STATO DI ATTUAZIONE DELLE ATTIVITA DI BONIFICA E UTILIZZO DI TECNOLOGIE INNOVATIVE NEI SITI DI INTERESSE NAZIONALE: CASI STUDIO

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1 STATO DI ATTUAZIONE DELLE ATTIVITA DI BONIFICA E UTILIZZO DI TECNOLOGIE INNOVATIVE NEI SITI DI INTERESSE NAZIONALE: CASI STUDIO Ing. Laura D Aprile, Servizio Interdipartimentale per le Emergenze Ambientali, Settore Siti Contaminati, APAT, Via Vitaliano Brancati, 48, Roma, laura.daprile@apat.it ABSTRACT Nell ambito delle attività tecnico-scientifiche che l APAT svolge istituzionalmente in tema di siti contaminati, ha assunto particolare importanza negli ultimi anni, la raccolta e l aggiornamento dei dati inerenti lo stato di attuazione degli interventi di bonifica nei Siti di Interesse Nazionale. I primi risultati di tale attività sono stati riportati all interno dell Annuario dei dati ambientali dell APAT (2006 e 2007), disponibile sul sito web dell APAT ( A partire dai Siti di Interesse Nazionale di prima istituzione (Legge 426/98), l APAT ha avviato un approfondimento nella raccolta delle informazioni disponibili, mirato a fornire un quadro completo dello stato di attuazione delle attività di bonifica e dell applicazione di tecnologie di bonifica innovative. Nel presente articoli sono presentati i primi risultati di tale attività per il Sito di Interesse Nazionale di Porto Marghera. PAROLE CHIAVE: Siti di Interesse Nazionale, stato di attuazione degli interventi, tecnologie di bonifica innovative 1. INTRODUZIONE Ai sensi degli Artt. 17 e 18 del Decreto Legislativo 5 febbraio 1997 n. 22 (Decreto Ronchi), il Ministero dell Ambiente ha individuato, tenendo conto della lista delle aree ad elevato rischio di crisi ambientale di cui alle Leggi 305/89 e 195/91, i Siti di Interesse Nazionale. Il DM 471/99 Regolamento recante criteri, procedure e modalità per la messa in sicurezza, la bonifica e il ripristino ambientale dei siti inquinati (Art. 15, comma 1) riporta: Gli interventi di interesse nazionale sono individuabili in relazione alle caratteristiche del sito inquinato, alla quantità e pericolosità degli inquinanti presenti nel sito medesimo, al rilievo dell'impatto sull'ambiente circostante al sito inquinato in termini di rischio sanitario ed ecologico nonché di pregiudizio per i beni culturali ed ambientali secondo i seguenti principi e criteri direttivi, ai sensi dell'articolo 18, comma 1, lettera n), del decreto legislativo 5 febbraio 1997, n. 22: la bonifica riguardi aree e territori, compresi i corpi idrici di particolare pregio ambientale; la bonifica riguardi aree e territori tutelati ai sensi del decreto legge 27 giugno 1985, n. 312, convertito, con modificazioni, nella legge 8 agosto 1985, n. 431; il rischio sanitario ed ambientale che deriva dall'inquinamento risulti particolarmente elevato in ragione della densità della popolazione o dell'estensione dell'area interessata;

2 l'impatto socio economico causato dall'inquinamento dell'area sia rilevante; l'inquinamento costituisca un rischio per i beni di interesse storico e culturale di rilevanza nazionale; la bonifica riguardi siti compresi nel territorio di più regioni. La competenza amministrativa e procedurale per i SIN è del Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio che per l istruttoria tecnica degli elaborati progettuali presentati dai soggetti obbligati si avvale istituzionalmente dell APAT, dell ISS e delle Agenzie Regionali per l Ambiente. L APAT svolge quindi le attività di supporto tecnico-scientifico al MATTM previste per l Agenzia dal D.M. 471/99 e dal DLgs 152/06 (Parte IV, Titolo V) in tema di bonifica dei Siti di Interesse Nazionale. In particolare sono di competenza dell Agenzia le seguenti attività: Sviluppo di documenti tecnici e linee-guida per la caratterizzazione e la bonifica dei siti contaminati, l analisi di rischio sanitario-ambientale applicata ai siti contaminati, l analisi di rischio ecologico applicata ai siti contaminati, il monitoraggio e il controllo degli interventi di bonifica, in collaborazione con il Sistema delle Agenzie per l Ambiente (ARPA/APPA); Sviluppo e gestione dell anagrafe nazionale dei siti contaminati in collaborazione con gli Enti di Controllo competenti; Partecipazione alle Conferenze di Servizi convocate dal MATTM Partecipazione alle attività di sopralluogo tecnico e di ispezione Elaborazione, anche in collaborazione con le ARPA/APPA e con altri istituti scientifici nazionali, delle istruttorie relative ai documenti presentati. Ad oggi i Siti di Interesse Nazionale sono 54 (Fig. 1) ed all interno di essi ricadono le più importanti aree industriali della penisola: tra queste i petrolchimici di Porto Marghera, Brindisi, Taranto, Priolo, Gela; le aree urbane ed industriali di Napoli Orientale, Trieste, Piombino, La Spezia, Brescia, Mantova. Il quadro della contaminazione nei Siti di Interesse Nazionale è notevolmente complesso, in quanto nella maggior parte dei casi attività industriali di diversa origine ed intensità si sono susseguite negli anni, compromettendo irreparabilmente l utilizzo delle risorse ambientali e paesaggistiche. Un quadro di massima dello stato di avanzamento delle attività di bonifica dei SIN è fornito dai dati presenti nell Annuario dei Dati Ambientali pubblicato dall APAT (APAT, 2006, 2007). Lo stato di avanzamento degli interventi di bonifica del suolo e/o delle acque riportato nel suddetto Annuario dei Dati Ambientali, è ottenuto utilizzando cinque fasi: indagine preliminare, con piano di caratterizzazione approvato, con progetto preliminare approvato, con progetto definitivo approvato, bonificato e/o svincolato. Nel caso dello svincolo, esso riguarda aree risultate non contaminate a seguito delle indagini di caratterizzazione. Nella fase preliminare sono comprese anche le aree nelle quali sono state effettuate azioni di messa in sicurezza d emergenza. L avanzamento è espresso sia in termini percentuali di superficie rispetto al totale del SIN, sia in termini di numero di aree.

3 Figura 1: Siti di Interesse Nazionale e riferimenti normativi (APAT, 2007) 2. INQUADRAMENTO DEL SITO E STATO DELLA CONTAMINAZIONE La storia dell area industriale di Porto Marghera inizia nel 1917 quando lo Stato Italiano e il Comune di Venezia sottoscrivono un atto ufficiale con un consorzio di industrie e banche per la creazione della cosiddetta area dei Bottenighi. Nel 1919 viene scavato il Canale Vittorio Emanuele, dalla Giudecca a Marghera e la Sade inizia la costruzione della prima centrale termoelettrica mentre nel 1922 viene approvato anche il progetto per l insediamento urbano di Marghera. La produzione delle prime industrie chimiche inizia nel 1924, con l insediamento dei primi impianti della Montecatini per la produzione di fertilizzanti e prodotti chimici di base. Gradualmente il polo industriale si estende a Sud, verso il Naviglio Brenta, e diventa uno dei maggiori poli chimici d Europa, resistendo anche ai massicci bombardamenti della Seconda Guerra Mondiale. All inizio degli anni 50 nell area Nord nascono le industrie petrolchimiche. Fino alla metà degli anni 70 l area vede una forte espansione e le attività più importanti divengono la lavorazione del petrolio e dei suoi derivati, la lavorazione dei metalli, accanto alla produzione di fosfati, fertilizzanti e prodotti chimici. Attualmente le attività principali dell area industriale di Porto Marghera sono le produzioni di tipo chimico, petrolchimico, metallurgico, elettrometallurgico, meccanico e la produzione di energia elettrica, oltre alle attività portuali. I principali inquinanti presenti

4 a Porto Marghera sono metalli pesanti, cianuri, IPA, diossine, PCB, solventi clorurati, clorofenoli, benzene e suoi derivati, BTEX, CVM, pesticidi. Il Sito di Interesse Nazionale di Porto Marghera, incluso nei siti di bonifica di interesse nazionale elencati all art. 1, comma 4, della legge 9 dicembre 1998, n. 426, si estende su 3200 ha di terra emersa, 350 ha di canali portuali e di area lagunare. L'area perimetrata comprende: l area industriale; altre aree inquinate nel Comune di Venezia, anche di tipo residenziale e agricolo; l area lagunare prospiciente l area industriale di Porto Marghera; i siti interessati da smaltimento abusivo dei rifiuti industriali (discariche); le aree comunque interessate dalla diffusione dei contaminanti. Dal punto di vista ambientale l'area industriale è caratterizzata dalla presenza di un sistema acquifero multistrato ad elementi sovrapposti ed idraulicamente ben definiti; in particolare, sono individuabili tre corpi acquiferi sotteranei distinti: superficiale, primario, secondario (profondo e confinato). Gli strati separanti i corpi acquiferi sono costituiti da: uno strato superiore, il cosiddetto caranto, un limo-argilloso discontinuo e interposto tra acquifero superficiale (impregnante il materiale di riporto) e acquifero primario sabbioso (che scorre in uno strato sabbioso); uno strato impermeabile intermedio posto alla base dell'acquifero primario; uno strato impermeabile inferiore posto alla base dell'acquifero secondario. Nella Fig. 2 viene riportata la perimetrazione ufficiale del Sito di Interesse Nazionale. Figura 2: Sito di Interesse Nazionale di Porto Marghera

5 3. METODOLOGIA DI LAVORO Allo scopo di fornire agli utenti un quadro omogeneo dello stato di avanzamento delle attività di bonifica nei Siti di Interesse Nazionale, i dati riportati nell Annuario dei dati ambientali sono basati sulle informazioni riportate nei verbali relativi alle Conferenze di Servizi convocate dal Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM), sulla base di quanto riportato nella Legge n. 241/1990. In particolare, vengono presi in considerazione i dati relativi all approvazione in via definitiva dei progetti presentati dai soggetti obbligati per i Siti di Interesse Nazionale (Conferenze di Servizi decisorie ). Per ciascuna area vengono riportati i dati relativi a: proprietario, superficie, fase dell iter di approvazione, data di approvazione. I dati sono quindi rappresentati in modo aggregato, ovvero come percentuale sul totale della superficie perimetrata del sito. Per il SIN di Porto Marghera, i dati riportati sull Annuario APAT 2006, sono stati rielaborati, ai fini del presente lavoro, sulla base dei dati territoriali a disposizione del MATTM e della Regione del Veneto al fine di correggere alcuni errori nella definizione delle superfici delle aree identificate. Sono state inoltre raccolte le informazioni relative a tecnologie di bonifica, tempistica e costi degli interventi. Lo schema operativo delle attività svolte è rappresentato in Fig. 3. I dati raccolti sono stati rappresentati in forma di carte tematiche mediante l ausilio di software GIS ed, in particolare, di ARCView.

6 Figura 3: Schema operativo delle attività svolte per il SIN di Porto Marghera

7 La rappresentazione di tutte le aree identificate all interno del perimetro del SIN di Porto Marghera è riportata in Fig.4. Figura 4: Rappresentazione delle aree individuate all'interno del perimetro del SIN

8 4. STATO DI ATTUAZIONE DEGLI INTERVENTI Sulla base della metodologia riportata nel paragrafo 3, è stato rappresentato lo stato di avanzamento delle attività di bonifica nel SIN con riferimento alle seguenti voci (Figura 5): Caratterizzazione da iniziare Indagini preliminari Piano di caratterizzazione approvato Progetto preliminare di bonifica approvato (suolo, acque, suoli + acque) Progetto definitivo di bonifica approvato (suolo, acque, suoli + acque) Siti bonificati Siti svincolati Dai dati raccolti si evince che quasi il 30% dell intera superficie del SIN a terra si trova ormai nella fase successiva all approvazione del progetto definitivo di bonifica (dei suoli o delle acque o di entrambi). Rispetto ai corrispondenti dati relativi al 2006, nel 2007 si è registrato un incremento per i progetti di bonifica approvati del 4%.

9 Stato di avanzamento del Sito di Interesse Nazionale di Porto Marghera Caratterizzazione da iniziare Indagini preliminari Piano di caratterizzazione approvato Progetto preliminare di bonifica approvato (suoli) Progetto preliminare di bonifica approvato (suoli e acque) Progetto definitivo di bonifica approvato (suoli) Progetto definitivo di bonifica approvato (acque) Progetto definitivo di bonifica approvato (suoli e acque) Siti bonificati Siti svincolati Scala 1: Meters TAVOLA 2 Figura 5: Stato di avanzamento delle attività di bonifica nel SIN di Porto Marghera 5. APPLICAZIONE DI TECNOLOGIE DI BONIFICA INNOVATIVE Le tecnologie di bonifica innovative applicate all interno del SIN di Porto Marghera sono le seguenti: Multi-Phase-Extraction (MPE) Two-Phase Extraction (TPE) Ossidazione Chimica In-Sito (In Situ Chemical Oxidation, ISCO) ECRT Soil Vapour Extraction (SVE) Air Sparging (AS) Phytoremediation Bioremediation

10 Degradazione aerobica La rimozione del suolo superficiale contaminato (generalmente da 20 a 50 cm da piano campagna) e il drenaggio controllato delle acque della falda superficiale, sono tecniche di intervento diffusamente applicate nel SIN di Porto Marghera, ma, in funzione delle modalità applicative (asporto delle matrici ambientali contaminate e successivo trattamento/smaltimento) non sono state, ovviamente, inserite tra le tecnologie di bonifica innovative. L Air Sparging (AS) è una tecnologia in situ che, mediante l iniezione di aria nella zona satura contaminata, provoca la volatilizzazione e il desorbimento dei composti organici volatili presenti. Le emissioni vengono estratte attraverso un sistema di Soil Vapour Extraction (SVE ) per evitare migrazioni degli inquinanti al di fuori della zona da trattare. L estrazione di vapore dal suolo (SVE) è una tecnologia applicata in situ per la bonifica della zona insatura del suolo. La rimozione dell inquinante viene realizzata con un flusso controllato di aria mediante una serie di pozzi tenuti sotto vuoto con apposite pompe. Le sostanze inquinanti che hanno una maggiore volatilità si trasferiscono nella fase vapore, il cui flusso viene poi estratto e trattato. Il richiamo di aria dalla superficie favorisce anche i processi di degradazione biologica. L estrazione multifase (MPE) o bifase (TPE) è una tecnica innovativa che consente la contemporanea estrazione dei contaminanti nelle diverse fasi in cui questi possono presentarsi ossia come vapore, liquido (contaminanti disciolti) e fase liquida non acquosa (NAPL o fase libera in galleggiamento). L MPE non è altro che una combinazione in un'unica tecnica del metodo di Soil Venting e di un sistema di trattamento on-site delle acque di falda contaminate. L ossidazione chimica in situ (ISCO) è basata sull iniezione di sostanze chimiche ossidanti, nella zona sorgente della contaminazione o nel plume affinché reagiscano con sostanze inquinanti per trasformarle in composti meno tossici. Le sostanze ossidanti che, in presenza o meno di catalizzatori, vengono solitamente iniettate sono il perossido di idrogeno, il permanganato di potassio e l ozono. La geo-ossidazione elettrochimica (ECRT, Electro-Chemical Remediation Technology) è una tecnologia che impiega un basso valore di corrente continua che viene applicata al terreno attraverso elettrodi di materiale con opportune caratteristiche conduttive (acciaio, grafite) in modo da stabilire una differenza di potenziale elettrico. Immettendo la corrente elettrica nel terreno, le particelle del suolo si polarizzano e sviluppano proprietà elettriche simili ad un condensatore. Quando tali particelle rilasciano l'elettricità, l'energia che si produce genera reazioni redox che consentono la decomposizione dei contaminanti organici e favoriscono la mobilizzazione dei metalli. La Bioremediation è una tecnologia che permette di decontaminare un suolo inquinato sfruttando le proprietà degradative dei batteri indigeni che sono già adattati alla sopravvivenza nel suolo inquinato. L attività microbica viene accelerata o attivata mediante il controllo della concentrazione di nutrienti e l aggiunta di altri reagenti che favoriscono la degradazione del composto inquinante. Nel caso della phytoremediation, la degradazione biologica è operata dalle piante. Nelle Figure seguenti è rappresentato lo stato di applicazione delle suddette tecnologie (Figg. 6,7,8,9). Dai dati elaborati si osserva che le tecnologie più applicate sono il Multi Phase Extraction, MPE (48,4% delle aree con progetto di bonifica approvato), l Ossidazione Chimica In Situ, ISCO (40,9 % delle aree con progetto di bonifica approvato), il Soil

11 Vapour Extraction, SVE (27,6 % delle aree con progetto di bonifica approvato) e la Bonifica Elettrochmica, ECRT (25,9% delle aree con progetto di bonifica approvato). Multi Phase Extraction / Two Phase Extraction (MPE/TWE) interventi di MPE / TPE Scala 1: Meters TAVOLA 4 Figura 6:Stato di applicazione della tecnologia MPE/TPE

12 Soil Vapor Extraction (SVE) interventi di SVE Scala 1: Meters TAVOLA 8 Figura 7: Stato di applicazione della tecnologia SVE

13 In Situ Chemical Oxidation (ISCO) interventi di ISCO Scala 1: Meters TAVOLA 5 Figura 8: Stato di applicazione della tecnologia ISCO

14 Bonifica Elettrochimica (ECRT), Degradazione aerobica, Phytoremediation, Bioremediation e Messa In Sicurezza Permanente (MISP) interventi di bioremediation interventi di degradazione aerobica interventi di ECRT interventi di MISP interventi di phytoremediation e MISP interventi di phytoremediation Scala 1: Meters TAVOLA 10 Figura 9: Stato di applicazione di ECRT, Bioremediation, Phytoremediation

15 Tempistica degli interventi previsti nelle aree di Porto Marghera non intervento 0-1 anni 1-2 anni 2-5 anni 5-10 anni anni anni anni Scala 1: Meters TAVOLA 11 Figura 10: Tempistica degli interventi proposti In merito alla tempistica degli interventi proposti, si osserva che, in considerazione del grave stato di compromissione della qualità delle matrici ambientali, nell area del Nuovo Petrolchimico la maggior parte degli interventi hanno una durata compresa tra 10 e 30 anni.

16 6. CONCLUSIONI I dati raccolti sullo stato di avanzamento delle attività di bonifica nel SIN di Porto Marghera mostrano complessivamente un trend positivo. Si rileva inoltre che i risultati dell applicazione di tecnologie in situ innovative costituiranno sicuramente un riferimento importante per l elaborazione delle strategie di bonifica in altri Siti di Interesse Nazionale. Si auspica che le attività di ricerca e applicazione di nuove tecnologie di bonifica possano favorire, nei prossimi anni, lo sviluppo di un mercato nazionale basato sulle attività di bonifica. Lo sviluppo di nuove strategie per la bonifica dei Siti di Interesse Nazionale che occupano oltre il 3% dell intero territorio italiano, rappresenta infatti una priorità per il Paese sia dal punto di vista tecnico-scientifico che dal punto di vista economico. Alcune stime presentate recentemente dall Università Bocconi mostrano che è possibile valutare in oltre 30 miliardi di euro le risorse necessarie per la bonifica dei soli Siti di Interesse Nazionale e che l avvio di un mercato legato alle bonifiche potrebbe consentire, nei prossimi dieci anni, di aumentare il PIL di quasi un punto percentuale. Esiste pertanto una filiera economica legata alle attività di bonifica che può e deve essere sviluppata e valorizzata attraverso il progresso tecnico-scientifico del settore. RINGRAZIAMENTI Si ringraziano: Ing. Daniela Zingaretti Ing. EmilioTassoni, Ing. Franco Cautilli, MATTM Dott. Michele Cattelan, Regione del Veneto BIBLIOGRAFIA AA.VV. (2003) Tecnologie di bonifica dei siti inquinati Il Sole 24 Ore, Milano APAT (2006), Annuario dei dati ambientali APAT, 2006, APAT (2007), Annuario dei dati ambientali APAT, 2007, Comune di Venezia (2004), Master Plan per la bonifica dei siti inquinati di Porto Marghera D Aprile (2005) L Accordo per la Chimica e la bonifica del Sito Nazionale di Porto Marghera IdeAmbiente Anno 2 n 15, agosto/settembre Decreto Legislativo n. 22 del 5 febbraio 1997 Attuazione delle direttive 91/156/CEE sui rifiuti, 91/689/CEE sui rifiuti pericolosi e 94/62/CE sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggi ; Decreto Ministeriale 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, ai sensi dell'articolo 17 del decreto legislativo 5 febbraio 1997, n. 22, e successive modificazioni e integrazioni Legge n. 426 del 9 dicembre 1998 "Nuovi interventi in campo ambientale";