L inquinamento da tetracloroetilene in Umbria. L.Peruzzi, N.Morgantini V.Stufara

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1 L inquinamento da tetracloroetilene in Umbria L.Peruzzi, N.Morgantini V.Stufara

2 Le indagini effettuate sulla contaminazione da composti VOC derivano dalle indicazioni fornite dalla Rete Regionale di Monitoraggio (RRM) e rientra nell ambito dell attività di competenza del Servizio Acque del Dipartimento Provinciale di Perugia di ARPA Umbria Le attività di indagine hanno interessato una pluralità di siti rappresentati dai punti della RRM che hanno manifestato, negli anni una crescita dei valori di concentrazione dei composti VOC e una stabilizzazione su valori significativi. Principali obiettivi delle indagini: definire i livelli di concentrazione dei composti VOC nelle acque sotterranee perimetrare le aree contaminate determinare, in prima approssimazione, la localizzazione delle sorgenti secondarie di contaminazione valutare il rischio di contaminazione della risorsa idropotabile

3 I composti organo-alogenati volatili nelle acque sotterranee in Umbria: indicazioni dalla RRM VUM 7 pozzo uso domestico VUM 27 pozzo Cantone uso idropotabile VUM 36 pozzo uso domestico

4 acquifero punto Località Comune Media Valle del Tevere Valle Umbra ANNO 2008: Il Direttore del Dip. di PG richiede una valutazione delle concentrazioni di PCE rilevate sulla RRM, un programma di indagini e un prospetto organizzativo. Punti della Rete Regionale di Monitoraggio degli acquiferi di interesse regionale MVT33 Schiavo Papiano staz. mg/l PCE attuali mg/l PCE max anno anno prima rilevazione mg/l PCE trend rischio consumo umano Marsciano ,4 crescita Elevato (case sparse) MVT37 Z.I. Marsciano Marsciano 8,2 31, ,2 crescita probabilmente basso MVT18 S.Martino in campo Perugia ,1 diminuzione da verificare (case sparse) VUM55 Torchiagina Assisi ,0 crescita Molto elevato (pozzi pubblici) VUM70 Castelnuovo Assisi stabile Elevato (case sparse + pozzi pubblici) VUM11 Tor d'andrea Assisi ,3 crescita SI (Z.Ind.area vasta?) VUM36 Tenne Foligno ,9 crescita SI (case sparse + pubblici) VUM54 Spoleto Spoleto crescita da verificare prob. basso PROGRAMMA BIENNALE/TRIENNALE correlazione siti contaminati Priorità Nessuna A+ Z.I. Marsciano P.B. Balanzano? P.B. Nessuna Nessuna S.Lorenzo Bastia? B B+ A++ A+ A+ Nessuna A+ Nessuna B

5 Rete Regionale di Monitoraggio (RRM) delle Acque Sotterranee in Umbria (D.Lgs 152/99-152/06): 200 punti acquiferi alluvionali acquiferi carbonatici acquiferi vulcanici dal 2011 (D.Lgs 30/09) 215 punti inserimento degli acquiferi locali (depositi continentali, marini e fluvio-lacustri e formazioni torbiditiche) Densità media punti/km 2 sui corpi idrici alluvionali

6 Comportamento composti VOC nel sottosuolo e acque sotterranee Sostanze quali Tetracloroetilene (PCE) e Tricloroetilene (TCE) sono composti organo-alogenati volatili appartenenti alla categoria delle sostanze DNAPL s (Dense Non-Aqueous Phase Liquids) Densità Viscosità Mobilità relativa Punto di Solubilità in Costante Log Log rispetto all acqua ebollizione acqua Henry (Kow) (Koc) (gr/cm 3 ) (cp) ( C) (mg/l) (atm/m) Acqua Aria TCE TCA PCE Coefficienti di partizione: costante di Henry (KH): rappresenta la ripartizione di un composto organico tra fase gassosa e la soluzione acquosa coeff. partizione ottanolo (immiscibile in acqua)-acqua (Kow) coeff. partizione carbonio organico-acqua (Koc): descrive l affinità del composto per suolo e sedimenti. Il contenuto di C organico, nella matrice solida e disciolto in falda, rappresenta un elemento cruciale nel controllo del processo di sorption dei composti clorurati

7 Comportamento composti VOC nel sottosuolo e acque sotterranee

8 Comportamento composti VOC nel sottosuolo e acque sotterranee Fase libera o separata, risulta immiscibile o parzialmente miscibile in acqua, mobile nei mezzi porosi, rappresenta una sorgente di contaminazione verso le acque sotterranee Fase residuale, anch essa immiscibile o parzialmente miscibile, risulta immobile nei mezzi porosi e rappresenta una sorgente di contaminazione verso le acque sotterranee Fase vapore, presente essenzialmente nella zona non-satura, ma può ritrovarsi in piccole quantità (spesso trascurabili) anche nella frangia capillare e disciolta in falda. Presenta elevata mobilità e risalendo verso l alto può accumularsi al di sotto delle fondamenta di edifici (es. seminterrati, garages, ecc..) o liberarsi verso l atmosfera Fase adsorbita, i composti organici tendono ad essere adsorbiti dalla superficie delle particelle solide dei sedimenti specialmente in presenza di carbonio organico e sostanze umiche. Diversa dalla fase residuale, non ha mobilità mentre è adsorbita e rappresenta una sorgente di contaminazione, anche se trascurabile rispetto le fasi libere e residuali Fase disciolta, presente nella zona satura (falda) e nella frangia capillare, mostra elevata mobilità associata al flusso della falda acquifera. Il trasporto del composto contaminante per lunghe distanze dalla sorgente primaria, avviene mediante questa fase e rende quindi l inquinante disponibile ai differenti potenziali recettori (es. pozzi, sorgenti)

9 Comportamento composti VOC nel sottosuolo e acque sotterranee Declorinazione riduttiva In alcuni casi, il processo di declorinazione può attivarsi ma non completarsi, fino alla produzione di CO 2, e terminare con prodotti intermedi, che possono presentare un grado di tossicità e mobilità anche maggiore rispetto al composto parentale, es: PCE > TCE > 1,2-DCE / 1,1-DCE > Cloruro di Vinile > Etene > CO 2 CONDIZIONI SFAVOREVOLI ALLA DEGRADAZIONE NELLA MAGGIOR PARTE DEGLI ACQUIFERI

10 Densità Viscosità Mobilità relativa Punto di Solubilità in Costante Log Log rispetto all acqua ebollizione acqua Henry (Kow) (Koc) (gr/cm 3 ) (cp) ( C) (mg/l) (atm/m) Acqua Aria TCE TCA PCE BASSA CAPACITA DI ATTENUAZIONE NATURALE ANCHE NEL PIU FAVOREVOLE DEI CASI BASSA SOLUBILITA + CONDIZIONI SFAVOREVOLI ALLA DEGRADAZIONE NELLA MAGGIOR PARTE DEGLI ACQUIFERI LUNGHI TEMPI DI RESIDENZA NELL AMBIENTE IDRICO SOTTERRANEO PERSISTENZA NEL SISTEMA IDRICO SOTTERRANEO PER VARIE/MOLTE DECADI

11 US E.P.A. composto Tetracloroetilene Tricloroetilene 1,1,1 Tricloroetano Probabili effetti sulla salute, con esposizione a lungo termine, per concentrazioni in acqua superiori a quelle limite (US-EPA, 2012) aumentato rischio di cancro aumentato rischio di cancro problemi a sistema nervoso, fegato e circolazione sanguigna Potenziale rischio cancerogeno del composto (World Health Organization, 2011) probabile cancerogeno probabile cancerogeno teratogeno

12 Circa 300mila tonnellate U.S.A.: Produzione di TCE e PCE Circa 100mila tonnellate Circa 350mila tonnellate Circa 60mila tonnellate

13 Europa: volume vendita di TCE e PCE

14 I composti organo-alogenati volatili nelle acque sotterranee in Umbria: indicazioni dalla RRM L andamento nel tempo delle concentrazioni di PCE e TCE nei pozzi di monitoraggio è generalmente inverso all andamento dei livelli piezometrici. In genere le concentrazioni più basse corrispondono alla massima morbida dell acquifero (Aprile-Maggio) mentre tendono ad aumentare durante la fase di magra (Giugno-Ottobre) e, in particolar modo, durante fasi siccitose annuali e pluriennali (nelle falde artesiane il meccanismo è più complesso e dipende dai tempi di ricarica). La non conoscenza del contesto di contaminazione territoriale, faceva si che le variazioni temporali delle concentrazioni rilevate sui punti della RRM fossero difficilmente interpretabili (dato puntuale), anche se basati su una serie di dati decennale Data la densità di pozzi della rete regionale (RRM), non è possibile individuare sorgenti di contaminazione o definire chiaramente pennacchi di contaminazione, da cui la necessità di effettuare indagini più dettagliate

15 I composti organo-alogenati volatili nelle acque sotterranee in Umbria: indicazioni dalla RRM La non conoscenza del contesto di contaminazione territoriale, faceva si che le variazioni temporali delle concentrazioni rilevate sui punti della RRM fossero difficilmente interpretabili (dato puntuale), anche se basati su una serie di dati decennale. Ciò derivava da un deficit di impostazione iniziale della RRM costituito dalla scelta di non utilizzare, salvo casi particolari per vocazione, punti di monitoraggio all interno delle aree urbane e industriali. Ciò ha indotto a un errore concettuale per queste sostanze che, puntuali come sorgenti di contaminazione, producono un quadro di contaminazione tipico di quelle ubiquitarie.

16 L effettuazione di approfondimenti di indagine presuppone la costruzione di una Rete Locale di Rilevazione (RLR) Fase di RILEVAZIONE: Ricostruzione del quadro piezometrico per stabilire la direzione generale di movimento delle acque sotterranee Elaborazione di un modello di diffusione del contaminante Riconoscimento delle zone in cui posizionare i singoli punti di monitoraggio Verifica dell esistenza effettiva dei punti tramite sopralluogo diretto e/o interrogazione del «database pozzi» (strumento disponibile presso Servizio Acque) FASI SUL CAMPO: a. Compilazione scheda monografica del punto b. Misurazione livelli piezometrici c. Spurgo dei pozzi con controllo della parametri macrodescritittori del campionamento rappresentativo d. Prelievo di almeno due aliquote di campione da sottoporre ad analisi e. Analisi di: conducibilità elettrica, ph, Eh, ossigeno disciolto

17 Rete Locale di Rilevazione (RLR) Fase di RILEVAZIONE: tratti salienti ELEVATO NUMERO DI ACCESSI ALLA PROPRIETA PRIVATA, SPIEGANDONE OGNI VOLTA LA MOTIVAZIONE. ELEVATO NUMERO DI CAMPIONI A CUI CORRISPONDE UN MAGGIOR NUMERO DI PASSAGGI ANALITICI NECESSITA DI DISPORRE DEL DATO ANALITICO, PUR NON ANCORA VALIDATO, NELLE 12 ORE, PER OTTIMIZZARE TEMPI E COSTI DELL ATTIVITA DI RILEVAZIONE (che, nel caso contrario, determina la necessità di acquisire un numero ridondante di campioni, con aggravio del carico di lavoro sia per il Laboratorio, sia per chi opera sul campo, nonché un notevole allungamento dei tempi della campagna). I DATI DEVONO ESSERE GEOREFERENZIATI E CARTOGRAFATI IN TEMPO REALE IN MODO DA DISPORRE DI PLANIMETRIE SEMPRE AGGIORNATE

18 Rete Locale di Rilevazione (RLR) Fase di RILEVAZIONE: OBIETTIVI PERIMETRAZIONI (in ordine di priorità): AREA IN CUI LE CONCENTRAZIONI DELL INQUINANTE SUPERANO I LIMITI POSTI DAL D.Lgs.31/2001 (CONSUMO UMANO) AREA IN CUI LE CONCENTRAZIONI EVIDENZIANO LA PRESENZA DI UNA SORGENTE SECONDARIA DI CONTAMINAZIONE AREA IN CUI LE CONCENTRAZIONI DELL INQUINANTE SUPERANO LE Concentrazioni Soglia di Contaminazione (CSC, D.Lgs.152/2006, All.5, Tab.2) COMUNICAZIONE AI SENSI ART.244, D.Lgs.152/2006 L impostazione delle varie fasi e i dati, anche parziali, dell attività di rilevazione sono comunicati alle Sezioni territoriali

19 RISULTATI TRIENNALI attività Servizio Acque: E stata rilevata un area complessiva di circa 100 Kmq Sono state monitorate oltre 800 captazioni di acque sotterranee Sono stati raccolti circa 2000 campioni Sono state riconosciute circa 14 sorgenti secondarie di contaminazione In base ai risultati delle rilevazioni sono state emesse 11 ordinanze sindacali di divieto d uso delle acque sotterranee

20 CASISTICA CUMULATA NELLA PROVINCIA DI PERUGIA: 29 CASI ca.31 SORGENTI SECONDARIE di contaminazione

21 Sintesi delle caratteristiche di casi da contaminazione da VOC già accertati Area superamento CSC NUCLEO ACQUIFERO Ampliamento Area Principali Dnapl s coinvolti Massima Concentrazione (mg/l) Compromissione risorse uso pubblico Km 2 1 Riosecco ALTA VALLE 5 NO PCE TCE PCE = 60 Accertata 2 S.Giustino DEL TEVERE da rivalutare CT CT = 26 Possibile 1 Borgo Baraglia NO PCE PCE = 650 Nessuna 2 Z.I. Marsciano SI PCE TCE PCE = 610 Accertata 3 Schiavo MEDIA VALLE NO PCE PCE = 472 Nessuna 4 Balanzano A DEL 11 da rivalutare PCE PCE = 610 Nessuna 5 Balanzano B TEVERE NO PCE TCE PCE > 7000 Nessuna 6 Balanzano C SI PCE PCE = 85 Nessuna 7 S.Martino in Campo NO PCE PCE = 179 Nessuna 1 Zappacenere NO PCE PCE = 100 Nessuna 2 Ferratelle CONCA EUGUBINA 10 NO PCE PCE = 150 Nessuna 3 Bagianello da rivalutare PCE PCE = 130 Possibile 1 Moncioveta NO PCE PCE = 20 Accertata 2 Torchiagina VALLE NO PCE PCE = 1250 Possibile 3 S.Lorenzo UMBRA 19 NO PCE PCE = 144 Possibile 4 S.Maria degli Angeli NORD NO PCE PCE = 711 Possibile 5 ex ICAP NO PCE PCE = 208 Possibile 1 Pontenuovo da rivalutare Vari DNAPL s -- Nessuna 2 Cantone VALLE da rivalutare PCE PCE = 24 Accertata 3 Foligno A UMBRA 40 NO PCE PCE = 75 Nessuna 4 Foligno B SUD NO PCE TCE PCE = 111 Possibile 5 P.zza d Armi?? PCE? - 1 S.Sabina MONTI PERUGINI < 1 da rivalutare PCE-TCE- FREON11 = 32 Accertata FREON11 1 CISA Tavernelle NESTORE < 1 da rivalutare PCE TCE TCE = 307 Nessuna 1 Case Sparse CAINA < 1 da rivalutare PCE PCE = 1100 Nessuna TOTALE FINALE ~ 85 PCE = Tetracloroetilene TCE = Tricloroetilene CT = Carbonio Tetracloruro n.4: Accertata n.7: Possibile n.12: Nessuna

22 IL CASO LA VALLE UMBRA AREA: Valle Umbra Nord n.5 sorgenti secondarie di contaminazione n.2 Campo Pozzi: Petrignano e Bettona, da cui vengono prelevati in media 600 litri/secondo da due diversi acquiferi AREA CONTAMINATA di circa 20 Kmq

23 VALLE UMBRA CENTRALE: Diffusione della contaminazione da PCE nell acquifero freatico nella paleo-conoide del Fiume Topino: perimetrazione delle aree contaminate in sinistra idrografica F.Topino Area superamento CSC per PCE (Dlgs152/06) ~12 km 2 Area superamento D.Lgs. 31/ km 2

24 Distribuzione della contaminazione nell acquifero artesiano tra F.Topino e C.P.Bettona Area superamento CSC (Dlgs152/06) ~28 km 2 Area superamento D.Lgs. 31/01 2 km 2 (solo plume S.G.Profiamma)

25 Schema dei rapporti tra pennacchi di contaminazione Foligno e S.M.Angeli nella zona del C.P. Bettona Contaminazione delle captazioni idropotabili attualmente non si ha connessione tra C.P. e plume S.M.Angeli, probabilmente per la maggiore profondità dei livelli produttivi e l efficace isolamento di questi, rispetto alla falda più superficiale oggetto di contaminazione, occorre tuttavia monitorare la situazione con attenzione data la non stazionarietà del fenomeno

26 ATTIVITA PROSSIMA VENTURA: Alla fine del 2012 l attività di rilevazione risulterà pressochè conclusa Dal 2013 si passerà dalla FASE DI RILEVAZIONE FASE DI VALUTAZIONE attraverso il monitoraggio dalle Reti Locali di Valutazione (RLV) Inoltre La Regione Umbria sta attivando, per la tematica specifica che coinvolge una vasta porzione del territorio regionale, l elaborazione di un PIANO REGIONALE DI AREA VASTA che affronterà specificamente la questione nel suo complesso per quanto attiene alla pianificazione sia di utilizzo di tali sostanze, sia per quanto attiene all uso e salvaguardia delle risorse idriche sotterranee.

27 Il tetracloroetilene in Conca Ternana Il reticolo di monitoraggio afferente alla rete regionale per l acquifero Conca Ternana è attualmente costituito da 19 punti. Prima della revisione della rete ai sensi del D. Lgs 30/2009, il reticolo era costituito originariamente da 33 punti, portati poi a 28 nel 2010, distribuiti in modo omogeneo nel settore orientale, nella fascia pedemontana e nell area valliva. Dal 2007 ad oggi i dati riscontrati evidenziano la presenza diffusa del PCE, in gran parte rilevato nei punti che ricadono nell area valliva. Nelle tavole che seguono sono evidenziati gli andamenti della concentrazione di tetracloroetilene nell acquifero Conca Ternana, con particolare riferimento ai limiti di concentrazione relativi alla soglia di contaminazione: PCE 1.1 microg/l (ai sensi del D. Lgs. 152/06) e ai limiti per la potabilità PCE+TCE 10 microg/l (ai sensi del D. Lgs. 31/2001) Le regressioni della concentrazione rilevate nel corso degli anni sono presumibilmente legate alle variazioni del livello di falda soggetto al regime pluviometrico.

28 Campagna di monitoraggio Primavera 2007 Il PCE è presente nell 80% dei punti monitorati. In 7 punti (25%) la concentrazione supera i limiti di potabilità PCE > 10 microg/l I valori più alti misurati sono: CTR5: PCE = 74 microg/l CTR 9:PCE = 93 microg/l

29 Campagna di monitoraggio Primavera 2009 Il PCE è presente nell 72% dei punti monitorati In 2 punti la concentrazione supera i limiti di potabilità PCE > 10 microg/l I valori più alti misurati sono: CTR5: PCE = 16 microg/l CTR 29:PCE = 13 microg/l

30 Campagna di monitoraggio Primavera 2011 A seguito della riorganizzazione della RRM in Conca Ternana vengono monitorati 19 punti. Il PCE è presente oltre il limite di concentrazione soglia di contaminazione (CSC) in 13 punti. In 2 Punti supera il limite per la potabilità CTR 5: PCE = 12 microg/l CTR 9: PCE = 19 microg/l

31 Il caso Polymer Agosto 2010: Pozzo P01 (freccia in giallo) Proprietà: Edison SpA Utilizzo: acqua utilizzata a scopo potabile. Distribuzione: Villaggio Polymer Villaggio Campomaggio (lati sud ed est) Strada S.ta Filomena (lato ovest) PCE > 10 microg/l

32 Attività d indagine A seguito della problematica evidenziata, la Sezione Territoriale ha avviato un indagine dedicata effettuando una serie di controlli e sopralluoghi sulle aziende dell area per appurare eventuali situazioni di illecito. 37 POZZI ANALIZZATI 10 pozzi con PCE< 1,1 µg/l 25 pozzi con 1.1<PCE<10 µg/l 2 pozzi con PCE>10 µg\l Comunicazione alla Provincia di Terni ex Art. 244 D. Lgs. 152/06

33 Programmi e azioni future 1.Alla luce di quanto emerso dalle indagini effettuate e da approfondimenti successivi, la Provincia di Terni ha richiesto alla Regione dell Umbria, che ha assentito, un finanziamento per individuare i confini della contaminazione della falda da tetracloroetilene quale prima fase di un più articolato studio delle dinamiche che caratterizzano l acquifero Conca Ternana. 2.Arpa ha elaborato un progetto di indagine che prevede, in analogia con le esperienze già sperimentate nella provincia di Perugia, approfondimenti da realizzarsi nelle aree dove, grazie alla rete regionale di monitoraggio vengono registrati valori di concentrazione anomali e/o superiori ai limiti di legge previsti dal D.Lgs.152/06. 3.L obiettivo nella fase di avvio prevede un periodo non inferiore ad un anno di indagine ed è articolato in varie fasi operative, elaborative e reportistiche, fino alla presentazione e discussione dei risultati ottenuti, come supporto agli Enti e ai soggetti portatori di interesse. 4.La Provincia di Terni in data 22/08/2012, ha stipulato un Accordo di Programma con i Comuni di Terni e Narni in cui viene individuata Arpa quale soggetto attuatore delle indagini specifiche come proposte nel progetto presentato. 5. ed è in procinto di firmare un Protocollo Operativo con ARPA per l avvio delle fasi di indagine.