La bonifica di siti contaminati a 10 anni dalla emanazione del DM 471/99: esperienze e prospettive

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1 Università degli studi di Catania Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale La bonifica di siti contaminati a 10 anni dalla emanazione del DM 471/99: esperienze e prospettive Federico G. A. Vagliasindi G.M. Giustra, P. Falciglia, G. Longo, P. Roccaro, A. Santamaria e D. Zito Seminario su: Caratterizzazione e bonifica di siti contaminati e tecniche di controllo e monitoraggio 28/03/2009

2 Introduzione Fino agli inizi degli anni 80 la percezione della contaminazione dell ambiente e del territorio nei paesi maggiormente industrializzati è stata generalmente associata ad incidenti relativamente poco frequenti, con conseguenze possibilmente rilevanti per la salute Il quadro normativo che ne è scaturito (inizialmente negli USA) è stato sviluppato con l obiettivo di rimuovere o di confinare in maniera completa la contaminazione Nel corso degli anni, il numero di siti contaminati o potenzialmente contaminati censiti nei paesi più industrializzati è cresciuto esponenzialmente, passando quindi da uno scenario ipotizzato riferito ad un numero limitato di incidenti, ad una realtà tanto complessa da rappresentare un problema infrastrutturale e produttivo a livello nazionale ed internazionale.

3 Situazione internazionale siti potenzialmente contaminati Stati Uniti: siti potenzialmente contaminati (EPA, ottobre 2000), di cui 1236 ad alto rischio (EPA, 2003). Paese (1) n di siti potenzialmente contaminati Austria Belgio Danimarca Finlandia Francia Germania Italia Olanda Spagna Svezia Svizzera (1) European Environment Agency,

4 Siti Inquinati (D.M. 471/99)

5 Siti potenzialmente contaminati (D.M. 471/99) in Sicilia: Classificazione per Tipologie di Siti Sicilia: 1009 siti potenzialmente contaminati (Regione Sicilia, aprile 2003) Aree industriali dismesse 164 Aree industriali esistenti Discariche Abbandoni Depositi Non specificato 728

6 Introduzione D.Lgs. n. 22 del 5 febbraio 1997 articolo 17: procedure amministrative, giuridiche e tecniche (di carattere generale) per affrontare la questione della bonifica dei siti contaminati D.M. n. 471 del 25 ottobre 1999 Regolamento recante criteri, procedure e modalità per la messa in sicurezza, la bonifica e il ripristino ambientale dei siti inquinati D.Lgs. n. 152 del 3 aprile 2006 Testo unico ambientale

7 D.M. n. 471 del 25/10/1999: Strutturazione del progetto di bonifica

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9 Testo unico sull ambiente (D. L.gs. 152/06) TITOLO V: BONIFICA DI SITI CONTAMINATI Titolo I Gestione dei rifiuti PARTE QUARTA Norme in materia di gestione dei rifiuti e di bonifica dei siti inquinati Titolo II Titolo III Titolo IV Titolo V Titolo VI Gestione degli imballaggi Gestione di particolari categorie di rifiuti Tariffa per la gestione dei rifiuti urbani BONIFICA DI SITI CONTAMINATI ARTT Sistema sanzionatorio e disposizioni transitorie e finali

10 Evento Potenzialmente Inquinante o Individuazione di Contaminazioni Storiche 1. Misure di prevenzione 2. Indagine preliminare sui parametri dell'inquinamento e confronto con i livelli di CSC D.Lgs. 152/06: Diagramma di flusso NON SUPERAMENTO dei livelli di CSC 3. Ripristino della zona contaminata 4. Verifiche e controlli autorità competente NON SUPERAMENTO dei livelli di CSR SUPERAMENTO dei livelli di CSC (anche di un sol parametro) 3. Piano di caratterizzazione 4. Analisi del rischio per la determinazione delle CSR SUPERAMENTO dei livelli di CSR (anche di un sol parametro) NON SUPERAMENTO dei livelli di CSR 5. Piano di monitoraggio SUPERAMENTO dei livelli di CSR (anche di un sol parametro) 6. Conclusione procedimento 5. Progetto operativo di bonifica o di messa in sicurezza permanente 6. Controlli di conformità e certificazioni

11 Dal 471/99 al 152/06: cosa cambia? Restano tre i livelli di progettazione, con cambiamenti radicali Ruolo prevalente dell analisi di rischio Maggiore frequenza della messa in sicurezza permanente Possibilità messa in sicurezza operativa Il ruolo degli accordi di programma (siti di interesse nazionale)

12 Esperienze Caratterizzazione di oltre 30 siti; Discariche dismesse, abbandoni, imponimenti, deposito costiero carburanti, siti industriali dismessi Messa in sicurezza permanente di tre discariche dismesse di RSU Caratterizzazione sito di interesse nazionale Ricerche sperimentali su processi e tecnologie di bonifica

13 Caratterizzazione, analisi di rischio, messa in sicurezza permanente discarica dismessa Gela

14 Siti Contaminati

15 Siti Contaminati

16 Siti Contaminati

17 Siti Contaminati

18 Costi di messa in sicurezza permanente Somme a disposizione ,03 Importo complessivo ,00

19 Messa in sicurezza permanente: costi unitari Attività Risagomatura del corpo dei rifiuti Capping Sistema di raccolta e gestione del percolato Sistema di captazione e di smaltimento del biogas Regimentazione delle acque superficiali e opere di stabilizzazione Recinzione, accessi e box uffici Impianto elettrico e di illuminazione Costo unitari lavori ( /m 2 ) Costi unitari complessivi variabili da 70 a 120 /m 2.

20 Progetto Operativo (D.L. 152/06) Progetto Esecutivo (D.P.R. 554/99) ELENCO ELABORATI ELAB. TITOLO ELAB. TITOLO A Relazione generale N Elenco prezzi B Relazione geologica O Analisi prezzi C Relazione geotecnica P Computo metrico e quadro economico D Corografia Q Schema di contratto e capitolato speciale di appalto E Planimetria generale e carta del rischio idrogeologico (circolare A.R.T.A. n del 22/11/2000) R Cronoprogramma F.1-F.8 Stato di fatto S Quadro dell incidenza della manodopera G.1-G.12 Sistema di copertura finale, di stabilizzazione e di regimentazione delle acque meteoriche T Piano di manutenzione delle opere H.1-H.3 Sistema di raccolta e gestione del percolato U Piano di sorveglianza e controllo I.1-I.2 Sistema di captazione e controllo del biogas V Piano di ripristino ambientale L.1-L.2 Impianto elettrico e di illuminazione Z Piano di sicurezza e di coordinamento M.1-M.5 Recinzione, accesso e box uffici Z.1 Piano di sicurezza e di coordinamento-schede di sicurezza W Piano particellare di esproprio L elenco elaborati rispetta quanto prescritto dal D.L. 152/06 e dalla normativa sui lavori pubblici al fine di..appaltare I LAVORI

21 aggiudicazioni difficili

22 Interventi di messa in sicurezza permanente Attività di risagomatura

23 Interventi di messa in sicurezza permanente Capping

24 Interventi di messa in sicurezza permanente Capping

25 Interventi di messa in sicurezza permanente

26 Interventi di messa in sicurezza permanente

27 Interventi di messa in sicurezza permanente Canale di gronda

28 Interventi di messa in sicurezza permanente Canale di gronda

29 Interventi di messa in sicurezza permanente Raccolta e gestione del percolato

30 Interventi di messa in sicurezza permanente Raccolta e gestione del percolato

31 Interventi di messa in sicurezza permanente Raccolta e gestione del percolato

32 Interventi di messa in sicurezza permanente Gabbionate di contenimento

33 Interventi di messa in sicurezza permanente

34 Interventi di messa in sicurezza permanente

35 Interventi di messa in sicurezza permanente

36 Interventi di messa in sicurezza permanente

37 Situazione Attuale Ultimazione dei lavori il 14/10/2008. Previsioni di costo rispettate Collaudatore in corso d opera nominato dopo la conclusione dei lavori Eventi meteorici estremi dopo la chiusura della contabilità Operazioni di collaudo praticamente concluse

38 Circa 6 anni 4 2 5/2 Esperienze maturate Specificità procedura (contesto territoriale) Titolarità della gestione post-operativa Rifunzionalizzazione del sito

39 Esperienze Caratterizzazione e Monitoraggio sito di Interesse Nazionale Biancavilla (CT)

40 Biancavilla Il comune di Biancavilla Ricade nella zona centro orientale della Sicilia; Si trova alle pendici dell'etna ad un altitudine media di 513 m s.l.m.; Ha una popolazione residente di circa abitanti; Il suo territorio ha un estensione pari a circa 70,7 km 2.

41 Cronistoria (1/2) Delimitazione area di interesse nazionale Area di cava 1996 Prima segnalazione (Rapporto ISTISAN 96/40) collegata ad un significativo aumento della mortalità attesa (rispetto ai dati medi nazionali e regionali). Il tasso di mortalità nella popolazione residente nel comune di Biancavilla (CT) per tumore maligno della pleura negli anni , risultava da 20 a 40 volte maggiore dei tassi di incidenza registrati nelle popolazioni non esposte a rischi specifici Venivano prelevati nel territorio del comune di Biancavilla, per conto dell Istituto Superiore di Sanità, campioni di pietrisco e sabbie provenienti da cave di roccia lavica in località monte Calvario nonché campioni di intonaci e malta da edifici, con date di costruzione comprese fra i primi anni 40 e gli anni 90, localizzati nell area urbana. L analisi dei campioni prelevati evidenziava una non trascurabile presenza di fasi minerali fibrose in buona parte dei materiali indagati.

42 Cronistoria (2/2) 2001 Nel mese di Gennaio il dott. A. Gianfagna, dell Università degli Studi di Roma La Sapienza, presentava i risultati di studi condotti sui materiali fibrosi rinvenuti nelle lave benmoreitiche di monte Calvario a Biancavilla, individuando un nuovo tipo di anfibolo fibroso, approvato come nuovo minerale con il nome di fluoro-edenite dalla Commission on New Mineral and Mineral Names, International Mineralogic Association avente formula ideale: NaCa 2 Mg 5 (Si 7 Al)O 22 F Con D. M. n. 468 del 18 settembre il sito di Biancavilla veniva inserito nel Programma Nazionale di Bonifica e Ripristino Ambientale dei Siti Inquinati quale sito di interesse nazionale Con Decreto del 18 luglio si individuava l area da sottoporre ad interventi di caratterizzazione ed eventuale bonifica Il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale (Università di Catania) redige il piano della caratterizzazione del sito (ai sensi dell ex D.M. 471/99) con lo sviluppo del piano di investigazione iniziale Nel periodo luglio luglio 2005 vengono attuati dall Università di Catania gli interventi previsti dal piano di investigazione iniziale che hanno interessato le matrici ambientali suolo, acque sotterranee ed aria.

43 Scenari di contaminazione SORGENTE VETTORE DI TRASPORTO BERSAGLI Sorgente Originaria FIBRE ANFIBOLICHE Sorgente Diffusa CAVA DI MONTE CALVARIO CUMULI DI MATERIALE FRONTI DI SCAVO PIAZZALI E IMPIANTI ALTRE SORGENTI PRESENTI NEL TERRITORIO FORMAZIONI GEOLOGICHE FRONTI LAVICI GALLERIA FCE CUMULI DI MATERIALE STRADE E AREE STERRATE O A FONFO NATURALE INTONACI ARIA SUOLO CONTATTO DIRETTO ACQUE SOTTERRANEE POPOLAZIONE RESIDENTE NEI PRESSI DELL AREA UTILIZZATORI DELLE ACQUE SOTTERRANEE POPOLAZIONE CHE ENTRA A CONTATTO CON UNA O PIÙ MATRICI INQUINATE ANIMALI CHE ENTRANO A CONTATTO CON UNA O PIÙ MATRICI INQUINATE POPOLAZIONE CHE ASSUME CIBI (AD ESEMPIO ORTICOLE) CONTAMINATI DALLA PRESENZA DI FIBRE

44 Sorgente di contaminazione: fluoroedenite (1/3) Preliminarmente alle attività di monitoraggio, si è proceduto alla caratterizzazione delle famiglie di cristalli aciculari provenienti dalla cava di Monte Calvario, utilizzando la microscopia elettronica a scansione e l analizzatore di fluorescenza X a dispersione di energia (EDS), la diffrattometria di raggi X (XRD) e la spettrometria infrarossa a Trasformata di Fourier (FTIR). La fluoro-edenite è di colore giallo intenso, trasparente, brillante, ma a volte anche di aspetto resinoso. Si presenta con abito prismatico ed aciculare, di dimensioni millimetriche, ma anche fibroso ed asbestiforme, di dimensioni anche al di sotto del micron nelle cavità e spaccature della roccia ospite. Fascio di fibre Singola fibra

45 Sorgente di contaminazione: fluoroedenite (2/3) I cristalli risultano associati a varie fasi, quali, in particolare, il plagioclasio, la cloro-fluoro apatite e l ematite. I vari cristalli aventi forma allungata sono stati preventivamente selezionati e suddivisi nei seguenti gruppi: cristalli aciculari o prismatici allungati di colore arancio opachi, classificati come pirosseni; cristalli aciculari o prismatici allungati di colore rosso bruno, classificati come pirosseni; cristalli allungati di colore nero; cristalli aciculari o prismatici allungati di colore giallo miele trasparenti, non alterati. In alcuni di questi cristalli sono state rilevate sporadiche manifestazioni di sfaldatura pseudo fibrosa, cioè zone dei cristalli dove è evidente l incipiente formazione di fibre.

46 Sorgente di contaminazione: fluoroedenite (3/3)

47 Materiali e metodi (1/6) Il piano di monitoraggio, finalizzato a valutare la concentrazione di fibre (ff/l) aerodisperse nell area del centro abitato del comune di Biancavilla, ha avuto una durata di un anno; Parallelamente è stato condotto un monitoraggio meteoclimatico al fine di cogliere l eventuale relazione tra concentrazione di fibre aerodisperse e variazione stagionale delle condizioni climatiche; Nel complesso sono stati individuati 90 punti di monitoraggio di fibre aerodisperse: 55 distribuiti sull intero centro abitato secondo una griglia a maglia quadrata di lato 200 m; 9 posizionati nell area di cava (sorgente di contaminazione); i rimanenti 26 localizzati in corrispondenza di bersagli sensibili (scuole, ospedali, luoghi di culto, etc.); Sono stati utilizzati 15 campionatori di fibre aerodisperse funzionanti contemporaneamente tre giorni a settimana (lunedì, mercoledì e venerdì). In tal modo, nell arco di due settimane, è risultato possibile coprire i novanta punti di monitoraggio. Al fine di garantire una copertura spaziale dell intera area da monitorare, le 15 stazioni sono state localizzate, per ogni set quindicinale di campionamento, in maniera distribuita nell area perimetrata; Sono stati utilizzate 5 stazioni meteoclimatiche.

48 Materiali e metodi (2/6) 55 Punti con ubicazione sistematica 9 Punti relativi alla sorgente originaria di contaminazione 26 Bersagli sensibili: scuole, ospedali, edifici di culto, etc 5 Stazioni meteoclimatiche SM16 SM18 SM17 SMe 4 SM19 SM20 SMe 1 SMe 3 SM21 SM22 2 giorno di campionamento SM 16 - SM 30 SM23 SMe 5 SM24 SMe 2 SM26 l SM25 SM27 SM30 SM28 SM29

49 Materiali e metodi (3/6) STAZIONE DI MONITORAGGIO (centro urbano) SM16 SM18 SM17 SMe 4 SM19 SM20 SMe 1 SMe 3 SM21 SM22 SM23 SM25 SMe 5 SM24 SMe 2 SM26 l SM27 SM30 SM28 SM29

50 Materiali e metodi (4/6) STAZIONE DI MONITORAGGIO (area di cava) Procedure di campionamento: D.M. 6/9/1994 Portate medie: 12 litri/min Autonomia elettrica: almeno 8 ore Flussi di prelievo: circa 12 l/min, costante Portafiltri: metallici, con estensione metallica Volume campionato: 500 litri per analisi in MOCF, 3000 litri per analisi in SEM. SM16 SM18 SM17 SMe 4 SM19 SM20 SMe 1 SMe 3 SM21 SM23 SM27 SMe 5 SM24 SM28 SMe 2 SM22 SM26 l SM25 SM30 Filtri di prelievo esteri misti di cellulosa ed in policarbonato da 25 mm di diametro, grigliati, con porosità di 0,8 µm. SM29

51 Materiali e metodi (5/6) STAZIONE DI MONITORAGGIO METEOCLIMATICO SM16 SM18 SM17 SMe 4 SM19 SM20 SMe 1 SMe 3 SM21 SM22 SM23 SM25 SMe 5 SM24 SMe 2 SM26 l SM27 SM30 SM28 SM29 PARAMETRI MISURATI Temperatura dell aria e del vento Altezza e intensità di pioggia Umidità dell aria Pressione atmosferica Intensità e direzione del vento

52 Materiali e metodi (6/6) Rose dei venti e grandezze significative per giorno di campionamento Stazione Meteoclimatica SMe 1-Chiesa Maria SS. dell Elemosina WNW W WSW NNW NW SW SSW N S NNE NE ENE E ESE SE SSE SMe 2-Istituto Tecnico Industriale (ITIS) Id. Staz. Grandezze significative del vento V m (m/s) Sqm Dir. Prev. V m Dir. Prev. (m/s) Sqm SMe 1 0,64 0,49 N 0,79 0,52 SMe 2 1,06 0,71 N 1,06 0,53 SMe 3 1,06 0,72 N 1,42 0,69 SMe 4 1,47 0,87 N 1,84 0,53 SMe 5 0,99 0,64 N 1,14 0,46 SMe 3-Ospedale Acquisizione dati meteo ogni 15 min. WNW W WSW NNW NW SW SSW N S NNE NE ENE E ESE SE SSE WNW W WSW NNW NW SW SSW N S NNE NE ENE E ESE SE SSE SMe 4-Scuola Media A. Bruno SMe 5-Ufficio Tecnico Elaborazione dati meteo WNW W WSW NNW NW N NNE NE ENE E ESE WNW W WSW NNW NW N NNE NE ENE E ESE SW SSW S SE SSE SW SSW S SE SSE

53 Sintesi attività di monitoraggio Inizio monitoraggio: 19 luglio 2004 Fine monitoraggio: 28 luglio 2005 Campioni di fibre aerodisperse prelevati: 2508 Determinazioni analitiche: 2508 campioni analizzati mediante microscopia ottica a contrasto di fase (MOCF), secondo quanto prescritto dal D.M. 6/9/94, per la determinazione delle fibre totali; 860 campioni (pari al 34% dei campioni totali) sono stati analizzati anche con la tecnica di microscopia elettronica in scansione (SEM) integrata da microanalisi a Raggi X; Per 106 campioni, nel corso dell analisi SEM-EDS, oltre al conteggio delle fibre presenti, è stata anche identificata la loro natura; Ai fini dell analisi si definisce fibra respirabile e quindi conteggiabile qualsiasi oggetto avente un diametro massimo < 3 micron e rapporto lunghezza/diametro > 3 e che non sembra toccare alcuna particella di diametro massimo superiore a 3 micron.

54 Problematiche di campo (1/2) Difficoltà o impossibilità di campionamento a seguito di cattive condizioni atmosferiche (pioggia, vento, etc); Difficoltà a tenere sotto controllo i campionatori distribuiti su un ampia area (3,3 km 2 ). Atti vandalici sulle macchine in funzione (perforazione dei filtri, sassate e colpi di martello). Annerimento delle membrane di cellulosa in specifiche zone del centro urbano, ovvero nei pressi di assi viari di particolare importanza o ad alta intensità di traffico. Per valutare l entità del fenomeno e gli effetti sulla successiva analisi sono state realizzate, in una zona campione ad alto traffico veicolare, una serie di prove di campionatura. In parallelo, sono state azionate, contemporaneamente e nello stesso punto, 6 macchine campionatici rispettivamente programmate per filtrare 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 litri d aria.

55 Problematiche di campo (2/2) I filtri ottenuti sono stati letti in MOCF per avere un indicazione complessiva sulla leggibilità, nelle diverse condizioni di intasamento relativo, il numero totale di fibre. Il risultato delle analisi è riassunto nel grafico seguente. 6 5 fibre/litro litri di aria L annerimento e/o intasamento del filtro è dovuto al contenuto di idrocarburi volatili presenti nel particolato atmosferico che di fatto impedisce la visione, ovvero la conta, delle fibre. Il problema assume una particolare importanza per volumi di campionamento superiori ai 1500 litri. Questo limite è stato pertanto scelto come valore massimo per la realizzazione di singole campionature in zone ad alto inquinamento atmosferico con particolare riferimento a tutte quelle zone dove è stato osservato un anomalo e macroscopico annerimento dei filtri.

56 Risultati e discussione (1/7) ATLANTE MONITORAGGI GIORNALIERI (AMBIENTALE E METEOCLIMATICO) SM16 CMOCF = 1.58 ff/l CSEM = 0.00 ff/l SM18 CMOCF = 1.03 ff/l SM17 CMOCF = 5.51 ff/l SMe 4 SM19 CMOCF = 1.06 ff/l SM20 CMOCF = 1.10 ff/l CSEM = 0.10 ff/l SMe 1-Chiesa Maria SS. dell Elemosina Grandezze significative del vento SMe 1 SMe 3 WNW W WSW NW SW NNW SSW N S NNE NE ENE E ESE SE SSE SMe 2-Istituto Tecnico Industriale (ITIS) Id. Vm Sqm Dir. Vm Dir. Sqm Staz. (m/s) Prev. Prev. (m/s) SMe 1 0,64 0,49 N 0,79 0,52 SMe 2 1,06 0,71 N 1,06 0,53 SMe 3 1,06 0,72 N 1,42 0,69 SMe 4 1,47 0,87 N 1,84 0,53 SMe 5 0,99 0,64 N 1,14 0,46 SMe 3-Ospedale SM23 CMOCF = 1.19 ff/l CSEM = 0.09 ff/l SM21 CMOCF = n.d. ff/l SM22 CMOCF = 1.64 ff/l CSEM = 0.44 ff/l SM25 CMOCF = 0.96 ff/l CSEM = 0.10 ff/l WNW W WSW WNW NW SW NNW SSW N S NNE NE ENE E ESE SE SSE SMe 4-Scuola Media A. Bruno NW NNW 60 N NNE 40 NE 20 ENE WNW W WSW WNW NW SW NW NNW SSW N S SMe 5-Ufficio Tecnico NNW NNE NE ENE E ESE SE SSE 80 N NNE 60 NE 40 ENE 20 SMe 5 SM27 CMOCF = 2.09 ff/l CSEM = 0.17 ff/l SMe 2 SM24 CMOCF = n.d. ff/l SM28 CMOCF = n.d. ff/l SM26 CMOCF = 1.99 ff/l CSEM = 0.38 ff/l SM30 CMOCF = 2.16 ff/l CSEM = 0.09 ff/l W 0 E W 0 E WSW ESE WSW ESE SW SSW S SE SSE SW SSW S SE SSE SM29 CMOCF = 1.59 ff/l CSEM = 0.33 ff/l

57 Risultati e discussione (2/7) Analisi in MOCF fibers

58 Risultati e discussione (4/7) Range di concentrazione MOCF-Valori puntuali (2508 campioni) 1602; 64% 0,0<= C(ff/l) <4,0 4,0<= C(ff/l) <8,0 8,0<= C(ff/l) <12,0 12,0<= C(ff/l) <16,0 563; 23% 16,0<= C(ff/l) <20,0 C(ff/l) >=20,0 5; 0% 8; 0% 67; 3% 256; 10%

59 Risultati e discussione (6/7) Valori puntuali SEM (860 campioni) 654; 79% 0,0<= C(ff/l) <0,4 0,4<= C(ff/l) <0,8 0,8<= C(ff/l) <1,2 1,2<= C(ff/l) <1,6 1,6<= C(ff/l) <2,0 3; 0% C(ff/l) >=2,0 5; 1% 12; 1% 31; 4% 120; 15%

60 Risultati e discussione (7/7) 96; 19% 30; 6% 61; 12% Fibre organiche Fibre di vetro Fibre di apatite Fibre di plagioclasi 135; 26% Fibre di fluoro-edenite 192; 37%

61 Conclusioni Problematica ancora attuale Completamento tunnel FCE Finanziata (marzo 2009) la realizzazione di un sistema fisso di monitoraggio a quote variabili Studio dei meccanismi di rilascio di fibre aerodisperse da acque contaminate

62 Esperienze Attività di laboratorio

63 Attività sperimentali: Phytoremediation Valutazione dell uptake di 3 specie vegetali (Zea Mays, Brassica Juncea, Heliathus hannuus) per la bonifica di suoli contaminati da Piombo (verifica effetto agente chelanti) Cumuli di rifiuti contenenti piombo ad elevate concentrazioni

64 Attività sperimentali: Phytoremediation Concentrazione di Pb nella biomassa Pb (mg/kg) giorni 180 giorni Pb-M (TV) Pb-G (TV) Pb-B (TV) Pb-M (T) Pb-G (T) Pb-B (T) TERRENO Etichetta vaso Concentrazione media iniziale Pb (mg/kg) Pb (T) Pb (TV) 25115

65 Attività sperimentali: Phytoremediation assistita (campi elettrici) Per superare i limiti legati all applicazione delle tecniche di phytoremediation, ed in particolare la durata eccessiva degli interventi, oltre all utilizzo di agenti chelanti da dosare nei suoli da trattare, sono state recentemente testati trattamenti di bonifica assistita che prevedono l utilizzo di campi elettrici (Lim et al., 2003; O Connor et al., 2003). Generatore di tensione Catodo Pb (A) + + Anodo 1 Anodo + + (B) (D)

66 Attività sperimentali: Phytoremediation assistita (campi elettrici) Elementi chiave Il passaggio del fronte acido aumenta la mobilità dei metalli; L aumento della temperatura del suolo aumenta la fertilità microbica, quindi il potere fitoestraente (uptake) e la produzione di biomassa ; L aumento della temperatura aumenta il potenziale chelante dell EDTA. Ulteriori vantaggi Possibilità di decontaminare gli strati più profondi di terreno ; Controllo del rischio di contaminazione di falde dai metalli lisciviati. Nessuna necessità di trattare i flussi prodotti. FGAV/PF Bonifica La e bonifica recupero dei di siti inquinati contaminati IERA a A.A. 10 anni dalla emanazione del DM 471/99: esperienze e prospettive Trattamenti di phytoremediation

67 Attività sperimentali: Phytoremediation assistita (campi elettrici) Contaminazione artificiale del suolo Suolo sabbioso/limoso-argilloso 50%/50%; Soluzione contaminante di Pb(NO 3 ) 2 (C Pb(NO3)2 720 g/l; C Pb 400 g/l); 4 Kg di terreno ( μm); Sabbia Limo- Argilla Terreno non contaminato Terreno contaminante = 12,5 2. Terr μm 3. stufa 105 C 4. Miscelazione terreni 1. Sol. Pb(NO 3 ) 2 Contaminazione teorica Pb= 3300 mg/kg

68 Attività sperimentali: Phytoremediation assistita (campi elettrici) Matrice sperimentale Setup 15 V 15 V 15 V DV DV DV A EDTA C A C A EDTA C EDTA 15-Pb-EDTA 15-Pb 15-EDTA C-Pb-EDTA C-Pb (15-A) (15-B) (15-C) (Pb-Control) 30 V 30 V 30 V DV DV DV A EDTA C A C A EDTA C EDTA 30-Pb-EDTA 30-Pb 30-EDTA C-EDTA C (30-A) (30-B) (30-C) (Control) Monitoraggio: ph suolo, T, Indice SPAD, umidità. t Trattamento: 106 h.

69 Attività sperimentali: Phytoremediation assistita (campi elettrici) Temp. Amb C; umidità relativa 40-60%; umidità del suolo 70-90% (Irrigazione giornaliera). Lampada HPS: High Pressure Sodium 400 W, Lux (Lux=Lumen/m 2 ) Generatore di tensione Amperometri C 30 V 15 V C-Pb

70 Attività sperimentali: Phytoremediation assistita (campi elettrici) 6000 Leaves SPAD 5-40 Leaves SPAD 0-5 Stems Leaves + Stems Leachate Pb (mg m -2 ) Pb EDTA - A 30 Pb EDTA - M 30 Pb EDTA - C 30 Pb EDTA - Total Control - C Pb EDTA Setup Incremento significativo dell uptake di Pb nei trattamenti assistiti (EDTA+campi elettrici) fino a 5 volte rispetto al controllo. Riduzione del grado di lisciviazione del metallo (controllo della migrazione).

71 Finalità: Attività sperimentali: Desorbimento termico Sviluppo di un sistema a scala di laboratorio per la verifica speditiva dell efficacia di desorbimento termico di suoli contaminati da idrocarburi (diesel). Progettazione; realizzazione; Valutazione della portata ottimale verifica ed ottimizzazione. Valutazione dell efficienza di trattamento di suoli contaminati da gasolio mediante desorbimento termico (scalate termiche). Valutazione dell efficienza di intrappolamento della sezione di cattura VOCs

72 Attività sperimentali: Desorbimento termico

73 Attività sperimentali: Desorbimento termico Regolatore di flusso Regolatore di pressione Tremocoppie tipo-k Ingresso gas Trappole ad esano Nastro riscaldante Tubo di quarzo Notebook acquisizione dati Forno elettrico tubolare

74 Attività sperimentali: Desorbimento termico Profili di temperatura di suolo e gas registrati durante un esperimento tipico C Temperatura ( C) C 200 C 225 C 250 C 275 C 300 C T furnace T air tube T air OUT T air IN T soil 150 T soil 200 T soil 225 T soil 250 T soil 275 T soil 300 T soil Tempo (min)

75 Attività sperimentali: Desorbimento termico Concentrazione di contaminante residua nel suolo (mg kg -1 ) IIncremento dello strippaggio dei VOCs y = 76,31x 2-206,1x + 135,4 R² = 0,930 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 Portata del gas carrier (L min -1 ) RRaffreddamento del campione Q= 1,50 L min -1

76 Conclusioni e Prospettive

77 Conclusioni e Prospettive: Prevenzione (Gestione RSU) Dimensione economica posizione rispetto al bacino di conferimento perdita di valore dei terreni Dimensione ambientale uso del suolo distanza da opere di captazione di acque potabili distanza da corpi idrici superficiali contaminazione delle acque superficiali e/o sotterranee vulnerabilità e soggiacenza della falda vincoli paesaggistici Scelta del sito Dimensione tecnica tipologia di impianto tipo di rifiuto e flussi tipologia di area distanza da aree residenziali/bersagli sensibili distanza/esistenza infrastrutture viabilità Dimensione territoriale zone archeologiche o di interesse culturale Dimensione sociale percezione del problema esigenze della cittadinanza fiducia nelle istituzioni interessi economici disponibilità alla risoluzione del problema

78 Conclusioni e Prospettive: Prevenzione (Gestione RSU) Post gestione/decommissioning Dimensione economica Gestione operativa Realizzazione Progettazione Dimensione territoriale Localizzazione Dimensione sociale Dimensione tecnica Pianificazione Dimensione ambientale

79 Conclusioni e Prospettive: Bonifica di siti contaminati Problematica impegnativa dal punto di vista tecnico ed economico perché multidisciplinare e sito specifica; In molti casi, risulta impossibile portare a termine un intervento di bonifica a costi sostenibili, e si ricorre sempre più ad interventi di messa in sicurezza permanente o al conferimento dei terreni contaminati in discarica; Le modifiche introdotte al quadro normativo nazionale con l emanazione del D.Lgs. 152/2006 hanno già contribuito, in diversi casi, all individuazione di interventi sostenibili dal punto di vista economico ed appropriati dal punto di vista del controllo del rischio per l ambiente e per la salute pubblica;

80 Conclusioni e Prospettive: Bonifica di siti contaminati Procedure da rivedere per i siti di proprietà pubblica; Conferenze di servizio Livello locale Livello nazionale Messa in sicurezza; Se di emergenza, assicurare gli interventi successivi; Se permanente, assicurare l equivalente della gestione postoperativa;

81 Conclusioni e Prospettive: Bonifica di siti contaminati Necessità di investire in formazione, ricerca scientifica e sviluppo tecnologico per dare risposte appropriate e sostenibili, con particolare riferimento ad obiettivi di trattamento, costi e tempi di intervento; Le esperienze acquisite evidenziano la opportunità di abbinare gli interventi di recupero ambientale di siti contaminati ad obiettivi chiari e definiti di recupero funzionale degli stessi, anche al fine di generare le risorse economiche per l attuazione degli interventi e l eventuale post-gestione;

82 Università degli studi di Catania Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale La bonifica di siti contaminati a 10 anni dalla emanazione del DM 471/99: esperienze e prospettive Federico G. A. Vagliasindi G.M. Giustra, P. Falciglia, G. Longo, P. Roccaro, A. Santamaria e D. Zito Grazie per l attenzione! CSISA-Onlus CENTRO STUDI DI INGEGNERIA SANITARIA AMBIENTALE - info@csisa.it Seminario su: Caratterizzazione e bonifica di siti contaminati e tecniche di controllo e monitoraggio 28/03/2009