UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI URBINO

“CARLO BO”

Facoltà di Scienze e Tecnologie

Corso di Laurea Magistrale in Geologia Applicata al Territorio

APPLICAZIONE DELL’ANALISI DI RISCHIO

SANITARIO-AMBIENTALE AI SITI CONTAMINATI:

CASO STUDIO NELLA REGIONE MARCHE

ATTRAVERSO L’UTILIZZO DI

SOFTWARE FREEWARE

Relatore: Dott. Geol.

ANDREA PIGNOCCHI

Tesi sperimentale di Laurea di:

LORENZO MALISANI

Anno Accademico 2010 – 2011

Tutela risorse ambientali

Salute dei cittadini

Aspetto economico: elevati costi di bonifica, impegno tecnico e scientifico, interessi

economici riconversione aree contaminate

Indagini ISPRA : 15.000 siti potenzialmente contaminati

BONIFICA DEI SITI CONTAMINATI

D.Lgs. 152/06, “Norme in materia ambientale”, Parte Quarta, Titolo V “Bonifica di siti

contaminati”, Allegati 1 a 5

BONIFICA DEI SITI CONTAMINATI

Criteri soglia per la definizione della contaminazione del sito:

o CSC (valori tabellari) “potenzialmente contaminato”

o CSR (analisi di rischio) "contaminato"

AdR: • valutazione del grado di contaminazione di un’area

• stima delle conseguenze sulla salute umana

• definizione degli obiettivi di bonifica (CSR)

OBIETTIVI DELLA TESI

1. Applicare la procedura di Analisi di Rischio sanitario-ambientale a un sito

con contaminazione prevalentemente idrocarburica (software freeware)

2. Determinare lo stato di contaminazione del sito, confrontando i risultati

ottenuti con i diversi software

3. Valutare potenzialità/difetti dei programmi utilizzati e verificarne la

validità nel supportare lo strumento AdR

CASO STUDIO

Sito industriale dismesso (19000 m2)

Area ad uso commerciale-industriale

Principali unità litostratigrafiche:

1. deposito costiero, ghiaie e sabbie in presenza

di matrice sabbiosa e/o limosa

2. formazione marina di base, costituita da argille

e/o argille-marnose

Piano di Indagini:

9 sondaggi strumentati a piezometro

(campionamento ed analisi su terreno ed acqua

sotterranea)

3 sondaggi con campionamenti ed analisi solo su

terreno

51 campioni di terreno

9 campioni di acqua sotterranea

Matrice terreno: superamento dei valori tabellari (CSC) limitato agli idrocarburi, in

particolare quelli pesanti (C > 12)

Matrice acqua sotterranea: superamento dei valori tabellari (CSC) per gli idrocarburi

totali (espressi come n-esano) e il piombo

RISULTATI ANALITICI

Elaborazione 4 mappe dei contaminanti rappresentanti la distribuzione areale delle

concentrazioni degli inquinanti nelle matrici ambientali

MAPPATURE DEI CONTAMINANTI

Distribuzione areale idrocarburi pesanti

nel terreno

PZ7: area terreno contaminata 600 m2

Cmax = 18000 mg/kg

PZ6: area terreno contaminata 140 m2

Cmax = 906 mg/kg

S2-S4: area terreno contaminata 450 m2

Cmax = 2610 mg/kg

MAPPATURE DEI CONTAMINANTI

Distribuzione areale idrocarburi leggeri

nel terreno

PZ7: area terreno contaminata 600 m2

Cmax = 1660 mg/kg

MAPPATURE DEI CONTAMINANTI

Distribuzione areale idrocarburi totali

in falda

PZ7: area contaminata 1200 m2

Cmax = 4420 µg/l

Inquinamento off-site (monte idrogeologico)

MAPPATURE DEI CONTAMINANTI

Distribuzione areale piombo in falda

PZ5-PZ6: area contaminata 810 m2

Cmax = 45 µg/l

Inquinamento off-site (monte idrogeologico)

MODELLO CONCETTUALE DEFINITIVOVie mediante le quali il potenziale bersaglio entra in contatto con le specie chimiche contaminanti

ANALISI DI RISCHIO SANITARIO-AMBIENTALE

Modalità diretta (forward mode): stima del rischio sanitario per il recettore esposto,

conoscendo la concentrazione in corrispondenza della sorgente di contaminazione.

HI = E / RfD (sostanze tossiche)

HI = esprime di quanto l’esposizione alla sostanza supera la dose tollerabile

RfD = stima dell’esposizione media giornaliera che non produce effetti avversi

sull’organismo umano durante il corso della vita [mg/kg d]

E = assunzione cronica giornaliera del contaminante [mg/kg d]

HI(accettabile) < 1

ANALISI DI RISCHIO SANITARIO-AMBIENTALE

Modalità inversa (backward mode): calcolo della massima concentrazione ammissibile in

sorgente compatibile con la condizione di accettabilità del rischio (CSR)

1°: Calcolo dell’esposizione accettabile

Eacc = THI x RfD

2°: Calcolo della concentrazione accettabile nel punto d’esposizione

Cpoe,acc = Eacc / EM EM= portata effettiva di esposizione

3°: Calcolo degli obiettivi di bonifica sito-specifici

CSR= Cpoe, acc / FT FT= fenomeni di attenuazione che agiscono durante la

migrazione dei contaminanti dalla sorgente al bersaglio

THI= indice di pericolo tollerabile RfD= Reference Dose

SOFTWARE PER L’ANALISI DI RISCHIO

ROME - versione 2.1 (2002)

[ISPRA]

GIUDITTA - versione 3.2 (2008)

[Provincia di Milano]

RISK-NET - versione beta (2012)

[RECONnet]

SOFTWARE PER L’ANALISI DI RISCHIO

Rome 2.1:

Giuditta 3.2:

o Standard ASTM (American Society for Testing and Materials)

o D.M. 471/99

o Standard ASTM

o D.Lgs. 152/06

Risk-net: o Procedura APAT-ISPRA

o D.Lgs. 152/06 e D.Lgs. 04/08

Differenze principali: equazioni calcolo FT

PARAMETRI DI INPUT

Parametri di esposizione: valori di default APAT-ISPRA 2008, recettore adulto

(lavoratore, ambito industriale)

Caratteristiche del sito

Tipologia, grado, estensione della contaminazione

Analisi granulometriche

Dati metereologici

Coeff. permeabilità

CONCENTRAZIONI SOGLIA RISCHIO

Confronto CSR calcolate con i software per le diverse Zone di studio all’interno del sito

Concentrazione Rappresentativa alla Sorgente

D.Lgs. 152/06

Art. 240, comma “e”: Il sito deve essere definito contaminato

Art. 242, comma 7:

STATO DI CONTAMINAZIONE

«La procedura di bonifica deve obbligatoriamente proseguire con

la messa in atto di ulteriori misure di riparazione e di ripristino

ambientale e con la redazione del Progetto di Bonifica o di Messa

in Sicurezza (operativa o permanente) che dovranno riguardare le

matrici coinvolte»

Obiettivi di bonifica

Matrice terreno: ripristino valori entro le CSR calcolate

Matrice acqua sotterranea: CSR all’interno del sito e CSC al Punto di Conformità

DIFFERENZE RISULTATI SOFTWARE

MADEP: frazionamento miscela idrocarburica sulla base delle proprietà chimico-fisiche e

del comportamento ambientale (mobilità, volatilità) dei costituenti, in modo da poter trattare

ogni frazione come un contaminante puro.

(analisi chimiche specifiche in fase di caratterizzazione)

Adottano una procedura che fa riferimento agli standard ASTM e non coincide integralmente con

quella di riferimento [APAT-ISPRA, 2008]. Differenza principale equazioni FT.

ROME 2.1 e GIUDITTA 3.2

Rome: nonostante la semplicità di utilizzo e d’inserimento dei parametri di input, presenta delle

problematiche nella restituzione dei dati (output), in quanto fa riferimento al non più vigente

D.M. 471/99. In aggiunta, per un sito come quello oggetto di studio, il suo utilizzo è sconsigliato,

poiché permette di differenziare gli idrocarburi soltanto tra leggeri e pesanti, portando nel caso in

esame dei risultati meno cautelativi rispetto agli altri due software che utilizzano il metodo di

frazionamento MADEP.

Giuditta: metodologia MADEP, conforme al D.Lgs.152/06, attinenza maggiore con le equazioni di

trasporto.

Vanno però evidenziate alcune carenze individuate soprattutto nella fase di inserimento dati, che

risulta generalmente artificiosa e poco intuitiva, in particolar modo per la definizione dei punti di

campionamento, l’inserimento delle frazioni idrocarburiche e dei parametri della sorgente di

contaminazione.

RISK-NET

Oltre a costituire una valida alternativa ai programmi comunemente utilizzati, sembra destinato a

diventare il software di riferimento per l’AdR in ambito nazionale, essendo pensato e progettato

basandosi completamente sulla procedura APAT-ISPRA 2008.

Diversi vantaggi:

o Richiesti solo i parametri effettivamente utilizzati e controllo errori su inserimento dati in input

o I parametri determinabili grazie alla classe granulometrica, sono calcolati in automatico,

selezionando la tessitura individuata con le analisi

o Maggiori possibilità di calibrazione da parte dell’operatore

o Visualizzazione output intermedi

o Possibilità d’inserimento delle concentrazioni di soil-gas, per il calcolo dei percorsi di

volatilizzazione indoor e outdoor.

Non ancora disponibile sul mercato!

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

• In ambito nazionale e internazionale sono presenti altri programmi per l’AdR certamente validi,

come BP-Risc e RBCA Tool Kit, che però presuppongono delle spese di acquisto non

trascurabili. La presenza di programmi freeware, consente di avere un’alternativa valida ai

software commerciali, ed essendo tali programmi appunto di uso gratuito, il loro utilizzo risulta

sostenibile da parte delle Pubbliche Amministrazioni e di chiunque voglia approcciare all’AdR,

senza dover fronteggiare costi iniziali di acquisto.

• È necessario applicare lo strumento AdR nella maniera più corretta e precisa possibile, tenendo

conto che la validità dei risultati è correlata alla qualità dei dati utilizzati come input. Risulta

quindi evidente l’importanza di una completa, precisa e articolata fase d’indagine, che permetta

di avere tutti i dati sito-specifici necessari alla procedura.