Sustainable Transport and Mobility

FASE 3: DETERMINARE LA DIFFERENZA DELLE EMISSIONI TOTALI INQUINANTI

Se l'intento dell'analisi è quello di verificare se l'intervento di trasporto ha avuto o avrà un impatto sulla qualità dell'aria esistente nell'area interessata, questa fase consente di confrontare le nuove emissioni rispetto a quelle dello scenario di base andando a valutare in termini percentuali quanto l'intervento contribuisce a migliorare o degradare la qualità dell'aria.

FASE 4 - 5: STIMA DELLE CONCENTRAZIONI COMPLESSIVE DI INQUINANTI

Se l'intento dell'analisi è quello di determinare se l'intervento porta ad una violazione degli standard di qualità dell'aria o ad un miglioramento dei livelli esistenti, questa fase consente di stimare le concentrazioni di inquinanti totale (fonti mobili e fisse) andandole a confrontare con le soglie di qualità dell'aria stabilite per ciascun tipo di inquinante.

APPROCCI

PER LA STIMA DELLE EMISSIONI INQUINANTI

Per valutare l'impatto dei miglioramenti dei trasporti sulla qualità dell'aria bisogna, quindi, stimare l'variazione delle emissioni data da aumenti di velocità o degli spostamenti e stimare la conseguente variazione di concentrazione di inquinanti. Per il trasporto autostradale i modelli di emissione possono essere di diverso tipo: modelli basati sulla velocità (speed-base), modelli modali, microscopici o basati sul carburante (fuel-based). Sustainable Transport and Mobility

MODELLO MOBILE6

Il modello Mobile6.0 dell'EPA è un modello speed-base che stima i fattori di emissione del trasporto autostradale in gsm/veicolo al miglio per tre inquinanti: idrocarburi (HC), monossido di carbonio (CO) e ossidi di azoto (NO ), sia per i veicoli a diesel che per quelli a benzina. Il fattore di emissione medio della flotta di veicoli (EF), per una classe di veicoli in una anno solare, riguardante un inquinante è

Dato dalla formula:
Dove EF rappresenta il fattore di emissione medio per l'anno solare i, il tipo di inquinante j ed il processo di produzione delle emissioni k;
FVMT è il VMT frazionale attribuito all'anno modello m per l'anno solare i;
imE è il tasso di emissione di base;
ijkmC è il fattore di correzione.
Il modello Mobile6 produce fattori di emissione separati per le modalità di avviamento e di marcia. I fattori di emissione della modalità di marcia si basano solo sulle condizioni di funzionamento a caldo del motore; i fattori di emissione per la modalità di avviamento rappresentano quelle emissioni aggiuntive derivanti dall'avvio del veicolo. Il modello fornisce, inoltre, fattori di emissione giornalieri e orari.

MODELLO CORINAIR
La metodologia CORINAIR per la stima delle emissioni da traffico stradale è basata sul calcolo dei fattori di emissione dei principali inquinanti sulla base della definizione delle

seguenti variabili:

• Tipologia di veicolo (Tipo di carburante; Cilindrata; Peso; Anno di produzione);
• Velocità di marcia;
• Esecuzione del ciclo di riscaldamento;
• Tipo di strada percorsa (Urbana, Rurale, Autostrada);
• Lunghezza del tratto percorso;
• Temperatura ambiente.

Il modello CORINAIR fornisce una stima piuttosto accurata dei fattori di emissione, generalmente espressi in g/km, per i seguenti inquinanti: CO, VOC, NOx, PM (solo per veicoli diesel). Una stima accurata è presente anche per il consumo di combustibile espresso in grammi per chilometro. Il modello fornisce stime più grossolane, basate per lo più sulla quantità di carburante consumata, per i seguenti inquinanti: CO, SO2, NO2, CH4, NH3, Metalli pesanti, Benzene (VOC in generale). In generale i fattori di emissione vengono calcolati in funzione della velocità media con espressioni del tipo: a + bV + cV^2 oppure xV^y

STIMA DELLA CONCENTRAZIONE DI INQUINANTI

La dispersione delle

emissioni inquinanti da trasporto in un'area o in uno spazio può essere paragonata ad una piccola scatola ipotetica, in cui viene emessa istantaneamente una quantità specifica di gas. Nel mondo reale, tuttavia, la situazione è più complessa poiché l'emissione avviene in modo continuo, la dispersione non avviene solo per diffusione ma viene agevolata dal movimento laminare o turbolento del vento e dalla deposizione delle sostanze e, inoltre, l'inquinante viene rilasciato ad una certa velocità che dipende da fattori come la temperatura dell'ambiente e la velocità del vento.

FATTORI DI DISPERSIONE METEREOLOGICI

L'atmosfera è il mezzo tipico per il trasferimento degli inquinanti dalle fonti di emissione al recettore (vegetazione, umani, ecc...). Le condizioni atmosferiche, che possono essere espresse in termini di temperatura, umidità, precipitazioni, velocità e direzione del vento, regolano la

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FATTORI DI DISPERSIONE TOPOGRAFICI E DELLA FORMA DELLO SPAZIO URBANO

Attraverso i fenomeni di irraggiamento e drenaggio dell'aria, la topografia di una regione influenza la velocità e la direzione del vento, oltre che la temperatura, quindi, di conseguenza, anche la dispersione e la concentrazione degli inquinanti si modifica. I problemi di inquinamento, inoltre, si

infatti, aumenta il volume effettivo in cui gli inquinanti possono mescolarsi. Considerando, ad esempio, una città con un'area A (a x b), un'altezza di miscelazione H e una velocità media del vento v, per una particella inquinante emessa in un angolo della città la distanza massima per il trasporto attraverso la città è pari a:

Il tempo massimo di trasporto attraverso la città e fino al bordo di al di sopra dell'altezza di miscelazione sarà dato dalla formula:

Per tutte le particelle messe il tempo medio di trasporto attraverso la città e fino al bordo al di sopra dell'altezza di miscelazione sarà, invece, pari a:

Assumendo che M grammi di inquinante vengono rilasciati la concentrazione di inquinante ogni t ore è max data dal rapporto:

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GAUSSIAN PLUME MODEL

Questo modello si basa sull'ondeggiamento casuale dei pennacchi da un lato e dall'altro.

Dall'alto verso il basso, con conseguente aumento delle dimensioni dello stesso nel tempo. In qualsiasi punto di tale pennacchio, la concentrazione di inquinanti può essere descritta utilizzando una distribuzione normale, con il centro del pennacchio che presenta la concentrazione più elevata. Man mano che ci si allontana dalla sorgente, il livello di concentrazione massima diminuisce, mentre la deviazione standard aumenta.

Il modello del pennacchio gaussiano presuppone che:

• vi sia un'emissione continua dalla sorgente e che la diffusione nella direzione di marcia sia trascurabile;
• il materiale diffuso sia un gas stabile che rimane sospeso nell'aria per lunghi periodi e quindi non si depositi materiale mentre si sposta;
• in qualsiasi punto del pennacchio la distribuzione della concentrazione di inquinanti è normale;
• la diffusione del pennacchio può essere rappresentata dalla deviazione standard della concentrazione.

di inquinanti. L'equazione gaussiana è utilizzata dalla maggior parte dei modelli di dispersione per stimare la dispersione di inquinanti non reattivi rilasciati da una sorgente emittente a velocità costante. La concentrazione di inquinanti in un punto di coordinate x, y e z in prossimità dell'infrastruttura di trasporto è data dalla seguente equazione:

Dove Q è il tasso di emissione dell'inquinante (μg/s); U è la velocità media del vento (ft/s); σ e σ sono le deviazioni standard della dispersione in direzione y e z; x zy è la distanza orizzontale dalla linea centrale del pennacchio; z è la distanza verticale dal livello del suolo; H è l'altezza effettiva del camino.

NUMERICAL MODEL

Un modello numerico della qualità dell'aria prevede una griglia tridimensionale di scatole che occupano lo spazio su un tracciato di trasporto. Le emissioni dei veicoli autostradali sono considerate

AIR QUALITY STANDARDS

Quelli che rappresentano i requisiti minimi per il mantenimento della salute pubblica sono:

• Alimentazione equilibrata e varia
• Esercizio fisico regolare
• Igiene personale
• Accesso a servizi sanitari di base
• Vaccinazioni
• Prevenzione delle malattie infettive
• Controllo dello stress
• Evitare l'uso di sostanze nocive come il tabacco e l'alcol
• Mantenere un peso corporeo sano
• Evitare comportamenti a rischio come l'uso di droghe o rapporti sessuali non protetti