Ambiente: arriva ORSA, l’algoritmo che traccia l’inquinamento dell’aria

Si chiama ORSA [1] ed è stato messo a punto dall’ENEA per identificare la provenienza per settore e area geografica delle emissioni inquinanti, tenendo traccia dell’origine anche durante le trasformazioni chimico-fisiche in atmosfera. Grazie al supporto del Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica e della società Arianet, l’algoritmo ORSA è già operativo nel sistema ENEA di monitoraggio della qualità dell’aria MINNI, che fornisce previsioni giornaliere delle principali concentrazioni di gas e particolati negli strati più bassi dell’atmosfera (a tre giorni per l’Italia e a quattro per l’Europa).
“Questo strumento funziona come un vero e proprio sistema di tracciabilità che permette di ‘etichettare’ le emissioni per conoscere il ‘contributo’ specifico di ogni singola fonte alle concentrazioni di inquinanti in atmosfera”, spiega Gino Briganti del Laboratorio ENEA di Inquinamento atmosferico, primo autore dello studio pubblicato su Atmosphere insieme ai colleghi Ilaria D’Elia, Mihaela Mircea e Antonio Piersanti. “È pensato in particolare per le amministrazioni locali - prosegue Briganti - che hanno il compito di preservare la qualità dell’aria e la salute dei cittadini attraverso politiche che vadano a incidere direttamente sulle fonti più inquinanti che comprendono il traffico stradale, il riscaldamento domestico, gli allevamenti, i fertilizzanti e l’industria. Ad esempio, ARPA Piemonte lo ha utilizzato per un suo studio”.

Attualmente esistono i cosiddetti inventari delle emissioni, compilati per legge dalle agenzie ambientali, che catalogano e calcolano la quantità di massa di ogni sostanza inquinante che ha impatto su salute e ambiente (ossidi di azoto, ossidi di zolfo, polveri, composti organici volatili, ammoniaca, metalli pesanti) emessa dalle diverse sorgenti. “Tuttavia, tale informazione non è sufficiente per capire ‘chi fa cosa e quanto’ in aria, perché lo spostamento delle masse d’aria e i processi chimici e fisici in atmosfera modificano le caratteristiche degli inquinanti a cui sono esposti l’uomo e l’ambiente”, spiega Antonio Piersanti, responsabile del Laboratorio ENEA di Inquinamento Atmosferico. Ad esempio, le polveri, trasportate e disperse dal vento, vanno incontro a deposizione sulle superfici e a risospensione successiva, a seconda delle loro dimensioni, che dipendono dal tipo di sorgente; l’ozono, un inquinante tipicamente estivo, non viene emesso direttamente da sorgenti naturali o antropiche, ma si genera in aria da reazioni chimiche che coinvolgono ossidi di azoto e composti organici volatili, cioè sostanze emesse da diverse attività antropiche e dalla vegetazione.

“Il nostro algoritmo ha dimostrato di essere uno strumento adeguato per orientare la pianificazione delle politiche di qualità dell’aria, perché rileva la composizione ‘attuale’ e non ‘potenziale’ dell’atmosfera (come in altri metodi), mettendo in luce le principali sorgenti sulle quali agire; successivamente, occorrerà uno studio modellistico completo, con maggiori costi di calcolo, che vada a stimare direttamente gli effetti delle specifiche riduzioni delle emissioni considerate dalle politiche di qualità dell’aria in esame”, sottolinea Piersanti.
Una prima applicazione sperimentale su scala nazionale del metodo ORSA ha già confermato che nei mesi invernali, in Italia, le maggiori concentrazioni di PM10 sono attribuibili al riscaldamento residenziale, specialmente nei centri abitati. Nella Pianura Padana, il traffico e l’agricoltura hanno un impatto rilevante sull’inquinamento dell’aria. Inoltre, ad esempio, in alcune località rurali della Lombardia, le concentrazioni estive di ozono sono prevalentemente originate in altre regioni oppure derivano da alti strati dell’atmosfera confermando che questo inquinante, particolarmente dannoso per la salute e l’ambiente, è originato da contributi non localizzati, ma proviene dal trasporto per centinaia di chilometri e dalla trasformazione chimica di altri inquinanti.

[1] ORSA - On line Reactive Source Apportionment