Qualità dell'aria¶
Sai cos’è l’indice di qualità dell’aria?¶
L’indice di qualità dell’aria (IQA) è un indicatore che permette di fornire una stima immediata e sintetica sullo stato dell’aria. Non esiste un modo univoco di definire un tale indice ed attualmente sono adoperate in Italia ed in Europa diverse formulazioni che tengono conto delle concentrazioni misurate, stimate o previste di un numero variabile di inquinanti che hanno effetti sulla salute, specialmente di tipo respiratorio, cardiaco e cardiovascolare.
The European Air Quality Index¶
The European Air Quality Index allows users to understand more about air quality where they live, work or travel. Displaying up-to-date information for Europe, users can gain insights into the air quality in individual countries, regions and cities.
The Index is based on concentration values for up to five key pollutants, including:
particulate matter (PM10);
fine particulate matter (PM2.5);
ozone (O3);
nitrogen dioxide (NO2);
sulphur dioxide (SO2).
It reflects the potential impact of air quality on health, driven by the pollutant for which concentrations are poorest due to associated health impacts.
The index is calculated hourly for more than 3.500 air quality monitoring stations across Europe, using a combination of up-to-date data reported by EEA member countries (not formally verified by countries) and forecast of the air quality level as provided by Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS).
By default, the air quality index depicts the situation 3 hours ago. Users can then select any hour in the preceding 48 hours and view forecast values for the following 24 hours.
The user can filter the selection by country and by station type. Stations are classified in relation to the predominant emission sources: traffic, industry and background (where the pollution level is dominated neither by traffic nor by industry). The user can view all stations, traffic stations only or non-traffic stations only (i.e. industrial and background stations).
European Union legislation sets air quality standards for both short-term (hourly or daily) and long-term (annual) air quality levels. Standards for long-term levels are stricter than for short-term levels, since serious health effects may occur from long-term exposure to pollutants.
The Index indicates the short-term air quality situation. It does not reflect the long-term (annual) air quality situation, which may differ significantly.
The air quality index is not a tool for checking compliance with air quality standards and cannot be used for this purpose. Methodology
The Index uses ‘up-to-date’ air quality data officially reported every hour by EEA member countries, complemented where necessary by modelled air quality data from the European Union’s Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS).
Concentrations values for up to five key pollutants determine the index level that reflects air quality at each monitoring station. The index corresponds to the poorest level for any of five pollutants, according to the table shown below.
Circles and dots on the map represent the locations of air quality monitoring stations. The colours reflect air quality at the given hour at that station. Calculating the index for traffic stations
When calculating the index for traffic stations we only use data for NO2 and PM (either PM2.5, PM10 or both). This is because SO2 concentrations can be high in localized areas and distort the picture of local air quality, while ozone levels are normally very low at traffic stations. Calculating the index for industrial and background stations
At industrial and background stations, the index is calculated for those stations with data (either measured or modelled) for at least the three pollutants NO2, O3 and PM (either PM2.5, PM10 or both). Stations missing data for certain pollutants
To avoid leaving out stations that do not report data for all pollutants or for which missing data cannot be gap-filled, the index is calculated for all monitoring stations with data for at least one pollutant. Those stations that do not report data or for which data cannot be gap-filled for the minimum pollutants for that station type are depicted as semi-transparent circles , indicating that the index is not calculated with the minimum range of pollutants. The station is coloured as grey unless the index is poor or worse, when the current index colour is used.
Grey dots indicate stations for which no data have been reported to allow the index to be calculated.
Averaging time for pollutants¶
For NO2, O3 and SO2, hourly concentrations are fed into the calculation of the index.
For PM10 and PM2.5, the 24-hour running means for the past 24 hours are fed into the calculation of the index. A 24-hour running mean will be calculated if there are values for at least 18 out of the 24 hours.
Missing data and gap filling¶
When data is not reported for a given hour, values are approximated, or 'gap-filled' using CAMS modelled air quality data. In such cases, it is marked with an asterisk.
The method used for gap-filling depends on the pollutant.
For NO2, PM2.5 and PM10 we use the difference method. For O3 we use the multiplicative method. No gap filling is performed for SO2
Difference method: The value is approximated by taking the CAMS modelled value and adding or subtracting a correction difference. This correction is the average difference between previously measured values and the CAMS modelled value for the same hour for at least three of the four previous days.
Multiplicative method: The value is approximated by taking the CAMS modelled value, and applying a correction factor. This correction is the average ratio between the previously measured values and the CAMS modelled values for the same hour for at least three of the four previous days.
In cases where there are no measured values for the same hour over three of the four previous days, the value for the given pollutant is not calculated. Forecast index
Forecast values are shown as transparent circles. Circles are coloured as grey if the minimum number of required pollutants, depending on the type of station, could not be forecast and the forecast index is good, fair or moderate.
To calculate the forecast values for the following 24 hours, CAMS modelled air quality data are used and corrected using the gap-filling methods described above. No forecast values are provided for SO2.
Bands of concentrations and index levels
The bands are based on the relative risks associated to short-term exposure to PM2.5, O3 and NO2, as defined by the World Health Organization in its report on the Health Risks of Air Pollution in Europe project (HRAPIE project report).
The relative risk of exposure to PM2.5 is taken as basis for driving the index, specifically the increase in the risk of mortality per 10 µg/m3 increase in the daily mean concentration of PM2.5.
Assuming linearity across the relative risks functions for O3 and NO2, we calculate the concentrations of these pollutants that pose an equivalent relative risk to a 10 µg/m3 increase in the daily mean of PM2.5.
For PM10 concentrations, a constant ratio between PM10 and PM2.5 of 1:2 is assumed, in line with the World Health Organization´s air quality guidelines for Europe.
For SO2, the bands reflect the limit values set under the EU Air Quality Directive.
Pollutant Index level (based on pollutant concentrations in µg/m3) Good Fair Moderate Poor Very poor Extremely poor Particles less than 2.5 µm (PM2.5) 0-10 10-20 20-25 25-50 50-75 75-800 Particles less than 10 µm (PM10) 0-20 20-40 40-50 50-100 100-150 150-1200 Nitrogen dioxide (NO2) 0-40 40-90 90-120 120-230 230-340 340-1000 Ozone (O3) 0-50 50-100 100-130 130-240 240-380 380-800 Sulphur dioxide (SO2) 0-100 100-200 200-350 350-500 500-750 750-1250
Air quality measurements that exceed the maximum values in the ‘extremely poor’ category are not taken into account for the index calculation, since these values are typically found to be erroneous.
Health messages
The index bands are complemented by health related messages that provide recommendations for both the general population and sensitive populations. The latter includes both adults and children with respiratory problems and adults with heart conditions.
AQ index General population Sensitive populations Good The air quality is good. Enjoy your usual outdoor activities. The air quality is good. Enjoy your usual outdoor activities. Fair Enjoy your usual outdoor activities Enjoy your usual outdoor activities Moderate Enjoy your usual outdoor activities Consider reducing intense outdoor activities, if you experience symptoms. Poor Consider reducing intense activities outdoors, if you experience symptoms such as sore eyes, a cough or sore throat Consider reducing physical activities, particularly outdoors, especially if you experience symptoms. Very poor Consider reducing intense activities outdoors, if you experience symptoms such as sore eyes, a cough or sore throat Reduce physical activities, particularly outdoors, especially if you experience symptoms. Extremely poor Reduce physical activities outdoors. Avoid physical activities outdoors. Additional information
When clicking on a station on the map, a pop-up window appears with the following additional information:
The name of the station and the air quality index at that station and hour.
A “View station” option, that provides the location of the station using © Google Maps.
A “Show details” option, with a summary of the station information; the air quality index and the associated health advice for the general population and sensitive populations; links to information on air pollution for the country where the station is located and to the webpage of the administration in charge of reporting the concentrations for that station and two graphs.
The values indicated when hovering over the horizontal pizza-diagrams show the hourly AQ Index, the hourly concentrations for NO2, O3 and SO2, and the 24-hour running means for PM measured at the station or gap-filled over the last 7 days. An asterisk next to a value indicates that the value has been gap-filled
The pie chart indicates the number of days that feel under each Index band over the past 365 days. The highest hourly Index level in a day determines the daily Index level taken into account. Further information
The European Environment Agency publishes a range of information on air quality:
Air pollution web page
Air quality live: Up-to-date air quality measurement
Key air quality statistics for the main air pollutants: map viewer
‘Air Quality in Europe’ – latest report
Air pollution country profiles
The European Air Quality Index was developed jointly by the European Commission’s Directorate General for Environment and the European Environment Agency to inform citizens and public authorities about the recent air quality status across Europe.
Co-creare un futuro più salutare¶
L’aria che respiriamo contiene sostanze che possono impattare o meno la nostra salute a seconda della loro concentrazione. Spesso, si pensa che la colpa sia di un attore solo, oppure si pensa che la sfida sia troppo complessa per essere risolta, sopratutto da un singolo cittadino. Invece, qualcosa possiamo fare. Vi offriamo qui l’accesso a diverse carte interattive per acquisire importanti informazioni sul comportamento della città di Ferrara, in modo da diventare più consapevoli dei dati disponibili, e usarli al meglio per co-creare un futuro più salutare.
La Mobilità ad Alta Emissione Il settore dei trasporti è attualmente responsabile del 30% del totale nazionale delle emissioni di gas serra (circa 104 Mton CO2 eq nel 2018). Considerando la distribuzione delle emissioni per modalità di trasporto, quasi il 95% è dovuto al trasporto su strada, con un peso delle automobili pari a circa il 70%, seguito da camion e veicoli commerciali leggeri (insieme circa il 25%).
Fonte: MiTe: “Strategia Italiana di lungo termine sulla riduzione delle emissioni dei gas a effetto serra”, Gennaio 2021
L’agenzia europea dell’ambiente conferma: i trasporti continuano a costituire una fonte significativa di inquinamento atmosferico, soprattutto nelle città. Gli inquinanti atmosferici, come il particolato (PM2,5 e PM10) e il biossido di azoto (NO2), hanno un impatto significativo sulla salute umana e l’ambiente. Nonostante l’inquinamento atmosferico dovuto ai trasporti sia diminuito grazie all’introduzione di norme di qualità per i carburanti, alle norme EURO sulle emissioni dei veicoli e all’uso di tecnologie più pulite, le concentrazioni d’inquinanti atmosferici sono ancora troppo elevate. Le città italiane, inclusa Ferrara, stanno testando nuove alternative di mobilità per ridurre le emissioni. Avrete di certo incontrato le soluzioni della mobilità elettrica, dai veicoli ai monopattini e le bici. Diversi studi e ricerche stanno contribuendo all’elaborazione di un quadro conoscitivo sull’impatto di queste alternative che sembrano ancora lontane dall’obiettivo di azzerare le emissioni. Per approfondimenti, consultare “Micromobilità con monopattini elettrici”
Infine, oltre all’inquinamento, occorre considerare che automobili e altri veicoli a motore sono responsabili della quasi totalità degli incidenti stradali: dal 2004, ogni anno si sono registrati in media oltre 700 incidenti, con 900 feriti e 14 vittime (Fonte: Comune di Ferrara, Sistema Informativo Territoriale e Contatore degli incidenti stradali).
Inquinamento e Riscaldamento domestico¶
Più del 40% del PM10 primario è emesso dagli impianti domestici a biomassa in Emilia Romagna. Le regole sulle biomasse sono solo una delle 94 azioni del Piano Aria Integrato Regionale, che agisce sulle altre fonti di inquinamento atmosferico. Fonte: l’inventario regionale delle emissioni in atmosfera, realizzato mediante il software INEMAR (INventario EMissioni ARia) (2017), fonte: ARPAE
Che fare?¶
Ci serve ridurre i consumi energetici legati al riscaldamente e al raffrescamento ottimizando l’efficienza energetica delle nostre abitazioni e abandonare gli impianti termici a biomasssa. Diverse misure strutturali come il “Bonus 110%” sono oggi disponibili e favoriscono la transizione progressiva verso un parco residenziale a basse emissioni e l’adozione di sistemi più efficienti alimentati da fonti rinnovabili (es. pompe di calore elettriche). La Regione Emilia-Romagna si propone di contribuire al miglioramento della qualità dell’aria e all’incremento dell’efficienza energetica attraverso la sostituzione dei generatori di calore alimentati a biomassa legnosa. Consulta il sito di ARPAE per più informazioni .https://www.arpae.it/it/temi-ambientali/aria/liberiamo-laria/impianti-a-biomassa
Vuoi capire come i dati ti possono servire per migliorare la situazione? Abbiamo sviluppato diverse attività per : capire cosa raccontano i dati a scala locale, distinguere le relazioni causa-effetto, e identificare le opportunità di azione. In questa missione riconosciamo una ampia geografia della responsabilità.
Classificazione delle stazioni di monitoraggio¶
Non tutte le stazioni di monitoraggio della qualità dell’aria sono uguali. Possono differenziarsi per il tipo di sensori installati, per la loro posizione, e per il tipo di misurazione a cui sono preposte.
L’Agenzia Europea per l’Ambiente (https://www.eea.europa.eu/it) ha stilato dei criteri per la classificazione di questo tipo di centraline a seconda della loro tipologia e delle caratteristiche dell’ambiente in cui sono installate. Senza voler scendere troppo nei dettagli, possiamo dividere le stazioni in tre grandi categorie:
misurazione dell’inquinamento da TRAFFICO (T): stazioni che misurano il livello di inquinamento generato prevalentemente da emissioni da traffico, provenienti da strade limitrofe con intensità di traffico medio alta;
misurazione dell’inquinamento di FONDO (B): stazioni posizione lontano da specifiche fonti di inquinamento (industrie, traffico, riscaldamento residenziale, etc.) che non sono influenzate, cioè, da una fonte prevalente di inquinamento.
monitoraggio di fonti di inquinamento INDUSTRIALI (I): stazioni ubicate in una zona in cui l’inquinamento sia generato in prevalenza da singole industrie o da vicine zone industriali
Anche l’ambiente che accoglie la stazione viene categorizzato dalla stessa direttiva e suddiviso in aree di tipo Urbano (U), Suburbano (S) e Rurale (R).
Le aree urbane sono quelle densamente popolate, quelle suburbane, o periferiche, sono caratterizzate da un'alternanza di aree edificate ed aree libere da edifici, quelle rurali possono essere caratterizzate per esclusione.
Questa classificazione di massima viene affinata in base all’attività umana prevalente in aree Residenziali (R), Commerciali (C), Industriali (I), Agricole (A) e Naturali (N).
Le stazioni vengono indicate con una sigla che ne rappresenta il tipo, ad esempio, ad una stazione di misurazione del traffico situata in un’area urbana a vocazione commerciale sarà attribuito il codice TU-C, ad una che misura l’inquinamento di fondo in periferia, quello BS-R (in caso la prevalenza di strutture antropiche sia di tipo residenziale).
Non tutte le combinazioni di questi fattori possono essere utilizzate, ad esempio non sarà mai possibile classificare una stazione come TU-N perché per definizione un’area urbana, registra una forte presenza umana. A seconda dell’ambiente che le ospita, si considera che le stazioni coprano un’area che va da circa 200m² di una stazione installata in ambito urbano a diverse decine di chilometri per le stazioni situate in un ambiente rurale, o a centinaia di chilometri quadrati nel caso di aree rurali remote (distanti più di 50 km da centri abitati e zone industriali).
Le misurazioni attese dalle stazioni, quindi, dipenderanno dalla loro tipologia. La valutazione delle letture effettuate dovrà tenere conto delle stazioni circostanti e di altri fattori che sarebbe fuori luogo elencare in questo documento ma che possono essere un valido spunto di discussione da approfondire in classe.
Nelle linee guida per la predisposizione delle reti di monitoraggio della qualità dell’aria, l’Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale individua le scuole come luoghi adatti all’installazione di stazioni di background urbano e suburbano.
Criteri per la selezione del sito di installazione¶
Per far sì che i dati raccolti dalle stazioni possano essere paragonabili, è importante che il posizionamento di queste ultime sia il più possibile omogeneo. Due sensori che misurano la concentrazione di particolato, posizionati su un palazzo, e posti uno a piano strada, e l’altro sul lastrico solare, ad esempio, daranno, nello stesso istante, valori che possono essere molto diversi tra di loro.
Le linee guida sono particolarmente dettagliate sul tipo di posizionamento dei punti di misura di una stazione in base ai parametri monitorati ed al tipo di stazione.
Allo stato attuale, le stazioni Stima misurano, oltre a temperatura ed umidità, PM2.5, PM10, CO2. Idealmente una stazione che registra questo tipo di parametri, dovrebbe essere posizionata ad altezza uomo intorno ai 2m dal livello del suolo, ma, per proteggere l’apparato da manomissioni e furti, si può prendere in considerazione la possibilità di posizionarle ad un’altezza che varia tra i 2 e 4 metri.
Visto che le concentrazioni di particolato diminuiscono con l’altezza, sarebbe opportuno che tutte le stazioni fossero installate ad un'altezza simile.
Anche la distanza dall’edificio che dovesse dare loro supporto influenza le misurazioni. Se possibile, bisognerebbe usare una staffa che distanzi la stazione di almeno 20 centimetri dal muro che la sostiene.
È importante assicurarsi che ci sia un buon circolo d'aria attorno alla stazione. In caso contrario i valori registrati potrebbero essere sottostimati. Anche una posizione troppo esposta potrebbe portare a valutazioni inesatte. Ad esempio, la turbolenza prodotta dai veicoli in transito potrebbe portare a misurazioni più alte dei valori realmente.
La stazione Stima ha bisogno di essere alimentata continuamente e di trasmettere periodicamente i campioni perché possano essere trasformati in osservazioni utilizzabili. Per fare ciò è necessario assicurarsi che il punto prescelto permetta alla stazione di collegarsi tramite rete Wi-Fi ad internet. Potrete trovare alcuni criteri per permettere un utilizzo sicuro e protetto della connessione più avanti in questa guida.