I RISULTATI DEL MONITORAGGIO

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1 Convegno Scenari di qualità ambientale nel sistema di depurazione di Comune di Palazzo Marino, 23 aprile 2008 I RISULTATI DEL MONITORAGGIO Lotto 2 San Rocco Dott. Gianluca Borlone, Dott.ssa Manuela Puppo, Dott. Maurizio Costa, Dott. Vittorio Adamo Laboratorio Idrocons Srl Tortona (AL) info@idrocons.com Prof. Luigi Ariati Università degli Studi di Pavia Coordinatore Tecnico Scientifico Idrocons Srl luigi.ariati@unipv.it

2 Acque Superficiali Matrici analizzate Aria Acque Sotterranee Analisi microbiologiche 174 Campioni prelevati 119 Campioni prelevati Analisi chimiche e olfattometriche 56 Campioni prelevati 79 Campioni prelevati Parametri analizzati Parametri analizzati Parametri analizzati Parametri analizzati Campioni totali: 436 Parametri totali:

3 Punti di prelievo acque superficiali Lambro Meridionale: Monte (L M ) Restituzione (L R ) Valle (L V ) Roggia Pizzabrasa: Monte (P M ) Valle (P V ) Roggia Carlesca: Monte (C M ) Valle (C V )

4 Lambro Meridionale cm m 3 /sec SX ,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 gen 06 feb 06 mar 06 apr 06 mag 06 giu 06 lug 06 ago 06 set 06 ott 06 Sezione Lambro monte nov 06 dic 06 gen 07 feb 07 mar m Le portate più ricorrenti ricadono, per L M, nell intervallo 5,0 10,0 m 3 /s e, per L V, tra 7,5 15,0 m 3 /s apr 07 DX mag 07 giu 07 lug 07 LM LR LV ago 07 set 07 % ott nov dic 07 Portate rilevate negli anni I dati evidenziano una notevole riduzione della portata nell anno 2007 anche se gli andamenti stagionali sono confermati Lo scarico dell impianto porta ad un incremento della portata stimato del 42% (calcolo statistico) 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20 m 3 /s Distribuzione percentuale delle portate anni LM LR LV

5 Caratteristiche chimiche delle acque del Lambro Meridionale La pessima qualità è dovuta principalmente ai valori elevati di: Sostanze organiche (BOD 5, COD, TOC) Oli minerali Tensioattivi Composti di N e P Metalli (Cr, Cu, Ni, Zn) Escherichia coli C mg/l 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 I Trim 06 II Trim 06 III Trim 06 IV Trim 06 I Trim 07 II Trim 07 III Trim 07 L M L R L V IV Trim 07 I molti dati richiedono una elaborazione sintetica, che consenta anche di evidenziare gli andamenti nel tempo. I risultati sono stati quindi elaborati su base stagionale (75 percentile) Andamento del TOC (calcolo statistico: 75 percentile): I risultati evidenziano variabilità nel tempo alcuni picchi si discostano dall andamento complessivo dipendenza dalla stagionalità, soprattutto nel primo anno di monitoraggio

6 Caratteristiche chimiche delle acque del Lambro Meridionale Concentrazione dei composti dell azoto N-NH4 + tot mg/l 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 I Trim 06 II Trim 06 III Trim 06 IV Trim 06 I Trim 07 II Trim 07 III Trim 07 LM LR LV IV Trim 07 Andamento dell azoto ammoniacale (calcolo statistico) a Monte, alla Restituzione e a Valle Ammoniaca fase crescente fino al III trimestre 2006 seguita da andamenti decrescenti, più evidenti a monte che a valle LV: concentrazioni sempre inferiori rispetto a LM Azoto totale LM: progressiva diminuzione tra il I trimestre 2006 e il IV trimestre 2007 LV: concentrazioni tendenzialmente inferiori rispetto a quelle rilevate a monte N tot mg/l 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 I Trim 06 II Trim 06 III Trim 06 IV Trim 06 Andamento dell azoto totale (calcolo statistico) a Monte, alla Restituzione ed a Valle I Trim 07 II Trim 07 III Trim 07 LM LR LV IV Trim 07

7 Lambro Meridionale: sintesi dei risultati ottenuti m g /l 50,0 40,0 30,0 COD BOD 5 TOC L elaborazione di tutti i dati rilevati nel biennio (75 percentile) evidenzia una diminuzione nelle concentrazioni dei principali parametri a valle dell immissione delle acque di scarico in uscita dal depuratore. 20,0 10,0 0,0 M V M V M V M V M1 V M V Valori corrispondenti al 75 percentile (calcolo statistico) Metalli (µg/l) LM LV Cr 5,9 6,0 Ni 18,0 15,1 Pb 1,1 1,2 Cu 7,4 7,0 Zn m g/l 18,0 16,0 14,0 12,0 N tot N-NH 4 + P tot Tensioattivi (mg/l) LM 0,18 LV 0,12 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 M V M M 1 V M V Oli minerali (µg/l) LM 300 LV 118

8 Carichi dei principali inquinanti a monte ed a valle del depuratore COD (calcolo statistico: 75 percentile) Le portate rilevate nel fiume Lambro e le concentrazioni dei parametri determinati nel biennio consentono di calcolare i carichi degli inquinanti giornalieri (ipotizzando valori costanti nelle 24 ore). kg/d LM LM+ In Imp LV calcolo statistico Carico teorico senza depurazione Carico effettivo Analogamente sono stati calcolati anche i carichi in ingresso all impianto di depurazione in corrispondenza dei giorni in cui è stato effettuato il monitoraggio del Lambro. È stato possibile confrontare i dati reali (LM e LV) con quelli che si avrebbero con l immissione diretta dei liquami di fognatura nel Lambro. Ai valori di LM si addizionerebbero quelli dello scarico non depurato (In Impianto). La simulazione mette in rilievo l abbattimento degli inquinanti e l effetto positivo del depuratore. Il COD delle acque subirebbe un consistente incremento se non venisse effettuata la depurazione dei liquami di fognatura I valori leggermente più elevati a valle sono legati all aumento delle portate dovute allo scarico del depuratore (nei limiti previsti dalle normative vigenti), anche se le concentrazioni rimangono simili

9 Carichi dei principali inquinanti a monte ed a valle del depuratore: azoto totale e fosforo totale N tot kg/d Carico teorico senza depurazione Carico effettivo L effetto dovuto alla depurazione è meno marcato per i nutrienti, soprattutto per l azoto totale. Le differenze tra le concentrazioni di LM e In Impianto sono più contenute. 0 LM LM+ In Imp LV calcolo statistico Anche i carichi dell azoto totale e del fosforo nel Lambro a valle aumentano leggermente, anche se le concentrazioni nelle acque in uscita dall impianto presentavano valori ampiamente inferiori ai limiti di legge. P tot kg/d Carico teorico senza depurazione Carico effettivo LM LM+ In Imp LV calcolo statistico

10 Riduzione percentuale (75 percentile) dei carichi inquinanti con la depurazione Gli abbattimenti sono stati calcolati considerando: % COD Ntot Ptot carichi potenziali senza depurazione (LM + In Impianto) carichi Lambro Valle dal rapporto (LM + In Impianto) - LV (LM + In Impianto) X 100 Percentuali di riduzione: 80% per le sostanze organiche 47% per l azoto totale 57% per il fosforo totale

11 Caratteristiche chimiche e biologiche del Lambro Meridionale negli anni 2006 e LM 06 LM 07 LR 06 LR 07 LV 06 LV 07 livello 1 livello 2 livello 3 livello 4 livello LM 06 LM 07 LR 06 LR 07 LV 06 LV 07 classe 1 classe 2 classe 3 classe 4 classe 5 Livello di Inquinamento espresso dai Macrodescrittori (LIM) Valori dell Indice Biotico Esteso (media) classe 1 Lambro Monte classe 2 Lambro Restituzione classe 3 Lambro Valle classe 4 classe 5 LM 06 LM 07 LR 06 LR 07 LV 06 LV 07 Stato ecologico (Macrodescrittori e IBE)

12 Lambro Meridionale: Indice Biotico Esteso (IBE) Andamento stagionale negli anni 2006 e 2007 Lambro Restituzione Lambro Monte Lambro Valle Classe I II III IV V

13 Biota Lambro Meridionale Tossicità acute rilevate nelle acque Sono state determinate come inibizione al movimento (Daphnia magna) o riduzione della bioluminescenza (Vibrio fischeri) 30,00% 20,00% gen 06 apr 06 lug 06 ott 06 gen 07 apr 07 lug 07 ott 07 Soglia di tossicità 10,00% 0,00% I% -10,00% -20,00% Soglia di biostimolazione -30,00% -40,00% D V D V D V D V D V D V D V D V D: Daphnia magna V: Vibrio fischeri L M L R L V Nei campioni di acqua non sono stati rilevati, sia a Monte che a Valle dello scarico, effetti tossici acuti su entrambi gli organismi tests; solo in un caso si nota una evidente biostimolazione

14 Biota acque superficiali: tossicità sub-croniche (Test di crescita algale) 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% I% 20,00% gen 06 apr 06 lug 06 ott 06 gen 07 apr 07 lug 07 ott 07 Organismo test: Selenastrum Capricornutum Valutazione: inibizione della crescita (I%) 0,00% Soglia di tossicità -20,00% -40,00% Soglia di biostimolazione L M L R L V Si nota una complessiva diminuzione della tossicità sub-cronica nelle acque a Valle dello scarico dell impianto di depurazione; nelle condizioni opposte le differenze non sono significative, tenuto conto del tipo di test e del numero di prove

15 Monitoraggio delle acque sotterranee nell area dell impianto di depurazione PZ 3 PZ 5 PZ 4 Direzione di scorrimento principale della falda Pozzo A Prelievi stagionali su 5 piezometri e 2 pozzi Analisi trimestrali: caratteristiche generali, cationi, anioni, composti dell azoto, sostanze organiche, metalli (Mn, Cd, Cr, Cr VI, Fe) composti organici volatili PZ 1 PZ 2 Pozzo B Analisi semestrali: altri metalli (Al, Sb, Ag, As, Ba, Be, B, Hg, Ni, Pb, Cu, Se, Zn) pesticidi e Idrocarburi policiclici aromatici Punti di prelievo e direzione principale di scorrimento della falda

16 Risultati del monitoraggio delle acque sotterranee m Andamento complessivo delle soggiacenze (calcolo statistico) I trim 06 II trim 06 III trim 06 IV trim 06 I trim 07 II trim 07 III trim 07 IV trim 07 L elaborazioni statistiche annuali evidenziano: Soggiacenza: l escursione massima della falda su base stagionale (75 percentile dei livelli piezometrici) si è mantenuta entro 1 metro. I risultati delle analisi non mostrano situazioni di alterazione evidenti tra monte (Pz3, Pz4 e Pz5) e valle (Pz1 e Pz2): valori minimi di ammoniaca, metalli, ecc.. Si nota un leggero incremento per i nitrati, ragionevolmente, non ascrivibile a disfunzioni gestionali In alcuni piezometri e nei pozzi è stata rilevata la presenza di qualche erbicida, non riconducibile alla gestione dell impianto. Nei pozzi PA e PB è stata riscontrata una concentrazione apprezzabile di tetracloroetilene.

17 MONITORAGGIO MICROBIOLOGICO DELL ARIA: PUNTI DI PRELIEVO Fotografia gentilmente concessa da Dégremont Batteri Patogeni (presenza/assenza) Salmonella spp, Shigella spp, Vibrio spp,yersinia spp, Legionella spp Punti esterni (n 4) PARAMETRI ESAMINATI Gruppi di microrganismi (valutazione quantitativa): Carica batterica mesofila totale, funghi, lieviti, coliformi totali, enterobatteriacee Punti perimetrali (n 3) Microrganismi specifici (valutazione quantitativa e identificazione): Escherichia coli, Pseudomonas spp, Streptococcus spp., Staphylococcus spp, Candida spp. Punti interni (n 6)

18 Indici globali di contaminazione microbica (IGCM) riscontrati (UFC/m 3 ) IGCM = CBT + Funghi + Lieviti Punto di Gennaio Aprile Luglio Ottobre Gennaio Aprile Luglio Ottobre prelievo Aria interna Fascia perimetrale Fascia esterna Non si evidenziano effetti significativi riconducibili al depuratore, in quanto nell area sono state individuate altre fonti di bioaerosol UFC/m Fascia esterna (punto 2) Fascia perimetrale (punto 1) Fascia interna (punto 12) Fascia esterna (punto 13) Gennaio Aprile Luglio Ottobre Gennaio Aprile Luglio Ottobre

19 Monitoraggio microbiologico dell aria: distribuzione % degli isolati microbici nei principali gruppi di appartenenza Ripartizione dei principali gruppi microbici rinvenuti dal campionamento nel mese di ottobre 67% interni 33% esterni % 5% 43% interni 57% esterni 43% interni 57% esterni 100% interni 0% esterni 10% 30% 50% interni 50% esterni Pseudomonadal i 40% Enterobatteriacee Enterococchi Stafil ococchi Candide La suddivisione degli isolati batterici tra punti interni ed esterni al depuratore conferma l esistenza di altre sorgenti puntiformi di contaminazione anche fecale. Le specie batteriche sono state isolate, identificate e suddivise nei gruppi microbici principali Le specie batteriche identificate sono prevalentemente di origine ambientale, quindi non strettamente riconducibili ad una provenienza fecale ascrivibile all impianto di depurazione Ripartizione dei principali gruppi microbici rinvenuti nel campionamento di ottobre % interni 0% esterni 6% 12% 50% interni 50% esterni 33% interni 67% esterni 35% 47% % interni 50% esterni Pseudomonadali Enterobatteriacee Candide Streptococchi

20 Studio dell impatto olfattivo delle emissioni in atmosfera D E C F B Determinato applicando un modello di dispersione atmosferica, che calcola la concentrazione degli inquinanti presenti nell aria ambiente al suolo, elaborando i dati di: Emissione di odore (camino impianto) G Dati meteorologici A Profilo del terreno Oltre una distanza massima di circa 350 m dal perimetro dello stabilimento, la concentrazione oraria di picco di odore (98 percentile) è inferiore alla soglia di percezione olfattiva (per definizione 1 ou E /m 3 ) I valori simulati in tutte le postazioni di monitoraggio sono inferiori alla soglia di percezione olfattiva

21 Monitoraggio dell aria: rilevazioni olfattometriche oue/m /03/ /05/ /07/ /10/ /03/ /08/2007 N O E punto controllo B A C D E F G S Rispetto all emissione camino del depuratore (punto B) i valori rilevati sono del tutto trascurabili. Non è ragionevolmente possibile discriminare tra eventuali apporti dell impianto ed altre emissioni derivanti da attività antropiche Direzione prevalente dei venti: O - SO verso E-NE NE SO SE NO

22 Monitoraggio dell aria Le analisi chimiche eseguite sulle emissioni, sia prima (punto H) che dopo l abbattimento (punto B), hanno evidenziato concentrazioni minime o quasi sempre inferiori alla rilevabilità per i composti ridotti dello zolfo (H 2 S e mercaptani), esteri, ammine ed acidi grassi. Tra gli idrocarburi solo il toluene presentava valori significativi. Anche nei punti monitorati nel territorio non è stata rilevata una presenza di composti riconducibili all impianto di trattamento (valori inferiori per il toluene, comparsa del benzene in alcuni campioni). H B A C D E F G punto di controllo 17/05/ /07/2006 L ammoniaca è stata rilevata, anche se 0,50 solo in alcune 0,40 campagne, in tutti i punti. 0,30 0,20 0,10 0,00 NH3 mg/m 3 I valori nell area esterna superavano quelli rilevati al punto di emissione.

23 CONCLUSIONI Acque superficiali Pessima qualità delle acque del Lambro Meridionale (stato ecologico in classe 5 per valori elevati di sostanze organiche, composti di N e P, E. coli, ecc.) Impatto positivo del depuratore (riduzione di COD, N tot e P tot tra il 45 e l 80%) da monte a valle: miglioramento IBE (da classe 5 a classe 4-3), e della tossicità subcronica; effetti non significativi per la tossicità acuta Acque sotterranee I risultati ottenuti non evidenziano stati di alterazione evidenti delle acque sotterranee dovute alla gestione dell impianto di depurazione Aria Analisi microbiologiche Non è stato rilevato alcun impatto attribuibile al depuratore, ma altre fonti di contaminazione esterne Analisi chimiche e olfattometriche Non sono stati riscontrati effetti significativi riconducibili al depuratore; i valori rilevati nelle zone circostanti l impianto sono del tutto trascurabili

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