Silvia Sbaffoni [email protected]

BONIFICA DEI SITI CONTAMINATIBONIFICA DEI SITI CONTAMINATICenni di normativa, caratteristiche Cenni di normativa, caratteristiche degli inquinanti e principali degli inquinanti e principali tecnologie di bonificatecnologie di bonifica

Silvia SbaffoniSilvia Sbaffoni

[email protected]@uniroma1.it

22

BONIFICA DEI SITI CONTAMINATIBONIFICA DEI SITI CONTAMINATI

La bonificaLa bonifica

Contaminazione del territorio: problema Contaminazione del territorio: problema infrastrutturale e produttivoinfrastrutturale e produttivo

Bonifica: strumento necessario per la Bonifica: strumento necessario per la tutelatutela della salute e delle risorse della salute e delle risorse ambientali e per il ambientali e per il recuperorecupero, la , la valorizzazionevalorizzazione e lo e lo svilupposviluppo socio- socio-economico del territorioeconomico del territorio

33


Evoluzione del quadro normativoEvoluzione del quadro normativo

L. 349/1986L. 349/1986: obbligo di risanamento : obbligo di risanamento (ripristino dei luoghi e liquidazione del (ripristino dei luoghi e liquidazione del danno) solo se l’inquinamento era causato danno) solo se l’inquinamento era causato da comportamenti posti in essere in da comportamenti posti in essere in “violazione di norme o provvedimenti” “violazione di norme o provvedimenti” imputabili solo a titolo di “dolo o colpa”, imputabili solo a titolo di “dolo o colpa”, senza considerare i profili di rischio per la senza considerare i profili di rischio per la salute e per l’ambientesalute e per l’ambiente

44



D.L. 361/1987D.L. 361/1987 ( (L. 441/1987L. 441/1987): predisposizione ): predisposizione da parte delle Regioni di piani regionali di da parte delle Regioni di piani regionali di bonifica da trasmettere al Ministero bonifica da trasmettere al Ministero dell’Ambiente, contenenti:dell’Ambiente, contenenti:– Elenco dei siti da bonificare con le caratteristiche dei Elenco dei siti da bonificare con le caratteristiche dei

contaminanti e l’ordine di priorità degli interventicontaminanti e l’ordine di priorità degli interventi– modalità di bonificamodalità di bonifica– Modalità di smaltimento degli eventuali materiali da Modalità di smaltimento degli eventuali materiali da

asportareasportare– Misure cautelari a carattere di emergenzaMisure cautelari a carattere di emergenza– Elenco dei soggetti a cui compete ciascun Elenco dei soggetti a cui compete ciascun

intervento e gli enti che ad essi devono sostituirsi in intervento e gli enti che ad essi devono sostituirsi in caso di inadempienzacaso di inadempienza

55



D.M. 16 maggio 1989D.M. 16 maggio 1989: oltre a fornire : oltre a fornire criteri e linee guida individuò i siti più criteri e linee guida individuò i siti più urgenti a cui destinare i finanziamenti per urgenti a cui destinare i finanziamenti per le indagini e le azioni di risanamentole indagini e le azioni di risanamento

66



D.Lgs. 22/1997 D.Lgs. 22/1997 ee D.M. 471/99 D.M. 471/99::– approccio tabellare con definizione delle approccio tabellare con definizione delle

concentrazioni limite ammissibili (CLA). Un sito concentrazioni limite ammissibili (CLA). Un sito è contaminato se anche un solo parametro è contaminato se anche un solo parametro inquinante presenta concentrazioni superiori inquinante presenta concentrazioni superiori alle CLAalle CLA

– Previste azioni di messa in sicurezza di Previste azioni di messa in sicurezza di emergenza (MISE) e permanente (MISP)emergenza (MISE) e permanente (MISP)

– Utilizzo dell’analisi del rischio per la verifica Utilizzo dell’analisi del rischio per la verifica delle azioni di messa in sicurezzadelle azioni di messa in sicurezza

Concentrazione della sostanza S

Cmconcentrazione misurata nel sito

Cob = CnbConcentrazione della

sostanza SCm

concentrazione misurata nel sito

Cob = Cnb

77



D.Lgs. 152/2006D.Lgs. 152/2006: non si limita a : non si limita a raccogliere e riordinare la disciplina raccogliere e riordinare la disciplina precedente, ma interviene modificandone precedente, ma interviene modificandone i contenuti, anche in modo radicale, i contenuti, anche in modo radicale, attraverso nuove previsioni, nuovo riparto attraverso nuove previsioni, nuovo riparto di competenze e modifica degli obiettivi di competenze e modifica degli obiettivi da peseguire.da peseguire.

88


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

Modifiche introdotte dal D.Lgs. 152/2006:Modifiche introdotte dal D.Lgs. 152/2006:– Mantenimento dell’approccio tabellare con la Mantenimento dell’approccio tabellare con la

definizione delle definizione delle concentrazioni soglia di concentrazioni soglia di contaminazione (CSC)contaminazione (CSC); le CSC servono per ; le CSC servono per definire un sito “potenzialmente contaminato” definire un sito “potenzialmente contaminato” ed avviarne la procedura di caratterizzazioneed avviarne la procedura di caratterizzazione

CLA CSC

99


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

– Introduzione dell’analisi di rischio sito-Introduzione dell’analisi di rischio sito-specifica, che consente di definire le specifica, che consente di definire le concentrazioni soglia di rischio (CSR)concentrazioni soglia di rischio (CSR), valori di , valori di riferimento per valutare la reale necessità di riferimento per valutare la reale necessità di bonifica, nonché i valori obiettivo della stessabonifica, nonché i valori obiettivo della stessa


CnbCob

CSR CSC


CnbCob

CSC CSR

1010


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

Il superamento delle CSC rende Il superamento delle CSC rende obbligatoria solo la caratterizzazione del obbligatoria solo la caratterizzazione del sito e l’analisi di rischio sito-specificasito e l’analisi di rischio sito-specifica

L’analisi del rischio diventa strumento decisionale dello stato di contaminazione

e dell’obbligo di bonifica e messa in sicurezza, in caso di superamento delle

CSR

1111


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

L’approccio tabellare del D.M. 471/99 era L’approccio tabellare del D.M. 471/99 era molto semplice da applicare, era molto semplice da applicare, era conservativo non tenendo conto della conservativo non tenendo conto della situazione specifica del sito e quindi non situazione specifica del sito e quindi non individuava le situazioni di individuava le situazioni di contaminazione ad effettivo rischiocontaminazione ad effettivo rischio

L’utilizzo dell’analisi del rischio era L’utilizzo dell’analisi del rischio era limitata ai casi di bonifica con misure di limitata ai casi di bonifica con misure di sicurezza.sicurezza.

Nel D.Lgs. 152/2006 si cambia prospettiva

1212


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

Nel D.Lgs. 152/2006 la prospettiva della Nel D.Lgs. 152/2006 la prospettiva della tutela ambientale è stata spostata tutela ambientale è stata spostata progressivamente dal valore delle risorse progressivamente dal valore delle risorse ambientali legato al concetto di ambientali legato al concetto di pericolositàpericolosità verso criteri di identificazione verso criteri di identificazione concreta delle soglie di rischio per la concreta delle soglie di rischio per la salute umana, legati alle nozioni di salute umana, legati alle nozioni di rischiositàrischiosità

Il D.Lgs. 152/99 mantiene comunque Il D.Lgs. 152/99 mantiene comunque l’approccio tabellarel’approccio tabellare

1313


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

Nuova disciplina delle “procedure semplificate”Nuova disciplina delle “procedure semplificate” Maggiore rilevanza agli interventi da adottare Maggiore rilevanza agli interventi da adottare

nell’immediato dall’evento di contaminazione, la cui nell’immediato dall’evento di contaminazione, la cui omissione viene sanzionata penalmenteomissione viene sanzionata penalmente

Procedura di urgenza anche per le contaminazioni Procedura di urgenza anche per le contaminazioni storichestoriche

Incentivazione degli accordi di programmaIncentivazione degli accordi di programma Maggiore impegno della P.A. nella ricerca del Maggiore impegno della P.A. nella ricerca del

responsabile dell’evento di contaminazioneresponsabile dell’evento di contaminazione Più tutela del proprietario non colpevole Più tutela del proprietario non colpevole Disciplina transitoria per rimodulare gli interventi in Disciplina transitoria per rimodulare gli interventi in

corsocorso

1414


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

Procedure operative e amministrative:Procedure operative e amministrative:– Il responsabile dell’inquinamento deve adottare le misure Il responsabile dell’inquinamento deve adottare le misure

di prevenzione entro 24 ore dall’evento e comunicarlo di prevenzione entro 24 ore dall’evento e comunicarlo agli organi competentiagli organi competenti

– Il responsabile dell’inquinamento deve condurre entro 48 Il responsabile dell’inquinamento deve condurre entro 48 ore dall’evento un’indagine preliminareore dall’evento un’indagine preliminare

– Se le CSC sono superate il responsabile dell’inquinamento Se le CSC sono superate il responsabile dell’inquinamento deve darne notizia al comune e alla provincia ed entro 30 deve darne notizia al comune e alla provincia ed entro 30 giorni presentare il piano della caratterizzazionegiorni presentare il piano della caratterizzazione

– Entro 60 giorni dall’approvazione del piano della Entro 60 giorni dall’approvazione del piano della caratterizzazione si applica l’analisi del rischio sito-caratterizzazione si applica l’analisi del rischio sito-specificaspecifica

– Se le CSR sono superate entro 6 mesi si dall’approvazione Se le CSR sono superate entro 6 mesi si dall’approvazione dell’analisi del rischio si presenta il piano degli interventidell’analisi del rischio si presenta il piano degli interventi

1515


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

Nell’ambito della messa in sicurezza, alla MISE Nell’ambito della messa in sicurezza, alla MISE e alla MISP si aggiunge:e alla MISP si aggiunge:– Applicazione del MISE a:Applicazione del MISE a:

Concentrazioni attuali e potenziali dei vapori in spazi Concentrazioni attuali e potenziali dei vapori in spazi confinati prossime ai livelli di esplosività o idonee a confinati prossime ai livelli di esplosività o idonee a causare effetti nocivi acuti alla salutecausare effetti nocivi acuti alla salute

Presenza di quantità significative di prodotto in fase Presenza di quantità significative di prodotto in fase separataseparata

Contaminazione di pozzi ad utilizzo idropotabile o irriguoContaminazione di pozzi ad utilizzo idropotabile o irriguo Pericolo di incendi ed esplosioniPericolo di incendi ed esplosioni

– Introduzione della MISO, che riguarda messa in Introduzione della MISO, che riguarda messa in sicurezza operativa da mettere in atto in via sicurezza operativa da mettere in atto in via transitoria in attesa degli eventuali ulteriori transitoria in attesa degli eventuali ulteriori interventi da realizzarsi alla cessazione dell’attività interventi da realizzarsi alla cessazione dell’attività in esercizioin esercizio

1616


D. Lgs. 152/2006D. Lgs. 152/2006

Si regola l’annosa questione delle acque Si regola l’annosa questione delle acque di falda emunte nell’ambito degli di falda emunte nell’ambito degli interventi di bonificainterventi di bonifica

Possono essere scaricate nel rispetto dei limiti delle acque reflue industriali in

acque superficiali, rappresentando una semplificazione oltre che un risparmio

economico

1717


Le tre fasi della procedura del DM Le tre fasi della procedura del DM 471/99471/99

Evidenza preliminare Azioni d’emergenza (MISE)

I - CaratterizzazioneSuperamento valori limite

II – Progetto preliminare

Se tecnicamente/economicamente fattibile, bonifica fino ai valori limite

III – Progetto definitivo

Azione di bonifica con pieno svincolo del sito

Se non, riduzione della contaminazione in accordo con analisi del rischio

e/o messa in sicurezza permanente

Azione di bonifica con limitazioni d’uso e monitoraggio


Se necessario, approfondimento indagine Screening delle tecnologie

Se necessario, studi di trattabilitàDefinizione degli obiettivi

Se necessario, analisi del rischio

1818


Le tre fasi della procedura del D.Lgs. Le tre fasi della procedura del D.Lgs. 152/06152/06

Evidenza preliminare Azioni d’emergenza (MISE)

I - CaratterizzazioneSuperamento valori limite

II – Progetto preliminare

Se tecnicamente/economicamente fattibile, bonifica fino ai valori limite


Azione di bonifica con pieno svincolo del sito

Se non, riduzione della contaminazione in accordo con analisi del rischio

e/o messa in sicurezza permanente

Azione di bonifica con limitazioni d’uso e monitoraggio


Se necessario, approfondimento indagine Screening delle tecnologie

Se necessario, studi di trattabilitàDefinizione degli obiettivi

Se necessario, analisi del rischio

II Analisi del rischioCalcolo di valori

soglia/obiettivo sito-specifici (CSR)

Se CSR non superate , sito non contaminato, bonifica non

necessaria

Possibile monitoraggio

Se CSR superate, bonifica fino a CSR

operativo

Bonifica e svincolo del sito Messa in sicurezza operativa (siti

attivi)

1919


Necessità di un criterio quantitativo che stabilisca se le concentrazioni presenti siano accettabili e, nel caso contrario, di quanto esse vadano ridotte

con interventi di bonifica

Inquinamento del suoloInquinamento del suolo

L’approccio di tendere al ripristino completo del L’approccio di tendere al ripristino completo del sito riportando le concentrazioni dei vari sito riportando le concentrazioni dei vari contaminanti a zero, o ai livelli di fondo contaminanti a zero, o ai livelli di fondo preesistenti, può essere molto costoso o preesistenti, può essere molto costoso o addirittura impossibile.addirittura impossibile.

2020


Criterio dell’analisi di rischio

Dati sull’inquinamento• analitici• storici

Caratteristiche del sitoe dei suoi dintorni• idrogeologia• meteorologia• demografia• ecologia• destinazione d’uso

Dati sugli inquinanti• chimico-fisici• tossicologici

Calcolo

• Migrazione e trasformazione degli inquinanti• Esposizione dell’uomo e dell’ecosistema• Rischi e danni per l’uomo e per l’ambiente

Confronto con limiti di rischio prefissati

Criterio dell’analisi di rischio

Criterio delle concentrazioni

Criterio delle concentrazioni

• Dati analitici• Destinazione d’uso

Confronto con limiti di concentrazione

prefissati

Criterio delle concentrazioniCriterio del ripristino totale

• Dati analitici Confronto con le concentrazioni

preesistenti

VALORI SPECIFICI PER QUEL PARTICOLARE

SITO

VALORI GENERICI

Criteri per stabilire la tollerabilità di un Criteri per stabilire la tollerabilità di un inquinamento e fissare gli eventuali inquinamento e fissare gli eventuali obiettiviobiettivi

2121


Definizione di Rischio Definizione di Rischio

La possibilità che si verifichi un evento La possibilità che si verifichi un evento capace di indurre un infortunio, un danno capace di indurre un infortunio, un danno o una perditao una perdita– RISCHI VOLONTARIRISCHI VOLONTARI: associati ad attività che : associati ad attività che

decidiamo di intraprenderedecidiamo di intraprendere– RISCHI INVOLONTARIRISCHI INVOLONTARI: associati ad attività che : associati ad attività che

si possono verificare senza un consenso o si possono verificare senza un consenso o una conoscenzauna conoscenzaR=P∙D

2222


Analisi di Rischio Analisi di Rischio

Strumento di supporto decisionale per Strumento di supporto decisionale per razionalizzare gli interventi di bonifica, sia da un razionalizzare gli interventi di bonifica, sia da un punto di vista tecnico che economicopunto di vista tecnico che economico

Obiettivi:Obiettivi:– verificare le possibili conseguenze sulla salute umanaverificare le possibili conseguenze sulla salute umana– definire gli obiettivi di risanamentodefinire gli obiettivi di risanamento

L’Analisi di Rischio non valuta la frequenza di L’Analisi di Rischio non valuta la frequenza di rischio (numero di persone che possono subire rischio (numero di persone che possono subire effetti negativi di un fenomeno di inquinamento), effetti negativi di un fenomeno di inquinamento), ma la ma la PROBABILITAPROBABILITA’ che un individuo possa ’ che un individuo possa sviluppare tali effetti, secondo le modalità di sviluppare tali effetti, secondo le modalità di esposizione ed immissione considerateesposizione ed immissione considerate

2323


Procedura operativa Procedura operativa

Analisi preliminare

dei dati

Definizione delle modalità di esposizione

Definizione della tossicità

Caratterizzazione del rischio

Step 1

Step 2

Step 3

Step 4

2424


Procedura operativa. Step 1 – Raccolta Procedura operativa. Step 1 – Raccolta dei dati ed analisi preliminaredei dati ed analisi preliminare OBIETTIVO: Raccogliere le informazioni OBIETTIVO: Raccogliere le informazioni

disponibili e verificare che siano in grado di disponibili e verificare che siano in grado di descrivere il comportamento del sito:descrivere il comportamento del sito:– Analisi delle informazioni disponibili presso il sito;Analisi delle informazioni disponibili presso il sito;– Individuazione dei parametri potenzialmente Individuazione dei parametri potenzialmente

richiesti nei modelli;richiesti nei modelli;– Verifica dell’esistenza di valori di fondo Verifica dell’esistenza di valori di fondo

(concentrazioni dei contaminanti in assenza della (concentrazioni dei contaminanti in assenza della contaminazione);contaminazione);

– Identificazione preliminare dei possibili recettori;Identificazione preliminare dei possibili recettori;– Definizione delle eventuali ulteriori indagini Definizione delle eventuali ulteriori indagini

integrative per la raccolta di informazioni integrative per la raccolta di informazioni mancanti.mancanti.

2525


Procedura operativa. Step 2 – Procedura operativa. Step 2 – Definizione delle modalità di Definizione delle modalità di esposizioneesposizione OBIETTIVO: determinare o stimare (in OBIETTIVO: determinare o stimare (in

maniera quantitativa o qualitativa) maniera quantitativa o qualitativa) l’intensità, la frequenza e la durata dei l’intensità, la frequenza e la durata dei possibili fenomeni di esposizione:possibili fenomeni di esposizione:– Caratterizzazione dello scenario di esposizione Caratterizzazione dello scenario di esposizione

(ambiente fisico, popolazione potenzialmente a (ambiente fisico, popolazione potenzialmente a rischio);rischio);

– Identificazione delle vie di esposizione (sorgenti, Identificazione delle vie di esposizione (sorgenti, mezzi nei quali avviene il trasporto, punti mezzi nei quali avviene il trasporto, punti recettori, vie di migrazione);recettori, vie di migrazione);

– Quantificazione dell’esposizione (stima delle Quantificazione dell’esposizione (stima delle concentrazioni, calcolo dell’assunzione);concentrazioni, calcolo dell’assunzione);

2626


Procedura operativa. Step 3 – Procedura operativa. Step 3 – Definizione della tossicitàDefinizione della tossicità OBIETTIVO: Considerare e quantificare le OBIETTIVO: Considerare e quantificare le

evidenze che le sostanze alle quali gli evidenze che le sostanze alle quali gli individui sono potenzialmente esposti individui sono potenzialmente esposti possano creare effetti dannosi:possano creare effetti dannosi:– Identificazione dei rischi;Identificazione dei rischi;– Definizioni della relazione fra dose ed effetto Definizioni della relazione fra dose ed effetto

tossico.tossico.

Sostanze Tossiche

Dose [mg/kg d]

Mor

talit

à(%

)

10

30

50

70

90

RfD Dose [mg/kg d]

Mor

talit

à(%

)

10

30

50

70

90

RfD Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

SF=tg

Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

SF=tg

Sostanze Cancerogene

È possibile definire un valore soglia Non èpossibile definire un valore soglia

La probabilità non si annulla mai perchéil rischio èsempre potenzialmente presenteLa Dose d riferimento si fissa la 50%

Sostanze Tossiche

Dose [mg/kg d]

Mor

talit

à(%

)

10

30

50

70

90

RfD Dose [mg/kg d]

Mor

talit

à(%

)

10

30

50

70

90

RfD Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

SF=tg

Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

SF=tg




Sostanze Tossiche

Dose [mg/kg d]

Mor

talit

à(%

)

10

30

50

70

90

RfD Dose [mg/kg d]

Mor

talit

à(%

)

10

30

50

70

90

RfD Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

SF=tg

Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

Dose [mg/kg d]

Pro

babi

lità

di in

sorg

enza

di

effe

tti t

ossi

ci

10-6

10-5

10-4

10-3

SF=tg




2727


Procedura operativa. Step 4 – Procedura operativa. Step 4 – Caratterizzazione del rischioCaratterizzazione del rischio OBIETTIVI:OBIETTIVI:

– Sintetizzare i dati raccolti nelle fasi di definizione Sintetizzare i dati raccolti nelle fasi di definizione della tossicità e delle modalità di esposizione nel della tossicità e delle modalità di esposizione nel calcolo quantitativo del rischio;calcolo quantitativo del rischio;

– Aggregare i rischi calcolati per ciascun Aggregare i rischi calcolati per ciascun contaminante e per ciascuna via di esposizione contaminante e per ciascuna via di esposizione (rischi individuali e rischi cumulativi);(rischi individuali e rischi cumulativi);

– Evidenziare eventuali limiti ed incertezze nel Evidenziare eventuali limiti ed incertezze nel calcolo del rischio;calcolo del rischio;

– Definire dei criteri di accettabilità del rischioDefinire dei criteri di accettabilità del rischio

2828


Possibili modalità di applicazione Possibili modalità di applicazione dell’AdR dell’AdR Modalità direttaModalità diretta (Forward): Permette il (Forward): Permette il

calcolo del rischio associato ad un calcolo del rischio associato ad un recettore esposto derivante da una recettore esposto derivante da una sorgente di contaminazione a sorgente di contaminazione a concentrazione notaconcentrazione nota

Modalità indirettaModalità indiretta (Backward): Permette il (Backward): Permette il calcolo della massima concentrazione calcolo della massima concentrazione ammissibile in sorgente compatibile con il ammissibile in sorgente compatibile con il livello di rischio ritenuto accettabile livello di rischio ritenuto accettabile presso il recettore espostopresso il recettore espostoSORGENTE

TRASPORTO

RECETTORE

Forward Forward

Backward Backward

2929


A) Modalità diretta - Modello A) Modalità diretta - Modello concettualeconcettuale

SORGENTE TRASPORTO RECETTORI

Mezzo di trasporto(ARIA)

Meccanismo di rilascio(VOLATILIZZAZIONE)

Rifiuti(SORGENTE)

Mezzo di trasporto(FALDA)

Mezzo di trasporto(SUOLO)

Flusso della falda

Vento

pervalente

PUNTI DI ESPOSIZIONE- Ingestione- Inalazione- Contatto dermico

3030


A) Modalità diretta - Modello A) Modalità diretta - Modello concettuale concettuale Sorgenti primarie: elemento che è causa Sorgenti primarie: elemento che è causa

diretta di inquinamento (i.e. accumulo di diretta di inquinamento (i.e. accumulo di rifiuti, sversamento nel suolo, etc.)rifiuti, sversamento nel suolo, etc.)

Sorgenti secondarie: elementi soggetti Sorgenti secondarie: elementi soggetti alla contaminazione (sottosuolo e acqua alla contaminazione (sottosuolo e acqua sotterranea)sotterranea)


3131




Geometria del sito e della sorgente di contaminazione

Parametri caratteristici del suolo (zona vadosa)

Parametri caratteristici del suolo (zona insatura)

Parametri caratteristici del suolo (zona satura)

Parametri caratteristici degli ambienti aperti (aria outdoor)Parametri caratteristici degli ambienti confinati (aria indoor)Parametri chimico-fisici e tossicologici degli inquinanti

Caratteristiche degli ambienti e dei contaminanti

3232


A) Modalità diretta - Modello A) Modalità diretta - Modello concettualeconcettuale Emissione di particolato da suolo superficiale

contaminato Volatilizzazione dal terreno contaminato superficiale Volatilizzazione dal terreno contaminato profondo in

ambienti aperti Volatilizzazione dall’acquifero superficiale

contaminato in ambienti aperti; Volatilizzazione dal terreno contaminato profondo in

ambienti confinati; Volatilizzazione dall’acquifero superficiale in

ambienti confinati Rilascio degli inquinanti nel sottosuolo e

miscelazione nell’acquifero superficiale Trasporto e dispersione in falda


3333


A) Modalità diretta - Modello A) Modalità diretta - Modello concettualeconcettuale Recettori Ambientali: Recettori Ambientali:

– ambiente vegetale,ambiente vegetale,– ambiente animale;ambiente animale;– ambiente fisicoambiente fisico

Recettori Umani: residenti (adulti e Recettori Umani: residenti (adulti e bambini), frequentatori, lavoratoribambini), frequentatori, lavoratori– Recettori on- site: posti in corrispondenza Recettori on- site: posti in corrispondenza

della sorgente di contaminazionedella sorgente di contaminazione– Recettori off- site: posti ad una certa distanza Recettori off- site: posti ad una certa distanza

dalla sorgente di contaminazionedalla sorgente di contaminazione


3434


A) Modalità diretta - Modello A) Modalità diretta - Modello concettualeconcettuale Dati necessari per la determinazione dei Dati necessari per la determinazione dei

bersagli:bersagli:– uso del suolo nell’intorno del sito (residenziale, uso del suolo nell’intorno del sito (residenziale,

industriale, commerciale, agricolo, ricreativo)industriale, commerciale, agricolo, ricreativo)– presenza di pozzi e corpi idrici superficialipresenza di pozzi e corpi idrici superficiali– utilizzo delle acque superficiali e sotterranee utilizzo delle acque superficiali e sotterranee

(potabile, irriguo, ricreativo)(potabile, irriguo, ricreativo)– uso attuale del sito e la destinazione d’uso uso attuale del sito e la destinazione d’uso

prevista dagli strumenti urbanisticiprevista dagli strumenti urbanistici– distribuzione della popolazione residente e distribuzione della popolazione residente e

altre attività antropichealtre attività antropicheSORGENTE TRASPORTO RECETTORI

3535



Sorgente secondaria Meccanismi di Trasporto Vie di esposizione

Suolo superficiale

Suolo profondo

Acque sotterranee

Erosione ad opera del vento e

dispersione in atmosfera

Volatilizzazione e dispersione in

atmosfera

Percolazione e diluizione in falda

1. Contatto dermico2. Ingestione

SUOLO

Inalazione di particolato e vapori

ARIA

Ingestione

ACQUE SOTTERRANEE

Trasporto e dispersione in falda 1. Contatto dermico

2. Ingestione

ACQUE SUPERFICIALI

SO

RG

EN

TE

PR

IMA

RIA

3636


B) Modalità indiretta B) Modalità indiretta

Calcolo della concentrazione residua Calcolo della concentrazione residua ammissibile:ammissibile:– Definizione: rappresenta il limite superiori di Definizione: rappresenta il limite superiori di

concentrazione che, se raggiunto in tutta la concentrazione che, se raggiunto in tutta la zona sorgente, evita il superamento dei limiti zona sorgente, evita il superamento dei limiti di rischio applicabili nei potenziali punti di di rischio applicabili nei potenziali punti di esposizione:esposizione:

Sostanze cancerogene: Sostanze cancerogene: SSTL = Cs * TR / RSSTL = Cs * TR / R Sostanze tossiche: Sostanze tossiche: SSTL = Cs * THI / HI SSTL = Cs * THI / HI

RECETTORE(Racc)

SORGENTE (CMA)

TRSPORTO

Cs = concentrazione rappresentativa nel mezzo sorgenteTR = obiettivo di rischio per gli effetti cancerogeni R = valore del rischio cancerogeno THI = indice di rischio obiettivo per gli effetti tossiciHI = valore dell’ indice di rischio per il percorso

3737


Approccio multilivello Approccio multilivello

LIVELLO 2 (TIER 2)conservativo

• stima del stima del rischio sito-specificorischio sito-specifico per bersagli on- per bersagli on-site e off-site; site e off-site;

• valore di concentrazione in corrispondenza del valore di concentrazione in corrispondenza del bersaglio (punto di esposizione) e dati sito bersaglio (punto di esposizione) e dati sito specifici e di esposizione;specifici e di esposizione;

• uso di uso di modelli analiticimodelli analitici

LIVELLO 1 (TIER 1) estremamente conservativo

• stima del stima del rischio genericorischio generico per bersagli on-site; per bersagli on-site;• valore di concentrazione in corrispondenza valore di concentrazione in corrispondenza

della sorgente di contaminazione e della sorgente di contaminazione e identificazione dei potenziali ricettori identificazione dei potenziali ricettori

LIVELLO 3 (TIER 3) moderatamente conservativo

• stima del stima del rischio sito-specificorischio sito-specifico per bersagli on- per bersagli on-site e off-site site e off-site

• valore di concentrazione in corrispondenza del valore di concentrazione in corrispondenza del bersaglio (punto di esposizione) e bersaglio (punto di esposizione) e dettagliati dettagliati dati sito specifici e di esposizione;dati sito specifici e di esposizione;

• uso di uso di modelli numerici e/o statisticimodelli numerici e/o statistici

3838


Approccio multilivello Approccio multilivello

Efficacia economicaEfficacia economica

Num dei dati ed indagini Num dei dati ed indagini richiesterichieste

TIER 1TIER 1 TIER 2TIER 2 TIER 3TIER 3

Grado di protezione della salute Grado di protezione della salute dell’uomo e dell’ambientedell’uomo e dell’ambiente

Risorse necessarieRisorse necessarie

Assunzioni conservativeAssunzioni conservative

3939


Sistema suolo/sottosuoloSistema suolo/sottosuolo

Suolo: porzione più superficiale dei Suolo: porzione più superficiale dei materiali geologici:materiali geologici:– Continua trasformazione dei materiali Continua trasformazione dei materiali

litologici, rocce o sedimenti sciolti in seguito a:litologici, rocce o sedimenti sciolti in seguito a: Fattori chimico-fisici: azione combinata di agenti Fattori chimico-fisici: azione combinata di agenti

erosivi meccanicierosivi meccanici Agenti biologici: azione di microrganismi, piante e Agenti biologici: azione di microrganismi, piante e

animalianimali

Sottosuolo: parte più profonda composta Sottosuolo: parte più profonda composta da materiali litologici inalteratida materiali litologici inalterati

4040


Sistema suolo/sottosuoloSistema suolo/sottosuolo

Sezione verticale:Sezione verticale:– Zona superficiale insaturaZona superficiale insatura (di aerazione o vadosa): (di aerazione o vadosa):

i fluidi presentano movimenti essenzialmente i fluidi presentano movimenti essenzialmente verticali dovuti alla forza di gravità (percolazione)verticali dovuti alla forza di gravità (percolazione)

– Zona di saturazioneZona di saturazione: l’acqua presenta un : l’acqua presenta un movimento orizzontale determinato da differenze movimento orizzontale determinato da differenze di carico idraulicodi carico idraulico

In virtù della presenza delle tre fasi (solido, In virtù della presenza delle tre fasi (solido, liquido e gassoso) il suolo rappresenta:liquido e gassoso) il suolo rappresenta:– Un supporto a cui gli inquinanti possono assorbirsiUn supporto a cui gli inquinanti possono assorbirsi– Il mezzo poroso nel quale gli inquinanti possono Il mezzo poroso nel quale gli inquinanti possono

circolare con le acque di percolazione e con le circolare con le acque di percolazione e con le acque sotterraneeacque sotterranee

4141


Fasi del suoloFasi del suolo

Costituenti dei suoli

liquidi, solidi e gassosi

Acque di percolazione

Acque sotterranee

Sostanza

organica

Sostanza

inorganica

Atmosfera

nei pori

Acidi umici

Escreti radicali

Particelle argillose, limose, sabbiose, ghiaie, minerali

4242


Sistema suolo-sottosuoloSistema suolo-sottosuolo

La complessità del sistema suolo-La complessità del sistema suolo-sottosuolo si riflette nel comportamento e sottosuolo si riflette nel comportamento e nell’evoluzione dei contaminanti nel suolo, nell’evoluzione dei contaminanti nel suolo, che determinano, a loro volta, l’impatto che determinano, a loro volta, l’impatto reale che l’inquinamento ha reale che l’inquinamento ha sull’ambiente, in termini di:sull’ambiente, in termini di:– estensione spazialeestensione spaziale– persistenza temporalepersistenza temporale– possibilità che arrivi a minacciare la salute possibilità che arrivi a minacciare la salute

dell'uomo o l’ecosistemadell'uomo o l’ecosistema

4343


Caratteristiche ambientali degli Caratteristiche ambientali degli inquinantiinquinanti L’impatto di un contaminante sull’ambiente L’impatto di un contaminante sull’ambiente

dipende dalle sue proprietà chimico-fisiche oltre dipende dalle sue proprietà chimico-fisiche oltre che, ovviamente, dalla sua tossicità. che, ovviamente, dalla sua tossicità.

La mobilità è un fattore importante: i composti La mobilità è un fattore importante: i composti più mobili rappresentano un pericolo maggiore più mobili rappresentano un pericolo maggiore per la falda acquifera, quelli meno mobili per la falda acquifera, quelli meno mobili costituiscono un pericolo localizzato, ma più costituiscono un pericolo localizzato, ma più persistente.persistente.

Tra le proprietà chimico-fisiche di un Tra le proprietà chimico-fisiche di un contaminante, quella più rilevante è la solubilità contaminante, quella più rilevante è la solubilità in acqua, da cui dipende non solo la mobilità, ma in acqua, da cui dipende non solo la mobilità, ma anche la biodisponibilitàanche la biodisponibilità

4444


*NAPL: Non-Acqueous-Phase Liquid; LNAPL: Light NAPL; DNAPL: Dense NAPL

Movimenti degli inquinanti nei Movimenti degli inquinanti nei comparti ambientalicomparti ambientali In superficie con l’acqua piovana, disciolti o In superficie con l’acqua piovana, disciolti o

trascinati con i detriti.trascinati con i detriti. Nell’atmosfera, portati dai movimenti Nell’atmosfera, portati dai movimenti

convettivi o dal vento, in forma di vapore o di convettivi o dal vento, in forma di vapore o di polvere.polvere.

Se fluidi, percolando direttamente verso il Se fluidi, percolando direttamente verso il basso fino alla superficie della falda (LNAPL) o basso fino alla superficie della falda (LNAPL) o al fondo (DNAPL)*.al fondo (DNAPL)*.

Verso il sottosuolo e la falda, disciolti nelle Verso il sottosuolo e la falda, disciolti nelle acque meteoriche che si infiltrano nel terreno.acque meteoriche che si infiltrano nel terreno.

Con l’acqua di falda, in soluzione o come Con l’acqua di falda, in soluzione o come prodotto liberoprodotto libero

4545


Comportamento dei contaminantiComportamento dei contaminanti

La maggior parte dei modelli che descrivono il comportamento dei contaminanti nel sottosuolo è basata sostanzialmente su due tipi di fenomeni:– la partizione di equilibrio (o quasi) del contaminante

tra le varie fasi del suolo (aria, acqua, particelle solide, carbonio organico, fase libera);

– il movimento di queste fasi per diffusione e per advezione idrodinamica.

A questi fenomeni può poi aggiungersi l’eventuale trasformazione/ degradazione chimica o biochimica del contaminante nel tempo

4646


Migrazione dei contaminantiMigrazione dei contaminanti

I movimenti e la migrazione di un I movimenti e la migrazione di un contaminante nel suolo sono dovuti a due contaminante nel suolo sono dovuti a due tipi di fenomeni:tipi di fenomeni:– movimenti microscopici di diffusione molecolare, movimenti microscopici di diffusione molecolare,

importante per piccole distanze (o in assenza di importante per piccole distanze (o in assenza di altra causa di movimento) (accumulo di altra causa di movimento) (accumulo di spostamenti casuali a media nulla)spostamenti casuali a media nulla)

– i movimenti che seguono che seguono le leggi i movimenti che seguono che seguono le leggi dell’idrodinamica, importanti per grandi distanze dell’idrodinamica, importanti per grandi distanze (le forze presenti danno una velocità al fluido)(le forze presenti danno una velocità al fluido)

4747


Migrazione degli inquinanti in Migrazione degli inquinanti in faldafalda Il contaminante disciolto si muove con Il contaminante disciolto si muove con

l’acqua di falda, ma il suo moto può l’acqua di falda, ma il suo moto può essere molto più lento di quello essere molto più lento di quello dell’acqua, per effetto dell’adsorbimento dell’acqua, per effetto dell’adsorbimento al suolo, che trattiene il contaminante e al suolo, che trattiene il contaminante e non gli permette di avanzare fino a che non gli permette di avanzare fino a che non si sia adsorbita la quantità che non si sia adsorbita la quantità che compete all’equilibrio di partizione. Il compete all’equilibrio di partizione. Il rallentamento è tanto maggiore quanto rallentamento è tanto maggiore quanto più grande è kpiù grande è kdd..

4848


Migrazione degli inquinanti in Migrazione degli inquinanti in faldafalda L’avanzamento del contaminante con

l’acqua di falda non può essere uniforme, a causa della struttura porosa della falda (su piccola scala), e a causa delle disomogeneità del sottosuolo (su scala maggiore).

Questi fenomeni, uniti alla diffusione molecolare, danno luogo alla dispersione idrodinamica, che sparpaglia il contaminante anche nelle direzioni perpendicolari a quella media di avanzamento, diluendo e allargando lentamente il pennacchio (plume) di contaminazione

4949


Attenuazione naturaleAttenuazione naturale

L’avanzamento del pennacchio di contaminazione L’avanzamento del pennacchio di contaminazione nella falda è di regola accompagnato da una nella falda è di regola accompagnato da una diminuzione della sua concentrazione (attenuazione diminuzione della sua concentrazione (attenuazione naturale) per cause fisiche (dispersione e/o lenta naturale) per cause fisiche (dispersione e/o lenta evaporazione attraverso il suolo insaturo verso evaporazione attraverso il suolo insaturo verso l’atmosfera) e processi chimici di trasformazione e l’atmosfera) e processi chimici di trasformazione e degradazionedegradazione

Per le specie organiche sono particolarmente Per le specie organiche sono particolarmente importanti i processi mediati dai microrganismi importanti i processi mediati dai microrganismi naturalmente presenti nel suolo o nella falda, che naturalmente presenti nel suolo o nella falda, che possono utilizzare i composti organici come fonte di possono utilizzare i composti organici come fonte di energia o di carbonio, trasformandoli in altre specie energia o di carbonio, trasformandoli in altre specie chimiche, spesso fino alla loro completa chimiche, spesso fino alla loro completa mineralizzazione per dare COmineralizzazione per dare CO22 e acqua e acqua

5050


Processi che influenzano la mobilità Processi che influenzano la mobilità delle sostanze inquinantidelle sostanze inquinanti Parametri e processi Parametri e processi

idrodinamici:idrodinamici:– Caratteristiche delle Caratteristiche delle

roccerocce– PermeabilitàPermeabilità– Gradiente idraulicoGradiente idraulico

Processi abiotici:Processi abiotici:– AssorbimentoAssorbimento– Scambio ionicoScambio ionico– PrecipitazionePrecipitazione– IdrolisiIdrolisi– VolatilizzazioneVolatilizzazione

Processi bioticiProcessi biotici– Aerobici e anaerobiciAerobici e anaerobici

5151


Dati geologici di interesseDati geologici di interesse Successione stratigrafica degli orizzonti Successione stratigrafica degli orizzonti

geologicigeologici Caratteristiche litologicheCaratteristiche litologiche Spessore, profondità e continuità laterale Spessore, profondità e continuità laterale

di ogni strato a differente permeabilitàdi ogni strato a differente permeabilità Presenza di elementi strutturali e tettoniciPresenza di elementi strutturali e tettonici

5252


Dati idrogeologici di interesseDati idrogeologici di interesse Meccanismi di alimentazione degli strati Meccanismi di alimentazione degli strati

saturisaturi Assetto dei principali strati idrogeologici Assetto dei principali strati idrogeologici

(strato insaturo, strato saturo, base (strato insaturo, strato saturo, base impermeabile, ulteriori strati profondi)impermeabile, ulteriori strati profondi)

Caratteristiche idrauliche dei principali strati Caratteristiche idrauliche dei principali strati idrogeologici:idrogeologici:– PermeabilitàPermeabilità– Velocità e direzione di flussoVelocità e direzione di flusso– Fluttuazioni stagionali del livello delle acque Fluttuazioni stagionali del livello delle acque

sotterraneesotterranee

Caratteristiche di permeabilitàCaratteristiche di permeabilità Tipi di rocciaTipi di roccia

Formazioni idrogeologiche permeabiliFormazioni idrogeologiche permeabiliGhiaie, sabbie, franche medie e Ghiaie, sabbie, franche medie e grossolane, calcari fessurati, rocce grossolane, calcari fessurati, rocce vulcaniche fessuratevulcaniche fessurate

Formazioni idrogeologiche Formazioni idrogeologiche impermeabiliimpermeabili Argille, limi, marne, scistiArgille, limi, marne, scisti

Formazioni idrogeologiche Formazioni idrogeologiche semipermeabilisemipermeabili

Argille sabbiose, sabbie molto fini, Argille sabbiose, sabbie molto fini, sabbie limose o limoso-argillosesabbie limose o limoso-argillose

5353


Parametri fisiciParametri fisici

GranulometriaGranulometria Peso dell’unità di volume totalePeso dell’unità di volume totale Peso di volume della parte solidaPeso di volume della parte solida Densità relativaDensità relativa Peso dell’unità di volume del terreno Peso dell’unità di volume del terreno

seccosecco PorositàPorosità Contenuto idrico-umiditàContenuto idrico-umidità Permeabilità dell’ariaPermeabilità dell’aria

5858


Chimica delle superficiChimica delle superfici Caratteristiche superficiali delle fasi solideCaratteristiche superficiali delle fasi solide

– Area superficialeArea superficiale– Cariche elettriche superficialiCariche elettriche superficiali– Contenuto di sostanza organicaContenuto di sostanza organica

Coefficiente di ripartizione solido/liquidoCoefficiente di ripartizione solido/liquido

Coefficiente di ripartizione in carbonio Coefficiente di ripartizione in carbonio organicoorganico

soluzione in conc.suolo sul conc.

Kd

oc

doc f

KK

6161


ma solo se è in quantità sufficiente (> Csat)

Partizione Partizione

Le interazioni di un singolo contaminante con il suolo possono essere schematizzate con la presenza nel terreno in 4 fasi distinte:– come soluto, nell’acqua dei pori del suolo

(macroscopici e microscopici)– come vapore, nell’aria dei pori del suolo– adsorbito al suolo (se è inorganico o polare) o

al carbonio organico del suolo (se il contaminante è organico)

– in forma libera

soluto

vapore

adsorbito

fase libera

6262


Partizione Partizione Quando è in piccole concentrazioni (< CSAT), il contaminante si Quando è in piccole concentrazioni (< CSAT), il contaminante si

suddivide fra soluto, vapore e adsorbito secondo rapporti fissati suddivide fra soluto, vapore e adsorbito secondo rapporti fissati dalle costanti di partizionedalle costanti di partizione

L’equilibrio tra il soluto nell’acqua e il vapore nell’aria dei pori è L’equilibrio tra il soluto nell’acqua e il vapore nell’aria dei pori è fissata dalla costante di Henry, H: Cvap= H·Csolfissata dalla costante di Henry, H: Cvap= H·Csol

La partizione tra soluto e fase adsorbita è determinata dalla La partizione tra soluto e fase adsorbita è determinata dalla costante kcostante kdd: Cads=kd· Csol: Cads=kd· Csol– per le sostanze organiche kd = kOC • fOC dove kOC è la costante di per le sostanze organiche kd = kOC • fOC dove kOC è la costante di

partizione carbonio organico/acqua (specifica del contaminante), e partizione carbonio organico/acqua (specifica del contaminante), e fOC è la frazione di carbonio organico nel suolo.fOC è la frazione di carbonio organico nel suolo.

– metalli e organici polari, invece, si adsorbono direttamente al suolo; la metalli e organici polari, invece, si adsorbono direttamente al suolo; la kd può dipendere dal pH.kd può dipendere dal pH.

– l’assorbimento può non essere lineare, e seguire isoterme del tipo l’assorbimento può non essere lineare, e seguire isoterme del tipo Langmuir o Freundlich, o altre. Langmuir o Freundlich, o altre.

Alla CSAT, il soluto raggiunge la solubilità nell’acqua e il vapore Alla CSAT, il soluto raggiunge la solubilità nell’acqua e il vapore raggiunge la tensione di vapore nell’aria dei pori. Al di sopra di raggiunge la tensione di vapore nell’aria dei pori. Al di sopra di questa concentrazione, il contaminante può essere contenuto in questa concentrazione, il contaminante può essere contenuto in fase libera; soluto, vapore e quantità adsorbita non aumentano fase libera; soluto, vapore e quantità adsorbita non aumentano piùpiù

6363


Classi di composti rilevantiClassi di composti rilevanti

Sostanze Sostanze non reattivenon reattive: : – si muovono con le acque di percolazione e le si muovono con le acque di percolazione e le

acque sotterraneeacque sotterranee– influenzate dalle reazioni di assorbimento e influenzate dalle reazioni di assorbimento e

scambioscambio– se volatili possono trasferirsi nella fase se volatili possono trasferirsi nella fase

atmosfericaatmosferica Sostanze Sostanze reattivereattive::

– soggette a fenomeni di migrazionesoggette a fenomeni di migrazione– reazioni di tipo chimico e biologicoreazioni di tipo chimico e biologico

6464


Classi di composti rilevantiClassi di composti rilevanti

MetalliMetalli Prodotti petroliferiProdotti petroliferi IPAIPA Solventi aromaticiSolventi aromatici Solventi cloruratiSolventi clorurati Fenoli e cloro fenoliFenoli e cloro fenoli PCB, PCDD, PCDFPCB, PCDD, PCDF

6565


Proprietà chimico-fisiche di idrocarburi Proprietà chimico-fisiche di idrocarburi presenti nel petroliopresenti nel petrolio

CompostoCompostoPeso Peso

molecolarmolecolaree

Densità Densità relativarelativa

Solubilità Solubilità (mg/l)(mg/l)

Punto di Punto di ebollizionebollizion

ee

Pressione Pressione di vapore di vapore

(atm)(atm)

PentanoPentano 72.1572.15 0.6260.626 360360 3636 430430

DecanoDecano 142.28142.28 0.730.73 0.0090.009 173173 2.72.7

BenzeneBenzene 78.1178.11 0.8780.878 17501750 80.180.1 7676

TolueneToluene 92.192.1 0.8670.867 535535 110.8110.8 2222

o-xileneo-xilene 106.17106.17 0.880.88 175175 144.4144.4 55

6666


Proprietà chimico-fisiche degli Proprietà chimico-fisiche degli inquinantiinquinanti SolubilitàSolubilità DensitàDensità

– LNAPL (Light Non Aqueous Phase Liquid)LNAPL (Light Non Aqueous Phase Liquid)– DNAPL (Dense Non Aqueous Phase Liquid)DNAPL (Dense Non Aqueous Phase Liquid)

Coefficiente ottanolo/acquaCoefficiente ottanolo/acqua

Pressione di vaporePressione di vapore Costante di HenryCostante di Henry

acqua in conc.ottanolo in conc.

Kow

iw

iH C

PK

6868


Alcune proprietà chimico-fisiche di Alcune proprietà chimico-fisiche di inquinanti organiciinquinanti organici

CompostoComposto Solubilità (mg/l)Solubilità (mg/l) Densità Densità relativarelativa** KKowow PPvv (mmHg) (mmHg)

BenzeneBenzene 17501750 0.8790.879 130130 76-9576-95

TolueneToluene 535535 0.8660.866 130130 2828

NaftaleneNaftalene 3232 1.1451.145 28002800

Benzo(a)pireneBenzo(a)pirene 0.00070.0007 1.351.35 11500001150000

Tetracloruro di CTetracloruro di C 757757 1.5941.594 440440

Cloruro di metileCloruro di metile 2000020000 1.3661.366 1919 349349

TricolometanoTricolometano 82008200 1.491.49 9393

Cis-1,2-dicloroetileneCis-1,2-dicloroetilene 35003500 1.271.27 55

TricloroetileneTricloroetilene 11001100 1.4661.466 240240 5858

TetracloroetileneTetracloroetilene 150150 1.6311.631 390390 1414

EtilbenzeneEtilbenzene 152152 0.8670.867 14001400 1010

Cloruro di vinileCloruro di vinile 26702670 0.9080.908 2424 240 (-40°C)240 (-40°C)

ClorobenzeneClorobenzene 466466 1.1061.106 690690

EsaclorobenzeneEsaclorobenzene 0.0060.006 2.0442.044 170000170000

PentaclorofenoloPentaclorofenolo 1414 1.9781.978 100000100000

*valori a 20°C riferiti all’acqua a 4°C*valori a 20°C riferiti all’acqua a 4°C

6969


Biodegradabilità dei composti Biodegradabilità dei composti organiciorganici Completa conversione a composti finali Completa conversione a composti finali

inorganiciinorganici Modifica parziale della molecolaModifica parziale della molecola

METABOLITI PIÙ O MENO TOSSICI DEL COMPOSTO DA CUI

ORIGINANO

7070


Biodegradabilità dei composti Biodegradabilità dei composti organiciorganici Fattori ambientali che influenzano la Fattori ambientali che influenzano la

biodegradazione:biodegradazione:– pHpH– temperaturatemperatura– processi di assorbimento sulle superfici solideprocessi di assorbimento sulle superfici solide– popolazioni microbiche presentipopolazioni microbiche presenti– contenuto di umiditàcontenuto di umidità– contenuto di ossigenocontenuto di ossigeno– presenza di altri elettron-accettori (in presenza di altri elettron-accettori (in

condizioni anaerobiche)condizioni anaerobiche)– presenza di altri composti biodegradabilipresenza di altri composti biodegradabili– concentrazione della sostanza tossicaconcentrazione della sostanza tossica

7171


Biodegradabilità dei composti Biodegradabilità dei composti organiciorganici Microrganismi indigeni autoctoni sono gli Microrganismi indigeni autoctoni sono gli

agenti più attiviagenti più attivi Comunità naturali di microrganismi Comunità naturali di microrganismi

altamente versatilialtamente versatili Comunità di funghi attive nella Comunità di funghi attive nella

degradazione di composti organici degradazione di composti organici complessicomplessi

Ottimizzazione delle condizioni Ottimizzazione delle condizioni influenzando i parametri ambientaliinfluenzando i parametri ambientali

7272


Distribuzione dei contaminantiDistribuzione dei contaminanti

Risultato di più processi chimico-fisici attivi Risultato di più processi chimico-fisici attivi contemporaneamente (solubilizzazione, contemporaneamente (solubilizzazione, volatilizzazione, assorbimento, volatilizzazione, assorbimento, degradazione)degradazione)

Le proprietà chimico-fisiche di una sostanza Le proprietà chimico-fisiche di una sostanza inquinante determinano la sua tendenza a inquinante determinano la sua tendenza a trasferirsi sulla fase solida, restare in trasferirsi sulla fase solida, restare in soluzione o volatilizzaresoluzione o volatilizzare

Indispensabile conoscere le modalità di Indispensabile conoscere le modalità di distribuzione dei contaminanti tra le fasi per distribuzione dei contaminanti tra le fasi per impostare le attività di bonificaimpostare le attività di bonifica

7373



Metalli presenti nelle seguenti forme:Metalli presenti nelle seguenti forme:– Dissolti in soluzione: è importante definire la Dissolti in soluzione: è importante definire la

speciazione che varia con il pH e con la speciazione che varia con il pH e con la presenza di ligandi organicipresenza di ligandi organici

– Assorbiti alla superficie di solidi minerali Assorbiti alla superficie di solidi minerali inorganici o alla sostanza organica con legame inorganici o alla sostanza organica con legame di tipo chimico fortedi tipo chimico forte

7474



Contaminanti organici presenti nelle seguenti Contaminanti organici presenti nelle seguenti forme:forme:– Dissolti in soluzioneDissolti in soluzione– Assorbiti sulle superfici solide con un legame di tipo sia Assorbiti sulle superfici solide con un legame di tipo sia

fisico che chimicofisico che chimico– Assorbiti alla sostanza organica che ricopre le particelle Assorbiti alla sostanza organica che ricopre le particelle

con legame prevalentemente fisicocon legame prevalentemente fisico– Come liquido immiscibile trattenuto dalla forza di Come liquido immiscibile trattenuto dalla forza di

capillaritàcapillarità– Come vapore nell’aria dei poriCome vapore nell’aria dei pori– Come prodotto puro galleggiante (LNAPL) o come fase Come prodotto puro galleggiante (LNAPL) o come fase

organica depositata sul fondo dell’acquifero (DNAPL)organica depositata sul fondo dell’acquifero (DNAPL)

7575



Il contaminante organico si ripartisce tra Il contaminante organico si ripartisce tra le fasi:le fasi:– Volatilizza in fase di vapore nei pori occupati Volatilizza in fase di vapore nei pori occupati

da ariada aria– Ricopre completamente le particelle se è Ricopre completamente le particelle se è

presente come fase organica separatapresente come fase organica separata– Si assorbe sulla superficie delle particelle Si assorbe sulla superficie delle particelle

solide o rimane dissolto nella fase liquida solide o rimane dissolto nella fase liquida presente nei poripresente nei pori

7676


Ripartizione tra le fasi per una Ripartizione tra le fasi per una sostanza inquinante volatilesostanza inquinante volatile

Atmosfera

del suolo

dispersione in aria

Acque sotterraneeFasi solide del suolo:

minerali kd; organiche Koc

S, Kd, Koc

PvKH

7777

BONIFICA DEI SITI CONTAMINATIBONIFICA DEI SITI CONTAMINATIRipartizione tra le fasi per una sostanza Ripartizione tra le fasi per una sostanza presente anche come fase organica presente anche come fase organica separataseparata

Atmosfera

del suolo

dispersione in aria

Acque sotterraneeFasi solide del suolo:

minerali kd; organiche KocS, Kd, Koc

PvKH

NAPL

Kd, KocS

7878


Volume della contaminazione e Volume della contaminazione e migrazione dei contaminantimigrazione dei contaminanti Distribuzione di una sostanza inquinante Distribuzione di una sostanza inquinante

nelle matrici ambientalinelle matrici ambientalisversamento

Flusso delle acque sotterranee Fase

dissolta

Pennacchio contaminato

acquifero

Substrato impermeabile

Superficie piezometrica volatilizzatovolatilizzato

insaturo

Assorbito sul solido

7979


percolazione

LNAPL DNAPL

prodotto libero

8080


Distribuzione tra le fasi di una miscela Distribuzione tra le fasi di una miscela petroliferapetrolifera

FaseFase% di volume di % di volume di

matrice matrice contaminatocontaminato

% di benzina% di benzina

Prodotto Prodotto liberolibero 11 6262

Assorbito al Assorbito al suolosuolo 2020 3333

Dissolto in Dissolto in acquaacqua 7979 1-51-5

VaporeVapore -- <1<1

8181


Fattore di ritardoFattore di ritardo

Fattore semiempirico Fattore semiempirico usato per stimare le usato per stimare le velocità di migrazione velocità di migrazione di una sostanza di una sostanza dissolta nelle acque dissolta nelle acque sotterraneesotterranee

c

gw

V

VR

c

dKR

1

RR MobilitàMobilità CompostoComposto

1.4-1.4-2.02.0 ElevataElevata Fenoli, alcoli, Fenoli, alcoli,

acetoneacetone

3-63-6 AltaAlta TCA, TCE, TCA, TCE, benzenebenzene

9-209-20 IntermediaIntermedia NaftalineNaftaline

40-40-100100 BassaBassa PirenePirene

>100>100 NullaNulla PCB, PCB, diossinediossine

8282



Per composti apolari e scarsamente Per composti apolari e scarsamente solubili l’aumentare della sostanza solubili l’aumentare della sostanza organica naturale provoca un aumento di organica naturale provoca un aumento di R, in quanto facilita la formazione di R, in quanto facilita la formazione di legami di tipo fisico che rallentano la legami di tipo fisico che rallentano la migrazione del contaminatemigrazione del contaminate

CompostoCompostoContenuto in carbonio organico Contenuto in carbonio organico

(%)(%)

0.01-0.020.01-0.02 0.001-0.010.001-0.01 < 0.001< 0.001

TCATCA RR 3.4-113.4-11 1.2-61.2-6 1-1.21-1.2

TCETCE RR 4-134-13 1.3-71.3-7 1-1.31-1.3

PCEPCE RR 9-139-13 1.8-161.8-16 1-1.81-1.8

8383



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Silvia Sbaffoni [email protected]

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