ARPAT ha coordinato uno studio sull'impatto dell’aeroporto di Pisa sulla qualità dell’aria che si è svolto a cavallo del biennio 2011-2012 presso la città di Pisa e l’aeroporto Galileo Galilei.

La finalità dello studio è stata di valutare l’inquinamento atmosferico generato dal traffico aeroportuale attraverso un sistema integrato di misure e di modelli previsionali dell’emissione e diffusione degli inquinanti. Ciò al fine di evidenziare la loro variabilità spazio-temporale ed, in generale, individuare il contributo dell’aeroporto all’immissione in aria ambiente di inquinanti gassosi e di particolato fine ed ultrafine.

Lo studio è stato condotto utilizzando le metodologie sviluppate da ESCAPE (European Study of Cohorts for Air Pollution Effects) in allineamento con un analogo studio condotto sull'aeroporto di Ciampino da ISPRA e ARPA Lazio nello stesso periodo (vedi atti European Aerosol Conference 2012 e Focus 2012 di ISPRA).

Allo studio ha collaborato il Dipartimento di Epidemiologia del Servizio Sanitario Regionale Regione Lazio per la realizzazione delle mappe di inquinamento urbano di Pisa, mentre l’Università di Firenze - Dipartimento di Chimica e la società Alitec s.r.l., nell’ambito di propri studi sul particolato urbano e di messa a punto di innovative metodiche di misura, hanno partecipato con strumentazione propria ad alcune campagne di misura all’interno del sedime aeroportuale, fornendo quindi dati importanti per meglio descrivere l’impatto aeroportuale sulla qualità dell’aria urbana.

Al fine di cogliere la variabilità stagionale, sono state effettuate una serie di campagne di misura in tre diverse stagioni dell’anno (estate, autunno, inverno) attraverso campionamento passivo su dosimetri per la misura di BTEX (Benzene, Toluene, Etilbenzene, para-meta-orto Xilene), Aldeidi e NO₂ (Biossido di Azoto) e successive analisi con tecniche cromatografiche e spettrofotometriche. Le tre campagne sono state condotte all’interno del sedime aeroportuale, contemporaneamente in 11 siti collocati lungo le piste e nei punti di manovra ed in circa 54 siti distribuiti nell’area urbana, in modo tale da rappresentare le diverse situazioni del carico emissivo (alto, medio e basso traffico) e del grado di urbanizzazione (zona residenziale centro, residenziale periferica e zona rurale).

Figura 1: Vista generale di Pisa con i siti di misura, con la relativa classificazione: 52 urbani, 2 extraurbani, 11 all’interno del sedime aeroportuale.

Contemporaneamente alle misure degli inquinanti e delle condizioni meteorologiche sono stati acquisiti, per ogni sito, i volumi e la composizione del traffico lungo le strade monitorate e lungo le strade più prossime, le cui emissioni avrebbero potuto influenzare i livelli di concentrazione misurati.
I dati ottenuti nelle campagne di misura, organizzati in un geodatabase normalizzato basato su PostgreSQL con estensione spaziale PostGIS sono stati utilizzati come dati in ingresso per elaborare indici qualitativi assegnati ai siti per singola famiglia di inquinanti.

Sono stati mappati gli indici relativi ad NO₂, Aldeidi e BTEX. Per ogni sito è stata poi calcolata la media pesata degli indici relativi ai singoli inquinanti ottenendo un indice complessivo, che tiene conto della concentrazione di Benzene, Formaldeide e NO₂.

Figura 2: mappa indice complessivo

Attraverso modelli LUR (Land Use Regression) è stata inoltre realizzata una mappa di distribuzione degli Ossidi di Azoto per la città di Pisa. I modelli LUR, infatti, partendo dalla concentrazione in punti di misura ben identificati e dalla conoscenza di variabili predittive, prevedono la stima della concentrazione dell’inquinante in altre locazioni diverse dai siti di campionamento in modo da coprire l’intera area da esaminare.

Figura 3: mappa di distribuzione delle concentrazioni di NO₂ (modello LUR)

Si è indagato inoltre il contributo dell’aeroporto nell’immissione in aria ambiente della frazione di particolato fine e ultrafine e dei metalli in esso contenuto attraverso l’utilizzo di strumentazione specifica allocata in laboratori mobili.
Per il posizionamento dei due mezzi mobili (appartenenti alla Provincia di Pisa e all’Università di Firenze) è stato scelto un sito, il più prossimo possibile alla pista e nella zona di più frequente atterraggio, dove fosse possibile campionare le polveri generate in questa fase dall’usura degli pneumatici e dei freni che contengono metalli caratteristici. Ciò è stato possibile grazie alla collaborazione dell’Aeronautica Militare (46a Brigata Aerea) che ha messo a disposizione una cabina elettrica per l’alimentazione, oltre che i siti di sua competenza all’interno dell’area aeroportuale.
L’opportunità di effettuare un monitoraggio in continuo del particolato atmosferico in estrema prossimità della pista, anche con sensori innovativi, ha consentito di evidenziare la significativa variabilità nel brevissimo termine dei livelli di inquinamento in corrispondenza alle operazioni di volo: nelle misure di PM è emerso, infatti, un notevole incremento di particelle ultrafini durante le fasi di atterraggio e decollo degli aerei (Figura 4).

Figura 4: Evoluzione temporale del numero di particelle (suddivise in tre classi dimensionali) misurate  ogni minuto e indicazione (linee nere verticali) di atterraggi e decolli

Come per i residenti presso scuole affette da intenso traffico da motocicli in brevi periodi temporali, l’esposizione per brevi periodi a elevati livelli di concentrazione, che può essere sperimentata dai residenti in estrema prossimità degli aeroporti, è meritevole di approfondimento per la valutazione degli effetti sulla loro salute.

Complessivamente i livelli d’inquinamento rilevati mostrano comunque che l’aeroporto non impatta in maniera rilevante sulla qualità dell’aria dell’ambiente urbano, se si fa riferimento ai valori medi orari, giornalieri e annuali previsti dalle norme vigenti.

Sviluppi futuri

Sulla base delle attività svolte, sarebbe possibile sviluppare uno studio modellistico per prevedere l’evoluzione dell’impatto atmosferico delle attività aeroportuali tenuto conto dei futuri incrementi di traffico aereo. A tal fine, informazioni meteorologiche e misure effettuate con anemometri sonici potrebbero consentire di descrivere le condizioni di propagazione e costituire parametri d'ingresso al modello matematico di previsione EDMS (Emission and Dispersion Modeling System) riconosciuto e consigliato dall'ICAO (International Civil Aviation Organization) e dall’EPA (Environmental Protection Agency), al fine di determinare il contributo delle attività aeroportuali all'inquinamento urbano nelle varie condizioni meteorologiche. Ulteriori dati d'ingresso al modello potranno essere costituiti dalle informazioni tratte dai data base "Engine Emissions Databank" dell'ICAO che consentono di identificare i livelli medi di emissione dei principali inquinanti della flotta operante presso l'aeroporto di Pisa.

SAT (Società Aeroporto Toscano Galileo Galilei S.p.A.) ha intenzione di intraprendere varie azioni, nell'ambito del piano di risanamento acustico, che produrranno benefici sulla qualità dell’aria nelle aree restanti a nord in prossimità dell’aeroporto. È infatti prevista la delocalizzazione delle abitazioni di via Carrareccia e Cariola, poste nelle immediate vicinanze delle piste aeroportuali, a seguito dei finanziamenti statali e regionali, oltre che sulla base delle risorse dell’ente gestore SAT, consentirà l’eliminazione di una possibile criticità sia dal punto di vista acustico della qualità dell’'aria ambiente. Ulteriori benefici deriveranno dall’allungamento della pista in direzione sud (quindi verso il mare) e dal conseguente arretramento del punto di decollo e atterraggio, che consentiranno di allontanare la sorgente dall'area urbana.

A conclusione dello studio di monitoraggio è stato pubblicato il rapporto ambientale dal titolo "Impatto dell’aeroporto di Pisa sulla qualità dell’aria - 2013". L’allegato 2 del report, costituito dai dati puntuali relativi al monitoraggio degli effetti dell’aeroporto Galilei sulla qualità dell’aria di Pisa, è disponibile anche in versione navigabile, tramite una mappa interattiva che utilizza dati in formato KML. Per consultare i dati con questa modalità occorre avere installato nel proprio computer (o tablet, o smartphone) il programma gratuito GoogleEarth. Per i dettagli operativi si rimanda alle istruzioni specifiche.

Per approfondire:

• La scheda sul rapporto (dalla quale è possibile scaricare la pubblicazione)
• Istruzioni per la consultazione interattiva dell'allegato 2 (file PDF, 140 KB)