In genere, per la definizione dei parametri di dispersione iniziale laterale (sigma y) e verticale (sigma z) delle sorgenti volumetriche si usano le indicazioni fornite da EPA riassunte di seguito:
Nelle immagini seguenti sono riportate due tipologie di sorgenti volumetriche usate da EPA come esempio di applicazione per sorgenti elevate e sorgenti poggiate al suolo;
Queste indicazioni fondamentalmente si basano sulle dimensioni degli oggetti stessi e cercano di definire come tali oggetti possono influenzare la diluizione dell’inquinante nella fase di transizione tra la sua fuoriuscita dalla sorgente e
la sua immissione effettiva in atmosfera libera.
Per questa tipologia di sorgenti (fredde e senza buoyancy), tale transizione non è definibile attraverso fattori meccanici o termodinamici, come per le sorgenti convogliate puntiformi, ma è sostanzialmente influenzata
dalla turbolenza atmosferica indotta dalla presenza degli oggetti stessi nell’intorno dei punti emissivi e dalla conseguente diluizione dell’inquinante causata dai vortici turbolenti che si sviluppano localmente, diluizione che, sia in termini di plume
emissivi che di puff emissivi, viene regolata attraverso le funzioni sigma.
Generalizzando questo concetto fisico, si può affermare che la presenza o meno di ostacoli rispetto alla posizione della sorgente emissiva comporta modifiche sullo sviluppo del profilo gaussiano (e quindi sulla diluizione dell’inquinante); ad esempio,
per una sorgente areale che emette a livello del suolo, il superamento di un ostacolo di altezza H avviene attraverso lo sviluppo di vortici che devono assumere dimensioni lineari dell’altezza H dell’ostacolo con conseguente diluizione
dell’inquinante che, secondo le precedenti indicazioni EPA, avviene definendo una dispersione verticale iniziale pari a H/2.15, come nella prima figura dell'immagine seguente, o pari a H/4.3come nella seconda figura:
Considerando adesso un volume chiuso, come può essere un capannone contenete un allevamento che genera emissione odorigena o un insieme di impianti tecnologici come si possono trovare in una raffineria che genera emissioni fuggitive, la diluizione
dell’inquinante all’interno del volume non è più tanto legata alla turbolenza, come avverrebbe all’esterno, ma alla proprietà dell’aeriforme di occupare tutto il volume che lo contiene e quindi dipenderà dalle dimensioni complessive di tale volume.
In questo senso risulta a parer mio più ragionevole, dal punto di vista fisico, determinare la diluizione iniziale dell’inquinante, che poi uscirà dal volume che lo contiene verso l’esterno, in base alle dimensioni interne effettive del volume
definendo cioè senza seguire le indicazioni classiche EPA:
- dispersione verticale iniziale sigma z = dimensione verticale del volume
- dispersione iniziale laterale sigma y = dimensione orizzontale della base del volume
Come effetto modellistico, l’utilizzo di valori troppo bassi o nulli dei parametri di dispersione iniziale comporta la generazione di valori irrealistici di concentrazione nell’intorno della sorgente, mentre un aumento del valore dei parametri di
dispersione iniziale comporta in genere una diminuzione delle concentrazioni di inquinante nelle immediate vicinanze dell’emissione senza però influire particolarmente sulle concentrazioni calcolate in recettori posti anche solo a qualche centinaio di
metri da essa; da un certo punto di vista è vero che tale approccio non sembrerebbe particolarmente conservativo ma, tenendo conto che il suo effetto risulta in genere coinvolgere solo l’interno dell’impianto, risulterebbe sicuramente più realistico
in termini di effetti reali e da un certo punto di vista potrebbe risultare in una interessante metodologia di calibrazione del modello in caso di emissioni diffuse non convogliate.