domenica 25 marzo 2018

L’inquinamento odorigeno - Laura Bennati ARPA Lazio - tratto da Rapporto ambiente - SNPA. Ambiente in primo piano

http://www.isprambiente.gov.it/files2018/pubblicazioni/report-snpa/Report_Sistema_01_LOW.pdf

Il crescente interesse dell’uomo verso la qualità dell’ambiente e della vita ha portato a riconoscere gli odori molesti come inquinanti atmosferici a tutti gli effetti e a coniare il termine “inquinamento olfattivo” per indicare il loro impatto negativo sull’ambiente circostante e sulla popolazione esposta. L’imprevedibilità del disturbo, la sua presenza continuata nel tempo, l’impossibilità di difendersi da esso generano tensione e stati d’ansia, con conseguenti proteste da parte dei cittadini quando ne sono soggetti. I possibili effetti avversi sono spesso indicati come “molestia olfattiva” e sono costituiti normalmente da disturbi gastrici, mal di testa, disturbi del sonno, attacchi di asma, dolori articolari, perdita di appetito ed altri ancora. Il problema della molestia olfattiva è diventato negli ultimi annisempre più grave e le segnalazioni della popolazione dovute a queste situazioni sono sempre più frequenti, soprattutto nelle ore del tardo pomeriggio, della sera e del primo mattino, cioè nelle ore caratterizzate normalmente da situazioni distabilità atmosferica. Con lo scopo di giungere a definire una metodologia per quantificare il grado di molestia olfattiva cui è soggetta la popolazione, stabilire le modalità di monitoraggio della stessa e fornire eventuale supporto alla Regione Lazio nell’elaborazione di un regolamento che disciplini la tematica, ARPA Lazio ha realizzato le seguenti attività: elaborazione dei dati raccolti in campagne di misura, analisi sistematica della letteratura pertinente e pianificazione di monitoraggi per la definizione di una metodologia operativa. In particolare,sono stati elaborati i dati raccolti durante campagne di monitoraggio condotte a seguito di un esposto in cui i cittadini lamentavano una forte molestia olfattiva prevalentemente riconducibile alla presenza nell’aria ambiente di idrogeno solforato (H2S). In tali campagne è stato impiegato un analizzatore di H2S che esegue successivi e regolari campionamenti, che rappresentano il valore medio su 5 secondi della concentrazione dell’inquinante. Dall’analisi dei grafici risultanti si è notato come le ore diurne siano state caratterizzate da picchi relativamente bassi che conducono, una volta aggregate le misure elementari in medie orarie, a valori medi orari decisamente trascurabili. Nelle ore notturne invece i picchisono stati molto più evidenti e tra il valore medio ed i massimi c’è anche una differenza di oltre tre ordini di grandezza (notevolmente maggiore del valore 2,3 comunemente indicato nella letteratura attuale come fattore moltiplicativo per la valutazione del valore di picco a partire dalla conoscenza del valore medio orario). Per quanto sopra osservato, considerando che l’atto respiratorio umano ha una durata di circa 5 secondi, risulta quanto meno chiara sia la motivazione per cui metodi di misura o di calcolo, basatisu tempi di mediazione orari, portino a conclusioni molto più ottimistiche rispetto al disagio reale provato dalla popolazione, sia la ragione per cuisia importante la conoscenza della concentrazione di picco. Non sempre tuttavia è possibile attribuire il disturbo ad un unico composto, in quanto l’odore è normalmente il risultato della presenza collettiva in aria di un insieme più o meno numeroso disostanze diverse che complessivamente determinano la molestia ed inoltre, per la maggior parte di esse, non si hanno a disposizione strumenti che consentano di eseguire campionamenti rapidi da cui ottenere una concentrazione di picco. A fronte di queste difficoltà si è pertanto esaminato la letteratura pertinente [kim, 2010; zhang et al., 2016] e si è innanzitutto arrivati a concludere che per quanto sia invalso l’uso di quantificare l’odore in termini di unità di odore (unità olfattometrica, ouE - UNI EN 13725:2004) e di evidenziarne la presenza in aria mediante la concentrazione di odore (ouEm-3), in realtà a quantificare effettivamente la molestia olfattiva è ciò che viene indicato come intensità di odore (oI). Sulla base delle indagini olfattometriche condotte riportate in letteratura [kim e Park, 2008; kabir e kim, 2010; kim e kim, 2014, Wu et al. 2016], è stato stabilito che l’intensità di odore oI dipende dal logaritmo della concentrazione di odore X (espresso in ouE)secondo la legge di Weber-fechner: OI = k1 log X + k2 con k1 e k2 costanti opportune. Il problema che ci si pone quando si deve considerare una miscela dispecie gassose olfattive è quello di defi- nire quale sia la concentrazione complessiva di odore nella miscela (espressa in ouE) e quale la relativa intensità di odore. Tra i vari metodi proposti,si è scelto il metodo “Sum of odor Intensity” (SoI) [kim e Park, 2008; kabir e kim, 2010; kim, 2010; kim e kim, 2014; Wu et al., 2016]. Questo metodo è basato sull’idea che la percezione della molestia olfattiva di una miscela disostanze odorigene derivi dalla combinazione delle molestie olfattive di ciascun componente la miscela stessa. L’intensità di odore complessiva della miscela costituita dagli N componenti gassosi per ciascuno dei quali è nota la relazione numerica di Nagata [Nagata, 2003] che mette in relazione la concentrazione Ci (ppm) con l’intensità di odore oIi risulterà quindi pari a: N SOI = log [∑10 OIi ] i=1 Per poter ottenere, poi, una concentrazione di odore equivalente, si seleziona una delle sostanza presenti, genericamente indicata con j e per cui è nota la relazione di Nagata [Nagata, 2003]: OIj = k1j log Cj + k2j L’intensità di odore così risultante può quindi essere confrontata [kabir e kim, 2010] con la scala prescritta dalla norma statunitense ASTM che si compone di cinque livelli di intensità di odore (da 0 a 5), o in alternativa con la scala adottata dalla Norma tedesca VDI 3882 basata su sei livelli di intensità di odore (da 0 a 6). Entrambe individuano livelli che vanno da “nessun odore”, corrispondente allo 0, fino ad “odore intollerabile”, corrispondente al livello 5 o 6 a seconda della scala scelta. Una volta stabilito come pesare il contributo delle sostanze odorigene presenti in miscela, un ulteriore problema da risolvere è dovuto alla quantificazione di ciascuna attraverso la misura. Nella necessità di effettuare campagne di monitoraggio finalizzate ad ottenere il valore di picco Cp della concentrazione di una data specie odorigena si è giunti a concludere che possono essere impiegate due diverse tipologie di postazioni. La prima tipologia è costituita da postazioni che contengono un analizzatore in grado di misurare direttamente il picco di concentrazione (ad esempio di idrogeno solforato o di ammoniaca), da cui sia possibile ottenere misure elementari entro il periodo di campionamento orario dalle quali stimare direttamente il valore della concentrazione di picco definito come il corrispondente 98-esimo percentile. La seconda tipologia è costituita da soli analizzatori in grado di misurare la concentrazione media degli inquinanti considerati e perciò il valore della concentrazione di picco deve essere stimato con metodi indiretti, utilizzando misure ottenute da una stazione meteorologica di cui dovrà essere corredata la postazione e che fornisca l’indicazione sintetica dello stato di turbolenza del Planetary Boundary Layer. Con particolari elaborazioni, quindi, entrambe le postazioni sono in grado di fornire le concentrazioni di picco con le quali determinare l’intensità di odore di picco per l’ora k-esima oIk. Sarà possibile monitorare sostanze anche con campionatori passivi, ma il loro contributo nella determinazione dell’intensità di odore potrà essere soltanto calcolato offline, quando le analisi dei campionatori passivi diverranno disponibili. ARPA Lazio, sulla base delle attività svolte, ha avviato una serie di azioni di supporto tecnico alla Regione per la definizione di una proposta di Regolamento per: • Definire l’Autorità Competente cuispetta il compito di monitorare, valutare e controllare la situazione di molestia olfattiva del territorio regionale; • Definire grandezze fisiche chiare, misurabili e stimabili con cui quantificare la molestia olfattiva e le emissioni odorigene provenienti dalle diverse fonti presenti sul territorio; • Stabilire dei valori limite per queste grandezze in modo che il loro rispetto garantisca che la molestia olfattiva sia entro i limiti della tollerabilità; • Stabilire una metodologia operativa che l’Autorità Competente deve mettere in atto per monitorare costantemente il livello di molestia olfattiva del territorio regionale; • Stabilire opportune base-dati in cui archiviare le informazioni relative allo stato di molestia olfattiva del territorio, alle fonti di emissioni odorigene, alle prescrizioni autorizzative relative ai diversi impianti che possono emettere sostanze odorigene ed ai controlli relativi; • Stabilire le modalità con cui autorizzare le emissioni odorigene dagli impianti e le modalità da adottare nel caso di risanamento; • Valutare la possibilità di definire un “sistema predittivo” dedicato all’allerta precoce della molestia olfattiva. BIBLIOGRAFIA kabir E., kim k.-H., 2010. An on-line analysis of 7 odorous volatile organic compoundsin the ambient airsurrounding a large industrial complex. Atmospheric Environment, 44, 3492-3502, Elsevier. kim k.-H., Park S.-Y., 2008. A comparative analysis of malodour samples between direct (olfactometry) and indirect (instrumental) methods. Atmospheric Environment, 42, 5061-5070, Elsevier. kim k.-H., 2010. Experimental demonstration of masking phenomena between competing odorants via an air dilution sensory test. Sensors, 10, 7287-7302. kim k.-H., kim Y.-H., 2014. Composition of key offensive odorants released from fresh food materials. Atmospheric Environment, 89, 443-452, Elsevier. Nagata Y., 2003. odor intensity and odor threshold value. Journal of Japan Air Cleaning Association 41, 17- 25. Wu C., Liu J., zhao P., Piringer M., Schauberger G., 2016. Conversion of the chemical concentration of odorous mixturesinto odour concentration and odour intensity: a comparison of methods. Atmospheric Environment, 127, 283-292, Elsevier. zhang Y., zhai z., Li W., Wang Y., Wang G., 2016. Evaluation index system of odour pollution for kitchen waste treatment facilities in China. Chemical Engineering Transactions, 54. AIDIC.
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