SPERIMENTAZIONE della cartografia dei valori di fondo. gestione delle terre e rocce da scavo. Bologna, 2 Aprile 2014

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1 SPERIMENTAZIONE della cartografia dei valori di fondo dei metalli pesanti, a supporto della gestione delle terre e rocce da scavo Bologna, 2 Aprile 2014

2 Cos è il contenuto di fondo naturale? (art. 1 comma i, DM 161/2012): Definizione di ambito territoriale con fondo naturale : porzione di territorio geograficamente individuabile in cui può essere dimostrato per il suolo/sottosuolo che un valore superiore alle CSC (di cui alle colonne A e B della tabella 1 dell allegato 5 alla parte IV del D.Lgs 152/06) sia ascrivibile a fenomeni naturali legati alla specifica pedogenesi del territorio stesso, alle sue caratteristiche litologiche e alle condizioni chimico fisiche presenti. Arsenico, Cadmio, Cobalto, Nichel, Piombo, Rame, Zinco, Mercurio, Idrocarburi C>12, Cromo totale, Cromo VI, Amianto*, BTEX**, IPA**, ISO/DIS 19258, 2005 Soil quality Guidance on the determination of background values : terms and definitions. 3.5 contenuto risultante da processi geologici e pedologici escludendo ogni contributo di origine antropica. Per i metalli è previsto che al di sotto dei 40 cm si possa parlare di contenuto naturale. Tenendo presente la gestione agronomica è stato considerato fondo naturale il contenuto al di sotto dei 90 cm e naturale-antropico quello al di sopra.

3 Carta dei valori di fondo naturale-antropico ISO/DIS 19258, 2005 Soil quality Guidance on the determination of background values Rappresenta la distribuzione areale del contenuto naturale + arricchimento antropico As, Cr, Cu, Ni, Pb, Sn, Zn, V Rappresenta il contenuto legato a fonti di contaminazione diffusa (gestione agronomica, fall out) Rappresenta la parte superficiale del suolo soggetta all influenza antropica ( 90 cm): campione 1 allegato 2 DM 161/2012 Suoli agricoli

4 Metodologia - ISO/DIS 19258, 2005 Soil quality - Guidance on the determination of background values approccio tipologico basato sulla carta dei suoli e la carta dei bacini i punti di campionamento sono osservazioni pedologiche e quindi vengono ricondotti a tipologie di suolo 709 siti di campionamento 1/16 km2 : campioni a cm di profondità analisi statistica dei dati e rimozione degli outlier per stabilire il valore di fondo determinazione del contenuto tramite attacco in acqua regia e lettura ICP-MS (metodo UNIEN EPA 6020)

5 Identificazione delle unità (UGF) identificazione di gruppi suoli sulla base della provenienza, della tessitura e del grado di alterazione analisi multivariata per il controllo dei gruppi di suoli identificati

6 Unità (UGF)

7 Integrazione con l uso del suolo Cr, mg kg Cr, mg kg A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 D1 Unità Genetico Funzionali (UGF) Mean ±SE ±1.96*SE Comprensori agricoli (1: PC, 4: PR, 7: RE, 10: MO, 13: BO, 16: RA, 19: FC, 22: RN, 25: FE) Media ±ES ±1.96*ES Zn, mg kg Z n, mg kg A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 D1 Unità Genetico Funzionali (UGF) Media ±ES ±1.96*ES Comprensori agricoli (1: PC, 4: PR, 7: RE, 10: MO, 13: BO, 16: RA, 19: FC, 22: RN, 25: FE) Media ±ES ±1.96*ES L effetto della gestione agronomica è stato introdotto come ulteriore criterio per stimare l influenza antropica; questo è stato fatto non assegnando ad ogni punto di campionamento un uso ma considerando come proxy la localizzazione del punto in uno dei nove distretti agricoli della regione identificati attraverso le produzioni agricole tipiche

8 Analisi statistica K-S d=.08905, p<.01 ; Lilliefors p< Shapiro-Wilk W=.91762, p= A istogrammi di frequenza (K-S test) N. osservazioni Valore normale atteso B - normalizzazione Sn, mg kg Sn, mg kg C - outlier test ( box-plot ) Sn, mg kg Sn, mg kg A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 D1 Unità Genetico Funzionali (UGF) - Pianura Parmense Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes 0 A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 D1 Unità Genetico Funzionali (UGF) - Pianura Ravennate Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes D identificazione dei 90 e 95 percentili per ogni UGF- Comprensorio

9 Analisi delle variabili

10 Elaborazione geostatistica tramite simulazione

11 Elaborazione cartografica Classi di concentrazione basate sui valori limite (D.lgs 152/06) TAB.1 colonna A Ogni cella del grid (1kmq) è colorata sulla base della classe di appartenenza del 95 percentile del centroide

12 Cromo e Nichel 300 Cr, mg kg A y = x R 2 = y = x B R 2 = y = x C R 2 = Ni, mg kg -1 Fattori determinanti: parent material tessitura, grado di alterazione

13 Rame e Zinco Zn, mg/kg Cu, mg/kg Pig/ha UAA Mean 40 ±SE ±1.96*SE Pig/ha UAA Mean ±SE ±1.96*SE Fattori determinanti: tessitura, gestione agronomica

14 Piombo Pb, mg/kg Classed total lenght of road network (interval 2.5 km) Mean ±SE ±1.96*SE Fattore determinante: fall out, ma sembra indipendente dalla densità del reticolo stradale in base al tipo di campionamento fatto

15 Stagno Superfici provinciali a barbabietola da zucchero HA ANNI Piacenza Piacenza Parma Reggio Emilia Modena Bologna Ferrara Ravenna Forlì-Cesena Rimini Fattori determinanti: tessitura, uso massiccio di organostannici come fungicidi nella coltura della barbabietola da zucchero per controllare la Cercospora e come acaricidi in frutticoltura e viticoltura

16 Arsenico Fattori determinanti: tessitura, contenuto di sostanza organica, uso di arseniati utilizzati fino agli anni 70 come pesticidi specialmente in viticoltura e frutticoltura

17 Vanadio Fattori determinanti: tessitura, parent material provenance..uso del suolo?

18 Attendibilità Deviazione standard sia rispetto alla media delle singole celle sia rispetto alla media UGFcomprensorio. Mediamente il 24 % delle celle presenta una attendibilità bassa.

19 Strumento

20 Consultazione

21 Autodichiarazione: Dati analitici campione metodiche (vedi analisi) Cr VI Cr Cu Ni Pb Sn Zn As V 1 1 (prof. da 0 a -1 mt) 2 (prof. da -1 a -2 mt) UNI EN 13657:2004+UNI EN ISO 11885:2009 DM 13/09/1999 MET XI.2 GU SO n /10/ EPA 3050B EPA 6010C 2007 DM 13/09/1999 MET XI.2 GU SO n /10/ EPA 3050B EPA 6010C 2007 < ,1 97,6 14,4 nd nd <0, ,5 nd 76 7,1 nd <0, , ,5 nd 45 4,2 nd 1 (terreno A) EPA 3051A EPA 6010C 2007 <0,2 75,2 31,2 46,7 1 nd 79,9 1 64,5 2 (terreno B) EPA 3051A EPA 6010C 2007 <0,2 94,4 30,8 72,1 3 nd 73,6 2 57,6 1 EPA 3051A EPA 6010C 2007 <0, ,3 64,1 15 nd 90,2 6 nd 1 (S1C Superficiale) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 46,9 22,9 44,7 6,8 nd 52,1 5,3 nd 2 (S1C Intermedio) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 56,8 26,2 55,3 9,2 nd 45 6,5 nd 3 (S1C fondo) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 50,2 23,1 41,4 6,1 nd 31,1 4,4 nd 1 (S2C Superficiale) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 47, ,1 10,2 nd 33,3 4,7 nd 2 (S2C Intermedio) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 49,2 28,8 43,5 6,9 nd 39,8 5,4 nd 3 (S2C fondo) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 56, ,9 6,4 nd 35,3 5 nd 1 (S3C Superficiale) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 55,6 27,4 43 6,4 nd 32,9 4,3 nd 2 (S3C Intermedio) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 38,6 24,6 35,4 6,5 nd 47,7 4,8 nd 3 (S3C fondo) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 48,7 32,1 41,9 9 nd 34,6 6,2 nd 1 EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,1 35,8 40,1 34,3 7,2 nd 66,6 <2,5 nd 1 EPA 3051A: EPA 6010C:2007 <0,1 112,6 26,5 27,7 8,9 nd 52,1 5,8 nd 1 EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,1 18,7 17,8 16,8 10,2 nd 51,8 6,3 nd 2 (prove su eluato da test di cessione) 0,045 0,027 0,007 <0,030 0,068 0,015 0,064 1 DIN EN ISO 11885:1998 < nd nd 1 (campione essicato, fraz. Inferiore a 2 mm, riferita al campione complessivo passante a 2 cm) <0,01 20,01 42,38 42,43 14,24 nd 110,25 nd 27,28 1 (campione C1 prelevato a prof<1 m) <0,001 29,37 43,8 35,25 11,57 nd 61,51 <0,05 nd 2 (campione C2 prelevato a prof<1 m) <0,001 26,91 44,41 37,02 13,62 nd 64,64 <0,05 nd 1 (campione costituito da terre e rocce) EPA 3051A:2007+EPA 6010C: ,2 13,0 10,6 5,2 nd 16,3 3,1 nd 1 EPA 3051A: EPA 6010C:2007 <0,1 60,2 75,6 57,4 52,8 nd 88,8 6,1 nd 1 (campione sul tal quale a prof. 0,80 m) 2 (campione sul tal quale a prof. 2,00 m) 3 (campione sul tal quale a prof. 1,50 m) 1 (campione sul tal quale a prof. 1,50 m) UNI EN 13656:2004+DIN EN ISO 11885:1998 UNI EN 13656:2004+DIN EN ISO 11885:1998 UNI EN 13656:2004+DIN EN ISO 11885:1998 UNI EN 13656:2004+DIN EN ISO 11885:1998 nd nd 60 nd nd nd nd 51 nd nd nd nd 42 nd nd < nd 28 2 nd

22 Autodichiarazione: Georeferenziazione

23 Supporto nella gestione delle terre e rocce da scavo

24 41bis Controlli Controlli: in questa prima fase nella quale non è ancora quantificabile l adesione alla procedura art. 41 bis da parte delle imprese, si ritiene utile fornire le seguenti indicazioni per la predisposizione dei controlli di ARPA in ambito regionale: preliminare controllo documentale del funzionario addetto a ricevere la documentazione che (ex art. 71 c. 3 del DPR 445/2000) deve dare notizia al proponente/produttore delle irregolarità o delle omissioni, rilevabili d ufficio, invitandolo a regolarizzare/sanare la dichiarazione presentata; ispezione in tutti i casi in cui sorgono fondati dubbi sulla veridicità della dichiarazione sostitutiva; ispezione in tutti i casi di pratiche riguardanti il riutilizzo di terre e rocce da scavo prodotte in siti interessati da procedure di bonifica con iter concluso; ispezione al 20 % delle dichiarazioni che si ritengono complete, da individuare a campione tra quelle ricevute, con la frequenza di un controllo ogni 5 dichiarazioni pervenute.

25 Valutazione 1 livello Controlli: ispezione al 20 % delle dichiarazioni che si ritengono complete, da individuare a campione tra quelle ricevute, con la frequenza di un controllo ogni 5 dichiarazioni pervenute circolare ARPA-RER 1. Valori del sito Valori cella e CSC 2. Valori del sito > Valori cella e CSC 3. Valori del sito Valori cella > CSC* 4. Valori del sito > Valori cella > CSC* * considerare grado di attendibilità Su 11 autodichiarazioni complete10 rientrano nel primo caso e 1 nel secondo: bisogna passare al secondo livello per decidere quali controllare (due in tutto)

26 Autodichiarazione: Dati analitici campione metodiche (vedi analisi) Cr VI Cr Cu Ni Pb Sn Zn As V 1 1 (prof. da 0 a -1 mt) 2 (prof. da -1 a -2 mt) UNI EN 13657:2004+UNI EN ISO 11885:2009 DM 13/09/1999 MET XI.2 GU SO n /10/ EPA 3050B EPA 6010C 2007 DM 13/09/1999 MET XI.2 GU SO n /10/ EPA 3050B EPA 6010C 2007 Valutazione 2 livello < ,1 97,6 14,4 nd nd <0, ,5 nd 76 7,1 nd <0, , ,5 nd 45 4,2 nd 1 (terreno A) EPA 3051A EPA 6010C 2007 <0,2 75,2 31,2 46,7 1 nd 79,9 1 64,5 2 (terreno B) EPA 3051A EPA 6010C 2007 <0,2 94,4 30,8 72,1 3 nd 73,6 2 57,6 1 EPA 3051A EPA 6010C 2007 <0, ,3 64,1 15 nd 90,2 6 nd 1 (S1C Superficiale) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 46,9 22,9 44,7 6,8 nd 52,1 5,3 nd 2 (S1C Intermedio) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 56,8 26,2 55,3 9,2 nd 45 6,5 nd 3 (S1C fondo) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 50,2 23,1 41,4 6,1 nd 31,1 4,4 nd 1 (S2C Superficiale) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 47, ,1 10,2 nd 33,3 4,7 nd 2 (S2C Intermedio) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 49,2 28,8 43,5 6,9 nd 39,8 5,4 nd 3 (S2C fondo) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 56, ,9 6,4 nd 35,3 5 nd 1 (S3C Superficiale) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 55,6 27,4 43 6,4 nd 32,9 4,3 nd 2 (S3C Intermedio) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 38,6 24,6 35,4 6,5 nd 47,7 4,8 nd 3 (S3C fondo) EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,002 48,7 32,1 41,9 9 nd 34,6 6,2 nd 1 EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,1 35,8 40,1 34,3 7,2 nd 66,6 <2,5 nd Sito 11P suolo 1 EPA 3051A: EPA 6010C:2007 <0,1 112,6 26,5 27,7 8,9 nd 52,1 5,8 nd 1 EPA 3546: EPA 8270D:2007 <0,1 18,7 17,8 16,8 10,2 nd 51,8 6,3 nd 2 (prove su eluato da test di cessione) 0,045 0,027 0,007 <0,030 0,068 0,015 0,064 1 DIN EN ISO 11885:1998 < nd nd 1 (campione essicato, fraz. Inferiore a 2 mm, riferita al campione complessivo passante a 2 cm) <0,01 20,01 42,38 42,43 14,24 nd 110,25 nd 27,28 1 (campione C1 prelevato a prof<1 m) <0,001 29,37 43,8 35,25 11,57 nd 61,51 <0,05 nd 2 (campione C2 prelevato a prof<1 m) <0,001 26,91 44,41 37,02 13,62 ndsito 64,64 17P suolo <0,05 nd 1 (campione costituito da terre e rocce) EPA 3051A:2007+EPA 6010C: ,2 13,0 10,6 5,2 nd 16,3 3,1 nd 1 EPA 3051A: EPA 6010C:2007 <0,1 60,2 75,6 57,4 52,8 nd 88,8 6,1 nd 1 (campione sul tal quale a prof. 0,80 m) 2 (campione sul tal quale a prof. 2,00 m) 3 (campione sul tal quale a prof. 1,50 m) 1 (campione sul tal quale a prof. 1,50 m) UNI EN 13656:2004+DIN EN ISO 11885:1998 UNI EN 13656:2004+DIN EN ISO 11885:1998 UNI EN 13656:2004+DIN EN ISO 11885:1998 UNI EN 13656:2004+DIN EN ISO 11885:1998 Sito 15P suolo ma fuori carta nd nd 60 nd nd nd nd 51 nd nd nd nd 42 nd nd Sito 21P non suolo < nd 28 2 nd

27 Siti 11 e 17 Nichel, Zinco e Rame presentano valori inferiori alla classe di appartenenza del 95 percentile; area potenzialmente a rischio per l attività industriale. Cromo, Nichel, Zinco e Rame presentano valori inferiori alla classe di appartenenza del 95 percentile; Cromo < Nichel

28 Problematiche 1. Confronto tra matrici diverse (suolo vs suolo con riporto o suolo vs riporto) 2. Confronto tra metodiche analitiche diverse benchè appartenenti al grande gruppo degli attacchi con acqua regia (% di estrazione diverse tra metallo e metallo con i diversi metodi)

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