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Dipartimento Sostenibilità dei sistemi produttivi e territoriali
Responsabile unita
A. Piersanti
Descrizione unita
L’ambito di ricerca prioritario è costituito dallo studio dei processi atmosferici, dalla meterologia applicata e dalla modellistica numerica per l’analisi di scenari attuali e futuri di qualità dell’aria; sono considerate sia le emissioni naturali che quelle prodotte da attività antropiche. A questo si affiancano attività sperimentali per la caratterizzazione chimica e fisica dell’aerosol anche a supporto della valutazione delle performance modellistiche. Con la linea di attività MIA, il Laboratorio si caratterizza come risorsa a disposizione della PA e delle imprese per fornire strumenti ad alta qualificazione scientifica per la valutazione dell’impatto ambientale, l’analisi dell’efficacia e dei costi e delle misure di mitigazione, l’analisi delle tendenze sia con approcci innovativi tipici dell’Integrated Assessment Modelling (IAM) sia con attività sperimentali di validazione dei modelli. Viene inoltre previsto lo sviluppo:
- di modelli che integrino diversi media ambientali (atmosfera, acque e suolo) e di modelli di costo,
- di modelli che comprendano le interazioni fra processi stratosferici e processi troposferici, fra scala emisferica e scala regionale.
Attivita
1. Modellistica di qualità dell’aria Sviluppo di modelli matematici per la simulazione dell’inquinamento atmosferico, l’analisi degli scenari emissivi e la valutazione dell’impatto e dei costi delle politiche per la riduzione dell’inquinamento atmosferico.
Il Laboratorio ha sviluppato una complessa suite modellistica, denominata MINNI, che comprende:
• Emission Manager, modello di pre-processamento di dati emissivi di inventario (modulazione temporale, disaggregazione spaziale e speciazione chimica)
• RAMS, modello meteorologico prognostico non-idrostatico sviluppato dall’Università del Colorado NMHC analyser.
• FARM, modello Euleriano tridimensionale che tratta il trasporto, l’evoluzione chimica e la deposizione degli inquinanti
• GAINS_Italia, modello di valutazione integrata, di impatto e costi, di politiche di riduzione dell’inquinamento atmosferico, versione su scala nazionale del GAINS-Europe sviluppato da IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis)
• RAIL (Atmospheric Inventory Link), software di accoppiamento dei diversi sistemi di classificazione delle attività che producono emissioni, che permette di portare in input alla catena modellistica uno scenario emissivo elaborato da GAINS
2. Caratterizzazione e studio del particolato atmosferico (Attività sperimentali) Sviluppo di metodi innovativi di campionamento ed analisi di inquinanti atmosferici sensibili per i nuovi indirizzi normativi sulla qualità dell’aria: sperimentazione di nuovi monitor per la misura oraria della frazione organica (EC,OC) e inorganica (anioni, cationi) del PM2.5. Strumentazione di laboratorio:
• URG 9000D Ambient Ion Monitor (AIM). • OC/EC Sunset field analyser. • NMHC analyser. • ENVIRON check dust monitor. • n. 2 FAI Hydra dual sampler PM10 PM2,5. • HV Andersen PM10. • HV Andersen PM2,5. • FAI SWAM monocanale PM10 PM2,5. • Thermo Environmental Instr. Gas. • Meteo station. • Container trasportabile per effettuare campagne di misura dedicate.
3. Supporto scientifico allo sviluppo di policy in materia di inquinamento atmosferico MINNI è il sistema modellistico ufficiale a supporto delle politiche nazionali del Ministero dell’Ambiente, del Territorio e del Mare (MATTM). Esso è stato applicato per determinati anni di riferimento, sull’intero territorio nazionale, per la simulazione delle concentrazioni e delle deposizioni dei principali inquinanti atmosferici (SO2, NOx, NH3, PM10, PM2,5, O3, con risoluzione spaziale di 20x20 km2 e 4x4 km2), per la valutazione dei costi e dell’efficacia di scenari emissivi alternativi.
L’attività su scala nazionale richiede elevate capacità hardware e computazionali rese disponibili dall’infrastruttura di calcolo ENEA-GRID e, in particolare, dal sistema CRESCO HPC, un complesso e strutturato cluster di macchine linux installate presso il Centro ENEA di Portici e completamente integrato nel contesto della GRID di ENEA.
Per questo riconosciuto ruolo di supporto, ENEA partecipa con propri esperti a gruppi di lavoro internazionali (ONU-ECE, UE) e nazionali sui temi della modellistica integrata, il particolato atmosferico, le reti di misura.
Le attività sistematiche sviluppate con MINNI forniscono inoltre supporto:
al sistema della PA, in particolare Regioni, per la valutazione delle misure di mitigazione dell’inquinamento atmosferico presenti nei Piani Regionali (VAS) in termini di costi-efficacia
al sistema della PA e delle imprese, producendo le condizioni al contorno per ulteriori discese di scala ai fini di procedure di VIA
ACSM (Aerosol Chemical Speciation Monitor) Monitoraggio qualità aria Indirizzo: ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo: Accesso riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
HIVOL PM 2.5 Dust sampler Hight Volume Tisch-Analitica PM2.5 Monitoraggio qualità Aria Indirizzo;ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo: Accesso riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
PM10, PM2.5, PM1 Environmental Dust Monitor 107 massa PM10, PM2.5, PM1 distribuzione dimensionale numero 32 ch. PM diametro > 0,25 microm Misura continua concentrazione Inquinanti atmosferici Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo: Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
TOC analyzer Total Organic Carbon (TOC) Analyzer Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
Sunset Laboratory OC-EC Lab.Aerosol analyser Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
DIONEX ICS3000 Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
Sunset Model-4 Semi-Continuous OC-EC Field Analyzer Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
URG 9000-D. Ambient Ion Monitor (AIM) Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
Contatore di particelle di PM WCPC 3785 Tsi Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
FAI HYDRA Dual Sampler PM10 PM2.5 Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
Environmental Dust Monitor 107 massa PM10, PM2.5, PM1 distribuzione dimensionale numero 32 ch. PM diametro > 0,25 microm Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
ALPHA 115 (SYNSPEC) Analizzatore automatico monocanale NMHC per la determinazione di Idrocarburi metanici e non metanici Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4,Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
CONTAINER MINNI Container attrezzato per alloggiare strumentazione da campo Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4, Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
GENERATORE H2 PARKER CHROM GAS 9090 Generatore di idrogeno PARKER Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4, Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
PILS 2081 Campionatore di aerosol "Particle Into Liquid Sampler" METRHOM Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4, Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
ULTRAMICRO BILANCIA CUBIS Bilancia analitica di precisione SARTORIUS Monitoraggio qualità Aria Indirizzo:ENEA via Martiri di Monte Sole 4, Bologna Modalità di utilizzo:Utilizzo riservato solo ai ricercatori del laboratorio Accesso: Su preventivo
Servizi
Fornitura, al sistema della PA e delle imprese, di strumenti per la valutazione dell’impatto ambientale, l’analisi dei costi delle misure di mitigazione, l’analisi delle tendenze Sviluppo di modelli di inquinamento a varia scala, modelli di scenario economico-energetico, metodi innovativi campionamento e analisi di inquinanti atmosferici.
Attività di collaborazione con le Università sia pre che post-laurea per l’assegnazione di tesi di laurea e l’ospitalità per periodi di tirocinio e stage.
Ospitalità per stage di specializzazione sia nazionali che internazionali.
Reti
Partecipazione in qualità di partner associato al progetto Europeo ACTRIS (Aerosols, Clouds, and Trace gases Research InfraStructure Network), in particolare alla linea di attività 3 (Networking Activity 3: In-situ chemical, physical and optical properties of aerosol; Task 3.3: Implementation of sampling and analysis of organic and elemental carbon and organic tracers for source identification)
Partecipazione in qualità di rappresentante del Ministero dell’Ambiente italiano all’iniziativa FAIRMODE (Forum for AIR quality Modelling in Europe), forum europeo nell’ambito della rete EIONET dell’Agenzia Europea per l’Ambiente che ha lo scopo di scambiare esperienza e risultati sulla modellistica di qualità dell’aria, nell’ambito della Direttive Europee in materia al fine di promuoverne un uso armonizzato tra Paesi Membri.
Il Laboratorio è presente in forma stabile e consolidata in molteplici Task Force della Convenzione UNECE-Long range Transboundary Air Pollution