ANALISI DI RISCHIO SANITARIO COME STRUMENTO DI BONIFICA DEI SITI CONTAMINATI

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1 PROGETTO FORMATIVO E DI ORIENTAMENTO RELAZIONE DEL TIROCINIO SVOLTO PRESSO L ENTE ARPA SICILIA ANALISI DI RISCHIO SANITARIO COME STRUMENTO DI BONIFICA DEI SITI CONTAMINATI - Luogo -Messina data 18/09/2009 TIROCINANTE: Gloria Bellamacina firma TUTOR AZIENDALE: Vincenzo Bartolozzi TUTOR UNIVERSITARIO: Maria Francesca Milazzo firma firma

2 1. PARTE GENERALE 1.1 L Analisi di Rischio Sanitario Per rischio ambientale ci si riferisce alla probabilità che si abbia un danno in seguito all esposizione ad un pericolo ambientale (environmental hazard: la fonte del rischio), fino a minacciare direttamente anche la specie umana. Un pericolo ambientale è qualsiasi fonte di possibile danno ambientale. I rischi ambientali si possono distinguere in rischi ambientali ecologici e rischi ambientali sanitari. Il rischio ambientale ecologico ha come obiettivo di indagine gli effetti sulle matrici ambientali che sono espressi in termini di stress sulle matrici stesse. Il rischio ambientale sanitario ha come obiettivo di indagine gli effetti sull uomo. L'analisi di rischio sanitario è una moderna tecnica usata per la valutazione del rischio associato ad un sito inquinato, altresì utile per la definizione delle priorità di intervento tra diversi siti inquinati, e per la caratterizzazione di disomogeneità su uno stesso sito. Con questa metodologia possono essere valutati alcuni pericoli per la salute dell'uomo e dell'ambiente dovuti al rilascio di inquinanti, ed è possibile elaborare un appropriata gestione del rischio. Lo strumento Analisi di Rischio per la valutazione dei siti contaminati è in uso da alcune decine di anni ed ha ricevuto un forte impulso negli USA con il Programma Superfund ed in Europa con l emergere del problema del risanamento di un numero molto ampio di siti e con l avvio di programmi di collaborazione internazionale. La procedura base di analisi del rischio adottata è quella dell ASTM E1739 (American Society for Testing and Materials) del 1995, che applica l approccio RBCA (Risk Based Corrective Action) ai siti interessati dal rilascio di prodotti petroliferi. Nel 1998 la norma è stata aggiornata ed integrata dalla guida PS104, che riguarda più in generale i rilasci di sostanze chimiche. La metodologia RBCA fa riferimento ad un approccio graduale basato su tre livelli di valutazione. Il passaggio a livelli (o gradi, tier) successivi prevede una caratterizzazione più accurata del sito e l'abbandono di alcune ipotesi conservative. Il grado di protezione

3 della salute e dell'ambiente non varia nei diversi livelli di analisi. La procedura RBCA è alla base del software dell EPA RBCA Tool Kit. Nel corso degli ultimi anni, oltre all RBCA Tool Kit, sono stati proposti diversi sistemi di supporto decisionale per la valutazione e la gestione del rischio dei siti contaminati. I principali Software utilizzati, per uso e diffusione, sono : Giuditta e ROME. In generale i passi che vengono seguiti nel corso di un analisi di rischio comprendono la ricostruzione del Modello Concettuale del sito in oggetto (o ricostruzione degli scenari di rischio), individuando le sorgenti di contaminazione, i percorsi di esposizione alla contaminazione ed infine i potenziali recettori umani e ambientali. Il risultato finale nel processo consiste nella valutazione del rischio reale, mediante il quale il livello di rischio calcolato viene confrontato con i limiti di accettabilità e, nel caso di accertamento di livelli inaccettabili di rischio, il processo di analisi del rischio viene applicato alla valutazione delle concentrazioni residue accettabili (CRA) per ciascuna sostanza. 1.2 Riferimenti Normativi In Italia il D.M. 471/1999 ha introdotto l analisi di rischio quale strumento interpretativo degli impatti generati da un sito contaminato sulla salute pubblica e sull'ambiente naturale. In tale ambito, l'analisi di Rischio si prefigura come strumento di verifica dell'accettabilità di concentrazioni residuali di sostanze inquinanti solo nei casi in cui, anche applicando le migliori tecnologie disponibili a costi sopportabili, non si riesce a raggiungere le CLA. L'evoluzione del panorama normativo ambientale, comunitario e italiano in particolare, avvenuto a seguito dell'entrata in vigore del D. Lgs. 3 aprile 2006, n. 152 Norme in materia ambientale e s.m.i., ha determinato una profonda trasformazione in materia di siti contaminati anche per quanto riguarda l'approccio con cui viene affrontata la procedura stessa di bonifica. L approccio, rigidamente tabellare, si è trasformato in un metodo basato sulla valutazione del rischio sanitario associato allo stato di contaminazione del sito stesso. In particolare, è cambiato in modo sostanziale il ruolo che l analisi di rischio riveste all interno del

4 procedimento di bonifica rispetto a quanto previsto dalla precedente normativa (D.M. 471/99), pur mantenendo invariati i principi su cui si basa (conservatività, sitospecificità, calcolo in funzione della destinazione d uso del sito e degli strumenti di programmazione territoriale). Con il D. Lgs. 152/06, l analisi di rischio deve essere condotta sistematicamente su tutti i siti in cui siano presenti sostanze contaminanti in concentrazione superiore ai limiti tabellari (CSC) al fine di calcolare le concentrazioni soglia di rischio (CSR), le quali costituiranno gli obiettivi di bonifica o messa in sicurezza del sito. Il punto di partenza per la sua applicazione resta lo sviluppo del Modello Concettuale del Sito (MCS), basato sull individuazione e parametrizzazione di tre elementi principali: la sorgente di contaminazione, i percorsi di migrazione degli inquinanti attraverso le matrici ambientali, ed i bersagli o recettori della contaminazione nel sito o nel suo intorno. Il Decreto Legislativo n. 152/06 disciplina gli interventi di bonifica e ripristino ambientale dei siti contaminati, inoltre definisce le procedure, i criteri e le modalità per lo svolgimento delle operazioni necessarie per l eliminazione delle sorgenti d inquinamento e comunque per la riduzione delle concentrazioni di sostanze inquinanti in armonia con i principi e le norme comunitari, con particolare riferimento al principio chi inquina paga. Modifica profondamente non solo il ruolo che l analisi di Rischio Sanitario Ambientale riveste all interno del procedimento di bonifica rispetto a quanto previsto dalla precedente normativa, ma introduce numerose variazioni dell impostazione del procedimento a livello più generale, a partire dalla definizione di sito contaminato e dei casi in cui non diventa necessario effettuare interventi correttivi per la riduzione della contaminazione a livello delle differenti matrici ambientali. Il progetto di bonifica è articolato secondo i seguenti tre livelli di approfondimenti tecnici: Piano della Caratterizzazione; Progetto Preliminare e Progetto Definitivo. Il Piano di Caratterizzazione è, in caso di contaminazione, il primo di una serie di passi che hanno come obiettivo la bonifica del sito previsto dall art. 242 del D.Lgs. n. 152/06. Il Piano di Caratterizzazione descrive l area e tutte le attività che si sono svolte o che ancora si svolgono, individua le correlazioni tra le attività svolte, la localizzazione ed

5 l estensione della possibile contaminazione, descrive le caratteristiche delle componenti ambientali sia all interno del sito che nell area da questo influenzata, descrive le condizioni necessarie alla protezione ambientale e alla tutela della salute pubblica, presenta un Piano delle indagini da attuare per definire tipo, grado ed estensione dell inquinamento. Il prodotto finale del Piano di Caratterizzazione è il modello concettuale definitivo, punto di partenza per la progettazione degli interventi di risanamento ambientale. Il D.M. n. 471/1999 (abrogato dal Decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152.), regolamenta le attività di verifica e di controllo sulle procedura di bonifica. In particolare ai Comuni spetta l importante ruolo di approvazione dei progetti di bonifica. L iniziale fase di verifica e controllo è anch essa di competenza del Comune. L ente deputato a eseguire la principale attività di controllo è la Provincia competente nel territorio che, a tale scopo, riceve la documentazione relativa al Piano della caratterizzazione, al Progetto preliminare e al Progetto definitivo. La Provincia è tenuta infine ad attestare, con un apposita certificazione il completamento degli interventi di bonifica e ripristino ambientale, e la loro conformità ai progetti approvati. Alla Regione spettano le competenze di coordinamento e di verifica. 2. PARTE APPLICATIVA 2.1 Codici di Calcolo del Rischio Per lo sviluppo dell Analisi del Rischio è necessario servirsi di codici di calcolo. È possibile sintetizzare come riportato di seguito le principali differenze tra i tre software: Il software RBCA Tool Kit tende a razionalizzare la determinazione del rischio creato dalla contaminazione di un sito e fornisce utili suggerimenti per mitigare il rischio o eliminarlo. Sulla base dei dati sito specifici inseriti, il software combina modelli di destino e trasporto dei contaminanti con le funzioni di stima del rischio. Trattandosi di una metodologia mirata alle condizioni specifiche di un sito, RBCA Tool Kit è utilizzato soprattutto per sviluppare progetti di livelli finali di bonifica.

6 Il software ROME (ReasOnable Maximum Exposure) è il risultato di un progetto avviato dall APAT (al tempo ancora ANPA Agenzia Nazionale per la Protezione dell Ambiente) nel 1997 per l elaborazione di una metodologia di Analisi di Rischio e per la determinazione dei limiti di accettabilità della contaminazione nei suoli e nelle acque sotterranee. Tale metodologia si ispira agli standard ASTM/RBCA, sia nel processo decisionale che nei modelli di calcolo e algoritmi impiegati; il software recepisce inoltre l approccio graduale e i diversi algoritmi di calcolo della procedura RBCA. Il nuovo software ROME 2.1, è un moderno strumento per l analisi di rischio e per la valutazione degli obiettivi di bonifica dei siti contaminati. Tale software, include un database contenente la valutazione di parametri chimico/fisico e tossicologici per un gran numero di sostanze pericolose e valori di default aggiornabili per i parametri ambientali e di esposizione; fornisce elementi per la gestione del rischio e per la scelta delle soluzioni di risanamento del sito inquinato. Il software GIUDITTA (attualmente alla versione 3.1) è stato sviluppato nell ambito di un progetto della Provincia di Milano (1997) avente come obiettivo quello di creare uno strumento di lavoro che facilitasse nella delicata attività istituzionale di controllo e di certificazione finale degli interventi di bonifica. Il software, basato sugli standard ASTM, permette: la trattazione statistica dei dati disponibili sul chimismo dell area; di eseguire analisi di rischio riferite a sottoaree discrete ed omogenee, distinte tra di loro per caratteristiche; di elaborare, tramite strumenti esterni di interpolazione e georeferenziazione del dato i risultati derivanti dall'analisi di rischio, ottenendo mappe del sito associate ad una quantificazione areale/lineare/puntuale dei rischi individuati e delle concentrazioni residue obiettivo; una trattazione specifica per la famiglia degli idrocarburi; di calcolare le concentrazioni residue ammissibili (CRA); l'introduzione nel database del software di ulteriori composti chimici, oltre a quelli già previsti e compresi nell'allegato 1 del D.M. 471/99, per i quali sono state fornite da parte degli istituti di governo indicazioni sui limiti di concentrazione rispetto all'uso dell'area e per i quali sono stati rinvenuti in letteratura i relativi parametri tossicologici e chimico fisici.

7 2.2 Applicazione del software Giuditta 3.1 L applicazione del software GIUDITTA 3.1 è stata realizzata su due casi concreti, riferiti a due aree di una società di uno stabilimento di Priolo che vengono indicate come Area A1 e Area C2. Sull area A1 è stata effettuata un Analisi del Rischio Sanitario con lo scopo di effettuare un successivo confronto con i risultati ottenibili attraverso l applicazione di vari codici di calcolo, nello specifico RBCA, GIUDITTA 3.1 e ROME. Anche sull area C2 è stata condotta un Analisi di Rischio Sanitario, i risultati sono stati utilizzati, insieme a quelli dell area A1, come supporto in fase decisionale per suggerire interventi di bonifica. La procedura di analisi effettuata da GIUDITTA può essere riassunta affermando che l approccio concettuale prevede due Livelli di analisi: Livello 1 e Livello 2. Per analisi di Livello 1 si intende il puro confronto tabellare tra le concentrazioni dei contaminanti ritrovate nelle diverse matrici ambientali e le concentrazioni soglia di contaminazione definiti per i terreni e per le acque sotterranee (CSC). Il Livello 2 implementa le metodologie di calcolo di analisi di rischio sito specifica e gli obiettivi di bonifica. Qualora si riscontri un eccedenza rispetto ai valori limite si procederà con l analisi di Livello 2. Qualora non vi sia nessuna eccedenza l analisi del sito può considerarsi conclusa. Prima di andare a definire come calcolare i CSR è necessario stimare il rischio associato al ritrovamento di una sostanza al di sopra dei limiti stabiliti dalla normativa vigente. Per le sostanze cancerogene il rischio rappresenta la probabilità di assumere forme di cancro nel corso della durata di una vita e viene calcolato tramite la relazione: Rischio = CDI Sf dove: CDI = dose cronica assunta giornalmente ( Chronical Daily Intake ) da un recettore umano presente in sito;

8 Sf = Slope Factor (mg/kg/giorno) 1, costituisce il parametro tossicologico per le sostanze cancerogene. Per le sostanze non cancerogene il rischio viene espresso come HI (Hazard Index) attraverso la relazione: dove: HI = MDI TDI MDI = dose massima assunta giornalmente ( Maximun Daily Intake ) da un recettore umano presente in sito; TDI = costituisce il parametro tossicologico per le sostanze non cancerogene e sta per dose tollerabile giornaliera ( Tolerable Daily Intake mg/kg/giorno) che per unità di peso corporeo può essere assunta dall uomo senza che nel suo organismo si produca un danno. La valutazione del rischio per la falda viene effettuata confrontando, per ogni contaminante, la concentrazione calcolata al punto di conformità (Cpc) con la concentrazione di accettabilità tabellare (CSC) del Livello 1. Il rapporto tra queste due concentrazioni definisce il rischio per la falda (HI per la falda) che, per essere considerato accettabile, deve essere minore o uguale a uno: HI = Cpc / CSC Per la gestione delle contaminazioni da Idrocarburi GIUDITTA 3.1 propone un apposita modalità, la quale permette il calcolo del rischio e dei CSR tramite due modalità: TPHCWG e MADEP. 2.3 Risultati e confronto tra i software Il risultato dell Analisi del Rischio Sanitario condotto con GIUDITTA 3.1, mostra che il rischio non cancerogeno totale per l area A1 è pari a 2,86E+00, ossia superiore al limite di accettabilità. Il contributo maggiore a tale rischio è dato dal mercurio per il percorso outdoor di vapori da suolo insaturo.

9 Il rischio cancerogeno totale non è stato calcolato in quanto non sono presenti sostanze cancerogene in concentrazione superiori ai limiti normativi. I risultati dell Analisi di Rischio Sanitario sull area C2 danno un valore di rischio non cancerogeno totale pari a 1,35E 01, tale valore risulta inferiore al limite di accettabilità. Il rischio cancerogeno totale risulta pari a 1,01E 04 ed è superiore al limite di accettabilità. Le sostanze ed i percorsi che caratterizzano tale rischio sono il tricloroetilene e l esaclorobenzene per il percorso inalazione outdoor di vapori da acque sotterranee. Si riporta in tabella 2.1 il confronto tra i risultati ottenuti dall analisi di rischio sanitario per l area A1 ottenuti con Giuditta e quelli ottenuti con differenti software, nello specifico ROME 2.1 ed RBCA 1.3. Tabella 2.1 Confronto tra i software. Rischio cancerogeno totale Rischio non cancerogeno totale GIUDITTA 3.1 ROME 2.1 RBCA 1.3 NA 7,02E 8 NA 2,86E+00 2,36E+00 2,60E+00 Come si evince dalla tabella, i risultati ottenuti con le tre metodologie di calcolo del rischio sono ragionevolmente simili. 2.4 Calcolo CSR e Bonifica Nel D.M. 471/99 le CSC costituiscono un indice di "potenziale contaminazione" di un'area per la quale è necessario attuare un'analisi di Rischio specifica che tenga conto dei reali pericoli per i soggetti bersaglio. Questa analisi fornisce i valori di Concentrazione Soglia di Rischio (CSR), che permettono di definire il sito effettivamente

10 contaminato e che quindi costituiscono i limiti oltre i quali è necessario procedere alla bonifica. La formula seguente indica come si effettua la stima dei CSR: CSR = concentrazione ritrovata in sito ( Rischio accettabile ) Rischio calcolato Per l area A1, gli inquinanti che superano tali limiti sono gli idrocarburi pesanti ed il mercurio; per l area C2 gli inquinanti che superano tali limiti sono il tetracloroetilene e l esaclorobenzene, si ritiene dunque necessario un adeguato intervento di bonifica. Esistono numerose tecniche di bonifica; ovviamente la scelta viene oculata in base a vari fattori, tra cui la tipologia di inquinamento, l entità dell inquinamento, le caratteristiche dello stabilimento in oggetto (ubicazione, tipologia terreno, geologia del sito..) ed al capitale a disposizione. La scelta può essere concepita in due modi differenti: Approccio tabellare e/o sistemi di supporto alle decisioni; Approccio sperimentale. Dallo studio condotto in particolare è emerso che le eccedenze dell area C2 sono principalmente imputabili alla presenza di composti quali: esaclorobenzene, 1,2- dicloroetano, tricloroetilene, tetracloroetilene, esaclorobenzene, idrocarburi leggeri, arsenico e rame; mentre per l area A1 si hanno eccedenze relative a: zinco, mercurio, cadmio, idrocarburi leggeri ed idrocarburi pesanti. Gli interventi di bonifica più appropriati per le due aree sono il Bioventing ed il Soil Washing. 3.CONCLUSIONI Come si evince dalla tabella i risultati ottenuti con le tre metodologie di calcolo del rischio sono ragionevolmente simili.

11 E altresì importante sottolineare che le inevitabili differenze che emergono dal uso di differenti codici di calcolo sono imputabili ai diversi approcci che hanno le varie metodologie. In particolare il software GIUDITTA 3.1 prevede un trattamento più complesso e dettagliato dei dati riguardanti gli idrocarburi rispetto degli agli due software. Inoltre l ottica di implementazione dei dati mostra le seguenti differenze tra i vari codici: Il software ROME 2.1 propone di utilizzare, in presenza di un numero esiguo di dati, la concentrazione massima di ogni contaminante riscontrata in sito. Altrimenti, propone di utilizzare le grandezze statistiche previste nel Manuale Unichim n 196/1 e non permette di effettuare automaticamente il calcolo di tali grandezze statistiche. Il software Giuditta 3.1 prevede due possibili casi per la valutazione del rischio legato ai siti contaminati: nel primo caso la concentrazione da utilizzare per tale calcolo corrisponde alla media aritmetica o al percentile 95% dei dati disponibili relativi alla sorgente di contaminazione; nel secondo caso vengono eseguite procedure statistiche per tutte le aree definite nelle diverse matrici ambientali. Sono segnalate, accanto al numero di campioni, le stime del valore massimo, del percentile 95 %, della media aritmetica e dell UCL della media aritmetica.