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Studio propedeutico della definizione dei valori di fondo antropico
per i solventi clorurati maggiormente presenti nelle acque
sotterranee della Regione Piemonte
Anno 2020
23 novembre 2020
Studio propedeutico della definizione dei valori di fondo antropico per i solventi clorurati
maggiormente presenti nelle acque sotterranee della Regione Piemonte
• Introduzione e metodo sviluppato, Claudia Mignelli
• Caso studio Provincia di Biella, Gabriella Porta
• Caso studio Città metropolitana di Torino, Carlo Manzo
• Conclusioni
Collaborazione tra la Regione Piemonte, Direzione Ambiente,
Energia e Territorio, Settori “Tutela delle Acque” e “Servizi Ambientali”
ed ARPA Piemonte
2/40
Introduzione
Studio propedeutico della definizione dei valori di fondo antropico per i solventi clorurati
maggiormente presenti nelle acque sotterranee della Regione Piemonte
FASE I ricerca nel territorio della Regione Piemonte delle aree (buffer)
2017-2018
con presenza di solventi clorurati nelle acque di falda
FASE II
2019-2020 individuazione fenomeni di inquinamento diffuso su 2 aree pilota
Definizione e definizione del modello concettuale della contaminazione
applicazione di stima dei valori di fondo antropico (VFA)
un metodo
sperimentale
3/40
Introduzione
Modello concettuale della contaminazione
‘Costituisce il quadro conoscitivo dell’area finalizzato ad individuare i fattori (sorgenti e processi)
che determinano la distribuzione (nello spazio e nel tempo) dei parametri di interesse’
«Linee guida per la determinazione dei valori di fondo per i suoli e per le acque sotterranee» SNPA 2017
Elementi principali
- conoscenze pregresse sull’area
- quadro analitico complessivo
- potenziali fonti di inquinamento (pressioni antropiche)
- comportamento dei contaminanti indagati
- fattori idrogeologici che incidono sul trasporto dei contaminanti
sono esclusi: recettori, bersagli della contaminazione e le relative modalità di esposizione;
hanno un ruolo rilevante in altri procedimenti quali l’analisi del rischio, misure di mitigazione, messa in sicurezza e bonifica
4/40
Introduzione
Principali solventi clorurati
Set analitico
- Tetracloroetilene (PCE)
- Tricloroetilene (TCE)
- 1,2 - Dicloroetilene (1,2DCE) - CIS e TRANS
- 1,1- Dicloroetilene (1,1DCE)
- Cloroetilene (Cloruro di vinile, CVM)
- 1,1,1- Tricloroetano (1,1,1TCA)
- 1,1,2- Tricloroetano (1,1,2TCA)
- 1,1-Dicloroetano (1,1DCA)
- 1,2-Dicloroetano (1,2DCA)
- Triclorometano (cloroformio, cfr. Trialometani)
- 1,2 - Dicloropropano
Appendice
‘Principali caratteristiche dei solventi clorurati in
acque di falda, origine e comportamento concetti Schema della dealogenizzazione riduttiva di
di base e fonti documentali di riferimento’ solventi clorurati (US EPA 1998)
5/40
Introduzione
Contesto normativo
“INQUINAMENTO DIFFUSO”: contaminazione e/o le alterazioni chimiche, fisiche o biologiche delle matrici ambientali
determinate da fonti diffuse e non imputabili ad una singola origine (art. 240 comma 1 lett. r, D.lgs. 152/06), distinguibile da una
contaminazione puntuale in base a 3 criteri (nota MATTM “Inquinamento diffuso - definizione e rapporti con la disciplina delle bonifiche”):
• origine: non puntuale;
• dimensione: interessa un’area vasta;
• responsabilità: non riconducibile a uno o più soggetti, né come nesso causale, né come linee di evidenza
(“più̀ probabile che non”), con l’utilizzo delle migliori tecniche applicabili allo stato di conoscenze scientifiche del
fenomeno, indipendentemente dalla risalenza
Cause di inquinamento diffuso (“Criteri per l’elaborazione di piani di gestione dell’inquinamento diffuso”, Snpa 2017)
a) caso generale: sorgenti già esse stesse connotabili come diffuse e comunque riferibili ad una collettività relativamente
indifferenziata (nutrienti e fitofarmaci di origine agricola, ricarica da corpi idrici compromessi, traffico urbano)
b) caso limite: più sorgenti puntuali, per le quali non sia possibile discriminare il contributo delle singole fonti alla
contaminazione riscontrata
6/40
Introduzione
Contesto normativo
Disciplina trasversale a diversi ambiti normativi
D. Lgs. 152/06
Parte III - Sezione II ‘‘Tutela delle acque dall’inquinamento’’ D.Lgs.
Parte IV - Titolo V ‘‘Bonifica di siti contaminati’’ D.Lgs.
152/06
D.M. 16/07/2016
(protezione
D.Lgs. 31/01 152/06
D.Lgs.
152/06
(acque (scarico in
Parametri (Bonifiche acque (scarico in
potabili) acque
CSC) sotterranee VS) fognatura)
D. Lgs. n. 30/2009 [µg/l] [µg/l]
[µg/l] superficiali)
[µg/l]
“Attuazione della direttiva 2006/118/CE relativa alla protezione [µg/l]
delle acque sotterranee dall'inquinamento e dal deterioramento’’ Tetracloroetilene 1.1
e DM 6 luglio 2016 Tricloroetilene 1.5
Tetracloroetilene +
10 10
Tricloroetilene
Criticità: 1,1 - Dicloroetilene 0.05
Limiti normativi molto diversi per i vari comparti Sommatoria organoalogenati 10
1,2 - Dicloropropano 0.15
ambientali Triclorometano 0.15 0.15 30 (*)
Differenze di alcuni ordini di grandezza Solventi clorurati totali 1000 2000
(*) valore riferito al parametro trialometani-totale, costituito da cloroformio (più comune), bromoformio,
dibromoclorometano, bromodiclorometano
7/40
Introduzione
Fase I
2018 1. Raccolta e sistematizzazione dei dati inerenti l’intero territorio regionale
‘Monografie di sito’ e progetto cartografico
2018-2019 2. Definizione di un metodo per la comparazione dei siti (buffer)
2019 3. Individuazione di due aree pilota
Buffer
GWB superficiali
8/40
Introduzione
Fase I
2018 1. Raccolta e sistematizzazione dei dati inerenti l’intero
Aree con presenza di inquinamento
territorio regionale Punteggio
diffuso
Beinasco, Rivalta, Nichelino, Orbassano,
2018-2019 2. Definizione di un metodo per la 29
Torino Lingotto e Mirafiori
comparazione oggettiva dei siti e definizione Caselle T, Borgaro, Mappano, San Mauro,
29
di una classifica di priorità Settimo, Venaria, Torino nord
‘Definizione dei criteri inerenti alla scelta delle aree 25 Provincia di Biella
prioritarie allo studio propedeutico per la definizione dei
Torino: Basse di Stura, Madonna di
valori di fondo antropico da solventi clorurati in falda‘ 24
Campagna, Barriera di Milano
23 Asti
2019 3. Individuazione di due aree pilota per lo
21 Molino dei Torti - Castelnuovo Scrivia
studio di dettaglio della contaminazione e per
definizione dei valori di fondo antropico 21 Vercelli
20 Alessandria
20 Santhià
Novi ligure, Pozzolo Formigaro e
19
Basaluzzo
Omegna, Casale Corte Cerro, Gravellona
19
2019-2020 Fase II Toce
Quartieri di Torino: La Crocetta, San Paolo,
19
Cenisia, San Salvario
17 Novara
12 Borgosesia
NC Ghemme
NC Vigliano
9/40
Fase II Introduzione
Approfondimento sulle due aree scelte per la sperimentazione del metodo
I due casi scelti presentano contesti ambientali differenti area buffer (Fase I)
(es. uso del suolo, idrogeologia, conoscenze pregresse)
Sviluppo di un metodo che rappresenti le diverse realtà regionali
area di indagine (Fase II)
10/40Area Provincia di Biella Provincia di Biella
Conoscenze pregresse
- Dimensioni: circa 20 km2, porzioni di sette Comuni (Biella, Gaglianico, Ponderano, Sandigliano, Candelo e Verrone e Benna) in Provincia di Biella
- Corpo idrico sotterraneo: GWB – S1, comprende la Pianura Novarese, Biellese e Vercellese ed afferisce al sistema acquifero superficiale di pianura
- Uso del Suolo:
Area NORD urbanizzata/ nucleo storico di Biella
Area SUD commistione tra aree residenziali e aree commerciali-industriali
con alcune aree a vocazione agricola
Industria tessile
L’area di indagine comprende una zona
contaminata da solventi clorurati estesa
MODELLO
per circa 3 km2 CONCETTUALE
Tra il 2010 e il 2018 Arpa ha effettuato PRELIMINARE
da tetracloroetilene
491 prelievi e analisi di acqua di falda
Tavolo Tecnico Provincia di Biella
Modello di trasporto del tetracloroetilene per le sorgenti di contaminazione puntuali e plume della
sorgente ubicata più a valle (modificata da Cerutti, 2014)
11/40Provincia di Biella
Elementi idrogeologici
:
Approfondimento area urbana Biella
L’acquifero superficiale presenta ridotta
permeabilità, gradiente piezometrico
elevato e scarsa produttività
Profilo litologico del sottosuolo ricostruito in corrispondenza di Biella Sud, da Occhieppo Inferiore
verso Vigliano Biellese (Maffeo, 2009)
trasporto di contaminanti limitato e
ridotta coalescenza tra sorgenti di
contaminazione
12/40 Profilo litologico del sottosuolo ricostruito asse del conoide di Biella, che approssimativamente segue
la strada Trossi, in direzione di Verrone (Maffeo, 2009)Provincia di Biella
Campionamento delle acque sotterranee
individuazione quadro analitico
Progettazione del piano di campionamento (scelta dei punti di prelievo da database)
Verifica della distribuzione spaziale
PPA (Point Pattern Analysis): i punti di indagine sono ben distribuiti e non presentano addensamenti locali
Definizione del set analitico
58 maglie di campionamento 700x700 m
metodo di Zirschky e Gilbert 1984; Gilbert 1987 per individuazione hot spot
Campagne di monitoraggio:
maggio / giugno 2019 - 49 punti campionati
novembre 2019 - 34 punti campionati
febbraio 2020 - 6 punti campionati
Totale di 89 campioni e 56 punti di prelievo
13/40Risultati analitici delle campagne
Quadro analitico complessivo di campionamento acque di falda
Prima
campagna
I risultati analitici evidenziano la
presenza di due tipologie di inquinanti:
- tetracloroetilene
(talvolta associato ai suoi prodotti di
degradazione)
- triclorometano/cloroformio
Seconda
Ricerca bibliografica
campagna
Appendice ‘Principali caratteristiche dei solventi clorurati in
acque di falda, origine e comportamento concetti di base e fonti
documentali di riferimento’
Terza
14/40 campagnaProvincia di Biella
Quadro analitico complessivo
Tetracloroetilene (CSC Dlgs152/06) Triclorometano (CSC Dlgs152/06)
Classi di concentrazione di tetracloroetilene (riferimento normativo: CSC Dlgs152/06: 1,1µg/l) Classi di concentrazione di triclorometano (riferimento normativo: CSC Dlgs152/06: 0,15µg/l)
• PCE: concentrazioni più elevate a valle delle sorgenti note + altre contaminazioni
• TCM in Biella 16 pozzi su 24 con concentrazioni comprese tra 0,15 e 1,7 µg/l
15/40Provincia di Biella
Quadro analitico complessivo
Sommatoria tetracloroetilene e tricloroetilene (VS DM 06/07/16)
Sommatoria dei parametri tetracloroetilene e tricloroetilene
(Riferimento normativo: VS DM 06/07/16: 10 µg/l) )
16/40Provincia di Biella
Valutazioni geostatistiche
Analisi di autocorrelazione spaziale: non esiste una significativa similarità spaziale delle concentrazioni
valore dell’indice di Moran per tutte le distanze considerate praticamente sempre prossimo a zero
Non è possibile effettuare stime o ricostruzioni spaziali con algoritmi tipo Kriging o con algoritmi tipo IDW
Rappresentazione
dei superamenti dei
limiti normativi
con poligoni di
Voronoi-ThiessenPressioni potenziali 1/3 Provincia di Biella
Tetracloroetilene e suoi
prodotti di degradazione
Pulizia secco tessuti,
sgrassaggio metalli, uso
domestico
Pressioni caratteristiche del comparto
commerciale / industriale
Censimento 2005 e 2016 lavasecco
commerciali autorizzati, database
Provincia di Biella e regionale (Arara)
Banca Dati Camera di Commercio,
progetto “Sperimentazione di un metodo
di verifica per l ’individuazione delle aree
produttive dismesse presenti sul territorio
regionale, 2008
18/40Pressioni potenziali 2/3 Provincia di Biella
Tetracloroetilene e suoi prodotti di degradazione
Indagine storica su alcuni hot spot Industria tessile
Trasformazioni urbanistiche che hanno interessato l’area vicina al punto BI0758P
Trasformazioni urbanistiche dell’area in prossimità del punto BI0766P
Nelle foto storiche si osservano le numerose coperture a shed tipiche delle industri tessili
19/40Pressioni potenziali 3/3 Provincia di Biella
Triclorometano
Pressioni potenziali caratteristiche del comparto industriale
Pressioni potenziali caratteristiche del comparto civile:
- Rete fognaria e scarichi Cloro + sostanze organiche
- Rete acquedotto, canali e rogge
20/40Provincia di Biella
Tetracloroetilene - Modello concettuale definitivo
Cause di inquinamento diffuso
(“ Criteri per l’elaborazione di piani di gestione dell’inquinamento diffuso”, Snpa 2017’’)
b) caso limite: più sorgenti puntuali, per le quali non sia possibile
discriminare il contributo delle singole fonti alla contaminazione
riscontrata
Non è stata effettuata la stima del VFA relativo al
parametro tetracloroetilene, a causa del ridotto
numero di punti di campionamento (nProvincia di Biella
Triclorometano - Modello concettuale e valutazione dei valori di fondo antropico (VFA)
porzione meridionale:
riscontri sporadici di contaminazione puntuale
porzione settentrionale:
presenza di inquinamento diffuso
VFA compreso nell'intervallo
1,293 µg/l (media) e 2,094 µg/l (massimo)
(Stime ottenute calcolando il valore UTL 95, stima inferenziale
del 95° percentile della popolazione statistica dei VFA)
Cause di inquinamento diffuso
(“ Criteri per l’elaborazione di piani di gestione dell’inquinamento diffuso”, Snpa 2017’’)
a) caso generale: sorgenti già esse stesse connotabili come diffuse e
comunque riferibili ad una collettività relativamente indifferenziata (nutrienti
e fitofarmaci di origine agricola, ricarica da corpi idrici compromessi,
traffico urbano)Area C.M. Torino
Area Città Metropolitana di Torino
Conoscenze pregresse
• Dimensioni: circa 66 km2, porzioni di otto Comuni nella Città Metropolitana di Torino (sudest di Torino, nordest di Moncalieri, nord di Nichelino, sudest di Rivalta
di Torino, nord di Orbassano, sudest di Rivoli, sud di Grugliasco e l’intero comune di Beinasco);
• Corpo idrico sotterraneo: GWB-S3b, caratterizza la Pianura Torinese compresa fra Stura di Lanzo, Po e Chisola;
• Uso del Suolo: Aree prettamente urbane (porzione sud della città di Torino, Orbassano, Rivalta, Beinasco, Nichelino, Moncalieri), Zone industriali
talvolta non nettamente distinte dalle aree residenziali (Orbassano, Beinasco, Borgaretto e Torino, zona Mirafiori), porzioni agricole (nella porzione occidentale,
Rivalta ed Orbassano)
MODELLO CONCETTUALE PRELIMINARE
• L’area di indagine interessa una zona
contaminata da solventi clorurati (principalmente
tetracloroetilene e secondariamente tricloroetilene
e 1.1-dicloroetilene)
• Inizio indagini 2008.
• Tre zone di anomalia nota con fenomeni di
contaminazione piuttosto estesi, ma non
completamente definiti
23/40Area C.M. Torino
Elementi idrogeologici
Piezometria
settembre-
ottobre
2019
Approfondimento area urbana di Torino
Acquifero superficiale oggetto di indagine:
• elevata permeabilità,
• spessori decrescenti da ovest verso est
• marcata eterogeneità/variabilità,
• gradiente piezometrico elevato
decrescente da ovest verso est Sezione geologica
ovest-est
Evoluzioni rapide, elevato grado di
coalescenza/complessità dei fenomeni
contaminanti
24/40Area C.M. Torino
Piano di campionamento delle acque sotterranee
Progettazione del piano di campionamento (scelta dei punti di prelievo da database)
Verifica della distribuzione spaziale
PPA (Point Pattern Analysis): i punti di indagine sono ben distribuiti e non presentano addensamenti locali
Definizione del set analitico
90 maglie di campionamento 1000x1000 m
metodo di Zirschky e Gilbert 1984; Gilbert 1987 per individuazione hot spot
Campagne di monitoraggio:
settembre - ottobre 2019 72 punti campionati
febbraio 2020 –maggio 2020 38 punti campionati
Totale di 110 campioni e 72 punti di prelievo
25/40Area C.M. Torino
Elementi idrogeologici
base locale dell’acquifero superficiale e valutazione dell’adeguatezza della rete di monitoraggio
Valori residui tra base dei pozzi e
base dell’acquifero locale con
rappresentazione della superficie
della base dell’acquifero. I valori
negativi, in rosso, indicano che
la quota della base del pozzo è
inferiore come quota assoluta
s.l.m. rispetto alla base stimata
dell’acquifero. In varie tonalità di
verde sono indicati i casi in cui la
base del pozzo è posto a quote
più elevate rispetto alla base
dell’acquifero
26/40Area C.M. Torino
Quadro analitico complessivo
I risultati analitici riscontrano i seguenti inquinanti:
- triclorometano (cloroformio)
- tetracloroetilene
- prodotti di degradazione tetracloroetilene,
1,1-dicloroetilene, 1,2-dicloropropano, tricloroetilene
individuati per più elevato numero di superi CSC
Valutazioni geostatistiche
&
Origine comune rispetto al contaminate principale?
Modello Concettuale
27/40Area C.M. Torino
Quadro analitico complessivo
• Tetracloroetilene Selezione parametri
(parametro con il maggior significativi in funzione del
numero di superamenti) Modello Concettuale • Tetracloroetilene
• Tricloroetilene
(superamenti solo in aree con
• Triclorometano
anomalie note, probabile Verifica:
origine comune) • valutazione di
• 1,1-dicloroetilene correlazione lineare con
(probabile origine comune al indici di Pearson e di
tetracloroetilene) Spearman
• Comparazione ellissi
• 1,2-dicloropropano deviazionali
(probabile origine comune al
tetracloroetilene)
• Triclorometano
correlazione
Pearson R = 0.57,
Spearman Rs = 0.64
Comparazione delle ellissi deviazionali standard per il tetracloroetilene
e 1.1-dicloroetilene
28/40Area C.M. Torino
Quadro analitico complessivo
Tetracloroetilene (CSC Dlgs152/06) Triclorometano (CSC Dlgs152/06)
Classi di concentrazione di tetracloroetilene ( riferimento normativo: CSC Dlgs152/06) Classi di concentrazione di triclorometano ( riferimento normativo: CSC Dlgs152/06)
29/40Area C.M. Torino
Quadro analitico complessivo
Sommatoria tetracloroetilene e tricloroetilene (VS DM 06/07/2016)
Sommatoria dei parametri tetracloroetilene e tricloroetilene
( riferimento normativo: VS DM 06/07/16)
30/40Area C.M. Torino
Valutazioni geostatistiche 1/2
Analisi di autocorrelazione spaziale:
non esiste una significativa similarità spaziale delle concentrazioni
valore dell’indice di Moran per tutte le distanze considerate praticamente sempre prossimo a zero
Non è possibile effettuare stime o ricostruzioni spaziali con algoritmi
tipo Kriging o con algoritmi tipo IDW
Rappresentazione dei superamenti dei limiti normativi
con poligoni di Voronoi-Thiessen
31/40Area C.M. Torino
Valutazioni geostatistiche 2/2
Ellissi deviazionali: sintesi della distribuzione spaziale
Per entrambi i contaminanti, l’ellisse si posiziona
nella parte centrale ed est dell’area di indagine
Tetracloroetilene e sua ellisse, escluse le aree di anomalia nota
Triclorometano e sua ellisse, esclusi hot spot
32/40Pressioni potenziali 1/2 Area C.M. Torino
Tetracloroetilene e suoi prodotti di degradazione
siti Anagrafe Regionale dei Siti Contaminati
fabbriche e carrozzerie auto attuali e dismesse (fonte Museo dell’Automobile, Torino)
33/40 discariche, scarichi insediamenti produttivi, RIR e AIAArea C.M. Torino
Pressioni potenziali 2/2
Triclorometano
tracciato della rete acquedottistica infrastrutture fognarie, ospedali-RSA e piscine
34/40Area C.M. Torino
Tetracloroetilene - Modello concettuale e stima VFA
- zona ovest
assenza di contaminazione diffusa
- zona centro-orientale
VFA tra 10.09 µg/l per le medie e 10.51 µg/l per
i valori massimi
(Stime ottenute calcolando il valore UTL 95, stima inferenziale
del 95° percentile della popolazione statistica dei VFA)
35/40Area C.M. Torino
Triclorometano - Modello concettuale e stima VFA
- “zona ovest”
assenza di contaminazione, area da approfondire
(pochi pozzi disponibili)
(Stime ottenute
calcolando il valore UTL
- “zona centrale” 95, stima inferenziale
VFA tra 0,8 µg/l ed 1 µg/l circa del 95° percentile della
popolazione statistica
dei VFA)
- “zona est”
VFA tra 1,8 µg/l e 1,9 µg/l circa
36/40Area C.M. Torino
Da studio propedeutico a studio con valenza pianificatoria
L’area studiata rappresenta circa 1/3 del GWB-S3b e dell’area Metropolitana di Torino
I risultati dello studio non possono avere valenza programmatica ma essenzialmente propedeutica/metodologica
Occorre estendere lo studio alla restante porzione dell’area metropolitana (aree buffer individuate a nord)Proposte di gestione
• ricerca delle sorgenti ancora individuabili
• controllo dei procedimenti di bonifica in corso
• individuazione di punti sentinella da monitorare per tenere sotto controllo
l'evoluzione dei fenomeni di inquinamento diffuso individuati
• valutazione dei possibili rischi derivanti da situazioni particolari (popolazione esposta,
usi delle acque e del territorio)
• precauzioni/regolamentazioni sulla gestione e utilizzo delle acque affette da
inquinamento diffuso e/o puntuale (es. trivellazione di nuove opere di captazione,
ricondizionamento pozzi non conformi)
38/40Proposte operative di gestione
Ipotesi di presidi sentinella
attività periodiche di campionamento ed analisi
verificare l'evoluzione dell'inquinamento per
tetracloroetilene e triclorometano
validare il MC
Punti provincia di Biella
BI0330P, BI0343P, BI0755P, BI0758P
Punti città Metropolitana di Torino
K2, H2, H5, N5, 02, M3
39/40ELABORATI:
Relazione generale - Aspetti normativi e sintesi delle relazioni tecniche
Relazione tecnica Provincia di Biella e allegati
Relazione tecnica Area metropolitana di Torino e allegati
Appendice
:
Gruppo di Lavoro (in ordine alfabetico)
Chiara Ariotti*, Stefano Buratto*, Giacomo De Petrini*, Carlotta Del Taglia**, Maurizio Di Tonno*, Maria Governa**, Luca
Mallen*, Carlo Manzo*, Claudia Mignelli*, Tommaso Niccoli*, Gabriele Nicolò*, Massimiliano Petricig**, Gabriella Porta*, Piero
Rossanigo*, Alessandro Rovero*, Giorgio Schellino**, Claudia Vanzetti*
Coordinatore
Gabriella Porta, Piero Rossanigo
Grazie per l’attenzione
40/40Puoi anche leggere
