Distribuzione spaziale dei contaminanti nel suolo h Giuseppe Raspa

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1 Distribuzione spaziale dei contaminanti nel suolo h Giuseppe Raspa Dipartimento Ingegneria Chimica Materiali Ambiente di bioremediation nei terreni agricoli Lunedì 26 giugno 2017 Museo di Scienze Naturali, Brescia, via Ozanam 4

2 Fase 3 dell indagine conoscitiva Consiste nel campionamento di dettaglio dei terreni di interesse del progetto e nel trattamento delle relative informazioni da diversi punti di vista. Questa presentazione tratterà del punto di vista della distribuzione spaziale dei contaminanti (As, Hg, PCDD/F, PCB), ovvero della loro mappatura, importante per orientare le attività di sperimentazione della tecnologia di bonifica e la pianificazione degli interventi della stessa. In particolare, le mappe di concentrazione sono basilari per evidenziare i livelli e il grado di omogeneità della contaminazione; individuare il sito dove prelevare il materiale per la sperimentazione; applicare puntualmente il modello di degradazione degli inquinanti, risultante dalla sperimentazione, per produrre la mappa dei tempi di disinquinamento Pagina 2

3 Campionamento Il punto di partenza sono stati i risultati della fase 2 che hanno suggerito di campionare fino a una profondità di 40 cm E stato stabilito quale schema di campionamento una maglia di 50X50 m con un campione composito costituito da 5 prelievi per stazione, posizionati ai vertici e al centro di un quadrato di lato 1 m. Andamento lungo la verticale delle concentrazioni Maglia di campionamento 50 x 50 m (µg/kg) Campione composito in ogni punto-stazione Pagina 3

4 Piano di campionamento Numero di campioni 17 nell area A 15 nell area R 32 nell area T Area R Area R Area A Area T Area A Pagina 4

5 Sorgente dell inquinamento Approccio alla mappatura La contaminazione nei terreni agricoli oggetto dell indagine è portata dalla acque di irrigazione Le acque di irrigazione rilasciano i contaminanti fluendo dalle rogge ai campi Il processo determina una distribuzione delle concentrazioni che presenta un trend in diminuzione (più o meno accentuato) nella direzione di scorrimento delle acque. Una mappatura realistica della distribuzione dei contaminanti nel terreno non può prescindere da una ricostruzione della rete delle rogge e delle direzioni di deflusso delle acque nei campi. Pagina 5

6 Reticolo delle rogge e direzioni di deflusso delle acque Area A La metodologia di mappatura adottata prevede di trattare separatamente i campi delimitati da canali, in quanto l andamento delle concentrazioni tra un campo e l altro, essendo indipendente, crea discontinuità. Nel caso in questione, i campi 1, 2 e 3, 4 sono stati raggruppati in quanto, a due a due, condividono le direzioni del flusso delle acque. Pagina 6

7 Metodologia di mappatura Suddivisione dell area in campi omogenei Stima delle concentrazioni nei punti di un grigliato interno a ogni campo Unione delle griglie e tracciamento delle linee iso-valore La stima delle concentrazioni è stata effettuata mediante le tecniche geostatistiche che si distinguono da quelle tradizionali in quanto basate su un modello di variabilità spaziale, preventivamente costruito. Area A Mappa ottenuta per i PCB totali Pagina 7

8 Mappa dei PCB ottenuta per le aree R e T Area R Area R Area T Area T Si nota nella mappa una minore disomogeneità delle concentrazioni dovuta alla minore estensione (rispetto all area A), dei 6 campi (3 nell area R e 3 nell area T). Il gradiente delle concentrazioni che si osserva nelle mappe a valle delle rogge, dipende dal numero e posizione dei campionamenti nella direzione di scorrimento delle acque. Pagina 8

9 Quantificazione della disomogeneità di della concentrazione Area R Area A - PCDD/PCDF (µgteq/kg ) Area T Nel grafico accanto si può leggere che, data una certa concentrazione (in ascissa), es 0.065, l area nella quale questa è superata è il 25% (curva nera) del totale e che in questo 25% è contenuto il 60% (curva rossa) della sostanza contaminante La distanza in verticale tra le due curve è una misura della disomogeneità della contaminazione. Nel grafico accanto si può leggere che nel 25% dell area contaminata, quella in cui è superata la concentrazione di 0.058, è contenuto il 46% della sostanza contaminante. In entrambe le figure, la linea verticale azzurra segna in ascissa la CSC di Tab. A (per diossine e furani pari a 0.01 µg TEQ/kg) Pagina 9

10 Disomogeneità delle concentrazioni di arsenico e mercurio nelle aree A e RT Area R Area T Pagina 10

11 Disomogeneità delle concentrazioni di diossine/furani e PCB nelle aree A e RT Pagina 11

12 Riepilogo della disomogeneità delle contaminazioni nei terreni di interesse del progetto Tutti e quattro i contaminanti esaminanti (arsenico, mercurio, diossine/furani e PCB) presentano nell area A una maggiore disomogeneità delle concentrazioni rispetto all area RT In una stessa area i contaminanti organici mostrano una disomogeneità delle concentrazioni maggiore rispetto a quelle dei metalli pesanti Mappatura dei tempi di disinquinamento In una stessa area la concentrazione del mercurio è più disomogenea di quella dell As, che nell area RT presenta una distribuzione pressoché uniforme. Diossine/furani e PCB presentano all incirca lo stesso grado di disomogeneità, alto nell area A e meno alto nell area RT. Pagina 12

13 Università degli Studi dell Insubria - Como Università degli Studi di Milano Sapienza - Università di Roma ERSAF Comune di Brescia GRAZIE PER L ATTENZIONE!