,² A Bruni,³ MA Vigotti,⁴ M Cervino⁵

¹ CNR ISAC Institute of Atmospheric Sciences and Climate, National Research Council, Lecce, Italy c.mangia@isac.cnr.it
² CNR IFC Institute of Clinical Physiology, National Research Council, Lecce, Italy
³ CNR IFC Institute of Clinical Physiology, National Research Council, Pisa, Italy
⁴ CNR ISAC Institute of Atmospheric Sciences and Climate, National Research Council, Bologna, Italy

Environmental Monitoring and Assessment 2012, DOI: 10.1007/s10661-012-2663-4

Sintesi

Gli studi epidemiologici, per stimare l'esposizione della popolazione, utilizzano in genere i dati dell'inquinamento atmosferico monitorati da una stazione singola oppure dati mediati da diverse stazioni. In aree urbane industrializzate questo approccio può portare a errori per via del fatto che gli inquinanti atmosferici emessi da fonti diverse si presentano con significative differenze all'interno della città in funzione delle condizioni meteorologiche (direzione e intensità del vento, temperatura, precipitazioni ecc.), con la conseguenza che la popolazione viene è esposta in modo disuguale.

Questo studio si è concentrato sulla città di Taranto, una delle città più industrializzate del Sud Italia, in cui studi epidemiologici hanno rivelato un quadro di compromissione della salute dei residenti.

In questa ricerca si sono voluti analizzare, simultaneamente e in continuo, lungo un periodo di 5 anni (2006-2010), i livelli di PM10, anidride solforosa (SO₂) e biossido d'azoto (NO₂) in contemporanea con la registrazione delle condizioni meteorologiche.

I dati ottenuti suggeriscono che l'esposizione agli inquinanti studiati, della popolazione che vive nelle varie aree della città, non è affatto omogenea.

L'esposizione, al contrario, varia con il variare delle condizioni meteorologiche e della tipologia di emissione (superficiale o in quota da camini più alti). E che, proprio per questo, la vicinanza al sito industriale da sola non è sufficiente ad individuare le zone a maggiore e minore inquinamento.

Suggerisce inoltre un approccio comune per chiunque voglia studiare gli effetti dell'inquinamento sulla salute della popolazione in città industrializzate.

Obiettivi dello studio

Questo studio si è proposto di descrivere la variabilità spaziale degli inquinanti atmosferici nella città di Taranto e, quindi, di interpretare i risultati al fine di valutare l'esposizione della popolazione.

Metodologia

Sono stati analizzati dati meteorologici e dati di concentrazione di inquinanti (SO₂, NO₂, PM10), misurati in continuo e simultaneamente durante il periodo 2006-2010 in cinque stazioni di qualità dell'aria della città: via Machiavelli (zona industriale), Paolo VI (quartiere Paolo VI), Statte wind (Traffico/industriale), Talsano, Via Adige (centro).

Il metodo di analisi è consistito nel calcolo e nella valutazione di indici statistici di coerenza spaziale fra le diverse stazioni di misura.

Figura 1. L'area dello studio, con la posizione dei monitor e delle principali emissioni inquinanti industriali: SP indica l'acciaieria, OR la raffineria di petrolio, TPP1 e TPP2 indicano le due centrali termoelettriche, CP la cementeria. M2 la posizione di una stazione meteo.

Risultati

Tre sono gli elementi cruciali messi in luce da questo studio:

1. Una bassa variabilità del PM10 tra le varie centraline, fatta eccezione per il sito di via Machiavelli a ridosso della zona industriale, che risente fortemente delle polveri del parco minerario e dunque si discosta dalle altre. Con la precedente eccezione, la bassa variabilità e l’alta correlazione tra i valori di concentrazione di PM10 tra tutte le altre centraline indicano:

1. l'esistenza di una larga percentuale della massa di polveri sottili di origine comune, e uniforme, in città, le cui probabili origini sono: risollevamento di polveri, spray marino, trasporto dall'esterno della città.
2. un modesto contributo, in termini di quantità, delle polveri emesse dalla zona industriale rispetto ai valori misurati al suolo. Altri studi di letteratura, che hanno utilizzato anche analisi chimiche delle polveri, confermano questo aspetto e mettono in evidenza inoltre che la differenza tra le varie centraline è legata non alla quantità di PM10, ma alla composizione chimica del particolato e ai microinquinanti.

2. Un’alta variabilità della concentrazione di anidride solforosa (SO₂) tra le varie centraline, anche se i livelli di questo inquinante sono tutti al di sotto delle soglie di pericolosità per la salute. Le emissioni di SO₂, di origine prevalentemente industriale, a Taranto sono in gran parte associate alle ciminiere più alte dell’acciaieria. Questo inquinante viene spesso utilizzato come tracciante delle emissioni industriali, e come «spia» di miscele di inquinanti differenti emessi dalle stesse ciminiere camini. In questo studio è emerso in particolare che le concentrazioni di SO₂ nelle varie centraline sono strettamente connesse all'intensità e direzione del vento: quando la centralina è sottovento rispetto alla zona industriale le concentrazioni aumentano, quando è sopravento le concentrazioni diminuiscono. L’aumento e la diminuzione delle concentrazioni dipendono poi dalla velocità del vento.

L’analisi ha inoltre messo in evidenza che la centralina di Paolo VI registra in media i valori più alti di concentrazione di SO₂ rispetto a tutte le altre centraline, e che questi valori si registrano quando la centralina è sottovento rispetto alla zona industriale. Ciò sembra indicare una significativa influenza del sito industriale (in particolare dei camini più alti) sul sito di Paolo VI.

3. Una discreta variabilità del biossido d'azoto (NO₂₎, inquinante emesso, oltre che dalle industrie, anche dal traffico veicolare. In questo caso i valori più alti di NO₂ sono registrati nelle centraline poste nel centro urbano, che risentono fortemente delle emissioni legate al traffico.

Conclusioni

I risultati indicano che i livelli di inquinamento a Taranto sono disomogenei e fortemente dipendenti dalle condizioni atmosferiche (soprattutto per quanto riguarda direzione e forza dei venti). In particolare, emerge che l'influenza del sito industriale sulla qualità dell'aria può essere identificata in larga misura con i dati relativi all'anidride SO₂. Questo inquinante, pur essendo presente in concentrazioni al sotto della soglia di pericolosità, potrebbe tuttavia essere utilizzato come indicatore indiretto di una ben più complessa miscela di inquinanti emessi dal sito industriale. Ciò non toglie, come sottolineano i ricercatori, che sono necessarie ulteriori ricerche per identificare un indicatore, che dovrebbe essere una sintesi dell'esposizione della popolazione a diversi inquinanti, e nel frattempo tenga conto delle variabili meteorologiche.

In generale, questo studio suggerisce che quando si voglia analizzare l'esposizione della popolazione agli inquinanti atmosferici in città industrializzate si dovrebbe:

1. studiare la popolazione della città dopo averla suddivisa in diverse aree, ognuna caratterizzata da un particolare tipo di inquinante;
2. utilizzare con estrema cautela la "vicinanza" a una fonte di emissione come indicatore di esposizione;
3. studiare la possibilità di usare i dati meteorologici, insieme con uno o più inquinanti misurati di routine, al fine di seguire il destino delle miscele di sostanze tossiche emesse da siti industriali.