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Bonifica dei siti contaminati
di Emilio Luigi Zuccotti
La bonifica dei siti contaminati è una delle
più rilevanti problematiche emergenti nell’ambito degli interventi di
recupero e di risanamento ambientale.
Le aree interessate da inquinamento sono in
genere sede di: attività industriali con processi e lavorazioni per la
produzione di sostanze chimiche di varia natura, attività di servizio,
come ad esempio i distributori di carburante ed i depositi di
idrocarburi, impianti di trattamento e smaltimento rifiuti (abusivi o
non realizzati secondo gli standard normativi).
Vanno poi considerate le aree ove avvengono
sversamenti accidentali di sostanze inquinanti a causa di incidenti
stradali o errori operativi in fase di alimentazione di impianti.
Nelle aree interessate si rende quindi
necessario intervenire e provvedere alla bonifica dei terreni o alla
messa in sicurezza, al fine di prevenire il rischio di esposizione di
persone a sostanze pericolose per la salute, impedire la diffusione
della contaminazione nel suolo e nelle altre matrici ambientali e
definire la disponibilità dell’utilizzo futuro di tali aree per nuove
attività.
L'entrata in vigore del
D.Lgs. 3 aprile
2006, n. 152 ha determinato una profonda trasformazione in
materia di siti contaminati.
La definizione stessa di sito contaminato è
cambiata.
Si è passati da un approccio rigidamente
tabellare ad un metodo basato sulla valutazione del rischio sanitario
associato allo stato di contaminazione del sito.
La normativa attuale considera ancora dei
valori tabellari, definiti concentrazioni soglia di contaminazione (CSC),
al superamento dei quali il sito viene definito “potenzialmente
contaminato” e viene sottoposto allo studio di analisi di rischio
sanitario.
Secondo quanto disposto dal D.Lgs. 152/2006
per poter definire un sito “contaminato” è necessario che i valori di
concentrazione riscontrati siano superiori ai valori di concentrazione
soglia di rischio (CSR) determinati caso per caso tramite un'analisi di
rischio sanitario sito specifica.
Le norme in materia di bonifiche dei siti
contaminati sono contenute nel Titolo V della Parte quarta del D.Lgs.
152/2006 e in particolare in 15 articoli e 5 allegati;
Vengono introdotte le definizioni di sito
potenzialmente contaminato, sito non contaminato e sito contaminato;
inoltre vengono stabiliti i parametri ed i criteri di distinzione che
indirizzano le procedure amministrative ed operative.
In particolare vengono definite le concentrazioni soglia di
contaminazione (CSC), come livelli di contaminazione delle matrici
ambientali superati i quali è necessaria la caratterizzazione del sito e
l'esecuzione di un'analisi di rischio sito-specifica finalizzata al
calcolo delle concentrazioni soglia di rischio (CSR).
Le CSR rappresentano sia i livelli di contaminazione, superati i quali è
necessario procedere alla bonifica del sito, sia i valori obbiettivo
della bonifica stessa.
Come già descritto sopra la definizione stessa di “sito contaminato” è
in funzione del superamento delle CSR e non di un limite tabellare
mentre le CSC concorrono a definire i siti potenzialmente contaminati.
La caratterizzazione rappresenta le indagini
(sondaggi, piezometri, analisi chimiche etc.) condotte in un sito
contaminato o ritenuto potenzialmente tale, il cui scopo principale è
quello di definire l’assetto geologico e idrogeologico, verificare la
presenza o meno di contaminazione nei suoli e nelle acque e sviluppare
un modello concettuale del sito.
La progettazione ed esecuzione della
caratterizzazione ambientale per un sito potenzialmente contaminato
precede le seguenti fasi:
-
raccolta dei dati esistenti ed
elaborazione di un modello concettuale preliminare;
-
elaborazione del piano di investigazione
iniziale (indagini, campionamenti ed analisi in situ e di
laboratorio)
-
ulteriori indagini;
-
analisi dei risultati ed elaborazione di
un modello concettuale definitivo.
In particolare, il campionamento e le
successive analisi chimiche di terreni e acque sotterranee rivestono un
ruolo primario nella definizione dello stato di contaminazione di un
sito.
Per la formazione dei campioni di terreno
occorre seguire due criteri:
-
rappresentare la concentrazione delle
sostanze inquinanti per strati omogenei dal punto di vista
litologico;
-
prelevare separatamente ed in aggiunta
materiali che si distinguono per evidenze di inquinamento se di
spessore superiore ai 50 cm.
Sulla base di questi due criteri, da ogni
sondaggio, i campioni dovranno essere formati distinguendo almeno:
-
campione 1: da 0 a -1 m dal piano
campagna;
-
campione 2: 1 m che comprenda la frangia
capillare;
-
campione 3: 1 m nella zona intermedia
tra i due campioni precedenti.
Per le acque sotterranee si intende
rappresentativo il campionamento dinamico e quello statico qualora sia
necessario prelevare la fase separata di sostanze non miscibili.
Le modalità di formazione del campione di
terreno e di emissione del corrispondente certificato di analisi
prevedono lo scarto in campo della frazione superiore ai 2 cm e la
successiva vagliatura ai 2 mm; il sopravaglio rappresenta lo “scheletro
solido” mentre il “passante” è la frazione fine sulla quale viene
condotta l'analisi chimica.
Il risultato analitico delle analisi va tuttavia espresso sul peso
totale del campione ovvero dalla somma del peso dello “scheletro solido”
e del “passante”.
Tutti i risultati analitici ricavati
permettono di definire il modello concettuale del sito, il grado e
l’estensione della contaminazione nel sito.
Queste informazioni servono a definire
l’estensione dell’area da bonificare, i volumi di suolo contaminato, il
grado di inquinamento delle diverse matrici ambientali, le fonti della
contaminazione e i percorsi di migrazione delle sorgenti di
contaminazione.
L'analisi di rischio sanitario-ambientale
invece è attualmente lo strumento più avanzato di supporto alle
decisioni nella gestione dei siti contaminati che consente di valutare,
in via quantitativa, i rischi per la salute umana connessi alla presenza
di inquinanti nelle matrici ambientali.
Il punto di partenza per l’applicazione
dell’analisi di rischio è lo sviluppo del Modello Concettuale del Sito,
basato sull’individuazione e parametrizzazione dei tre elementi
principali:
-
la sorgente di contaminazione,
-
i percorsi di migrazione degli
inquinanti attraverso le matrici ambientali,
-
i bersagli o recettori della
contaminazione nel sito o nel suo intorno.
Si può determinare un rischio per la salute
umana unicamente nel caso in cui in un dato sito i tre elementi siano
presenti e collegati tra loro.
Deve essere prestata particolare attenzione
nella scelta delle sostanze di interesse da sottoporre ai calcoli di
analisi di rischio.
La scelta dei cosiddetti contaminanti
indice, desunti dai risultati della caratterizzazione deve tener conto
dei superamenti delle CSC, delle frequenze di questi superamenti, dei
livelli di tossicità e del grado di mobilità e persistenza nelle varie
matrici ambientali.
Al verificarsi di un evento potenzialmente
in grado di contaminare un sito o quando esista il sospetto di una
possibile contaminazione, il soggetto responsabile deve attivare le
misure d'emergenza atte a mitigare gli effetti dell'evento e avviare
un'indagine preliminare sui parametri oggetto dell'inquinamento.
Le risultanze dell'indagine vanno
confrontate con le rispettive CSC; se risultano inferiori, il
procedimento si chiude; se risultano superiori, il sito viene definito
potenzialmente contaminato.
L'iter amministrativo che ne deriva
coinvolge il soggetto responsabile e le pubbliche amministrazioni e
comporta la progettazione e l'esecuzione di un piano di
caratterizzazione finalizzato anche alla successiva applicazione della
analisi di rischio sito specifica.
Qualora le concentrazioni presenti in sito
siano inferiori ai risultati dell'analisi di rischio sito specifica (CSR)
non v'è obbligo di bonifica. Tuttavia il soggetto responsabile deve
proporre un piano di monitoraggio.
Se invece le concentrazioni presenti
risultano superiori alle CSR, il sito viene definito “contaminato“ e
l'obbligo di bonifica prevede l'elaborazione e la successiva messa in
atto di un progetto operativo finalizzato alla riconduzione ad
accettabilità del rischio connesso allo stato di contaminazione.
Le varie tipologie di intervento di bonifica
in relazione allo stato di contaminazione e di utilizzo del sito sono:
- messa in sicurezza d'urgenza: insieme di
interventi miranti a rimuovere le fonti primarie e secondarie, a
contenere la diffusione dei contaminanti ed impedirne il contatto
diretto con la popolazione.
Le principali tipologie di messa in sicurezza d'urgenza sono: la
rimozione di rifiuti, lo svuotamento delle vasche, la raccolta di
sostanze pericolose; il pompaggio di liquidi galleggianti sotterranei e
superficiali; l'installazione di recinzioni ed opere di contenimento; le
coperture e le impermeabilizzazioni temporanee.
Nel caso di adozione di queste tipologie di
intervento devono anche essere previste attività di monitoraggio.
- messa in sicurezza operativa: insieme di interventi applicati su siti
contaminati con attività produttive in esercizio.
Tali interventi sono finalizzati a minimizzare o ridurre il rischio per
la salute umana o ambientale attraverso il contenimento dei contaminanti
all'interno dei confini del sito, alla protezione delle matrici
ambientali, alla graduale eliminazione delle sorgenti inquinanti
secondarie medianti tecniche che siano compatibili con il proseguimento
delle attività produttive svolte nel sito.
Le principali tipologie di misure di messa
in sicurezza operativa sono suddivise in misure mitigative e in misure
di contenimento:
misure mitigative:
misure di contenimento:
-
misure di sbarramento di tipo passivo di
natura fisica o statica;
-
misure di sbarramento di tipo attivo di
natura idraulica o dinamica;
-
misure di sbarramento di tipo reattivo
di natura chimica.
bonifica e ripristino ambientale/messa in
sicurezza permanente: insieme di interventi che possono realizzarsi su
siti contaminati non interessati da attività produttive in esercizio al
fine di renderli fruibili per gli utilizzi previsti dagli strumenti
urbanistici.
La definizione degli obiettivi di bonifica/messa in sicurezza
permanente, determinati dall'analisi di rischio sito specifica, tiene
conto anche della specifica destinazione d'uso del sito.
Gli interventi sono classificati in tre
categorie:
-
interventi in-situ: effettuati senza
movimentazione o rimozione del suolo;
-
interventi ex-situ on site: con
movimentazione e rimozione dei materiali e suolo inquinato, ma con
trattamento nell'area del sito stesso e possibile riutilizzo.
-
interventi ex-situ off-site: con
movimentazione e rimozione dei materiali e suolo inquinato fuori dal
sito stesso, per avviare i materiali negli impianti di trattamento
autorizzati o in discarica.
Esistono poi degli interventi di bonifica
biologica nei quali si fa ricorso all’uso di inoculi costituiti da
microrganismi geneticamente modificati.
L'inquinamento da parte dei microinquinanti
organici in particolare è un grave problema ambientale che richiede una
decontaminazione dei siti inquinati attraverso interventi di bonifica
specifici al fine di recuperare i suddetti siti e minimizzare i rischi
per la salute dell'uomo.
Quando si parla di microinquinanti organici
ci si riferisce in particolare a composti organoclorurati come PCDD (polidiclorobenzodiossine),
PCDF (policlorodibenzofurani), PCB (policlorobifenili), insetticidi,
pesticidi, fenoli, aniline, ad aromatici come BTEX (Benzene, Toluene,
Etilbenzene e Xileni) e ad policiclici aromatici come gli IPA.
Queste sostanze sono molto stabili e vengono
degradate con estrema difficoltà, perciò si accumulano nell'ambiente.
Occorre perciò un’opera di bonifica per
eliminare le fonti di inquinamento e le sostanze inquinanti o quantomeno
ridurre le concentrazioni presenti nel suolo, nel sottosuolo, nelle
acque sotterranee e nelle acque superficiali.
Per quanto riguarda le matrici acquose i
contaminanti finiscono nei sedimenti o nel particolato per cui la
soluzione meno complessa è spesso rappresentata da una semplice
copertura dei sedimenti contaminati mediante terreni o sedimenti puliti
in modo da creare uno strato di barriera tra i contaminanti e il sistema
idrico.
In alcuni casi i sedimenti possono essere
dragati dal fondo del corpo acquatico ad una profondità al di sotto
della quale la concentrazione dei contaminati risulti accettabile.
Il sedimento contaminato può anche essere
ricoperto con sostanze come il carbonio attivo che svolgono una azione
detossificante.
Gli interventi di bonifica su un suolo si
dividono in trattamenti come spiegato in situ ed ex situ.
Tra gli interventi in situ abbiamo il Soil
vapor extraction (SVE), il Bioventing (lo strippaggio ad aria e vapore),
il Soil washing (lavaggio del suolo) e il Bioflushing (lavaggio
biologico).
Il SVE e il Bioventing consistono
nell'indurre un flusso d'aria all'interno della zona da sottoporre a
bonifica, in questo modo si verificano due processi: i composti volatili
vengono allontanati dal flusso di aria mentre quelli biodegradabili
vengono metabolizzati per mezzo dei processi di biodegradazione naturale
favoriti dal flusso di ossigeno.
La ventilazione può essere ottenuta mediante
pozzi di iniezione o di estrazione, si richiede anche una fornitura di
acqua per mantenere una certa umidità e nutrienti per i processi di
biodegradazione. Per questa tecnica poco costosa occorre valutare le
proprietà di flusso del terreno in particolare la permeabilità.
Lo strippaggio ad aria e vapore è efficace
per organici volatili.
Il Soil washing consiste nell'iniezione di
una soluzione di lavaggio che può essere acqua, acqua addizionata o un
solvente organico seguita da un'estrazione ed è efficiente per
contaminazioni da BTEX, PCB, pesticidi e in parte anche per IPA.
La soluzione di lavaggio ha la funzione di
solubilizzare, emulsionare o modificare chimicamente i contaminanti; per
la rimozione di contaminati organici si utilizzano tensioattivi.
Il Bioflushing invece sfrutta il metabolismo
di microrganismi associata all'azione di un surfatante come ad esempio
sempre un tensioattivo che riduce l'intensità delle interazioni tra la
fase solida e le molecole contaminanti.
Tra i trattamenti ex situ abbiamo invece:
incenerimento, messa in discarica, lavaggio con solventi, metodi
biologici di compostaggio e trattamenti a cumuli (biopile).
Con il metodo delle biopile si dispone il
terreno contaminato in cumuli all'interno dei quali mediante tubazioni
vengono introdotti aria e sostanze nutrienti in modo da ottimizzare le
condizioni dei microrganismi che attuano la degradazione biologica.
Il compostaggio prevede la miscelazione del
terreno da bonificare con materiali come legno o residui di piante,
cellulosa che vengono addizionati per assorbire acqua e permettere al
contempo che l’aria penetri.
La presenza dei microrganismi viene
garantita facendo ricircolare parte del materiale trattato sul materiale
da trattare.
La bioremediation ovvero la decontaminazione
attraverso le proprietà degradative di batteri indigeni già adattati
alla sopravvivenza nel suolo contaminato è comunque il metodo più
efficace per rimuovere gli inquinanti e consentire il riutilizzo del
suolo.
I microrganismi trasformano il materiale
organico in parte in biomassa e in parte in anidride carbonica e acqua
ovvero mineralizzano il substrato.
I vantaggi della bioremediation sono i costi
contenuti, bassi consumi energetici, terreni bonificati biologicamente
attivi e scarsi rischi di inquinamento di acqua e atmosfera circostante.
Gli svantaggi derivano dalla necessità di continui controlli delle
condizioni ambientali affinché siano favorevoli all'attività dei
microrganismi.
In particolare bisogna controllare
l'ossigeno, l'umidità, i nutrienti, il pH , la temperatura e il TOC
(Carbonio organico totale).
Concluso l’intervento di bonifica vengono
eseguiti dei controlli finalizzati alla certificazione di avvenuta
bonifica.
Le certificazioni vengono rilasciate dalle
Province a seguito di apposite relazioni tecniche eseguite dalle ARPA
(Agenzie regionali per la protezione dell’ambiente) che accertano non
solo il raggiungimento degli obiettivi ma anche la conformità degli
interventi realizzati al progetto stesso.
Esiste poi un’anagrafe dei siti contaminati
costantemente aggiornato che contiene: l'elenco dei siti sottoposti ad
intervento di bonifica e ripristino ambientale nonché degli interventi
realizzati nei siti medesimi; l’individuazione dei soggetti cui compete
la bonifica; gli enti pubblici di cui la Regione intende avvalersi, in
caso d’inadempienza dei soggetti obbligati, ai fini dell’esecuzione
d’ufficio.
Emilio Luigi Zuccotti |
