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ANNESSO IV CLASSIFICA DEI COMPOSTI ORGANICI VOLATILI (COV) IN BASE AL LORO POTENZIALE DI CREAZIONE DI OZONO FOTOCHIMICO (PCOP) 1. Il presente annesso riassume le informazioni disponibili ed indica gli elementi che rimangono da elaborare in quanto guida ai lavori da realizzare. Esso è fondato sulle informazioni relative agli idrocarburi ed alla formazione dell'ozono che figurano in due notte redatte per il Gruppo di lavoro dei composti organici volatili (EB.AIR/WG.4/R.11 e R.13/Rev.1)) sui risultati di altre ricerche svolte in particolare in Austria, in Canada, in Germania, negli Stati Uniti d'America, nei Paesi Bassi nel Regno Unito, in Svezia e presso il Centro di sintesi meteorologica-Ovest dell'EMEP (CSM-O) e su informazioni supplementari fornite da esperti designati dei Governi. 2. L'approccio del PCOP si prefigge di guidare le politiche regionali e nazionali di lotta contro i composti organici volatili (COV), tenendo conto dell'impatto di ciascuna specie di COV e delle emissioni di COV nei vari settori, sulla formazione di fenomeni di ozono; tale apporto è espresso sotto forma di un potenziale di creazione di ozono fotochimico (PCOP), il quale è definito come segue: modifica della produzione di ozono fotochimico a seguito di modifica dell'emissione di un particolare COV. Il PCOP può essere determinato mediante calcoli su modello o esperienze di laboratorio. Esso serve ad illustrare vari aspetti della formazione di ossidanti durante i fenomeni di ozono, ad esempio i picchi di ozono o la produzione cumulativa di ozono durante un episodio. 3. La nozione di PCOP è presentata in questo contesto in quanto esistono grandi differenze riguardo al rispettivo apporto dei vari COV alla produzione di fenomeni di ozono. Questa nozione comporta un elemento fondamentale, vale a dire che in presenza di luce solare e di NOX, ciascun COV produce ozono in maniera analoga, anche se le circostanze in cui l'ozono è prodotto sono molto variabili. 4. Vari calcoli effettuati in base a modelli fotochimici indicano che è necessario ridurre sostanzialmente le emissioni di COV e di NOX (in proporzioni superiori al 50%) al fine di poter ridurre sensibilmente la formazione di ozono. Inoltre, quando si diminuiscono le emissioni di COV, le concentrazioni massime di ozono vicino al suolo sono ridotte in misura meno che proporzionale. Il principio di questo effetto è indicato dai calcoli teorici degli scenari. Anche quando tutte le specie sono ridotte nella stessa proporzione, i valori massimi dell'ozono (più di 75 ppb l'ora in media) in Europa, diminuiscono solo dal 10 al 15% secondo il livello di ozono esistente, se la quantità globale di emissioni antropiche di COV diverse dal metano viene ridotta del 50% Ora, se si diminuissero del 50% (in valore massimo) le emissioni antropiche di specie di COV diverse dal metano (le più importanti) (in termini di PCOP e di valore massico o di reattività), i calcoli indicherebbero una diminuzione dal 20 al 30% dei picchi di ozono degli episodi. Questo risultato conferma i vantaggi del metodo del PCOP per istituire un ordine di precedenza nella lotta contro le emissioni di COV ed indica chiaramente che i COV possono almeno essere suddivisi in grandi categorie in base alla loro importanza nella formazione dei fenomeni di ozono. 5. I valori del PCOP e le scale di reattività sono state calcolate sotto forme di valutazioni, ciascuna valutazione essendo fondata su un particolare scenario (ad esempio aumenti e diminuzioni delle emissioni, traiettorie delle masse d'aria) ed orientata verso un obiettivo preciso (ad esempio picco di ozono, ozono integrato, ozono medio). I valori del PCOP e le scale di reattività sono in funzione di processi chimici. Vi sono evidentemente divergenze tra le valutazioni dei PCOP che possono in alcuni casi superare il 400%. Le cifre dei PCOP non sono costanti ma variano nello spazio e nel tempo. Infatti per il PCOP dell'ortoxylene in quella che viene definita la traiettoria "Francia - Svezia", i calcoli indicano un valore di 41 il primo giorno e di 97 il quinto giorno del tempo del percorso. Secondo i calcoli del Centro di sintesi meteorologica-ovest dell'EMEP, il PCOP dell'ortoxylene per una concentrazione di ozono superiore a 60 ppb varia tra 54 e 112 (5 a 95 percentuali) per le maglie della griglia EMEP. La variazione del PCOP nel tempo e nello spazio non deriva unicamente dalle emissioni antropiche di COV che compongono il volume d'aria ma deriva anche da variazioni meteorologiche. Di fatto, ogni COV reattivo può contribuire alla formazione occasionale di ossidanti fotochimici in proporzioni più o meno importanti in funzione delle concentrazioni di ossidi di azoto e di COV ed anche in funzione di parametri meteorologici. Gli idrocarburi poco reattivi come il metano, il metanolo, l'etano ed alcuni idrocarburi clorati non svolgono in pratica alcun ruolo in questo processo. Vi sono anche delle divergenze che derivano da variazioni meteorologiche tra giorni particolari e nell'insieme dell'Europa. I valori del PCOP dipendono implicitamente dal modo con cui si calcolano gli inventari delle emissioni. Non esiste attualmente alcun metodo o informazioni omogenee per tutta l'Europa. È chiaro che il metodo del PCOP deve essere ulteriormente migliorato. 6. Le emissioni naturali di isoprene provenienti dagli alberi a foglie, associate agli ossidi do azoto (NOX) provenienti principalmente da fonti antropiche possono contribuire in maniera importante alla formazione di ozono quando il tempo è caldo d'estate nelle regioni dove i fronzuti coprono una vasta superficie. 7. Nella tabella 1, le specie di COV sono raggruppate secondo la loro importanza in base alla produzione di picchi di ozono nella ricorrenza dei fenomeni. Sono stati selezionati tre gruppi. Il grado di importanza è espresso sulla base dell'emissione di COV per quantità globale unitaria. Alcuni idrocarburi come il n-butano acquisiscono importanza in ragione della quantità globale emessa, benchè possano sembrare poco importanti secondo la loro reattività con i radicali OH. TABELLA 1. CLASSIFICAZIONE DEI COV IN TRE GRUPPI IN BASE ALLA LORO IMPORTANZA NELLA FORMAZIONE DEGLI EPISODI DI OZONO - Abbastanza importanti Alcali Aromatici Alcani Gli alcani > C6 salvo il dimetil1-2, 3 pentano Aldeidi Tutti gli aldeidi salvo il benzaldeide COV naturali Isoprene Poco importanti Alcani Alcani in C3 a C5 e dimetil1-2, 3 pentano Cetoni Metiletilcetone e metil t-butilcetone Alcoli Etanolo Esteri Tutti gli esteri salvo l'acetato di metile Pochissimo importanti Alcani Metano ed etano Alcini Acetilene Aromatici Benzene Aldeidi Benzaldeide Cetoni Acetone Alcoli Metanolo Esteri Acetato di metile Idrocarburi Metilcloroformio, cloruro di metilene, Clorati Tricloroetilene e tetracloroetilene 8. Le tabelle 2 e 3 mostrano l'impatto di vari COV espressi in indici in relazione all'impatto di una specie (l'etilene) cui è attribuito l'indice 100.