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Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007
I risultati del processo di ottimizzazione della re te di I risultati del processo di ottimizzazione della re te di monitoraggio e il controllo qualitmonitoraggio e il controllo qualit àà dei dati ariadei dati aria
Dr. Alessio De Bortoli, Dr. Dr. Alessio De Bortoli, Dr. ssassa Giovanna MarsonGiovanna Marson
Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007 2
La rete di monitoraggio com’era e com’è
Dal 1999 ad oggi la rete di monitoraggio ha subito notevoli modificazioni. Da 66 stazioni di provenienza comunale e provinciale si è passati ad una gestione univoca della rete da parte di ARPAV. Attualmente la rete ècostituita da 58 stazioni.
1999 2007
> copertura del territorio
> contenuto informativoaree scoperte
Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007 3
I nuovi siti di monitoraggio già realizzati
Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007 4
Distribuzione della tipologia delle stazioni
Dicembre 1999
47%
2% 9%
42%
stazioni trafficostazioni background stazioni background rurale stazioni industriali
Agosto 2007
28%14%
7%
52%
stazioni trafficostazioni background stazioni background rurale stazioni industriali
Oltre alla riduzione del numero di stazioni e all’attivazione di nuovi siti, vi è stato un riposizionamento di quelli esistenti in zone “background residenziale o rurale”.
Riduzione del numero di stazioni di tipologia “traffico”.
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Distribuzione dei monitor di PM 10 e PM2.5
1999 2007
Dal 1999 ad oggi il numero di analizzatori e campionatori di PM èaumentato da 2 a 35. Ciò ha permesso un incremento della conoscenza dello stato della qualità dell’aria a livello regionale. Per il futuro si intende approfondire e studiare la composizione del PM per individuarne le principali sorgenti emissive.
Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007 6
Distribuzione dei monitor di O 3
1999 2007
E’ migliorata la distribuzione dei monitor di O3 sul territorio e c’è una maggiore presenza degli stessi in siti di background rurale.
3% 3%
3%
21%
69%
Background RuraleBackground SuburbanoBackground UrbanoIndustrialeTraffico Urbano
24%
3%
3%9%
61%
Background RuraleBackground SuburbanoBackground UrbanoIndustrialeTraffico Urbano
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L’informazione al pubblico e alle AutoritàDal 1999 ad oggi è stata notevolmente implementata l’informazione al pubblico, mediante l’utilizzo del sito internet www.arpa.veneto.it. Il sito èutile anche per le Autorità preposte alla pianificazione e al risanamento della qualità dell’aria.
Cosa troviamo nel sito?
- Tabella dei dati qualità dell’aria, verificati quotidianamente per provincia
- Visualizzazione dei dati di PM10,PM2.5 giornalieri fino al giorno precedente
- Visualizzazione dei dati di O3 in diretta dalle centraline relativi alle 48 h precedenti
- Le informazioni sulla rete di monitoraggio
- I bollettini di previsione delle concentrazioni di PM10 nel semestre invernale e di O3 nel semestre estivo
- I rapporti, le relazioni e tutta la documentazione predisposta dall’Osservatorio Regionale Aria e dai Dipartimenti ARPAV Provinciali nellatematica “aria”
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Gli analizzatori di stazione
O3
CO
SO2
NOx
Stazione di monitoraggio della qualità dell’aria
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Controllo qualità in stazione
Gli analizzatori sono controllati giornalmente in stazione mediante verifica di 2 punti (zero e span), attraverso vari sistemi:
� diluizione dinamica di bombole ad alta concentrazione
� bombole a bassa concentrazione
� tubi a permeazione
� generatori di ozono
� filtro interno, generatore di aria di zero, catena di aria pura (per lo zero)
Zero span
Valore misurato
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La taratura in laboratorio
La taratura in laboratorio permette di ottenere 2 cose:
� la retta di taratura con verifica della linearità dello strumento
� l’incertezza di taratura dell’analizzatore
Per garantire una migliore riferibilità delle misure a standard primari, periodicamente gli analizzatori vengono prelevati dalle stazioni di monitoraggio e portati nel Laboratorio Controllo Qualitàdell’Osservatorio Regionale Aria per essere sottoposti a taratura.
Taratura (calibration): insieme di operazioni che stabiliscono, sotto specificate condizioni, la relazione tra i valori indicati da uno strumento o da un sistema di misurazione, o i valori rappresentati da un campione materiale o da un materiale di riferimento, ed i corrispondenti valori realizzati da campioni di misurazione (VIM).
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Analizzatori coinvolti
Gli analizzatori presi in considerazione dal Laboratorio Controllo Qualitàsono:
� analizzatori di monossido di carbonio, CO
� analizzatori di anidride solforosa, SO2
� analizzatori di ozono, O3
� analizzatori di ossidi di azoto, NO/NO2/NOx (limitatamente al controllo con bombole verificate in laboratorio)
Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007 12
Le fasi del processo di taratura
1. Prelievo dell’analizzatore dalla stazione e sostituzione con un analogo fornito dal LCQ
2. Installazione presso il Laboratorio, accensione e riscaldamento
3. Verifica funzionalità parametri
4. Allineamento per 2 punti (zero e span)
5. Taratura multipunto
6. Elaborazione dati ed emissione della Relazione di Taratura
7. Ritiro dell’analizzatore e reinstallazione nella stazione di origine
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La taratura multipunto
Generazione di miscele di ozono mediante Fotometro Primario (Riferimento Regionale) tarato in catena metrologica con l’INRIM
O3
Fotometroprimario
Analizzatore di O 3 Diluitore
Analizzatore(SO2, CO, NO/NOx)
Generazione di miscele di inquinante mediante diluizione dinamica di bombole a titolo noto, certificate
CO, SO2, NO/NO2/NOx
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I risultati della taratura: gli andamenti
0
100
200
300
400
500
600
11.48 12.18 12.48 13.18 13.48 14.18 14.48 15.18 15.48
tempo (hh.mm)
Con
cent
razi
one
di S
O2
(ppb
)
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
15.18 15.30 15.40 15.50 16.00 16.10 16.20 16.30
tempo (hh.mm)
Con
cent
razi
one
di C
O (
ppm
)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
12.52 13.12 13.32 13.52 14.12 14.32 14.52 15.12 15.32
tempo (hh.mm)
Con
cent
razi
one
di O
3 (p
pb)
Riferimento Regionale
Analizzatore in taratura
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00
tempo (hh.mm)
Con
cent
razi
one
di N
O (
ppb)
SO2 CO
O3 NO
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I risultati della taratura: andamento SO 2
0
100
200
300
400
500
600
11.58 12.38 13.18 13.58 14.38 15.18
tempo (hh.mm)
Con
cent
razi
one
di S
O2
(ppb
) Analizzatore in taratura
Analizzatore di riferimento del LCQ
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I risultati della taratura: le rette
y = 1,0008x - 0,0271R2 = 0,99995
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500 600
Letture strumento in taratura (ppb)
Val
ori d
i SO
2 ge
nera
tida
l dilu
itore
(pp
b)
y = 1.002x - 0.360R2 = 0,99998
0
100
200
300
400
500
0 100 200 300 400 500Letture di O 3 (ppb) dell'analizzatore in
taratura
Lettu
re d
el fo
tom
etro
pr
imar
io (
ppb)
y = 0,9959x + 0,0448R2 = 0,99998
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0
Letture strumento in taratura (ppm)
Val
ori d
i CO
gen
erat
i dal
di
luito
re (
ppm
)
y = 1,0096xR2 = 0,9992
0
200
400
600
800
1000
0 200 400 600 800 1000
Letture strumento in taratura (ppb)
Val
ori d
i NO
(pp
b) g
ener
ati d
al
dilu
itore
SO2 CO
O3 NO
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I risultati della taratura: l’incertezza
222
2
)(2
+
+
=
= D
AN
D
RT
D
D
ki
C
C
u
C
u
C
Cu
C
Ui
&&&
( ) ( )2222222 2 MmqMk XuuXBAU +++==
Incertezza estesa di taratura per analizzatori di CO, SO2, NO/NO2/NOx
Incertezza estesa di taratura per analizzatori di O3
Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007 18
I contributi di incertezza a confronto
Il contributo del diluitore pesa notevolmente!
0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012
Incertezza relativa
Incertezza segnale analogico Incertezza retta taratura
Incertezza del diluitore Incertezza composta di taratura
222)(
+
+
=
D
AN
D
RT
D
D
i
C
C
u
C
u
C
Cu
C
ui
&&&
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Le incertezze ottenute
6%
3%
2%
4%
Incertezza estesa relativa di taratura (massima)
Migliorabile
Accettabile
Accettabile
Migliorabile
Commenti
NO*
O3
CO
SO2
Inquinante
*: da misure eseguite solo sullo strumento di riferimento del LCQ
Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007 20
Gli analizzatori tarati
69%
31%
Analizzatori taratiAnalizzatori non tarati
92%
8%
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Conclusioni
� Perfezionamento della qualità e della quantità di informazione al pubblico e alle Autorità preposte per la pianificazione del risanamento della qualità dell’aria
� Incremento e miglioramento della misura di O3, PM10 e PM2.5
(parametri critici per il nostro territorio)
� Aumento del contenuto informativo fornito dalla rete
� Riduzione dei costi di gestione della rete
� Risultati delle tarature più che soddisfacenti
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Prospettive future
� Speciazione chimico-fisica del particolato ai fini dell’individuazione delle sorgenti emissive del particolato; utilizzo di modelli a recettore
� Integrazione tra i dati forniti dalla rete, l’approccio modellistico e le informazioni ottenute dalle campagne realizzate mediante stazioni rilocabili
� Adeguamento della rete rispetto al D.Lgs. 152/2007 (IPA e metalli)
� Individuazione di strategie di riduzione/abbattimento degli inquinanti e supporto alle politiche regionali
� Miglioramento delle tarature degli analizzatori di SO2 lavorando sul diluitore; estensione delle tarature degli analizzatori di NO/NO2/NOx
� Stima dell’incertezza quantificando tutti i segmenti che concorrono alla produzione del dato, dalla linea di prelievo al database centrale
� Controllo degli analizzatori di rete mediante ring test effettuati con campioni ciechi (bombole) verificati dal LCQ
� Accreditamento delle prove
Convegno finale Progetto DOCUP 12 novembre 2007
GRAZIE PER LGRAZIE PER L ’’ATTENZIONEATTENZIONE