BONIFICA DEI TERRENI ATTRAVERSO IL FITORIMEDIO

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1 BONIFICA DEI TERRENI ATTRAVERSO IL FITORIMEDIO Tecnologie per la bonifica di terreni contaminati da metalli pesanti idrocarburi e prodotti organici attraverso specie vegetali arboree ed erbacee Tra le tecnologie di bonifica in situ oggi disponibili, il fitorimedio (dall inglese phytoremediation) utilizza specie vegetali arboree ed erbacee, operando attraverso due distinti meccanismi: da un lato, le piante estraggono dal suolo gli inquinanti (siano organici, idrocarburi o metalli pesanti) li accumulano nelle radici e nelle foglie (fitoestrazione); dall altro, sfruttando la sinergia tra i vegetali e i microrganismi presenti intorno e all interno delle loro radici (i cosiddetti microrganismi rizosferici), si promuove la biodegradazione dei contaminanti organici (fitorizodegradazione). Il risultato finale è un recupero ambientale efficiente, sostenibile e a costi ridotti rispetto alle convenzionali tecniche chimico-fisiche. I ricercatori attraverso test di laboratorio e prove in campo, stanno individuando le condizioni ideali per ottimizzare il fitorimedio assistito su aree contaminate da metalli pesanti e idrocarburi; in particolare sono state caratterizzate le specie vegetali più idonee per le differenti tipologie di contaminanti e sono state definite le associazioni microrganismi/piante con la resa più alta. L obiettivo finale è dimostrare l efficacia della tecnologia e definire protocolli di intervento in campo condivisi con le autorità pubbliche preposte alla tutela ambientale e sanitaria. La possibilità di associare al processo di bonifica del suolo la valorizzazione a scopi energetici della biomassa prodotta e l eventuale recupero dei metalli (phytomining) aggiunge un significativo valore alla tecnologia, unendo la riqualificazione dei siti degradati alla produzione di energia da fonti rinnovabili. Con la creazione di nuove aree verdi a carattere permanente, si contribuisce inoltre a ridurre la quantità di anidride carbonica immessa in atmosfera.

2 L elevato numero di siti contaminati da metalli pesanti (es. arsenico, mercurio, nichel e rame) e composti organici (es. idrocarburi alifatici e aromatici) clorurati ed azotati, associato a una stringente normativa ambientale messa a punto per il loro potenziale impatto sulla salute pubblica, penalizza la valorizzazione di una risorsa importante come il suolo. La maggior parte dei terreni inquinati è localizzata in aree industriali dismesse, originariamente ubicate nelle periferie cittadine ma che si trovano oggi in prossimità di aree residenziali, con la possibilità di essere valorizzate. I processi di bonifica oggi disponibili, che possono essere in situ o ex situ, si basano su trattamenti chimici, fisici, termici o biologici, che estraggono gli inquinanti e li degradano in composti meno pericolosi. La scelta della tecnologia dipende essenzialmente dalla tipologia dell inquinante e dall estensione dei terreni contaminati. Spesso la combinazione di diverse metodologie migliora l efficacia dell intervento. Il fitorimedio si pone come una tecnologia di bonifica in situ a elevata sostenibilità, che utilizza la naturale capacità depurante delle piante per estrarre dal suolo sia i metalli pesanti, sia i composti organici, migliorando anche le caratteristiche chimico-fisiche del terreno, fino a ottenere una vera e propria riqualificazione ambientale e paesaggistica. Oltre ai metalli pesanti sono trattabili con successo: Idrocarburi alifatici: composti organici a base di carbonio, idrogeno, ossigeno, etc. a catena aperta di atomi di carbonio. Idrocarburi aromatici: composti organici ciclici nella cui molecola sono contenuti uno o più sistemi a sei atomi di carbonio disposti ad anello. Composti clorurati ed azotati. Trattamento in situ: trattamento in loco, senza asportazione, movimentazione e rimozione del materiale. Trattamento ex situ: i materiali vengono rimossi e trattati in appositi siti, per poi essere riutilizzati oppure smaltiti definitivamente. Quando è possibile, le tecnologie in situ sono da preferire per la minore invasività.

3 ANALISI DEI RISCHI E SOLUZIONI NELLA FASE RIMOZIONE POLLINA Fase di lavorazione e fattori di rischio durante lo smaltimento dai siti di stoccaggio Rischi per la salute e igienico ambientali: esposizione a polveri rischio biologico o comunque di carattere igienico sanitario determinato dal contatto/ contagio/ assorbimento con sostanze derivanti dalle deiezioni animali e/o comunque infette. L attività consiste nella raccolta e allontanamento, di tutto il materiale costituente la lettiera esausta, composto dai cataboliti animali e dai residui della paglia o della pula di riso, combinati in un prodotto residuo biodegradabile, che può essere impiegato come fertilizzante/ammendante ad uso agricolo oppure come materia prima per la formazione di compost. Esposizione a polveri per gli operatori presenti, durante le operazioni di lavoro è stato rilevato un valore di esposizione personale pari a 0,36 mg/mc di polveri aerodisperse nella frazione inalabile e 0,12 mg/mc di polveri aerodisperse nella frazione respirabile (valori limite di soglia TLW TWA = 10 mg/mc frazione inalabile, 3 mg./mc frazione respirabile). Tali valori hanno tuttavia titolo di esposizione potenziale, in quanto rilevati in prossimità delle vie respiratorie dell operatore, ma all esterno del caschetto D.P.I. impiegato dallo stesso; le esposizioni rilevate danno perciò indicazioni di ciò che l addetto avrebbe inalato e respirato, se non fosse dotato di efficiente sistema protettivo delle vie respiratorie, individuato nella fattispecie, in un sistema filtrante a ventilazione assistita. Esposizione a gas ammoniacale prodotto dalla lettiera esausta Con metodo a rilevazione istantanea colorimetrica (fiale tipo Draeger) durante la normale attività di smaltimento sono state rilevate concentrazioni di ammoniaca all interno del capannone pari a 20 p.p.m. (valori limite di soglia TLW TWA = 25 p.p.m.). Dato rilevante è che i prelievi sono stati realizzati in condizioni normali di lavoro, all interno del capannone, con livello massimo di aperture perimetrali. Durante l esercizio nella zona antistante l entrata, normalmente non interessata da lavoratori, sono state rilevate concentrazioni di ammoniaca superiori a 30 p.p.m.. Tale dato dà corpo all idea che durante la lavorazione si possano creare accumuli gassosi in zone particolarmente circoscritte e non areate dei locali, aspetto da valutare caso per caso in relazione alla specifica conformazione degli ambienti ed in particolare all esistenza di zone cieche ed all effetto camino. Esposizione a cariche microbiche. Dovuta al contatto/assorbimento o più in generale al contagio da parte di agenti patogeni normalmente presenti nelle deiezioni animali o più in generale nell intera attività relativa al processo di smaltimento della pollina. Esposizione a sostanze infette Rischio intrinseco e fatto palese nella lavorazione in descrizione, particolarmente rilevante in presenza di tagli, ferite ecc. Esposizione ad agenti infestanti Negli allevamenti è diffusa la presenza di insetti, in particolare di varie specie di mosche in quanto attratte da ogni forma di materiale organico in decomposizione. Tale tipo di esposizione è particolarmente intensa nel periodo estivo e la natura del relativo rischio si fonda sul fatto dell essere agenti infestanti in quanto generatori di fastidio agli operatori, ma anche vettori di microrganismi che possono provocare malattie negli uomini e negli animali.

4 DANNO ATTESO E RILEVATO NELLA FASE RIMOZIONE POLLINA Broncopneumopatie per inalazione polveri Broncopneumopatie da sostanze allergizzanti Irritazioni occhi e mucose Abrasioni, contusioni, tagli. IMPATTO ESTERNO NELLA FASE RIMOZIONE POLLINA L impatto sull ambiente esterno in questa fase è determinato dal sollevamento/trasporto di polveri e odori che interessano inevitabilmente i siti confinanti per trasporto eolico. Fase preliminare: RELAZIONE PER LA DEPURAZIONE DI UN SITO INQUINATO sopralluogo dell'area interessata; raccolta campioni per analisi chimica del terreno (i); studio ed organizzazione degli interventi: Fase attuativa: 1) asportazione di tutta la massa critica fino alla scopertura del terreno 2) lavorazione dell'intera area o porzione con aratro a dischi per aerare il terreno; 3) inoculazione del suolo con microrganismi, miscela enzimatica e zeolite; 4) analisi del terreno (ii) 5) lavorazione per la predisposizione della semina; 6) inoculazione del suolo con microrganismi, miscela enzimatica e zeolite; 7) semina di un miscuglio di essenze da sovescio per aumentare l'effetto depurativo e loro sfalcio e interramento; 8) trasemina su sodo di Canapa sativa varietà francese con seme conciato con micorrize; 9) raccolta degli steli di Canapa (post fioritura); 10) discatura, inoculo miscela enzimatica; 11) analisi del terreno (iii); 12) studio dei risultati. Interventi: Le analisi dei campioni verranno eseguite prelevando in modo randomizzato ed a diverse profondità (30 e 50 cm), campioni di suolo ogni 100 mq; successivamente mescolati per tipo e poi prelevato un solo campione per l'analisi ogni 50 o 100 di essi a seconda dell'area interessata. Le analisi dei campioni del terreno verranno eseguite presso laboratori certificati o presso laboratori indicati dal committente. La lavorazione del terreno con macchine agricole, trattore e macchina combinata con aratri a dischiere diritte e ondulate. tipo di aratro a dischiere I microrganismi impiegati (lattobacilli, saccaromiceti, rizo-batteri ecc.) sono biologicamente attivi e specifici per la bonifica, la trasformazione e la metabolizzazione di sostanze organiche e inorganiche. I microrganismi sono impiegati per la produzione di enzimi che intervengono nella rottura delle catene chimiche delle molecole: lattasi, cellulasi, lipasi, pancreasi, amilasi, glucoossodasi, idrolasi, decarbossilasi, fosforilasi, peptidasi, enterasi, deidrogenasi, piruvidecarbossilasi, chimotripsinasi, enteroclimasi, esodrinasi e lattamasi

5 La zeolite (cabasite e phillipsite) è un minerale a base di tectoalluminosilicati idrati che trattata con la miscela enzimatica è in grado di assorbire e scambiare specie ioniche con selettività variabile. Viene impiegata per decontaminare suolo e acqua da idrocarburi, metalli pesanti e radioattivi. Il miscuglio di essenze è costituito da sementi adatte al sovescio e con un buon potere depurativo del suolo, è costituito da Crocifere (senape), Graminacee (orzo), Leguminose (veccia). Le colture da sovescio hanno la funzione di aumentare la frazione biologica del suolo che concorre alla sua depurazione. Lavorazione del terreno coltivazione da sovescio in fase di fioritura e di sfalcio La coltivazione della Canapa sativa variante francese favorisce la depurazione del suolo catturando gli inquinanti. La tecnica di micorizzazione delle radici permette un maggiore sviluppo delle radici, un maggiore volume di terreno esplorato e decontaminato. La raccolta degli steli per la produzione di biomassa. coltivazione di Canapa sativa industria Prodotti e lavori necessari (*) N 20 analisi dei campioni di 30 cm di profondità in tre cicli = 60 N 20 analisi dei campioni di 50 cm di profondità in tre cicli = 60 N 120 analisi Prelievo campioni, confezionamento, consegna a studi analisi Miscela enzimatica 40 kg / ha (20 ha = 800 kg per trattamento) sono indispensabili tre trattamenti = 2400 kg Zeolite trattata con miscela enzimatica specifica kg / ha, sono necessari due trattamenti. Kg x 20 ha. = Kg ,00 Semenza sovescio 100 kg / ha. Kg. 100 x 20 ha. = Kg. Semenza Canapa sativa conciata con micorrize 50 Kg / ha. Kg. 50 x 20 ha = Kg x 25 = ,00. 1) Aerare il terreno con aratro a dischi 2) Inoculazione terreno con microrganismi 3) Predisposizione alla semina 4) Inoculazione terreno con microrganismi 5) Semina del sovescio 6) Trasemina di Canapa conciato con micorrize 7) Raccolta steli di Canapa 8) Discatura e inoculo miscela enzimatica

6 Tempi: I tempi sono legati alla stagionalità delle culture. 1) Se si può iniziare ai primi di maggio, e quindi seminare sovescio e canapa nei tempi culturali previsti, entro fine anno il terreno è bonificato. 2) Se si supera maggio ma entro settembre si può iniziare con le prime bonifiche del terreno e seminare il sovescio in modo da preparare per la canapa ad inizio anno. Vantaggi: Nessun movimento rilevante di terreno, mantenimento orografico della superfice, a lavoro ultimato il terreno ridiventa disponibile per ogni tipo di coltivazione. (*) il presente elaborato vuole essere un indicazione modus operandi allorchè ci si approccia ad una bonifica ambientale di terreni inquinati e/o contaminati non solo chimicamente e batteriologicamente ma anche radioattivi. Antonio De Toni Industrial & Eco-Energy Advisor