Analisi di rischio connesso con lo stato di contaminazione...

ISS – Roma – 8/9 novembre 2010

Workshop – “WOMENBIOPOP”

Analisi di rischioAnalisi di rischio

connesso con lo stato di contaminazione ambientale connesso con lo stato di contaminazione ambientale

determinato da una acciaieria.determinato da una acciaieria.

Valutazione degli effetti sulla salute e sullValutazione degli effetti sulla salute e sull’’ambiente.ambiente.

Dr. Giancarlo CUTTICAARPA Piemonte



FORMAZIONE DI MICROINQUINANTI

Identificazione delle fonti di emissione di diossine e PCB

La Commissione Europea ha elaborato l’“Inventario europeo delle emissioni di diossine” dal quale emerge la necessità di approfondire le indagini e svolgere attività mirate relativamente a fonti specifiche di contaminazione.

Incenerimento dei rifiuti ospedalieri.

La sinterizzazione dei minerali ferrosi

* I forni elettrici ad arco

* Industria dei metalli non ferrosi.Varie fonti industriali.

Fonti di emissioni non industriali: combustione di carburanti solidi in ambienti domestici (generati dalla combustione di legna e carbone ad uso domestico).



LE ACCIAIERIE, COME ALTRE AZIENDE DEL COMPARTO DELLA METALLURGIA ED IN PARTICOLARE LE FONDERIE DI SECONDA FUSIONE CHE TRATTANO ROTTAMI INTRISI DI OLI, VERNICI, MATERIE PLASTICHE, POSSONO GENERARE EMISSIONI CONTENENTI MICROINQUINANTI COME PCB, DIOSSINE, FURANI E IPA.

IN PARTICOLARE, DURANTE IL PROCESSO DI CARICA DEL ROTTAME NEL FORNO FUSORIO, LE ALTE TEMPERATURE DETERMINANO LA VAPORIZZAZIONE DELLECOMPONENTI ORGANICHE ADESE AL MATERIALE E DA QUESTE, MEDIANTE RIARRANGIAMENTI STRUTTURALI, LA NEOFORMAZIONE DEI MICROINQUINANTI SOPRA CITATI.

PCB, DIOSSINE, FURANI E IPA SONO PRESENTI SIA NELLE EMISSIONI PRIMARIE, VALE A DIRE QUELLE CHE SI GENERANO NEL PROCESSO DI FUSIONE (VOLTA DEL FORNO CHIUSA), CHE NELLE EMISSIONI SECONDARIE, DURANTE LA FASE DI CARICAMENTO DEL FORNO E DI COLATA DELL’ACCIAIO.

LA QUALITA’ DEL ROTTAME RISULTA QUINDI FONDAMENTALE NELLA POSSIBILE PRODUZIONE DI QUESTI INQUINANTI E NELLA LORO DIFFUSIONE NELL’AMBIENTE INTERNO ED ESTERNO.

FORMAZIONE DI MICROINQUINANTI



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ESPRESSIONE DEI RISULTATI

TOSSICITA’ EQUIVALENTE

A 17 composti appartenenti alla famiglia delle diossine e dei furani è stato assegnato un fattore di tossicità equivalente (TEF) per poter comparare la loro tossicità con quella della tetraclorodibenzodiossina (TCDD), considerata il composto più tossico. Il valore totale di PCDD e PCDF è espresso in termini di tossicità equivalente (TEQ) come somma dei 17 composti ai quali èstato assegnato il TEF.

ng/Nm3

1 nanogrammo (ng) = 10-9 gNm3 = unità di misura dei fumi a camino in base alla temperatura e alla pressione di riferimento

fg/Nm3

1 fentogrammo (fg) = 10-15 g Nm3 = unità di misura con la quale viene espressa la contaminazione dell’aria

pg/m2d

1 picogrammo (pg) = 10-12 g m2d = unità di misura riferita alla superficie di deposizione (m2) ed al tempo (giorno)

ng/Kg

1 nanogrammo (ng) = 10-9 g Kg = unità di misura riferita alla quantità di suolo secco



I modelli di trasporto e di destino descrivono il meccanismo attraverso il quale gli inquinanti si propagano dalla fonte nell’ambiente. Un modello denominato “multimedia” è usato per caratterizzare il movimento di inquinanti nell'ambiente. Questo modello considera i dati di concentrazione di inquinante in differenti matrici ambientali quali aria, suolo, sedimenti e acqua.

Analisi di Fugacità di Mackay“Potential Environmental Distribution”Tale modello è basato sulle proprietà di ambienti schematizzati per i quali si possono specificare matematicamente gli input ottenendo:

- indicazione sulla ripartizione della molecola nei vari comparti

(aria, acqua, suolo,biomassa)

- identificazione dei comparti a rischio

- identificazione delle matrici nelle quali í processi degradativi

sono più rilevanti

- indicazioni per l'impostazione e programmazione di ricerche

di laboratorio e di campagna

- informazioni utili all'impostazione di monitoraggi mirati.

Tra i vari modelli valutativi formulati negli ultimi anni, uno dei più promettenti è quello formulato da Mackay nel 1979 e definito ed ampliato negli anni successivi (Mackay e Paterson, 1981; Mackay et al., 1985). Di esso sono stati presentati diversi livelli (I – IV). I livelli superiori al primo offrono sì una migliore simulazione dell'ambiente reale, ma necessitano anche di uno studio approfondito di una serie di variabili ambientali di non sempre facile reperibilità, per tale motivo si ritiene più opportuna la trattazione del I e II livello.

Modellistica per l’analisi del destino degli inquinanti nell’ambiente



I Livello: La Fugacità in sintesi è analoga al concetto di potenziale chimico, è espressa in unità di pressione (Pa) e può essere vista come la pressione parziale che un prodotto chimico esercita nel suo tentativo di fuggire da una fase e migrare in un'altra. Alle basse concentrazioni riscontrate nell'ambiente, è linearmente correlata alla concentrazione (moli/m3) attraverso una costante di proporzionalità: capacità di fugacità Z (moli/m3 Pa), che può essere calcolata per ogni comparto e rappresenta la potenzialità dello stesso di trattenere (per adsorbimento, bioaccumulo ecc.) il prodotto chimico. Conoscendo perciò le capacità ambientali per ogni comparto e assumendo una fugacità costante nelle varie fasi all'equilibrio, si può calcolare la concentrazione raggiunta dalla molecola nei diversi comparti ambientali.Le assunzioni di base del modello di Mackay sono essenzialmente quattro:

1.la molecola si considera non reattiva (si escludono quindi í fenomeni degradativi)

2.non deve essere presente in forma ionica

3.non deve essere un polimero.

4.non ci sono trasporti di. massa verso l'esterno dei comparti

definiti dal modello.La biomassa considerata è biomassa acquatica ed in particolare pesci. Il modello di Mackay è basato sul concetto di ‘Unità di mondo’.

L’Unità di mondo comprende

sei comparti ambientali:

aria, acqua,

suolo, sedimenti,

solidi sospesi e biomassa.

Il modello è stato poi modificato da Calamari et al. (1987) e Bacci et al. (1990), con l'introduzione del comparto biomassa vegetale. Per far ciò si sono definiti tre nuovi comparti, ovvero radici, fusto e foglie descritti da tre diverse capacità ambientali.

Analisi di Fugacità di Mackay “Potential Environmental Distribution”



Distribuzione ambientale TCDF

2,170,07

0,03

0,01

0,09

97,64

aria

suolo

acqua

biota

solidi sosp.

sedimenti

Analisi di Fugacità di Mackay :I Livello

VOLUME (m3) Z (mol/m3 Pa)

6*109 Za = 1/RT

4,5*104

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