Bonifica di siti contaminati e Analisi di Rischio

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1 Bonifica di siti contaminati e Analisi di Rischio Il software RISKNET e il confronto tra applicativi 01 luglio 2015 andreaforni@ .it

2 Risk-net ver. 1.0: presentazione Ing. Iason Verginelli,

3 Risk-net ver. 2.0 (2015-beta): architettura Ing. Iason Verginelli,

4 Risk-net ver. 1.0: caratteristiche/1 Ing. Iason Verginelli,

5 Risk-net ver. 1.0: caratteristiche/2 Ing. Iason Verginelli,

6 Risk-net ver. 1.0: schermata iniziale 6

7 Modello Concettuale

8 Selezione contaminanti: scelta database

9 Selezione contaminanti: scelta degli inquinanti

10 Modifica database Il dato modificato dall utente (che è diverso dal database di default) viene segnalato in carattere rosso

11 Definizione CRS

12 Modello Concettuale Per quanto riguarda la risorsa idrica è possibile calcolare anche il rischio per ingestione di acqua 12

13 Caratteristiche del sito: zona insatura

14 Caratteristiche del sito: zona satura

15 Caratteristiche del sito: ambiente indoor/outdoor

16 Schermata di partenza: dati di input completati

17 Output: Riepilogo input

18 Output: Trasporto e esposizione

19 Rischio: Calcolo Rischio Spostandosi verso destra si ha il dettaglio peri vari percorsi di esposizione

20 Rischio: Calcolo Rischio

21 Rischio: Riepilogo Output

22 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/1 Implementato nuovo database ISS-INAIL (marzo 2015)

23 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/2 Calcolo CSR terreni/falda da soil gas (con fattore di attenuazione β) Sorgente Suolo Sorgente Falda

24 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/2 Possibilità di inserire manualmente il fattore di attenuazione β

25 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/3 Per ciascuna sorgente (SS, SP, GW), possibilità di associare il soil-gas misurato e la relativa profondità di campionamento Nella ver. 1.0 questo poteva esser fatto solo per SS ed SP mentre per GW veniva associato il soil-gas alla profondità della frangia capillare

26 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/4 Opzione Concentrazione di saturazione sia in modalità diretta (già previsto nella versione 1.0) che in modalità inversa Ver. 1.0 Ver. 2.0 Nel calcolo del Rischio, il Rischio è calcolato (per i percorsi indiretti) limitando la CRS alla Csat Nel calcolo delle CSR, nel caso in cui la CSR sia maggiore della Csat c è la scritta >Csat (per vedere il valore della CSR occorre spostarsi nelle celle a fianco indicato tra [ ]). Il valore del Rischio a fianco delle CSR è stato calcolato limitando la CSR alla Csat

27 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/4 (continua) Non "spuntando" la casella della Csat si possono avere due opzioni: OPZIONE A OPZIONE B Opzione A: coerenza con il calcolo del rischio in modalità diretta utilizzando come dato di input le CSR Opzione B: nel caso in cui si voglia confrontare i risultati con il SW RBCA-TK (come ver. 1.0, quando non si spuntava la cella)

28 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2014-beta)/5 Opzione trasporto di vapori outdoor off-site da falda: trasporto in falda off-site e successiva volatilizzazione (DAF) o volatilizzazione on-site e successivo trasporto in atmosfera off-site (ADF) Il caso di default è quello legato al trasporto in atmosfera (ADF). Il trasporto in falda (DAF) viene considerato anche nei SW RBCA-TK (v. 2.5 e 2.6) e RISC (v. 5)

29 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2014-beta)/6 Possibilità di calcolare le CSR per gli idrocarburi C>12 e C<12 (SS-SP) e Ctot (GW) con speciazione MADEP o TPHWG (App. V Man. ISPRA) Le CSR idrocarburi delle singole frazioni si calcolano nella schermata Obiettivi di bonifica (CSR)

30 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2014-beta)/6 (continua)

31 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/7-8 Ottimizzazione equazione di Domenico e modello Green Ampt

32 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/9 Nella schermata del calcolo Rischio sono evidenziati per ciascuna via di migrazione/esposizione i parametri non conformi Compreso il cumulativo sul rischio per la falda da idrocarburi

33 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/9 (continua) Nella schermata delle CSR, inserimento della colonna relativa alla CRS nella schermata principale.e, per ciascuna via di migrazione/esposizione, evidenziazione dei parametri non conformi

34 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/10 Nuova schermata Confronto concentrazioni

35 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/11 Possibilità di tenere conto della presenza di fase separata quando si utilizza l equazione del bilancio di materia (esaurimento sorgente)

36 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/12 Fattore di aggiustamento (ADAF) In accordo al documento di supporto alla banca dati ISS-INAIL

37 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta)/13 Possibilità di inserire una lente di argilla (percorso volatilizzazione)

38 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta): riepilogo 1. Implementazione del nuovo database ISS-INAIL (marzo 2015) 2. I dati di soil-gas possono essere utilizzati sia per il calcolo dei rischi outdoor/indoor (come ver. 1.0) che per la rimodulazione delle CSR di tali percorsi 3. Per ciascuna sorgente (SS, SP, GW), possibilità di associare il soil-gas misurato e la relativa profondità di campionamento 4. Possibilità di tener conto o meno del raggiungimento delle condizioni di saturazione sia in modalità diretta (già previsto nella versione 1.0) che in modalità inversa 5. Per il trasporto di vapori outdoor off-site da falda, possibilità di definire se il trasporto al di fuori del sito avviene per trasporto in falda e successiva volatilizzazione (già prevista nella versione 1.0) o per volatilizzazione on-site e successivo trasporto in atmosfera 6. Possibilità di calcolare le CSR per gli idrocarburi (speciazione MADEP o TPHWG) con il metodo della frazione critica definito nell'appendice V delle linee guida ISPRA. 7. Migliorato il modulo con l'equazione di Domenico nel tempo dando la possibilità all'utente di valutare le concentrazioni sia nel tempo che nello spazio. 8. Il modulo di Green Ampt è stato semplificato e integrato nella schermata di Domenico 9. Nella schermata dei Rischi e delle CSR vengono evidenziati per ciascuna via di migrazione/esposizione i parametri non conformi in funzione delle concentrazioni definite dall'utente. Nella schermata CSR, inserimento della colonna CRS per un confronto immediato con la CSR calcolata mediante il fattore di correzione 10. Inserimento di una nuova schermata "Confronto concentrazioni" in cui è possibile valutare, in funzione delle concentrazioni totali definite dall'utente, la concentrazione attesa nelle diverse matrici (soil-gas, eluato, aria outdoor, aria indoor...) e il corrispettivo valore limite calcolato in funzione delle CSR individuate per le diverse sorgenti (SS, SP e GW) 11. Possibilità di tener conto della presenza di fase separata nel bilancio di materia usato per l esaurimento della sorgente 12. Fattore di aggiustamento ADAF 13. Possibilità di poter inserire una lente di argilla (percorso volatilizzazione) 14. Correzione di alcuni malfunzionamenti riscontrati nella versione 1.0

39 Principali novità Risk-net ver. 2.0 (2015-beta): ulteriori considerazioni Possibilità di poter usare files salvati con la versione 1.0 e con un diverso database (2009, 2013, 2014 o "personalizzato") Altra novità: campo inserimento note

40 RBCA v. 1.3

41 RBCA v. 2.5

42 RBCA v. 2.5: novità e problemi Nuovi percorsi sorgente ricettore: Percorso lisciviazione in falda e successiva inalazione indoor da falda Ingestione di vegetali (solo ricettore residenziale) Ricettore user-defined Migliore gestione e facilità di personalizzazione del database chemtox (ad es. evidenziazione dei conflitti tra database e file rbca di lavoro) source depletion algorithm : sorgente in diminuzione Maggiore lentezza del software nell utilizzo (soprattutto connesso alla gestione database molto più pesante)

43 Valutazioni di sintesi Punti di forza Facilità nell impostazione del file di lavoro Esportabilità dei risultati su file excel (calcolo manuale CSR) In generale Alta attinenza ai FT del Manuale ISPRA Punti di debolezza Sostanziale non rispondenza al Manuale ISPRA per il calcolo del rischio Calcola il rischio per modalità di esposizione e non per sorgente Calcola diversamente il caso additivo (bambino + adulto) nel rischio cancerogeno (cd. age adjustment ) Rateo di inalazione diverso dai Criteri ISPRA

44 RISC v. 4

45 Valutazioni di sintesi Punti di forza Facilità nell impostazione del file di lavoro In generale Alta attinenza ai FT del Manuale ISPRA Presenza del modello di J&E con possibilità di una lente di terreno nell insaturo Punti di debolezza Sostanziale non rispondenza al Manuale ISPRA per il calcolo del rischio: calcola il rischio per modalità di esposizione e non per sorgente Non esportabilità dei risultati su file excel Non ha a disposizione il modello SAM (previsto da ASTM) Non prevede il percorso inalazione di polveri

46 RISC v. 5

47 RISC v. 5

48 RISC v.5: novità Stessa impostazione del file di lavoro della v4 Risolve alcuni difetti della v4. In particolare, nella v5 : risultati esportabili su file excel percorso inalazione di polveri on-site incluso Nuovi percorsi presenti (inalazione outdoor/indoor da falda off-site) AdR ecologica

49 Confronto speditivo tra Risk-Net e RISC/RBCA TK N CRITERIO RISK-NET v. 2 beta 1 Rispondenza criteri ISPRA sul calcolo rischio (e CSR) SI RISC v.4 e v.5 RBCA TK v.2.6 NO Calcola il rischio per modalità di esposizione e non per sorgente 2 Rateo inalazione (fattori di esposizione ISPRA) SI (RfD/SF e RfC/URF) SI (RfD/SF v. 4) RfD/SF RfC/URF v. 5) NO (RfC/URF fattore di conversione) 3 Taglio concentrazione saturazione per contatti NON diretti (matrice terreno/acqua) SI SI (solo terreno) NO (sovrastima del rischio) 4 Matrice Soil gas SI SI NO 5 Esportabilità risultati su file excel SI NO (SI v.5) SI 6 Classi MADEP/TPHWG calcolo C<>12 SI NO NO

50 Confronto tra vari applicativi Nel sito sono disponibili i seguenti documenti

51 Documento di confronto: software analizzati RISC (Risk-Integrated Software for Cleanups) ver. 5.0, Spence Engineering (2011, USA). RBCA (Risk Based Corrective Action) Tool Kit for Chemical Releases ver. 2.5, Groundwater Service, Inc. Houston (2009, USA) GIUDITTA (Gestione Informatizzata Di Tollerabilità Ambientale) ver. 3.2, Provincia di Milano e URS Dames & Moore (2008, Italia) RACHEL (Risk Analysis Calculation Handbook for Environmental and Livingbeings) ver , Politecnico di Torino e Dream S.r.l. (2012, Italia) RISK-NET ver. 1.0, Università degli Studi di Roma Tor Vergata (2012, Italia).

52 Documento di confronto: impostazioni Il confronto tra i software è stato effettuato in termini di: Confronto degli output: I cinque modelli sono stati applicati a 9 distinti casi studio, estrapolati da casi reali; gli output sono stati poi posti a confronto a mezzo sia digrafici che di tabelle. In quest ultimo caso la differenza dei risultati è stata riportata in termini di rapporto tra quelli di RBCA Tool Kit e quelli dell altra soluzione. L RBCA Tool Kit è stato selezionato quale software di riferimento, in virtù dell elevato grado di validazione e attendibilità dello stesso. Opzioni di calcolo: In tale ambito sono stati posti a confronto il modello concettuale, i fattori di trasporto, i parametri di input adottati come default e i criteri di calcolo del rischio e degli obiettivi di bonifica dei cinque software. Usabilità, efficienza ed affidabilità

53 Documento di confronto: un esempio

54 Documento di confronto: conclusioni A conclusione di questa fase di confronto tra gli output dei cinque software esaminati, è possibile effettuare le seguenti considerazioni: Per le modalità di esposizione contatto dermico e ingestione tutti i cinque software forniscono output perfettamente coincidenti. Per tutte le altre modalità di esposizione esaminate i software RBCA Tool Kit, RACHEL e RISK-NET forniscono risultati pressoché coincidenti Per la volatilizzazione in/outdoor da SS, SP e GW risulta che RISC5 e Giuditta evidenziano delle differenze comprese rispettivamente tra 0,3 e 2,5 e tra 0,8 e 1,1. Per il rischio per la risorsa idrica RISC5 e Giuditta evidenziano differenze degli output, in alcuni casi anche molto significative. Per quanto riguarda RISC5 tali differenze sono sostanzialmente imputabili all utilizzo di un diverso modello di trasporto per la lisciviazione in falda (Unsatured Zone Model) e per il trasporto al POC (AT123D Model). Per Giuditta tali differenze presumibilmente sono parzialmente riconducibili al fatto che in Giuditta per il percorso di lisciviazione si tiene conto, a differenza degli altri software, dell esaurimento della sorgente. Tuttavia questo risulta difficilmente identificabile, principalmente a causa dell impossibilità di visionare gli output intermedi di Giuditta.