La bonifica dei siti inquinati: biorisanamento delle matrici geologico ambientali

 TESI DI LAUREA

“LA BONIFICA DEI SITI INQUINATI: BIORISANAMENTO DELLE MATRICI GEOLOGICO AMBIENTALI”

CANDIDATA: Geanina TOMA

RELATORE: dott. Luciano MASCIOCCO 

 Anno Accademico 2006/07

Sessione Luglio 2007

Università degli Studi di TorinoFacoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Laurea Magistrale in Scienze Geologiche

Premessa

Normativa ambientale

Esempi di bonifiche disiti di interesse nazionale

BioremediationI metodi

Conclusioni

Nel XX secolo il progresso tecnologico ed il conseguente sviluppo economico hanno comportato una grande diffusione di nuove attività

umane

PremessaPremessa

Progressivo e rapido deterioramento dell’ambiente

Inquinamento delle matrici ambientali ACQUA, ARIA, SUOLO E SOTTOSUOLO

PremessaPremessa

Necessità dirisanare l’ambiente

attraverso la bonifica dei siti contaminati

Normativa ambientaleNormativa ambientale

Il problema del risanamento viene affrontato dalla Comunità Europea che emana direttive agli Stati membri per la formulazione delle leggi

nazionali.

D.M. n. 471 del 25 ottobre 1999

LEGGE n. 93 del 23 marzo 2001

D.M. n. 468 del 18 settembre 2001

D.M. n.101 del 18 marzo 2003

D.Lgs. n. 152 del 3 aprile 2006

Normativa ambientaleNormativa ambientale

Le principali leggi sulle bonifiche in Italia

D.M. n. 471 del 25 ottobre 1999

D.Lgs. n. 152 del 3 aprile 2006

Esempi di valori di concentrazione limite accettabili nel suolo e nel sottosuolo riferiti alla

specifica destinazione d’uso dei siti da bonificare.

SOSTANZE Suoli ad uso Verde pubblico,

privato e residenziale

(mg kg-

1espressicome s.s.)

Suoli ad uso Commerciale o

Industriale (mg kg-1

espressi come s.s.)

Antimonio 10 30

Arsenico 20 50

Cadmio 2 15

Mercurio 1 5

Piombo 100 1000

Selenio 3 15

SOSTANZE Valore limite (mg/l)

Alluminio 200

Mercurio 1

Piombo 10

Selenio 10

Clorometano 1,5

DDD, DDT, DDE 0,1

Benzene 1

Cianuri (liberi) 50

Esempi di valori di concentrazione limite accettabili nelle acque

sotterranee

Normativa ambientaleNormativa ambientale

Caratteristiche D.M. n. 471 del 25 ottobre 1999

•Criteri in base ai quali un sito può essere definito contaminato;

•Caratterizzazione del sito inquinato e dell’area soggetta agli effetti dell’inquinamento presente nel sito;

I CSC nel suolo e nel sottosuolo riferiti alla specifica destinazione

d’uso. Valori in mg/kg

Elementi e composi

Uso verde publico, privato e

residenziale

Uso commerci

ale ed industriale

arsenico 20 50

mercurio 1 5

piombo 100 1000

Cianuri (libere)

1 100

benzene 0,1 2

Idrocarburi legeri

10 250

Idrocarburi pesanti

50 750

selenio 3 15

Elementi e composti Valore limite

alluminio 1

mercurio 1

selenio 10

clorometano 1,5

biombo 10

etilbenzene 50

toluene 15

benzene 1

Concentrazioni limite nelle acque sotterranee in g/l.

Normativa ambientaleNormativa ambientale

Caratteristiche D.Lgs. n. 152 del 3 aprile 2006

•Introduzione delle “concentrazioni soglia di contaminazione (CSC)” e “concentrazioni soglia di rischio (CSR)”;

•Introduzione dell’analisi di rischio sito specifica;

Mappa regionale relativa all’ubicazione dei siti inquinatiMappa regionale relativa all’ubicazione dei siti inquinati

•l’intervento riguarda la bonifica dell’ex stabilimento Enichem, del Fiume Toce, dei laghi Mergozzo e Maggiore;

•gli inquinanti di interesse sono rappresentati principalmente da DDT, mercurio e arsenico nonché dai solventi clorurati;

•gli interventi di bonifica sono incominciati nel 1998;

•lo stato attuale del processo di bonifica è di lavori ancora in corso d’opera.

Enichem di Pieve Vergonte (VB)

Esempi di bonifiche di siti di interesse nazionaleEsempi di bonifiche di siti di interesse nazionale

•il progetto di bonifica è stato approvato alla fine del 2003;

•il principale inquinante dell’area è l’amianto;

•il miglior metodo di risanamento applicato in questo caso è stato la rimozione del terreno;

•lo stato attuale del processo di bonifica è di lavori ancora in corso d’opera.

Eternit di Casale Monferrato (AL)

Esempi di bonifiche di siti di interesse nazionaleEsempi di bonifiche di siti di interesse nazionale

Il risanamento delle matrici ambientali contaminate può essere realizzato applicando molteplici metodologie di bonifica.

PROCESSI

FISICI CHIMICI BIOLOGICI

•tecniche biologiche: basate sull’uso di microrganismi per la degradazione di un ben definito inquinante

•tecniche chimiche: intervengono sul contaminante riducendo la tossicità o la mobilità ;

•tecniche fisici sono volti alla separazione del contaminante dalla matrice in cui si trova (il terreno se è solida, la falda acquifera se è liquida).

Bonifica: I metodiBonifica: I metodi

• La bioremediation rappresenta il processo di rimozione di inquinanti da una matrice ambientale contaminata, attraverso l’operato di microrganismi.

• Il processo può avvenire spontaneamente o per intervento tecnologico umano.

• I microrganismi implicati sono batteri e funghi.

• Gli interventi di “bioremediation” consistono nell’applicazione di processi biologici al trattamento di acque di falda, suoli e sedimenti inquinati da sostanze chimiche pericolose.

• Gli interventi di “bioremediation” costituiscono, oggigiorno, una delle opzioni più accreditate per la bonifica dei siti contaminati.

• E’ una procedura utile alla soluzione dei problemi legati all’inquinamento prodotto soprattutto dai composti xenobiotici.

BioremediationBioremediation

I metodi di bonifica possono essere suddivisi in:

interventi in-situ: senza movimentazione o rimozione del suolo inquinato;

interventi ex situ on-site: con movimentazione e rimozione di materiali e suolo inquinato, ma con trattamento nell’area del sito stesso;

interventi ex situ off-site: con movimentazione e rimozione di materiali e suolo inquinato fuori dal sito stesso, per avviare i materiali e il suolo negli impianti di trattamento autorizzati o in discarica;

Bioremediation: I metodiBioremediation: I metodi

Natural Attenuation - avviene in situ - si riferisce ai processi che avvengono naturalmente nei suoli e nelle acque di falda e che agiscono, senza l’intervento dell’uomo, in modo da ridurre la massa, la tossicità, la mobilità, il volume o la concentrazione dei contaminanti presenti in tali mezzi. - comprende i processi di biodegradazione, dispersione, diluizione, adsorbimento, volatilizzazione e stabilizzazione chimica o biologica o distruzione dei contaminanti.

Bioremediation: - I metodiBioremediation: - I metodi

Bioventing:

- metodo in situ;- la tecnica bioventing si applica nei suoli contaminati da combustibili, solventi non clorurati, alcuni pesticidi, sostanze per il trattamento del legno e altri composti organici; - le attività degradative dei microrganismi indigeni sono stimolate attraverso l’iniezione, anziché l’estrazione, di aria nel sottosuolo;

Bioremediation: - I metodiBioremediation: - I metodi

Esempi di sistemi di trattamento ex situ on-site , ex situ off-site e in situ:

Landfarming:

- metodo ex situ on site;- metodo applicabile per i combustibili; - tecnica applicabile alla contaminazione che investe gli strati più superficiali del suolo;- consiste nel rivoltare, mediante aratura, il terreno, favorendo il contatto tra microrganismi e contaminanti e l’aerazione; - rifornisce al terreno l’ossigeno indispensabile per la biodegradazione degli inquinanti;

Bioremediation: I metodiBioremediation: I metodi

Bioslurry:

- metodo ex situ off site;

- la tecnica di bioslurry è stata usata per trattare suoli contaminati da SVOCs non alogenati VOCs non alogenati, ma sono noti anche studi nella degradazione di SVOCs alogenati, VOCs alogenati e pesticidi;

- il processo prevede l’escavazione del suolo contaminato che è trattato in un bireattore;

Bioremediation: - I metodiBioremediation: - I metodi

ConclusioniConclusioni

E’ necessario trovare un equilibrio tra lo sviluppo industriale, economico e la protezione dell’ambiente.

In questo difficile contesto, le leggi sono uno strumento fondamentale per creare o aiutare a mantenere questa linea di equilibrio.

Le leggi ambientali devono sanzionare pesantemente coloro che violano l’ambiente, l’ago della bilancia sarà in favore degli inquinatori.

Un sito inquinato rappresenta un pericolo per l’uomo e per l’equilibrio ambientale anche se non risulta in vicinanza di una zona popolata.

Aspetti normativi

Pro

        La rimozione completa delle molecole in oggetto.

        La rimozione si realizza attraverso i meccanismi del tutto naturali.

    La tecnica rispetta gli equilibri dinamici dell’ecosistema         potenziale risparmio rispetto ad altre tecnologie;

        impatto positivo sull’opinione pubblica.

Contro

        presenza di contaminanti per i quali non sono applicabili tecniche di “bioremediation”;

        Possibilità di degradazione parziale degli inquinanti con accumuli di metaboliti eventualmente più tossici dei composti di partenza.

        Problemi a carico della crescita microbica legati alle concentrazioni di partenza degli inquinanti.

        Tempi di rimozione relativamente lunghi

        Processo non avvivabile o arrestabile a piacimento.

ConclusioniConclusioni

Impiego delle tecniche di biorisanamento