Approfondimenti sull'inquinamento atmosferico prodotto dal traffico navale

STIMA EMISSIONI TRAFFICO MARITTIMO PORTO DI VENEZIA - ANNO 2019
Stima delle emissioni del traffico marittimo del Porto di Venezia nell'anno 2019 e confronto con le concentrazioni di inquinanti rilevati nello stesso periodo presso le stazioni della Rete regionale di monitoraggio della qualità dell'aria di Sacca Fisola e Rio Novo a Venezia (Unità Qualità dell'Aria del Dipartimento Regionale Qualità dell'Ambiente, settembre 2022). La relazione tecnica è stata prodotta nell'ambito dell'Accordo di collaborazione quadriennale 2018-2021 tra ARPAV e Autorità di Sistema Portuale Mare Adriatico Settentrionale.

Stima emissioni in atmosfera del traffico navale nel porto di Venezia - Anno 2019

Applicazioni modellistiche

ARPAV ha approfondito  la stima dell’impatto delle attività portuali sulla matrice aria con differenti tecniche modellistiche nell’ambito di progetti europei di cooperazione territoriale.

I progetti APICE e CAIMANs, entrambi finanziati dal Programme MED 2007-2013, hanno in particolare messo a confronto la situazione Veneziana rispetto a quella di altre importanti città portuali del Mediterraneo: Barcellona, Marsiglia, Genova e Salonicco.

Con APICE è stato approfondito l’impatto delle intere attività portuali (di terra e di mare) sulla qualità dell’aria, con particolare focus sul particolato atmosferico fine, andando a quantificare il contributo di questa realtà emissiva rispetto alle altre sorgenti di inquinanti del territorio.  In questo progetto sono stati utilizzati modelli fotochimici euleriani e modelli statistici a recettore.

Con CAIMANs si è voluto ulteriormente approfondire il tema focalizzando l’indagine sulle navi passeggeri e crociera, utilizzando un modello di dispersione ad alta risoluzione spaziale e temporale.

Sia in APICE che in CAIMANs analisi di scenario hanno inoltre consentito di valutare il beneficio di specifici interventi di mitigazione del settore navale applicabili nel medio e lungo termine (ad es. alimentazione elettrica per le navi all’ormeggio, combustibili a minor emissioni in atmosfera, dislocazione dei terminali e delle rotte, ecc).

APPROCCI DI SOURCE APPORTIONMENT A CONFRONTO NEL PROGETTO MED-APICE (Common Mediterranean strategy and local practical Actions for the mitigation of Port, Industries and Cities Emissions, www.apice-project.eu) - progetto finanziato dal programma europeo di cooperazione territoriale MED 2007/2013 – ha affrontato la comune problematica dell’inquinamento atmosferico delle 5 città del Mediterraneo coinvolte, Venezia, Genova, Barcellona, Marsiglia e Salonicco, mettendo in campo due distinti approcci di Source Apportionment: i modelli a recettore e i modelli fotochimici euleriani. Il ricorso a due diverse tecniche modellistiche, applicate in ciascuna città, ha mirato ad integrare le diverse potenzialità dei due approcci: da una parte i modelli a recettore, più idonei ad isolare il contributo di specifiche sorgenti tracciate da specifici marker, dall’altra i modelli fotochimici euleriani, in grado di pesare il contributo delle emissioni dei gas precursori nella formazione del particolato secondario.
In particolare il progetto ha focalizzato l’analisi sull’incidenza delle attività portuali sulle concentrazione di polveri sottili (PM10 e PM2.5).

Sintesi dei risultati scientifici di APICE: area veneziana
Nel caso studio di Venezia le due diverse applicazioni modellistiche hanno portato a risultati confrontabili seppure con qualche differenza: il contributo delle emissioni portuali sui livelli di concentrazione di polveri fini viene stimato da entrambi i metodi di indagine essere più significativo nel periodo estivo (da giugno a ad agosto) con un contributo massimo nell’area del centro storico pari all’8% (modello fotochimico) e 13% (modello a recettore), e con massimi, rilevati presso l’area di Porto Marghera, del 15% circa (modello fotochimico) e 25% (modello a recettore). Nel periodo tardo autunnale (metà novembre – metà dicembre) il peso relativo del porto sulle concentrazioni di polveri è stimato essere più contenuto (2% con modello fotochimico e 7% con modello a recettore) in relazione anche alla diminuzione dei flussi navali turistici.
I modelli fotochimici sono stati inoltre applicati per le analisi degli scenari futuri e gli scenari di mitigazione. Le azioni di intervento valutate nel tavolo di lavoro di Venezia e ipotizzate tenendo conto dello scenario di sviluppo al 2020 del Porto di Venezia hanno riguardato in particolare interventi sulle emissioni delle navi passeggeri che interessano Venezia insulare: l’alimentazione elettrica delle grandi navi passeggeri (crociere) durante lo stazionamento presso la stazione Marittima e l’uso di combustibili a minor impatto emissivo durante la manovra nel tragitto da bocca di Lido agli ormeggi di Venezia. Tali azioni sono state esaminate in quanto andrebbero a diminuire l’impatto sulla città monumentale e sulla zone abitate investite dalle emissioni navali.

I risultati delle applicazioni modellistiche per Venezia sono pubblicati nei documenti di APICE ai seguenti link:

"Qualità dell'aria nella laguna di Venezia - APICE: verso la riduzione dell'inquianmento atmosferico"

"Metodi e modelli per l’indagine scientifica su emissioni e concentrazioni in atmosfera: risultati principali per la laguna di Venezia"

Sintesi dei risultati scientifici di APICE: le altre pilot area

I risultati ottenuti per l’area veneziana sono in linea con quanto emerso dalle parallele indagini modellistiche condotte nelle città partner di Barcellona, Marsiglia, Genova e Salonicco, tenendo conto delle diversità meteoclimatiche e della diversa entità dei flussi portuali. Confrontando le valutazioni relative alla sola incidenza delle emissioni navali, i massimi contributi stimati dai modelli fotochimici si registrano a Barcellona (circa 18%-20%), mentre contributi sostanzialmente simili si stimano per Marsiglia, Genova e Venezia (tra il 5% ed il 15% nel periodo estivo e tra il 4% ed il 7% nel periodo freddo). I contributi inferiori sono stimati per l’area urbana di Salonicco.
Tendenzialmente i modelli a recettore stimano un maggiore contributo rispetto a quello dei modelli fotochimici (con massimi oltre il 20% nel periodo estivo sia per Venezia che Salonicco, e attorno al 10-15% nelle altre aree), in parte dovuto al fatto che in molte delle aree indagate il segnale portuale si confonde con quello di origine industriale.
Pur essendo emerso che le attività portuali non siano la principale fonte inquinante in nessuna delle città indagate, i tavoli di lavoro con gli attori locali hanno comunque perseguito l’obiettivo di individuare azioni concrete di intervento sul settore portuale per il quale tecnologie di trattamento dei fumi, strategie di miglioramento delle prestazioni dei motori o politiche sui combustibili non sono ancora diffuse nel bacino Mediterraneo.
Per le azioni di intervento ipotizzate per il settore navale sono stati stimati decrementi più o meno consistenti sulle emissioni totali di ciascun porto: dal 3% del cold ironing a Marsiglia al 78% per la sostituzione del parco navi con flotta alimentata a LNG nel porto di Barcellona (scenario inteso come massima riduzione possibile).
I decrementi sulle concentrazione di polveri sottili determinati dalle varie azioni di intervento ipotizzate sono stati stimati essere piuttosto consistenti a Barcellona e Genova in periodo estivo: da circa il 10% al 20% rispettivamente. Nello stesso periodo stagionale, per Salonicco e Venezia i massimi decrementi sono risultati sensibilmente più contenuti (dall’1% al 4% circa per Salonicco all’1.5% circa per Venezia). In periodo invernale le mitigazioni risultano avere un impatto più modesto.
Per maggiori approfondimenti si veda la pubblicazione finale del progetto in lingua inglese e i report delle altre città studio.

STUDIO DELLA DISPERSIONE DEI FUMI EMESSI DALLE NAVI PASSEGGERI AD ALTA RISOLUZIONE: CAIMANs (Cruise and passenger ship Air quality Impact Mitigation ActioNs, http://www.medmaritimeprojects.eu/section/caimans ) - progetto finanziato dal programma europeo di cooperazione territoriale MED 2007/2013, ha proseguito l’attività svolta dal progetto APICE, approfondendo il tema dell’impatto del traffico navale passeggeri sulla qualità dell’aria nei cinque porti del Mediterraneo: Barcellona Marsiglia Genova Salonicco e Venezia.

In particolare CAIMANs ha stimato, con tecniche modellistiche, la ricaduta dei fumi emessi dalle navi passeggeri sia in transito sia in stazionamento con un’alta risoluzione spaziale e temporale, per permettere l’analisi sui “pennacchi” emessi dalle navi e le eventuali “ricadute” sul tessuto urbano Veneziano. La valutazione delle emissioni è inoltre stata estesa ai microinquinanti (metalli e microinquinanti organici come diossine, PCB, ecc).

Sintesi dei risultati scientifici di CAIMANs: area veneziana

I risultati ottenuti con CAIMANs hanno posto in evidenza come le emissioni navali abbiano un impatto non particolarmente significativo sulla qualità dell’aria per inquinanti, quali polveri sottili (PM10) e microinquinanti organici ed inorganici, mentre, invece, emerge la criticità per gli ossidi di azoto e, anche se in misura minore, gli ossidi di zolfo. Tra le possibili misure di mitigazione dell’impatto atmosferico valutate la più efficace è risultata essere la conversione della flotta passeggeri a gas naturale liquefatto seguite dall’elettrificazione delle banchine per la fase di stazionamento delle navi e dall’uso di combustibili a basso tenore di zolfo.

Le elaborazioni di CAIMANs hanno inoltre costituito la base per la relazione edita per l’azione A8.6bis prevista nell’ambito del Piano di Risanamento della Qualità dell’Aria, ovvero lo “Studio modellistico di ricaduta degli inquinanti emessi in fase di manovra e di ormeggio per le navi in attracco ai diversi ormeggi di Venezia insulare e Porto Marghera”.