BONIFICHE, UN APPROCCIO OMOGENEO PER IL SOIL GAS - Arpae Emilia ...
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ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
BONIFICHE, UN APPROCCIO
OMOGENEO PER IL SOIL GAS
UN GRUPPO DI LAVORO SNPA HA ELABORATO UN APPROCCIO METODOLOGICO CONDIVISO PER
IL MONITORAGGIO DEL SOIL GAS NEI PROCEDIMENTI DI BONIFICA. L’OBIETTIVO È UNIFORMARE
LE MODALITÀ DI ESECUZIONE DI INDAGINI, CAMPIONAMENTI, ANALISI E UTILIZZO DEI DATI.
IN QUESTO SERVIZIO RIPORTIAMO GLI ESITI DELLE SPERIMENTAZIONI.
Il monitoraggio delle matrici aeriformi (soil gas survey,
misure di flusso, monitoraggio dell’aria ambiente) è sempre I PARTECIPANTI AL GDL 9 BIS
più utilizzato nell’ambito dei procedimenti di bonifica
dei siti contaminati, sia in fase di caratterizzazione
ambientale, sia per l’esecuzione dell’analisi di rischio sito-
specifica, sia per la progettazione degli interventi.
Le Agenzie ambientali sono chiamate a esprimersi
(validare) sulla corretta esecuzione delle varie fasi
dell’intero processo, quali l’ubicazione dei punti di
indagine, le modalità di prelievo e le tecniche analitiche
per i campioni di aeriformi (gas interstiziali, aria indoor/
outdoor, flusso di vapori proveniente dal sottosuolo) e
l’utilizzo dei dati.
Alcune Agenzie si sono dotate di linee guida regionali per Ispra Arpae Emilia-Romagna
indirizzare tecnicamente lo svolgimento delle suddette Arpa Valle d’Aosta Arpa Toscana
Arpa Piemonte (coordinatore) Arpa Marche
attività, con peculiarità e approcci specifici. Arpa Lombardia Arpa Lazio
In tale contesto, è apparso necessario definire con dettaglio Arpa Veneto Arta Abruzzo
maggiore le attività relative alle matrici aeriformi, per le quali Arpa Friuli Venezia Giulia Arpa Campania
le modalità di esecuzione delle indagini, dei campionamenti, Arpa Liguria Arpa Puglia
delle analisi, nonché l’utilizzo dei dati sperimentali non
risultano al momento sufficientemente consolidate e presentano
differenze all’interno del sistema agenziale. - definizione delle sostanze da monitorare in fase vapore
A livello di Sistema nazionale di protezione dell’ambiente sulla base delle caratteristiche chimico/fisiche e in particolare
(Snpa), è stato pertanto istituito un Gruppo di lavoro della reale volatilità delle stesse
nazionale (Gdl 9 bis) “Procedura per la validazione da - definizione di soglie e di limiti di quantificazione da
parte degli enti di controllo dei dati derivanti dalle misure rispettare nella matrice soil gas compatibili con le tecniche
dirette di aeriformi (gas interstiziali, aria indoor/outdoor, analitiche e con le metodiche di campionamento disponibili
flusso di vapori proveniente dal sottosuolo) nell’ambito di - definizione delle modalità di utilizzo dei dati di
MONITORAGGIO SOIL GAS
siti sottoposti a procedura di bonifica”, con la finalità di monitoraggio nella procedura di Analisi di rischio e all’atto
definire una procedura condivisa a livello nazionale per la della chiusura del procedimento, tenendo conto anche
realizzazione dei presidi di monitoraggio, per il prelievo e dei protocolli disponibili (Iss-Inail, 2014 e Inail, 2014)
l’analisi dei campioni di aeriformi e per l’utilizzo dei dati relativi alle misure in aria ambiente nei siti contaminati.
di campo all’interno dei procedimenti di bonifica. I criteri e le procedure condivise sono stati inclusi, per gli
A partire da quanto già in essere a livello regionale, aspetti di competenza, anche nella nuova versione della
l’obiettivo di questo gruppo di lavoro è stato quello di banca dati Iss-Inail (2018).
pervenire a documenti tecnici che rappresentino un Vista la natura interdisciplinare delle attività del gruppo si
approccio metodologico condiviso per la realizzazione è stabilito di definire quattro sottogruppi tematici che, con
dei presidi di monitoraggio, per il prelievo e l’analisi dei esperti di settore hanno sviluppato i diversi aspetti tecnici, per
campioni di aeriformi e per l’utilizzo dei dati di campo poi riportare a sintesi in sede di riunione di gruppo plenaria
all’interno dei procedimenti di bonifica. gli elementi salienti derivanti dalle attività sperimentali.
I sottogruppi individuati sono i seguenti:
Il gruppo di lavoro ha previsto la partecipazione di - gruppo 1: Progettazione (compresi aspetti impiantistici)
numerose Agenzie e di Ispra. - gruppo 2: Attività di campo (aspetti del campionamento)
Il Gdl 9 bis ha inoltre collaborato – tramite Ispra – con Iss - gruppo 3: Determinazioni analitiche (aspetti di
e Inail per la condivisione di numerosi aspetti relativi al laboratorio)
monitoraggio degli aeriformi e in particolare: - gruppo 4: Utilizzo e validazione del dato.
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ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
rappresentatività dei dati e alla gestione
L’esperienze del sistema agenziale nelle attività di monitoraggio dell’incertezza associata alla variabilità
Le attività di sperimentazione per il monitoraggio delle matrici aeriformi spaziale e temporale delle misure.
nei siti contaminati hanno riguardato diverse tecniche di campionamento e
hanno consentito di trarre alcune conclusioni sugli aspetti critici in termini di Finalità delle attività
variabilità e confrontabilità. di sperimentazione
Le tecniche di campionamento degli
I
l monitoraggio delle matrici delle suddette attività, con peculiarità e aeriformi utilizzate nei siti contaminati
aeriformi (soil gas survey, misure approcci specifici sono differenti sia per tipologia, sia per
di flusso, monitoraggio dell’aria Nell’ambito delle attività del Gdl 9 bis di risultati ottenuti. Il soil gas survey, che
ambiente) è sempre più utilizzato Snpa sono state eseguite differenti attività consiste in un campionamento attivo dei
nell’ambito dei procedimenti di bonifica sperimentali, con il coinvolgimento di gas del suolo all’interno di un pozzetto
dei siti contaminati sia in fase di numerose Agenzie, al fine di confrontare attrezzato, permette di valutare le
caratterizzazione ambientale, sia per le diverse tecniche di monitoraggio e di concentrazioni dei composti volatili nel
l’esecuzione dell’analisi di rischio sito- campionamento e di raccogliere elementi suolo generalmente in corrispondenza
specifica, sia per la progettazione degli utili per superare le criticità connesse alla della sorgente di contaminazione oppure
interventi.
Le Agenzie sono chiamate a esprimersi
(validare) sulla corretta esecuzione
delle varie fasi dell’intero processo
quali l’ubicazione dei punti di indagine,
le modalità di prelievo e le tecniche
analitiche per i campioni di aeriformi
(gas interstiziali, aria indoor/outdoor, flusso
di vapori proveniente dal sottosuolo) e
l’utilizzo dei dati.
In tale contesto, diverse Agenzie si
sono dotate di linee guida regionali per
indirizzare tecnicamente lo svolgimento
LE ATTIVITÀ DEI SOTTOGRUPPI DI LAVORO
Attività gruppi 1 e 4 agli aspetti analitici, ha in primo luogo predisposto una
I gruppi 1 e 4 hanno individuato gli aspetti che richiedevano indagine conoscitiva sulle attività svolte dalle diverse agenzie
approfondimento, armonizzazione e aggiornamento delle in materia di analisi dei campioni di soil gas. In particolare:
diverse linee guida regionali esistenti. In particolare: - i tipi di supporto utilizzato per il campionamento (fiale
- identificazione delle tecniche di monitoraggio più idonee per desorbimento chimico, fiale per desorbimento termico,
sulla base degli obiettivi dell’indagine campioni diretti)
- requisiti minimi del campionamento ai fini della valutazione - le modalità di analisi (tecniche strumentali, condizioni
(in sinergia con il gruppo 2) operative, Lcl)
- definizione dei parametri analitici di interesse (in sinergia con - le modalità di integrazione e di calcolo delle sommatorie di
il gruppo 3) concentrazioni, in particolare per le frazioni Madep
- criteri di valutazione delle misure (in sinergia con il gruppo 2) - la strumentazione presente e disponibile all’interno delle
- modalità di utilizzo del dato nell’ambito dell’analisi di rischio diverse agenzie.
MONITORAGGIO SOIL GAS
sito-specifica
- valutazione delle misure effettuate nei siti con interventi di Successivamente sono stati avviati i seguenti filoni di attività:
bonifica in atto (P&T/SVE). - confronto tra i laboratori su campioni standard di idrocarburi
aromatici e composti clorurati, preparati in matrice (fiale a
Attività gruppo 2 desorbimento chimico e fiale a desorbimento termico) per
Il gruppo 2, incaricato di approfondire le attività relative al valutare:
campionamento, ha principalmente lavorato sulle attività di a) il recupero degli analiti sui due diversi supporti a partire da
sperimentazione necessarie a mettere a punto gli aspetti uno standard gassoso
salienti delle diverse metodologie di monitoraggio. Le attività b) confronto dei risultati fra le tecniche analitiche e fra i diversi
si sono concentrate prevalentemente su tre filoni: laboratori che hanno restituito il dato
- valutazione della variabilità delle misure mediante soil gas - confronto, programmazione e supporto analitico per le
survey nell’arco della giornata, variabilità giornaliera delle campagne sperimentali di campionamento (in sinergia con il
misure (in giorni diversi) gruppo 2):
- confrontabilità delle misure di flusso: a) analisi di campioni noti (fiale fortificate) da parte delle
a) con diversi supporti di campionamento: attivi (Canister, diverse Agenzie, con confronto dei risultati ottenuti
Fiale DS e Fiale DT), passivi (Radiello), da campo (Pid, GA e b) incontri tecnici per definire le modalità di analisi e di
flussimetro) elaborazione dei dati che possano produrre risultati omogenei
b) con diverse tipologie di camere: aperte dinamiche, chiuse fra le diverse agenzie
statiche non stazionarie e chiuse statiche - valutazione tecnico scientifica finalizzata ad aggiornare
- confronto linee di evidenza (campionamento falda, misure di l’elenco dei composti presenti in banca dati Iss-Inail,
soil gas, misure di flusso, misure in aria). individuando quelli che verosimilmente sono di interesse per
il percorso di “volatilizzazione” da suolo e da falda (in sinergia
Attività gruppo 3 con i gruppi 1-4).
Il gruppo 3, incaricato di approfondire le tematiche relative
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in prossimità del bersaglio. L’utilizzo monitoraggio spesso sono difficilmente di evidenza) al fine di consolidare gli
della camera di flusso (flux chamber) confrontabili, inoltre ognuna delle approcci attualmente in uso e rendere
invece permette di determinare il flusso tecniche presenta diverse limitazioni e/o realmente rappresentativi i risultati dei
di massa degli inquinanti volatili emessi criticità applicative e occorre effettuare, monitoraggi.
dal suolo. Infine, le misure in aria nei casi più complessi, un monitoraggio Nella tabella 1 sono rappresentati in
consentono di determinare l’effettiva integrato basato su più linee di evidenza. sintesi i diversi casi studio, illustrati in
concentrazione dei composti volatili Le attività di sperimentazione condotte dettaglio nei successivi contributi.
nell’aria ambiente (indoor o outdoor) alle hanno riguardato diverse tecniche A cura del Gdl 9 bis di Snpa
quali sono esposti i bersagli. di campionamento applicate anche
I risultati delle diverse tipologie di simultaneamente (approccio per linee
Tipologia Soggetti
Ubicazione Caratteristiche Finalità
monitoraggio coinvolti
Suolo profondo (>1 m da p.c.) Variabilità delle misure nell’arco della giornata
Soil gas survey da sonde
contaminato da idrocarburi Variabilità giornaliera delle misure (in giorni diversi) Arpa Piemonte (coordinatore)
Arquata Scrivia (AL) superficiali (2 m da p.c.)
Falda contaminata da idrocarburi, Confrontabilità delle misure con diversi supporti di Arpa Liguria
e profonde (4 m da p.c.)
Btexs, Mtbe campionamento (fiale DT e fiale DS)
Suolo insaturo e falda Variabilità delle misure nell’arco della giornata
Soil gas survey da sonde
Rivarolo Canavese (TO) (soggiacenza di circa 6 m da p.c.) Arpa Piemonte
superficiali (1,5 m da p.c.) Variabilità giornaliera delle misure (in giorni diversi)
Contaminati da solventi clorurati
Parametri funzionamento delle camere di flusso.
Confrontabilità delle misure di flusso: Arpae Emilia-Romagna
- con diversi supporti di campionamento (coordinatore)
(canister, fiale DT, fiale DS) Arpa Lombardia
Falda superficiale (soggiacenza Camere di flusso aperte dinamiche - con camere di flusso differenti per caratteristiche Arpa Piemonte
Ravenna variabile da 20 cm a 1,8 m da p.c.) Misure in aria ambiente (Radiello costruttive e di regolazione Ispra
contaminata da composti clorurati e canister) Ripetibilità delle misure nella stessa giornata (mattino- Chelab srl (Gruppo Mérieux
pomeriggio) e nelle 24 ore NutriSciences)
Variabilità spaziale delle misure di flusso Theolab spa (oggi Thearen srl)
Versalis
Confronto linee di evidenza (campionamento falda, misure
di flusso, misure in aria)
Variabilità spaziale e temporale delle concentrazioni e delle
misure
Confrontabilità delle misure di flusso:
- con diversi supporti di campionamento: attivi (canister, Arta Abruzzo e Ispra
Camere di accumulo fiale DS e fiale DT), passivi (Radiello), da campo (PID, GA e (coordinatori)
Falda superficiale flussimetro) Arpae Emilia-Romagna
Camere di flusso aperte dinamiche - con diverse tipologie di camere: aperte dinamiche, chiuse
(soggiacenza < 1 m da p.c.) Arpa Lombardia
Bussi sul Tirino (PE) contaminata da composti clorurati, Misure in aria ambiente (Radiello, statiche non stazionarie e chiuse statiche. Arpa Piemonte
idrocarburi, benzene, mercurio canister e sensori ad alta Determinazione di criteri di scelta dei punti di Thearen srl
risoluzione - geotalpa) campionamento tramite screening con strumentazione Ud’a-Disputer
portatile ad alta risoluzione West Systems srl
Confrontabilità delle misure di aria ambiente determinate
in laboratorio (canister e Radiello) e le misure di campo con
sensori a diversa sensibilità (geotalpa e flussimetro)
MONITORAGGIO SOIL GAS
Variabilità spaziale e temporale delle concentrazioni e delle
misure
Confrontabilità delle misure di flusso: Arpa Lombardia (coordinatore)
- con diversi supporti di campionamento (canister, fiale DT,
Soil gas survey da sonde Arpae Emilia-Romagna
fiale DS)
superficiali (1,3 m da p.c.) Arpa Piemonte
- tra due camere di flusso uguali per verificare la robustezza
Suolo insaturo e falda Arta Abruzzo
Camere di accumulo statiche e delle misure
Mantova (soggiacenza di circa 8 m da p.c.) Thearen srl
camere di flusso aperte dinamiche - con camere di flusso dinamiche differenti per
contaminati da idrocarburi e Btexs caratteristiche costruttive e di regolazione Chelab srl (Gruppo Mérieux
Misure in aria ambiente NutriSciences)
(Radiello e canister) - indicazioni qualitative fornite dalle camere di flusso West Systems srl
statiche rispetto a quelle dinamiche Copernico srl
- correlazioni con parametri atmosferici al contorno
Confronto linee di evidenza (campionamento falda, misure
di soil gas, misure di flusso, misure in aria)
Falda (soggiacenza 3,7 m da p.c.) Soil gas survey (sonda da 1,8 m Variabilità delle misure di gas interstiziali nel breve-medio Arpa Lombardia
Pavia contaminata da idrocarburi e Btexs da p.c.) periodo in relazione alle variazioni dei parametri atmosferici Copernico srl
Suolo superficiale e suolo profondo Soil gas survey da sonde Variabilità delle concentrazioni di soil gas a breve termine in
relazione alle variazioni dei parametri atmosferici Arpa Veneto
Maserada sul Piave (TV) (insaturo e saturo) contaminato da superficiali (0,5/1 m da p.c.) e
idrocarburi e Btexs Copernico srl
profonde (1,5/2,0 m da p.c.) Confronto linee di evidenza (misure di soil gas e misure di Thearen srl
Falda non contaminata flusso)
TAB. 1 MONITORAGGIO AERIFORMI
Sintesi dei casi studio più significativi effettuate nell’ambito del Gruppo di lavoro 9 bis del Snpa.
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ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
elevate, fino a oltre 3.700.000 µg/l, con due sonde, una a profondità di 4 metri
Le campagne di presenza di prodotto libero in falda. (campioni A) e una a profondità di 2
Rivarolo Canavese (TO) Attualmente è attivo un intervento metri (campioni B). I punti di interesse
e Arquata Scrivia (AL) di messa in sicurezza operativo, che sono quindi in totale 6.
comprende il pompaggio e il trattamento Nella prima giornata (5 aprile 2016) i
delle acque sotterranee, il pompaggio campionamenti sono stati eseguiti da Arpa
N
ell’ambito dei lavori del della fase libera o emulsionata, e un Piemonte, utilizzando fiale in carbone
Gruppo interagenziale 9 bis, programma di monitoraggio vapori. attivo sottoposte ad analisi in GC-MS
Arpa Piemonte ha promosso dopo desorbimento chimico.
la realizzazione di due campagne Il sito di Rivarolo Canavese, situato in zona I prelievi hanno avuto durata di circa 3 ore
sperimentali di misura di soil gas, in di pianura, ha sottosuolo prevalentemente e sono stati eseguiti contemporaneamente
collaborazione con Arpa Liguria. Le sabbioso ghiaioso. La soggiacenza della al soggetto esecutore della bonifica. Il
campagne erano finalizzate a verificare la falda è di circa 6 m da p.c. flusso di campionamento è stato di 0,1
stabilità nel tempo delle concentrazioni Dopo la rimozione delle sorgenti primarie litri/minuto per ciascun campione; il flusso
di soil gas misurate e a confrontare di contaminazione avvenuta nel 2011 complessivo prelevato dai pozzetti è stato
campioni di diversa durata analizzati con (vasche contenenti morchie oleose) è quindi di 0,2 litri/minuto.
diverse tecniche. Sono stati individuati stata avviata una attività di bonifica per I campionamenti sono stati preceduti da
due siti. Il primo è un deposito di la matrice acque sotterranee, tramite una fase di spurgo a un flusso di 0,2 litri/
carburanti situato ad Arquata Scrivia un sistema di air sparging rimasto in min, per una durata sufficiente a garantire
(AL), presso il quale è presente una funzione per circa 18 mesi. Attualmente il un ricambio di aria pari a 3 volte il
contaminazione da idrocarburi, mentre il parametro percloroetilene presenta valori volume della linea di campionamento
secondo sito si trova a Rivarolo Canavese compresi fra 1,5 e 28,6 µg/l. Le analisi di comprensiva del dreno.
(TO), nel sito dismesso di una azienda di soil gas evidenziano la presenza di diversi Nella seconda giornata (7 aprile 2016)
lavorazioni meccaniche, e presenta una inquinanti; il percloroetilene presenta sono stati ripetuti i campionamenti
contaminazione da solventi clorurati. Nel concentrazioni fino a 1.076,98 mg/m3. nei medesimi punti, in collaborazione
sito di Arquata i campionamenti sono con Arpa Liguria; i prelievi sono
stati eseguiti in collaborazione con Arpa stati preceduti da spurgo con le
Liguria.
Attività di monitoraggio e sintesi dei risultati medesime modalità. In quattro punti
Deposito oli di Arquata Scrivia di prelievo (SG1 e SG8, a entrambe
Gli obiettivi delle analisi sperimentali Nel deposito oli di Arquata Scrivia le profondità) sono state utilizzate
erano i seguenti: sono stati individuati tre punti di contemporaneamente fiale in carbone
- verificare la variabilità nel tempo delle monitoraggio, denominati SG1, SG4 e destinate al desorbimento chimico e fiale
concentrazioni di soil gas, tramite la SG8. In ciascuno dei punti sono installate a desorbimento termico.
ripetizione di campioni nel medesimo
punto in tre giornate successive (sito di 05/04/2016
Rivarolo)
- confrontare le concentrazioni misurate id campione 1 (annull.) 2 3 4 5-6 7-8
tramite analisi con desorbimento termico pozzetto SG1B SG1A SG8B SG8A SG4B SG4A
e analisi con desorbimento chimico (sito
di Arquata Scrivia) profondità 2m 4m 2m 4m 2m 4m
- confrontare analisi di breve durata con
altre di durata maggiore (sito di Arquata).
alifatici C5-C8 - 543
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
Le prime sono state prelevate e analizzate PUNTO SG1A
da Arpa Piemonte, le seconde da durata complessiva 300 minuti
Arpa Liguria. Nei punti SG1 e SG8, Inquinante
da min. da min
da min da min
a entrambe le profondità, il prelievo è 0 a 10 10 a 30
270 a 280 a
280 300
stato eseguito allestendo due linee di
campionamento in parallelo, entrambe a Idrocarburi desorbimento termico 4831,8 872,4 1190,6 793
un flusso di 0,1 litri/minuto: alifatici desorbimento chimico
- la prima era dedicata al prelievo della C5-C8 (durata: 300 minuti) 653
fiala a desorbimento chimico, con durata
Idrocarburi desorbimento termico 188,4 203,4 243 305
di circa 5 ore alifatici desorbimento chimico
- la seconda era dedicata al prelievo C9-C12 (durata: 300 minuti) 979
di fiale per desorbimento termico, con
due campioni in successione a inizio Idrocarburi desorbimento termico 17,8 10,5 3,9 23
prelievo (10 e 20 minuti di durata) e aromatici desorbimento chimico
due campioni in successione prelevati C9-C10 (durata: 300 minuti)
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
Conclusioni quelle a desorbimento chimico, che si
ritiene possano dipendere almeno in parte
Sulla base dei risultati ottenuti, si ritiene dalla durata di prelievo, sensibilmente
che possano essere tratte le conclusioni differente. Anche nei monitoraggi
seguenti. Nel sito di Rivarolo Canavese eseguiti all’inizio e alla fine del periodo di
la variabilità fra le concentrazioni campionamento di 5 ore vi sono differenze
riscontrate nelle diverse giornate importanti, che possono indicare una
di campionamento è relativamente difficoltà a raggiungere condizioni di
contenuta, e le concentrazioni dei due equilibrio nel sottosuolo. Tale aspetto
inquinanti principali hanno andamenti merita ulteriori approfondimenti, ma i dati
simili fra loro. Si osservano variazioni sperimentali evidenziano l’importanza di
importanti soprattutto per il parametro tempi di prelievo sufficientemente lunghi,
tetracloroetilene, ma non in misura tale da eventualmente utilizzando più fiale poste
determinare variazioni di rilievo nel calcolo in serie per evitare fenomeni di saturazione.
del rischio da inalazione di vapori.
Nel sito di Arquata Scrivia le Marco Fontana1, Cristina Bertello1,
concentrazioni misurate negli stessi punti Paolo Fornetti1, Maura Albertazzi1,
in giorni diversi appaiono confrontabili. Carlo Manzo1, Maurizio Garbarino2,
Emergono invece differenze non Luisa Rivara2, Daniela Fanutza2
trascurabili fra i campionamenti eseguiti 1. Arpa Piemonte
con le fiale a desorbimento termico e 2. Arpa Liguria
FIG 1 Punto SGP2 Punto SSVP1
RIVAROLO CANAVESE
Variazioni di
concentrazione di
tricloroetilene e
tetracloroetilene.
Dati espressi in mg/m3.
Tetracloroetilene
Tricloroetilene
CAMERA DI FLUSSO DINAMICA
Nell’ambito dei monitoraggi dei soil gas, Thearen ha I risultati ottenuti dalla
sviluppato, in collaborazione con il Politecnico di Milano, misura vengono espressi
una camera di flusso dinamica, diventata brevetto Italiano e in termini di flusso
brevetto internazionale, con caratteristiche innovative che emesso (massa di
permettono la rapida e rappresentativa misura dei vapori inquinante emesso per
in emissione da sottosuolo. L’apparecchiatura si presenta unità di superficie,
con sezione circolare, a tetto piano, dotata di un sistema definita dall’area coperta
frangivento, costruita interamente in materiale inerte (Ptfe) della flux chamber,
e con un sistema di insufflaggio del gas vettore a geometria nell’unità di tempo),
MONITORAGGIO SOIL GAS
elicoidale multiforo che garantisce la totale miscelazione dei tenendo conto della
gas. La camera è attrezzata con sensori per la misura e la portata di gas vettore
registrazione in continuo, per l’intera durata della prova, del inviato all’interno della
differenziale di pressione tra interno camera e atmosfera, camera.
della concentrazione di ossigeno, della temperatura e umidità
relativa all’interno della camera. Il flusso di gas vettore è
regolato, misurato e registrato in continuo tramite un mass
flow controller.
Una volta raggiunte condizioni di equilibrio, il gas vettore,
a contatto con il terreno, si arricchisce dei composti volatili
in emissione, che vengono determinati nel flusso in uscita
mediante specifici metodi di captazione e analisi (canister, fiale) dove:
Cout = concentrazione di
Nella progettazione della camera dinamica sono stati risolti i inquinante misurata in camera
limiti principali delle camere di flusso tradizionali, realizzando: Qin = portata di gas vettore introdotto in camera - 4 e 4,5 l/
- un sistema frangivento per evitare l’intrusione del vento che min
compromette l’isolamento dall’ambiente, apportando bias S = area utile di terreno coperto dalla camera - diametro
negativi interno della camera 50 cm
- una fluidodinamica interna validata per garantire completa
miscelazione dei gas e differenza di pressione non superiore Il volume utile interno alla camera dinamica è di circa 40l. il
a 1-2 Pa tempo di ricambio a un flusso di 4 l/min è di circa 10 minuti.
- una completa inerzia fisica/chimica e termica utilizzando
solo ed esclusivamente materiali inerti (Ptfe) e di spessore Luca Spinelli
opportuno. Thearen, www.thearen.com
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ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
sabbiosi, il livello a bassa permeabilità, tecnici di Ispra, Arpa Piemonte e Arpae
La campagna costituito da uno strato limo-argilloso, si Emilia-Romagna e la collaborazione
di Ravenna attesta indicativamente tra 14,50 e 15 m di Arpa Lombardia per le analisi dei
da p.c. La falda superficiale, che attraversa campioni.
il sito con direzione NE-SO, presenta Per la campagna di monitoraggio sono
A
rpae Emilia-Romagna ha una soggiacenza variabile tra 22 cm e 184 state utilizzate quattro camere di flusso,
ospitato la prima campagna cm dal p.c. due per laboratorio, le cui caratteristiche
di monitoraggio con camere A seguito del rilevamento di superamenti sono riportate in tabella 1.
di flusso aperte dinamiche progettata delle Csc nelle acque sotterranee per i Le attività di monitoraggio sono state
dal Gdl 9 bis “Soil gas”, individuando composti organo-clorurati e organo- eseguite in prossimità dei piezometri P2
un sito nel proprio territorio regionale aromatici, l’analisi di rischio sito specifica ed EC/024.
e attivando apposite convenzioni con ha evidenziato un rischio non accettabile Il primo giorno di monitoraggio sono
due laboratori privati per la messa a per il percorso inalazione vapori outdoor, state installate le 4 camere di flusso
disposizione della strumentazione. in una porzione di area di 7.500 mq (n. 2 per laboratorio) ai vertici di un
Infatti, alla data della sperimentazione, dell’Isola 25, relativamente ai parametri ideale quadrato di lato 3 m, costruito
nessuna Agenzia del Snpa disponeva di 1,1-dicloroetano, cloruro di vinile, 1,1,2 – mantenendo in posizione baricentrica il
tali camere di flusso. tricloroetano, 1,2-dicloroetano. piezometro P2
La campagna sperimentale ha coinvolto In accordo ai Criteri metodologici di Dopo aver proceduto alle attività spurgo,
Ispra, Arpa Piemonte, Arpa Lombardia, Ispra e alle Linee guida del Mattm, la sono stati effettuati campionamenti
Versalis (Eni) che ha messo a disposizione criticità del percorso è stata verificata con contestuali con diversi supporti (canister,
un proprio sito nel polo chimico di misure dirette, attraverso 4 campagne fiale a desorbimento con solvente, fiale
Ravenna, e due laboratori privati, Theolab di monitoraggio con camere di flusso a desorbimento termico) e con diversa
spa1 (oggi Thearen srl2) e Chelab srl aperte dinamiche. Alla data della durata. L’obiettivo è stato quello di
(Gruppo Mérieux NutriSciences) per sperimentazione erano già state effettuate confrontare i risultati dei campioni
la fornitura delle camere di flusso, del tutte le campagne di monitoraggio prelevati contestualmente con diversi
materiale di consumo e dell’assistenza programmate, i cui risultati hanno supporti oltre a verificare la ripetibilità
tecnica durante il campionamento. aiutato a progettare le attività del Gdl delle misure mattino-pomeriggio.
Le attività, che hanno avuto inizio il 9 bis in relazione alla scelta dei punti Ulteriore obiettivo è stato quello di
25/1/2016 con la visita al sito, si sono di monitoraggio e alla definizione della valutare eventuali differenze di risultati
sviluppate il 26 ed il 27 gennaio 2016 con durata del campionamento (figura 1). dovuti all’uso di camere di flusso diverse.
i seguenti obiettivi: Per completezza si aggiunge che in tutte
- verificare le corrette condizioni di le campagne di monitoraggio effettuate Il secondo giorno di campionamento
funzionamento delle camere di flusso da Versalis le valutazioni relative al sono state ripetute le operazioni descritte
e definire i controlli da fare in fase di percorso inalazione vapori outdoor, posizionando 2 camere di flusso in
spurgo e campionamento condotte in modalità diretta, hanno prossimità di ciascun piezometro (una
- valutare la confrontabilità delle misure restituito rischio accettabile. per laboratorio), con l’obiettivo di
effettuate contestualmente con diversi valutare i risultati, a distanza di 24 ore,
supporti e in camere di flusso con differenti per le camere poste in prossimità del
caratteristiche costruttive e di regolazione Attività svolte e Arpa coinvolte piezometro P2, e la variabilità spaziale
- valutare la ripetibilità delle misure nella La campagna sperimentale progettata dei campioni prelevati contestualmente in
stessa giornata (mattino-pomeriggio) e dal Gruppo di lavoro ha visto in campo i prossimità dei piezometri P2 ed EC/024.
nelle 24 ore
- valutare il trend di concentrazione
Acque sotterranee - Settembre 2015 Acque sotterranee - Dicembre 2015
falda-camera di flusso-aria, 25.000 8.000
mediante l’esecuzione contestuale di
MONITORAGGIO SOIL GAS
7.000
20.000 6.000
campionamenti di acque sotterranee e 15.000 5.000
di aria utilizzando canister e Radiello©.
µg/l
µg/l
4.000
10.000 3.000
In particolare i Radiello© sono stati 2.000
5.000
esposti su tre punti del sito per 48 ore, 1.000
coprendo l’intera durata della campagna 0
Cloruro 1,1 - 1,1,2 - 1,2 -
0
Cloruro 1,1 - 1,1,2 - 1,2 -
di monitoraggio, mentre i canister sono di vinile dicloroetilene tricloroetano dicloroeatno di vinile dicloroetilene tricloroetano dicloroeatno
stati programmati per campionare 7 ore P1 P2 P3 P4 EC/024 EC/026 P1 P2 P3 P4 EC/024 EC/026
contemporaneamente ai campionamenti
eseguiti con le camere di flusso. Camere di flusso - Settembre 2015 Camere di flusso - Dicembre 2015
0,0012 0,00012
0,001 0,0001
Caratteristiche del sito 0,0008 0,00008
µg/l
µg/l
0,0006 0,00006
L’area interessata dalla campagna 0,0004 0,00004
sperimentale, di proprietà di Versalis 0,0002 0,00002
(Eni), è una porzione di area dell’Isola 25 0 0
1,1,2 - 1,1 - 1,2 - Cloruro 1,1,2 - 1,1 - 1,2 - Cloruro
che si trova all’interno dello stabilimento tricloroetano dicloroetilene dicloroeatno di vinile tricloroetano dicloroetilene dicloroeatno di vinile
industriale multi societario del comune EC/026 EC/024 P1 P2 P3 P24 EC/026 EC/024 P1 P2 P3 P24
di Ravenna. La geologia del sito è
caratterizzata da uno strato di sabbia FIG. 1 CONCENTRAZIONI MISURATE
medio-fine limosa, con orizzonti limo- Concentrazioni misurate nelle acque sotterranee e nelle camere di flusso.
51
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
Per la scelta degli analiti si è fatto Camera Thearen Camera Chelab (Gruppo
riferimento ai composti indice rilevati (ex Theolab) Mérieux NutriSciences Italia)
in falda. La durata dei campionamenti
è stata definita sulla base delle
concentrazioni rilevate nelle campagne
effettuate da Versalis (figura 1) e
verificando la congruità in campo
Materiale PTFE Acciaio inox
mediante la misura, con strumentazione
portatile (Pid a elevata sensibilità), della Forma Circolare Circolare
concentrazione dei Cov totali. Diametro cm 50 45
Al fine di correlare i risultati dei Altezza cm 20 25
campionamenti con le condizioni meteo Volume - I 40 40
climatiche, nel corso della campagna Gas carrier Azoto inerte Azoto inerte
sono stati monitorati i dati metereologici Portata gas carrier - spurgo 4 l/m 5 l/m
(T, P, U, piovosità, velocità e direzione
Portata gas carrier - campionamento 4 l/m 3 l/m
del vento) attraverso l’utilizzo di una TAB. 1
centralina meteo fornita da Chelab e Presenza camino SI NO
CAMERE DI FLUSSO
posta sul sito alla quota di 2 m dal p.c. Protezione agenti atmosferici NO SI
Modalità ditribuzione gas carrier Tubazione in teflon toroidale Tubazione in acciaio a spirale
Caratteristiche delle
camere di flusso Sonda di campionamento Sonda di campionamento
Sintesi dei risultati utilizzate nella campagna
Sonda campionamento
- caratteristiche in teflon posta nella parte di 21 cm forata lungo tutta
sperimentale. sommitale della camera l’altezza
La campagna sperimentale è stata
utile per approfondire e definire le
corrette modalità di installazione,
spurgo e campionamento delle camere
di flusso aperte dinamiche, verificando
l’andamento dei parametri caratteristici,
in fase di spurgo e campionamento,
attraverso l’utilizzo di strumentazione
portatile (Pid, Gas analyzer).
La camera di flusso aperta dinamica
prevede l’utilizzo di un gas carrier (Qin),
gas a concentrazione nota e a portata
costante, che viene immesso nella camera.
Il gas carrier, in fase di spurgo, consente
di “lavare” la camera, eliminando l’aria
intrappolata durante l’installazione e,
successivamente, garantisce la completa
miscelazione dei gas provenienti dal
terreno consentendo di mantenere
temperatura e umidità costanti all’interno
della stessa.
Lo spurgo del volume di aria di ciascuna
camera di flusso aperta dinamica deve
MONITORAGGIO SOIL GAS
essere condotto per un tempo pari ad
almeno 4 volte il tempo di residenza
(rapporto tra volume camera di flusso
e portata del gas carrier). Per valutare la di pressione leggermente positiva e sovrappressione rilevata all’interno della
corretta esecuzione dello spurgo si devono verificare il corretto posizionamento della camera (figura 3).
misurare, con idonea strumentazione sonda di campionamento rispetto alla Nella sperimentazione condotta, le
portatile, e a ogni tempo di residenza, i zona di completa miscelazione dei gas analisi effettuate su tutti i supporti
seguenti parametri: Q gas carrier, Pint- nella camera. di campionamento (canister, fiala
Pest (ΔP), Cov, CH4, CO2, O2, Tint, Test, a desorbimento termico, fiala a
umidità interna. Bisogna verificare che in In fase di campionamento si devono desorbimento chimico) e in entrambe
fase di spurgo si rilevino concentrazioni eseguire, a inizio e fine campionamento e, le tipologie di camera di flusso non
di O2 e CO2 decrescenti, ΔP lievemente ove possibile, anche in tempi intermedi, hanno rilevato valori superiori ai limiti
positivo, concentrazioni di Cov e CH4 in le misure dei seguenti parametri: Q gas di rilevabilità; analogo risultato si è avuto
aumento o costanti (figura 2). carrier, Pint-Pest (ΔP), Cov, CH4, CO2, per i campioni di aria outdoor.
Ai fini di un corretto campionamento è O2, Tint, Test, umidità interna. Per avere un I campioni di falda effettuati nelle
necessario acquisire le specifiche tecniche campione significativo si deve verificare medesime giornate nei due piezometri
delle camere di flusso dalle quali evincere che, durante il tempo di campionamento, di riferimento hanno invece segnalato,
il rapporto di calibrazione (rapporto il parametro O2 non registri un trend in per le sostanze indice, concentrazioni
tra la portata di campionamento e la aumento, che la differenza di pressione misurabili con concentrazioni maggiori
portata del gas carrier) a cui può lavorare tra la camera e l’ambiente esterno si nel piezometro EC/024.
la camera per garantire una differenza mantenga positiva, con una leggera Dalla lettura dei risultati non è stato
52
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
quindi possibile trarre valutazioni campionamenti contestuali con differenti Si ringraziano Versalis (Eni), Thearen srl (ex
supporti. Theolab spa) e Chelab srl per la cortese e
in relazione alla ripetibilità delle
qualificata collaborazione.
misure nella stessa giornata (mattino-
pomeriggio) e nelle 24 ore, né alla
Adele Lo Monaco1, Renata Emiliani2, NOTE
variabilità spaziale delle misure. Daniela Ballardini3, Giuseppe Del Carlo4
Analogamente, non sono emerse
1
Il 30 settembre 2016 il 100% delle azioni di
Arpae Emilia-Romagna Theolab spa sono state cedute a Chelab srl,
differenze di risultati nei campioni società del Gruppo Mérieux NutriSciences.
1. Direzione Tecnica, Area Vigilanza e Controllo
prelevati nelle due differenti camere di
2. Sezione provinciale di Ravenna, Servizio 2
Le camere di flusso in carico a Theolab spa, a
flusso utilizzate. territoriale partire dal mese di giugno 2016, sono passate
È stato invece possibile riscontrare che 3. Sezione provinciale di Ravenna, alla proprietà della società Thearen srl, a cui è
tutti i supporti utilizzati hanno restituito Responsabile del Servizio territoriale stata trasferita la titolarità del brevetto.
i medesimi risultati, consentendo di 4. Sezione provinciale di Modena,
confermare la possibilità di effettuare Responsabile Laboratorio tematico aria
Spurgo Dati di campo
Taria 2,7 °C
Tsuolo 2,6 °C
Covaria 0,25 ppm % O2
25
Misure in camera CO2 O2 CH4 Cov Ucamera Tcamera Tambiente Q gas 20
di flusso % % % ppm % °C °C carrier l/m
t=0 - ore 9:20 0,05 20,9
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
IL SISTEMA STATICO NON STAZIONARIO WEST SYSTEMS
LA CAMERA DI ACCUMULO PER LA MAPPATURA
E LA QUANTIFICAZIONE DELLE EMISSIONI DI COV
La misura delle emissioni diffuse tramite camera di accumulo dell’aria espressa in °C (convertita in °K aggiungendo 273,15);
è largamente consolidata in molti campi applicativi quali: la R = 8,3144598 costante universale dei gas in m3∙Pa∙K-1∙mol-1 ;
vulcanologia e geotermia; la caratterizzazione delle discariche Kcal è un fattore numerico sperimentale ottenuto dal processo
grazie alla determinazione quantitativa dei flussi diffusi di CH4, di calibrazione del sistema di misura derivato dal metodo
CO2, H2S e Cov; la valutazione della respirazione del suolo descritto da Chiodini et al. (1998, “Soil CO2 flux measurements
in agronomia, dove lo studio della distribuzione spaziale di in volcanic and geothermal areas”, Applied Geochemistry, 13,
N2O, CO2 e CH4 va a supporto di strategie di riduzione delle 543-552), che permette di verificare la risposta del sistema
emissioni di Ghg da pratiche agricole. Nell’ambito del Gruppo in condizioni controllate e ottenere una curva di taratura
di lavoro 9 bis si è testata e verificata l’applicabilità di tale (flusso misurato vs. flusso iniettato). Tale taratura, effettuata
metodo per la mappatura delle emissioni di Cov e per la periodicamente su tutti gli strumenti utilizzati, tiene conto
quantificazione dell’emissione di Cov totali in siti contaminati. delle deviazioni dal comportamento ideale della camera di
Il sistema consiste in una camera rivestita in fluoropolimero accumulo e permette quindi una accurata valutazione del
di forma cilindrica, di diametro di 200 o 300 mm e altezza fenomeno emissivo a prescindere dalle criticità implicite del
compresa tra 100 e 200 mm, dotata di un vent per mantenere metodo.
la pressione interna al sistema uguale alla pressione
atmosferica e di un dispositivo di miscelazione. La camera Pressione e temperatura vengono misurati tramite appositi
viene posta al suolo, curando la tenuta tra il bordo camera sensori posti in camera di accumulo e quindi il calcolo del
e la superficie in misura, e lasciata in misura per un periodo rateo di emissione Fi (mol∙m-2∙d-1) di ogni singola specie
compreso tra 3 e 5 minuti. Il gas che si trova all’interno della gassosa viene effettuato in tempo reale, tramite un apposito
camera viene inviato, tramite una piccola pompa a membrana, software installato su un dispositivo mobile, dotato di Gps per
a un array di detector IR e Pid in grado di determinare in la georeferenziazione delle misure.
continuo la concentrazione delle singole specie gassose
(analiti) all’interno della camera, quindi viene reimmesso in Il metodo permette di eseguire circa 60/80 misure al giorno,
camera di accumulo. In presenza di un flusso all’interfaccia ottenendo un set di dati che tramite un trattamento statistico
suolo atmosfera la concentrazione di ogni analita nella camera e geostatistico permette di quantificare sia l’emissione totale
si incrementa con legge lineare; è possibile quindi quantificare per ogni analita, che di tracciare una mappa della distribuzione
il flusso diffuso di ogni singolo analita calcolando il suo spaziale delle emissioni per ogni specie gassosa; in figura 2 si
gradiente di concentrazione dC/dt (espresso in ppm/sec) e riporta la distribuzione spaziale delle emissioni di Cov totali,
quindi determinando il flusso Fi (espresso in mol∙m-2∙d-1) con la espresse in mol∙m-2∙d-1 (isobutene equivalente), ottenuta dal
seguente equazione: trattamento geo-statistico di 53 misure effettuate con camera
di accumulo attrezzata con un Pid @ 10.6 eV nell’ambito dei
Fi=dC/dT∙AcK .Kcal lavori del Gdl 9 bis.
AcK è derivato dalle proprietà fisiche della camera di I due metodi utilizzati (camera di accumulo e camera di flusso)
accumulo e dai parametri ambientali al momento del trovano una naturale funzionalità reciproca; il metodo della
campionamento: camera di accumulo, grazie alla sua capacità di evidenziare
rapidamente la distribuzione spaziale delle emissioni permette
86400 ∙ (Pa ∙ 100) ∙ Vc di scegliere con grande precisione i punti più rappresentativi,
AcK =
106 ∙ R ∙ (Ta + 273,15) ∙ Ac in termini di emissività, dove andare a effettuare la
misurazione del rateo di emissione e il campionamento con la
Dove: 86.400 = secondi per giorno; 106 = fattore da (ppm) flux chamber.
µmol∙mol-1 a mol∙mol-1; Pa = pressione atmosferica in HPa; Vc =
volume in m3 della camera di accumulo; Ac = area della camera Giorgio Virgili, Ilaria Minardi
di accumulo (impronta al suolo) in m2; Ta = temperatura West Systems srl
MONITORAGGIO SOIL GAS
FIG. 1 CAMERA AD ACCUMULO FIG. 2 DISTRIBUZIONE DELLE EMISSIONI DI COV TOTALI (ISOBUTENE EQUIVALENTE)
54ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
due dinamiche allestite e fornite dal
La sperimentazione nel Obiettivi
laboratorio Thearen srl, due di accumulo
Sin di Bussi sul Tirino (PE) Gli obiettivi prefissati dalla con flusso statico non stazionario, gestite
sperimentazione nel dettaglio sono da West Systems srl, e una camera chiusa
riassumibili in: statica, allestita e messa a disposizione da
L
a) valutazione dei criteri di scelta dei Arta Abruzzo.
a sperimentazione nel Sito
“punti di campionamento” integrando Le strumentazioni da campo utilizzate
contaminato di interesse nazionale
il principio di prossimità geometrica e per la verifica delle fasi di spurgo e di
(Sin) di Bussi sul Tirino (PE) in
lo screening in tempo reale del flusso di campionamento nelle camere dinamiche
Abruzzo, progettata da Arta Abruzzo,
Cov e CO2 all’interfaccia aria/suolo con sono: un gas analyzer (GA) con sensori
ha avuto l’obiettivo di valutare le
strumentazione portatile ad alta risoluzione IR per la misura di CH4, CO2, CO
variazioni spaziali e temporali dei dati
b) valutazione della variabilità spaziale e celle elettrolitiche per la misura di
degli aeriformi acquisiti con diverse
e temporale delle concentrazioni O2 e H2S e NH3; due fotoionizzatori
tipologie di flux chamber e confrontare i
all’interfaccia aria/suolo determinate (Pid), per le misure di Cov, messi a
dati ottenuti all’interfaccia suolo/aria e
mediante campionatori attivi (fiale a disposizione da Arpae Emilia Romagna
aria, in ambiente indoor e outdoor, con una
carboni e hopcalite e canister) e passivi e Arta Abruzzo, pompe a basso flusso
varietà di campionatori e strumentazione
(Radiello) in camere di flusso dinamiche per il campionamento delle fiale, messe a
portatile. Alla sperimentazione, che ha
e di accumulo disposizione da Arpa Piemonte. Inoltre a
avuto una durata di tre giorni, dal 22 al 24
c) valutazione della variabilità spaziale corredo delle camere dinamiche, Thearen
novembre 2016, hanno preso parte i tecnici
e temporale delle concentrazioni e delle srl ha fornito manometri e flussimetri per
delle Agenzie di Arpa Piemonte, Arpa
misure all’interfaccia aria/suolo effettuate la regolazione e il controllo del gas vettore,
Lombardia, Arpae Emilia-Romagna e Arta
in campo con strumenti portatili a diversa un manometro differenziale a elevata
Abruzzo, che hanno condotto le attività di
sensibilità (Pid, GA e Flussimetro). sensibilità, un termometro e un igrometro
campo e analitiche, sotto la supervisione dei
d) confronto fra le concentrazioni in per misure sia dentro che fuori camera.
ricercatori di Ispra e con la collaborazione
aria, in ambiente indoor e outdoor, e La strumentazione da campo utilizzata
di Thearen srl, di West Systems srl e del
all’interfaccia suolo/aria determinate con nella camera di accumulo è un flussimetro
Laboratorio di Geochimica e di Fisica
analisi di laboratorio (canister e Radiello). allestito con sensori ad alta risoluzione IR,
dell’atmosfera dell’Università D’Annunzio
di Chieti-Pescara (Ud’A-Disputer). IR/Tld, Pid e cella elettrochimica, per le
misure del flusso di Cov, CO2, CH4 e H2S,
Materiali e metodi
messo a disposizione da West Systems
Inquadramento del sito La sperimentazione è stata condotta srl. I dati meteo ambientali sono stati
utilizzando cinque diverse camere: acquisiti tramite una stazione mobile e le
La sperimentazione è stata attuata in
un’area dismessa entro uno stabilimento
chimico attivo. L’area (figura 1) sede di
un ex impianto di acetilene-trielina/Pce
(attivo dal 1935 al 1963), che ha prodotto
una rilevante contaminazione da solventi,
idrocarburi e mercurio, ben si presta sia FIG. 1
alla valutazione della vapor intrusion, in AREA DI INDAGINE
ragione della vicinanza di uffici, sia al
monitoraggio del flusso/concentrazione Perimetrazione dell’area
all’interfaccia suolo/aria in quanto di indagine entro la
parzialmente pavimentata. Nell’area in quale ricade l’edificio Legenda
studio affiorano sedimenti continentali (bersaglio), il piezometro Perimetrazione dell'area di indagine
di riferimento P48 (sigla
MONITORAGGIO SOIL GAS
attribuibili prevalentemente all’intervallo Edificio (bersaglio)
P), gli alberi indagati con
Pleistocene medio-Olocene. Si tratta di phytoscreening (sigla A). Piezometro di riferimento
materiali detritici di versante e di conoide Con la freccia è definita Alberi indagati con Phytoscreening
alluvionale interdigitati con depositi la direzione del flusso Direzione del flusso della falda
limosi di ambiente lacustre/palustre. I della falda.
depositi continentali sono sede di una
falda di subalveo del fiume Tirino, con 1a misura 2a misura
cw4as
soggiacenza nel settore in esame inferiore
st.15
al metro e direzione di deflusso orientata FIG. 2
da NW verso SE. Tali depositi passano CAMPIONAMENTO pz48 cw1s pz48
verso l’alto a riporti di origine antropica 1a giornata
con granolumetria grossolana. La falda è Progettazione delle linee
monitorata nel settore in esame attraverso di campionamento delle
tre piezometri denominati: P47, P48 e P14. camere dinamiche e aria
indoor/outdoor.
I contaminanti che caratterizzano il sito Disposizione delle camere pz48 pz48
sono prevalentemente composti organici di flusso rispetto al 2a giornata 3a giornata
volatili e semivolatili quali: tricloroetilene piezometro significativo
Legenda
(Tce), tetracloroetilene (Pce), cloruro di (Pz48) e all’intera area
Camera Sensore geotalpa-
d’indagine nella prima CA misura flusso positivo CD C. dinamica centralina meteo
vinile, 1,1,2,2 tetracloroetano, tetracloruro dinamica
giornata (1a) e nelle CA misura flusso negativo CD C. di accumulo Radiello Camera chiusa
di carbonio, idrocarburi C12, successive giornate Piezometro Camera di accumulo
CS C. chiusa
benzene e mercurio. (2a e 3a) del monitoraggio.
55ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
misure in continuo nel terreno e in aria di e tramite camera di accumulo, del flusso Le stazioni di misura del flusso con
CO2 e Cov sono state acquisite tramite presente nei singoli punti individuati con il camera di accumulo sono state individuate
sensori fissi denominati “Geotalpa” e, principio di prossimità e dell’intera area in suddividendo l’area in una griglia regolare
messi a disposizione da Ud’A-Disputer. studio comprensiva dei punti già indagati. (passo di circa 9 m x 9 m). In particolare
I campionatori (oltre 50), forniti da
Arpa Piemonte, Arpa Lombardia, Arpae
Emilia-Romagna e Arta Abruzzo, sono FIG. 3
stati utilizzati per la ricerca di solventi MISURA DEL FLUSSO
e idrocarburi sono: fiale a carbone per
desorbimento con solvente chimico (Fdc)
e desorbimento termico (Fdt), canister e Fasi di misura del flusso
di COV con camera
Radiello, mentre per la ricerca del mercurio dinamica e di accumulo
sono state utilizzate fiale a hopcalite. con flussimetro.
La variabilità spaziale e temporale nelle a)Allestimento delle
diverse giornate è stata verificata secondo camere
gli schemi di figura 2. Per l’individuazione b) Mappa di isoflusso
preliminare dei punti in cui collocare dei Cov realizzata in
le camere ai fini del campionamento, è ambiente Gis
stato applicato il principio di prossimità c) Fasi di misura con
camera di accumulo
geometrica alla sorgente e ai bersagli
d) Andamento delle
(sondaggi/piezometri ed edifici con concentrazioni entro
contaminazione più significativa), la camera durante il
integrato con lo screening, in tempo reale monitoraggio.
Flusso Cov=1.01E-04moli*m-2/giorno FlussoCov=1.01E-02 moli*m-2/giorno
aria outdoor aria indoor
Camera di flusso 1 Camera Camera di flusso 2 Camera
stat. 4 acc. 3
Composto C1_ out_ ind_
C1_FH C1_FDC C1_FDC C1_FDT C1_C C4_Rad C2_FH C2_FDC C2_FDC C2_FDT C2_C C2_C C3_C2 out_C ind_C
C1 Rad Rad
7h 3h 7h 7h 1h 48 h 7h 3h 7h 7h 1h 7h ist 7h 7h
7h 48h 48h
mg/m 3
Mercurio elementare [b] 3,00E-07 n.d n.d n.d n.d n.d n.d 4,95E-07 n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d
Idrocarburi CECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018 durante tutta la sperimentazione una camera dinamica (Cd1) è stata mantenuta nella stessa posizione avente flusso medio/ basso, mentre l’altra (Cd2) nella terza giornata è stata spostata dalla stazione con flusso medio/basso a quella con valore di picco (terza giornata) determinato tramite camera di accumulo (Ca). In corrispondenza delle stazioni con valore di picco, al fine di valutare le concentrazioni istantanee, la camera di accumulo, integrata con un anello metallico è stata sigillata e allestita con una linea di campionamento collegata con canister (seconda giornata). La camera statica chiusa (Cs), allestita solo con Radiello flusso di CO2 e Cov dell’intera area indicativi sono compresi tra 1,90E-03 e (R5), è stata mantenuta nella stessa indagata, ripetuta nella seconda e terza 1,96E+00 mg/m3 (Tce) e tra 3,40E-03 e posizione e con un tempo di monitoraggio giornata, eseguita in 53 stazioni, e 12,26+00 mg/m3 (Pce). pari a quello dei radielli collocati in comprensiva dei punti già indagati nella Le camere rinvengono negli aeriformi ambiente outdoor (R2-R3 e R4) e indoor prima. I risultati del monitoraggio hanno i composti che caratterizzano la (R1). Inoltre sono state adottate tre durate fornito in entrambe le giornate dati contaminazione delle acque sotterranee, e di campionamento, definite di breve confrontabili di flusso di CO2, variabile del terreno. Le fiale a desorbimento con (durata 1h), media (durata 3,5 h) e lunga tra 448 e 480 moli ∙ m-2/ giorno, e di solvente chimico, nei punti a medio-bassa durata (durata 7h). Cov pari a 1,6E-01 moli ∙ m-2/ giorno concentrazione (Pid 0,04
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2018
pozzetto di soil gas, per non perturbare una buona ripetibilità (considerando
Le sperimentazioni di le misure finalizzate alle risultanze l’incertezza analitica) del dato sia tra
Pavia e Mantova chimiche, sono stati monitorati tramite mattina e pomeriggio (confermando
strumenti portatili i composti organici implicitamente il riequilibrio del sistema
totali (Cov) con Pid, temperatura (T) e quindi l’idoneità del campionamento) di
e umidità (U), e in un altro pozzetto la uno stesso giorno, sia tra giorni differenti
L
differenza (∆P) tra la pressione dei gas della stessa settimana.
e sperimentazioni svolte in
interstiziali e ambiente. Sono state inoltre
Lombardia, nell’ambito dei lavori
verificate le condizioni atmosferiche al
del Gdl 9 bis, hanno interessato
contorno mediante la centralina meteo di La sperimentazione di Mantova
siti contaminati da composti organici
Arpa Lombardia di Landriano (PV). La sperimentazione di Mantova ha avuto
volatili, prevalentemente Btexs e
idrocarburi (HC) con presenza di sonde luogo su un’area limitrofa a una raffineria
Per quanto riguarda i dati meteo acquisiti nelle giornate del 24-25 maggio 2017 e
per il monitoraggio dei soil gas. Sono
durante tutto il periodo del test, si ha visto la partecipazione di enti pubblici
stati individuati due siti, uno in provincia
è osservato che le condizioni erano quali Arpa Lombardia (sede centrale in
di Pavia e uno di Mantova.
costanti e complessivamente coerenti qualità di project manager, Dipartimento
con quelli di una giornata tipica della territoriale e Settore laboratori), Arpae
La sperimentazione di Pavia primavera pavese; l’andamento dei Emilia Romagna (Direzione tecnica e
Cov misurati con il Pid nel soil gas si è Laboratori), Arpa Piemonte (Struttura
La sperimentazione di Pavia si è svolta mostrato direttamente proporzionale Rischio industriale-igiene industriale e
in un’area industriale in attività nelle all’umidità e inversamente proporzionale Settore laboratori), Arta Abruzzo, Ispra
giornate dal 22 al 26 maggio 2017, alla temperatura. Per quanto riguarda e Inail, e di società private quali Thearen
e ha visto la partecipazione di Arpa ∆P si sono registrati valori quasi sempre srl e Mérieux NutriSciences Italia srl,
Lombardia (Sede centrale in qualità maggiori di zero, non correlati alle che hanno fornito strumentazione e
di project manager, Dipartimento variazioni di P ambiente, probabilmente supporto relativamente alle camere
territoriale e Settore laboratori) e di sia perché il sito è pavimentato, sia perché di flusso dinamiche di loro proprietà,
Copernico srl. Essa era finalizzata a la misura era condizionata dall’effetto del West Systems srl che ha prestato
studiare la variabilità delle misure di gas vento a p.c., e pertanto è risultata poco il medesimo servizio per le camere
interstiziali nel breve-medio periodo (5 significativa. statiche e Copernico srl relativamente al
giorni) in relazione alle variazioni dei Per quanto concerne le analisi chimiche, si monitoraggio meteorologico.
parametri atmosferici e alle condizioni di osserva che sono presenti composti volatili Obiettivo del lavoro era la realizzazione
riequilibrio dei gas. in concentrazioni molto elevate e infatti di misure in parallelo di soil gas, di
per Mtbe, benzene, toluene e HC alifatici flusso di vapori con camere di flusso
Per quanto riguarda gli elementi del C5-C8 si è avuta la saturazione sia della di diversa tipologia e di aria ambiente
modello concettuale del sito utili ai fini prima che della seconda fiala in serie. Per per la valutazione dei risultati ottenuti
dello studio, si segnala la presenza di quanto concerne invece i parametri che attraverso diverse linee di evidenza e
una sorgente secondaria individuata in non hanno saturato (etilbenzene, xileni, delle loro variazioni spaziali e temporali,
falda (con soggiacenza di circa -3,7 m da stirene, HC alifatici C9-C12 e aromatici nonché il confronto tra gli esiti acquisiti
p.c.) caratterizzata da superamenti per C9-C10 e C11-12) si osserva, per con diversi supporti (fiale DT, fiale DS,
composti volatili, con valori, a dicembre ciascuno dei due punti di monitoraggio, canister, Radiello).
2016, rispettivamente fino a 1.000 μg/l
di benzene e decine di μg/l di Mtbe,
oltre ad alcuni composti clorurati non
ricercati ai fini della sperimentazione.
A causa dei vincoli legati alle attività
MONITORAGGIO SOIL GAS
sul sito, non è stata individuata una
sorgente secondaria nel terreno insaturo,
ma rinvenuto un solo hotspot in suolo
profondo con superamenti da idrocarburi
C>12 di poco superiore alla Csc di
tab. 1 B. Sono presenti pozzetti di soil
gas con fenestratura tra -1,7 e -2 m da
p.c., in un orizzonte caratterizzato da
sabbia grossolana, e il piano campagna è
pavimentato con asfalto.
In ciascuna delle giornate di studio sono
stati campionati i soil gas in 2 punti di
monitoraggio (1 campione mattino e
1 pomeriggio, al medesimo orario) alla
portata di 0,8 l/min per 2 h, con fiale
a carbone attivo a desorbimento con
solvente di tipo large, ponendone due in
serie, finalizzate all’analisi di Btexs, HC
e Mtbe. Contestualmente, in un altro
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