Francesca Motta. ANALISI DI RISCHIO SANITARIO E AMBIENTALE 22 Settembre 2017

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Fabia Fiore
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SANITARIO E AMBIENTALE 22 Settembre 2017 RemTech Expo 2017 (20, 21,

1 Approccio Integrato di Caratterizzazione per lo sviluppo di un Analisi di Rischio di Livello III Francesca Motta ANALISI DI RISCHIO SANITARIO E AMBIENTALE 22 Settembre 2017 RemTech Expo 2017 (20, 21, 22 Settembre) FerraraFiere Ferrara Fiere Congressi, Ferrara

2 Sommario Scopo del lavoro: Task 1: Definire il Modello Concettuale del Sito (CSM), la dinamica dell acquifero, il flusso e trasporto dei composti clorurati. Task 2: Definire le Concentrazioni Soglia di Rischio con un approccio di Livello III. Un Adr di Livello III è stata elaborata sulla base dei dati ottenuti combinando tecniche di caratterizzazione classiche con MIHPT (Membrane Interface Hydraulic Profiling Tool), la caratterizzazione della conta e dell attività microbica rispetto ai contaminanti d interesse, attraverso la tecnica di qpcr (Quantitative-Polymerase Chain Reaction). E stato quindi sviluppato un modello numerico di flusso e trasporto combinato con il modello di Johnson and Ettinger Model per stimare il rischio dovuto alla presenza di composti clorurati, in prevalenza Tricoloroetilene (TCE) per i residenti off-site esposti all inalazione di vapori indoor e outdoor. October 11, 2017 Page 2

in modo da guidare l ubicazione delle MIPHT; 7 sondaggi di MIPHT a 15 m da pc per

3 Caratterizzazione Geometria della sorgente Installazione di 21 pozzi di monitoraggio; Installazione e analisi di 10 campioni passivi di shallow soil gas in modo da guidare l ubicazione delle MIPHT; 7 sondaggi di MIPHT a 15 m da pc per la definizione verticale e orizzontale dell estensione della sorgente. October 11, 2017 Page 3

Caratterizzazione Composizione della sorgente e definizione della capacità di biodegradazione Analisi della distribuzione della catena cloruati eteni; Analisi degli

4 Caratterizzazione Composizione della sorgente e definizione della capacità di biodegradazione Analisi della distribuzione della catena cloruati eteni; Analisi degli indicatori di biodegradazione; qpcr per la ricerca dei geni responsabili di biodegradazione degli clorurati eteni e del 16S dehaloccocoides. October 11, 2017 Page 4

migliaia di sondaggi. Sono stati implementati 16 layers i cui parametri idraulici sono stati definiti sia dalla letteratura sia dalle prove condotte sul sito.

5 Modello numerico di flusso e trasporto Un modello numerico 3d è stato costruito utilizzando il codice FEFLOW agli elementi finiti. Il dominio del (16 km 2 ) è stato definito adottando condizioni al contorno fisiche (reali), mentre il top e il bottom dell acquifero freatico sono state derivate dai dato open source, basati su migliaia di sondaggi. Sono stati implementati 16 layers i cui parametri idraulici sono stati definiti sia dalla letteratura sia dalle prove condotte sul sito. Il modello è stato calibrato riproducendo i dati piezometrici rilevati nel luglio Dominio del Modello : 4,5 km 3,9 km, molto oltre la dimensione del sito, per riprodurre il plume di TCE. Acquifero freatico multi-strato: alternanze di ghiaia debolmente sabbiosa e limosa con livelli limosi-argillosi. K: m/s; gradiente idraulico %; Spessore saturo ~12 m. October 11, 2017 Page 5

6 Modello numerico di flusso e trasporto Modello di flusso e trasporto: Il modello è stato utilizzato per effettuare simulazioni predittive che mostrassero l estensione del plume di TCE a valle idrogeologica del Sito. La sorgente di TCE è stata definita sulla base dei risultati dell indagine MIHPT, e sono stati assegnati i parametri sito-specifici di trasporto (Koc, Foc) derivati dai risultati delle indagini condotte in sito fino a raggiungere un buon fit delle concentrazioni di TCE rilevate nel luglio E stato scelto di assegnare un tasso di biodegradazione nullo in quanto i risultati delle analisi condotte con tecnica qpcr, hanno identificato la presenza di dehaloccocoides (gene responsabile della declorinazione riduttiva fino all etene) nel DNA ma non nell RNA. Parameter Concentration of TCE at source (µg/l) Value 700 Simulation time (years) 30 K OC ( l/kg) 60,7 F OC 0,004 Diffusivity (m 2 /s) 1*10-9 Biodegradation rate - I risultati del modello di F&T hanno mostrato che il plume di TCE può raggiungere una distanza di 500 m a valle idrogeologica del sito. Lateralmente può raggiungere l edificio con concentrazioni comprese tra 1-10 mg/l. October 11, 2017 Page 6

7 Caratterizzazione del rischio - Approccio di Livello III Solo parametri sito-specifici sono stati utilizzati per definire il rischio potenziale per i lavoratori on-site ed i residenti off-site: Tipologia di suolo (definita sulla 10 analisi), foc (calcolato come 95%UCL di 256 dati rilevati sui campioni di suolo insaturo); soggiacenza della falda (calcolata come 95%LCL di 50 misure dei livelli di falda in diverse stagioni); velocità e direzione del vento (derivate da una stazione metereologica ubicata in prossimità del sito). L estensione della sorgente secondaria è stata stimata con l applicazione dei poligoni di Thiessen (lunghezza lungo la direzione prevalente del vento: 565 m). Dal momento che il sito è circondato da edifici residenziali e commerciali/industriali è stato eseguito un sopralluogo per definire gli edifici in cui potesse essere attivo il percorso di inalazione vapori indoor. Le concentrazioni rappresentative dei COPCs sono state calcolate come 95%UCL di quelle rilevate nelle acque di falda in diverse campagne di monitoraggio. Il range di concentrazioni di TCE al di sotto dell edifico residenziale off-site, più prossimo alla sorgente e ubicato a circa 70 m a est della stessa è stato definito sulla base dei risultati del modello di flusso e trasporto. Utilizzando in input al modello di J&E questa concentrazione è stato stimato il rischio per inalazione di vapori indoor per i residenti off-site. October 11, 2017 Page 7

8 Caratterizzazione del rischio Sorgente primaria Sorgente secondaria nelle acque di falda Recettori Percorsi di esposizione Background Area stoccaggio sostanze utilizzata fino agli anni 70 Composti clorurati a monte idrogeologico del sito (prevalentemente PCE) Lavoratori Composti clorurati a nei piezometri di valle idrogeologica del sito (prevalentemente TCE) on- site Residenti off-site Inalazione vapori outdoor e indoor Sono state calcolate le CSR per le acque di falda a protezione della salute umana, associate ai percorsi di esposizione attivi e sono state confrontate con le concentrazioni rappresentative calcolate come 95%UCL e come output del modello di F&T. I risultati dello studio hanno mostrato indici di rischio entro i limiti fissati dal D.Lgs. 152/06 e s.m.i. Le CSR per l ambiente sono state poste pari alle CSC o ai valori di fondo in ingresso al sito. October 11, 2017 Page 8

9 Caratterizzazione del rischio COPCs CSR On-site workers Ind and Out Vap. Inh. Off-site Residents - Out Vap. Inh. (mg/l) Crapp (mg/l) CSR Off-site Residents Indoor Vapour inhalation (mg/l) Crapp (mg/l) Triclorometano 330 1,05 77,55 1,05 VC 129 2,678 29,03 2,678 1,1-DCE , ,2 TCE ,4 99,3 10* PCE , ,163 1,2-DCE , ,04 1,2-Dicloropropano , ,344 1,1,2-TCA 101 0,583 34,11 0,583 October 11, 2017 Page 9

10 Conclusioni Il modello di flusso e trasporto si è dimostrato utile per definire le concentrazioni massime dei composti d interesse presso una specifica ubicazione, da utilizzare come input al modello analitico per stimare i rischi da inalazione vapori indoor. L applicazione di tecniche di caratterizzazione di dettaglio che hanno permesso di definire l estensione della sorgente e la capacità biodegradativa del sistema, combinate con la modellazione numerica consentono di superare l approccio conservativo di Livello II, attraverso robusti dati sito-specifici che portano alla definizione di valori di rischio maggiormente rappresentativi. I valori di CSR proposti sono stati approvati ed il modello di flusso è stato utilizzato per il design della barriera idraulica. October 11, 2017 Page 10

11 GRAZIE PER L ATTENZIONE, Dott. Francesca Motta AECOM Telefono: francesca.motta@aecom.com

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