La regione Emilia-Romagna occupa la porzione sud orientale della pianura padana ed è delimitata dal fiume Po a nord, dal mare Adriatico a est e dalla catena Appenninica a sud. La fascia pianeggiante ha un’altitudine ovunque inferiore ai 100 m, con vaste aree al livello del mare nel settore orientale; le zone montuose sono caratterizzate da numerose piccole valli, che presentano generalmente un andamento parallelo tra loro e perpendicolare alla catena Appenninica.
Nelle regioni che compongono la pianura padana risiedono più di 23 milioni di abitanti (dei quali 4,5 milioni in Emilia-Romagna), corrispondenti circa al 40% del totale della popolazione italiana. La grande maggioranza della popolazione si concentra nelle aree di pianura, dove la densità abitativa risulta essere tra le più alte d’Europa.
Il territorio della pianura padana è quasi completamente antropizzato: lungo le principali vie di comunicazione, città e insediamenti produttivi si susseguono senza soluzione di continuità, mentre il resto del territorio è quasi completamente occupato da agricoltura e allevamento intensivi.
La pianura padana contribuisce in maniera significativa alla produzione di ricchezza del Paese (oltre il 50% del PIL nazionale); il suo tessuto produttivo è molto variegato e tende a essere basato su piccole e medie imprese distribuite sul territorio. Questo quadro socio-economico e l’intensità delle attività antropiche che insistono nell’area comportano un’elevata concentrazione di fonti di emissioni di inquinanti.
L’urbanizzazione diffusa e il particolare modello di sviluppo economico determinano una grande necessità di mobilità, che si riflette nelle emissioni inquinanti dovute al traffico veicolare e agli impianti di riscaldamento.
I processi industriali, pur essendo sottoposti a rigide normative ambientali, comportano l’emissione in atmosfera di una grande varietà di composti chimici.
Anche agricoltura e allevamento contribuiscono all’inquinamento atmosferico attraverso l’emissione di rilevanti quantità di ammoniaca e metano, che sono rispettivamente un precursore degli inquinanti secondari e un potente gas serra.
L’Emilia-Romagna è profondamente inserita in questo contesto sociale e produttivo.
La regione è un elemento centrale del sistema di mobilità nazionale, sia per quel che riguarda la rete autostradale, sia per il trasporto ferroviario; il nodo di Bologna, in particolare, è di primaria importanza, in quanto rappresenta un passaggio quasi obbligato per merci e passeggeri in viaggio tra il nord e il sud dell’Italia.
L’Emilia-Romagna assume quindi un ruolo di cerniera ed è interessata da un intenso traffico in transito: questo produce una quota rilevante delle emissioni di inquinanti, che in gran parte sfugge alle possibilità di gestione delle autorità locali.
Le industrie regionali sono prevalentemente di piccole e medie dimensioni e sono spesso raggruppate in distretti produttivi, caratterizzati da un’elevata specializzazione: esempi di questa particolare organizzazione produttiva sono la produzione di ceramiche da arredamento e materiali da costruzione intorno a Modena, l’industria alimentare a Parma, la chimica di base a Ferrara e Ravenna, l’industria energetica a Piacenza e Ravenna.
La parte pianeggiante dell’Emilia-Romagna presenta suoli estremamente fertili ed è ampiamente sfruttata per l’agricoltura intensiva. L’allevamento è praticato su scala e con processi industriali e si concentra nei poli di Modena e Reggio, per il settore suinicolo, e di Forlì-Cesena, per quello avicolo.
Le condizioni meteorologiche e il clima dell’Emilia-Romagna sono fortemente influenzate dalla conformazione topografica della pianura padana: la presenza di montagne su tre lati rende questa regione una sorta di “catino” naturale, in cui l’aria tende a ristagnare.
Le condizioni meteorologiche influenzano i gas e gli aerosol presenti in atmosfera in molti modi: ne controllano il trasporto, la dispersione e la deposizione al suolo; influenzano le trasformazioni chimiche che li coinvolgono; hanno effetti diretti e indiretti sulla loro formazione.
Alcune sostanze possono rimanere in aria per periodi anche molto lunghi, attraversando i confini amministrativi e rendendo difficile distinguere i contributi delle singole sorgenti emissive alle concentrazioni totali.
L’analisi degli elementi del contesto territoriale e socio-economico ha portato alla classificazione del territorio regionale in zone e agglomerati (zonizzazione). La zonizzazione definisce le unità territoriali sulle quali viene eseguita la valutazione della qualità dell’aria e alle quali si applicano le misure gestionali.
La zonizzazione regionale, approvata con DGR 2001/2011 e confermata con DGR 1135/2019, individua un agglomerato relativo a Bologna e ai comuni limitrofi, e tre macroaree di qualità dell’aria (Appennino, Pianura est, Pianura ovest).
La valutazione delle qualità dell’aria in Emilia-Romagna viene attuata secondo il programma approvato dalla Giunta regionale. In base a tale programma il processo di valutazione si fonda su un insieme di strumenti tecnici e scientifici tra loro integrati in modo da garantire una informazione che copra l’intero territorio e non solamente i punti ove è presente una stazione di rilevamento.
Il complesso di strumenti oggi utilizzati, frutto di un processo di evoluzione tecnica e scientifica attuato da Arpae Emilia-Romagna attraverso un insieme di progetti a finanziamento regionale, nazionale ed europeo, va dalla tradizionale rete di monitoraggio degli inquinanti e dei parametri atmosferici alle tecniche di simulazione numerica delle condizioni meteorologiche e di diffusione, trasporto e trasformazione chimica degli inquinanti, che nel loro insieme costituiscono il sistema integrato di valutazione, previsione e gestione della qualità dell’aria.
Il sistema integrato di monitoraggio, valutazione e previsione è costituito principalmente dalle reti di monitoraggio, dal sistema di modelli numerici e dall’inventario delle emissioni.
Il sistema delle reti di monitoraggio comprende le due reti principali: rete regionale di monitoraggio della qualità dell’aria (RRQA) e rete meteorologica (RIRER), più alcune reti ausiliarie (deposizioni, pollini e genotossicità).
I dati forniti dal sistema di monitoraggio vengono rielaborati e completati attraverso un complesso sistema di modelli numerici che integrano i dati puntuali con altri dati territoriali, quali: le emissioni, la morfologia del territorio e gli inquinanti provenienti dall’esterno della regione (modello chimico di trasporto e dispersione Ninfa e modello di valutazione Pesco).

La rete regionale della qualità dell’aria (RRQA) è in continua evoluzione, fin dagli anni 70, per adeguarsi all'aggiornamento della normativa: è stata aggiornata negli anni 2006-2010 per ottemperare al DM 60 del 2002 e al DLgs 183 del 2004 e negli anni 2011-2013 per consentire l’adeguamento al DLgs 155/2010.
In ottemperanza al DLgs 155/2010 la Regione ha inoltre di recente provveduto all’aggiornamento del programma di valutazione, mediante la DGR 1135/2019 “Approvazione del progetto di riesame della classificazione delle zone e degli agglomerati della Regione Emilia-Romagna ai fini della valutazione della qualità dell’aria”. A seguito di questa ultima valutazione la rete regionale della qualità dell’aria al primo gennaio 2020 è composta da 47 punti di misura in siti fissi e 164 analizzatori automatici.
La rete è completata da 10 laboratori mobili e numerose unità mobili per la realizzazione di campagne di valutazione e dalla rete meteorologica RIRER, di cui 10 stazioni per la meteorologia urbana (MetUrb).
La rete della qualità dell’aria ha ottenuto nel 2005 la certificazione UNI EN ISO 9001. Il sistema di controllo qualità, attraverso una sistematica azione di documentazione delle procedure, controllo e verifica, garantisce il mantenimento degli standard stabiliti dalla certificazione.
Gli inquinanti monitorati variano da stazione a stazione in dipendenza dalle caratteristiche di diffusione e dinamica chimico-fisica dell’inquinamento, della distribuzione delle sorgenti di emissione e delle caratteristiche del territorio. Si va dai 47 punti di misura per l’NO2 ai 43 punti di misura per il PM10, mentre vengono progressivamente ridotti gli analizzatori che monitorano inquinanti la cui concentrazione è ormai al di sotto del limite di rilevabilità strumentale (esempio SO2) o ampiamente al di sotto dei valori limite (esempio CO).
D’altra parte aumenta la distribuzione territoriale dei punti di misura che oggi vanno a coprire anche zone di fondo rurale e remoto, dato che le caratteristiche degli inquinanti si sono progressivamente modificate.
Oggi le forme più significative di inquinamento sono dovute a inquinanti secondari (come ozono e polveri fini e ultrafini), che tendono a interessare tutto il territorio e non solo le aree industriali e urbane immediatamente prossime ai punti di emissione.
A fronte di questa razionalizzazione del sistema di monitoraggio, risulta quindi aumentato, grazie alla integrazione con la modellistica numerica, il grado di copertura territoriale delle informazioni rese disponibili ai cittadini e alle autorità locali e nazionali.
Nel seguito viene presentata la qualità dell'aria dell’Emilia-Romagna, documentata attraverso l'utilizzo di serie pluriennali di dati, considerando sia lo stato di qualità dell’aria, in quanto tale, che le pressioni esercitate dall'uomo su tale matrice.