Caratterizzazione e Analisi di Rischio sito-specifica di un sito potenzialmente contaminato da metalli pesanti

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UNIVERSITA' DI PISA

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL

TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI

Corso di Laurea Magistrale in

INGEGNERIA IDRAULICA, DEI TRASPORTI E DEL TERRITORIO

Tesi di laurea

Caratterizzazione e Analisi di Rischio

sito-specifica di un sito potenzialmente contaminato

da metalli pesanti

Candidato: Relatore:

CARLO CAMPINOTI Prof. Ing. RENATO IANNELLI

Corelatore: Ing. ISABELLA PECORINI

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INDICE

ABBREVIAZIONI ... 5

1. INTRODUZIONE ... 6

2. INQUADRAMENTO NORMATIVO SULLA BONIFICA AMBIENTALE ... 7

2.1 Procedura prevista dalla legge ... 9

2.2 Criteri generali per l’analisi di rischio sanitario ambientale sito-specifica ... 11

2.3 Criteri generale per la caratterizzazione dei siti contaminati ... 12

2.4 Concentrazione soglia di contaminazione in relazione alla specifica destinazione d'uso dei siti ... 14

3. PROCEDURA DI ANALISI DI RISCHIO ... 15

3.1 ANALISI DI RISCHIO SANITARIO-AMBIENTALE ... 15

3.2 APPLICAZIONE PROCEDURA DI ANALISI: COSTRUZIONE MODELLO CONCETTUALE ... 19

3.2.1 Le sorgenti ... 20

3.2.2 Le vie di migrazione ... 25

3.2.3 I bersagli della contaminazione e modalità di esposizione ... 27

3.3 CALCOLO DEL RISCHIO... 28

3.3.1 Rischio individuale ... 28

3.3.2 Rischio per più vie di esposizione ... 29

3.3.3 Rischio cumulativo ... 29

3.3.4 Rischio per la risorsa idrica ... 29

3.4 CALCOLO OBIETTIVI DI BONIFICA ... 36

3.4.1 CSR individuali ... 36

3.4.2 CSR per più vie di esposizione ... 37

3.4.3 CSR Cumulative ... 37

3.5 CALCOLO FATTORI DI TRASPORTO ... 43

3.5.1 Volatilizzazione in aria outdoor ... 45

3.5.2 Dispersione in aria outdoor... 48

3.5.3 Volatilizzazione in aria indoor ... 49

3.5.4 Emissione di particolato da suolo superficiale ... 51

3.5.5 Lisciviazione e dispersione in falda ... 52

3.6 CALCOLO PORTATA DI ESPOSIZIONE ... 55

3.7 SOFTWARE DISPONIBILI PER ANALISI DI RISCHIO SITO-SPECIFICA DI SITI CONTAMINATI ... 57

3.7.1 Software scelto ... 62

4. CARATTERIZZAZIONE E SCHEMATIZZAZIONE DEL SITO E DELLA SORGENTE DI CONTAMINAZIONE ... 66

4.1 DESCRIZIONE SITO E DEI PUNTI DI CAMPIONAMENTO ... 66

4.2 METODOLOGIA DI ANALISI DEL TERRENO ... 69

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4.3.1 Suoli: Contaminanti inorganici ... 70

4.3.2 Suoli: Contaminanti organici volatili ... 71

4.3.3 Approfondimento dei risultati ... 72

4.4 CONSIDERAZIONI ... 74

5. ANALISI DEL RISCHIO: COSTRUZIONE MODELLO CONCETTUALE ... 75

5.1 DEFINIZIONE DELLE SORGENTI, DELLE VIE DI TRASPORTO E BERSAGLI ... 75

5.2 DEFINIZIONE CONTAMINANTI INDICATORI E PARAMETRI DEL SITO ... 78

5.2.1 Contaminanti indicatori, proprietà e concentrazione ... 78

5.2.2 Definizione dei parametri ambientali ... 80

5.3 PROCEDURA ANALISI ... 83

6. PRESENTAZIONE DEI DIVERSI CASI DI SIMULAZIONE ... 87

6.1 VARIAZIONE AREA E SPESSORE SUOLO ... 89

6.1.1 Scenario 1 (Area piccola; SS:[0,3m-0,5m] SP:[0,5m-2,5m]) ... 91

6.1.2 Scenario 2 (Area media; SS:[0,3m-0,5m] SP:[0,5m-2,5m]) ... 93

6.1.3 Scenario 3 (Area grande; SS:[0,3m-0,5m] SP:[0,5m-2,5m]) ... 95

6.1.4 Scenario 4 (Area piccola; SS:[0m-0,5m] SP:[0,5m-2,5m]) ... 97

6.1.5 Scenario 5 (Area media; SS:[0m-0,5m] SP:[0,5m-2,5m]) ... 99

6.1.6 Scenario 6 (Area grande; SS:[0m-0,5m] SP:[0,5m-2,5m]) ... 101

6.1.7 Scenario 7 (Area piccola; SS:[0m-0,7m] SP:[0,7m-2,5m]) ... 103

6.1.8 Scenario 8 (Area media; SS:[0m-0,7m] SP:[0,7m-2,5m]) ... 105

6.1.9 Scenario 9 (Area grande; SS:[0m-0,7m] SP:[0,7m-2,5m]) ... 107

6.1.10 Scenario 10 (Area Piccola; SS:[0m-1,0m] SP:[1m-2.5m]) ... 109

6.1.11 Scenario 11 (Area Media; SS:[0m-1,0m] SP:[1m-2.5m]) ... 111

6.1.12 Scenario 12 ( Area Grande; SS:[0m-1,0m] SP:[1m-2.5m]) ... 113

6.2 VARIAZIONE DEL POC ... 115

6.2.1 Scenario 1 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 115 6.2.2 Scenario 2 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 116 6.2.3 Scenario 3 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 117 6.2.4 Scenario 4 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 118 6.2.5 Scenario 5 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 119 6.2.6 Scenario 6 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 120 6.2.7 Scenario 7 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 121 6.2.8 Scenario 8 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 122 6.2.9 Scenario 9 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 123 6.2.10 Scenario 10 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 124 6.2.11 Scenario 11 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 125 6.2.12 Scenario 12 (POC = 40m, 80m, 100m) ... 126 7. CONFRONTO SCENARI ... 127

7.1 CONFRONTO SCENARI VARIAZIONE AREA E SPESSORE ... 127

7.1.1 Confronto Concentrazione e Indici di Rischio per il Mercurio da Suolo Superficiale ... 127

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4

7.1.3 Confronto Concentrazione e Indici di Rischio Piombo Suolo Superficiale ... 139

7.1.4 Confronto obiettivi di bonifica (CSR) ... 144

7.2 CONFRONTO SCENARI VARIAZIONE DEL POC ... 150

7.2.1 Confronto dispersione atmosferica e in falda da suolo superficiale ... 150

7.2.1 Confronto dispersione in atmosfera e in falda suolo profondo ... 155

7.3 CONSIDERAZIONI ... 159

8. CONCLUSIONI ... 161

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ABBREVIAZIONI

SIMBOLO SIGNIFICATO

ADF Fattore di dispersione in atmosfera

AdR Analisi di Rischio

Cpoe Concentrazione al punto di esposizione CRS Concentrazione rappresentativa alla Sorgente

Csat Concentrazione di saturazione

CSC Concentrazione Soglia di Contaminazione

CSR Concentrazione Soglia di Rischio

HI Indice di Pericolo (Non Cancerogeno)

On-site All’interno della sorgente di contaminazione Off-site All’esterno della sorgente di contaminazione

POC Punto di conformità

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1. INTRODUZIONE

Il presente lavoro tratta l’analisi di rischio sito-specifica preliminare di un sito potenzialmente contaminato da metalli pesanti, ubicato in zona residenziale. Sono state fatte indagini preliminari nella matrice suolo e sottosuolo.

Queste analisi hanno evidenziato possibili rischi per il superamento delle concentrazioni soglia di contaminazione (CSC) da parte del mercurio e piombo. Quindi,come prescritto dal D.Lgs 152/06, è stata fatta comunicazione agli enti preposti ed è stato elaborato un modello concettuale preliminare ed un piano di caratterizzazione preliminare.

Quest’ultimo è in fase di approvazione; nell’attesa si è deciso di impostare anche una Analisi di Rischio preliminare allo scopo di migliorare la conoscenza del sito, in particolare per quanto riguarda l’effetto in termini di rischio di ciascuno dei parametri che lo determinano. Ciò anche allo scopo di migliorare il piano di caratterizzazione e la definizione del modello concettuale definitivo.

Poiché i dati a nostra disposizione sono ridotti, abbiamo integrato i parametri mancanti mediante un’analisi di sensitività utilizzando anche i dati storici estratti da bibliografia relativa a studi precedentemente condotti in aree limitrofe.

A tal fine sono state effettuate diverse simulazioni, in modo da analizzare e confrontare i diversi risultati, ovvero gli indici di Rischio e le Concentrazioni Soglia di Rischio (CSR) ottenute a seconda della scelta dei parametri sito-specifici e quindi vedere quali di questi risultano essere maggiormente importanti ai fini del piano di caratterizzazione e dell’Analisi di Rischio definitiva.

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2. INQUADRAMENTO NORMATIVO SULLA BONIFICA AMBIENTALE

La bonifica dei siti contaminati in Italia è regolamentata dal D.Lgs del 3 aprile 2006 n. 152 “Norme in materia ambientale”.

Il D.Lgs si occupa della bonifica dei siti contaminati al titolo quinto della parte quarta e definisce i principi ed i campi di applicazione dello stesso all’articolo 239 (D.Lgs 3 Aprile 2006, n.152, norme in materia ambientale, articolo 239 titolo quinto della parte quarta) : «Il presente titolo disciplina gli interventi di bonifica e ripristino ambientale dei siti contaminati e definisce le procedure, i criteri e le modalità per lo svolgimento delle operazioni necessarie per l’eliminazione delle sorgenti dell’inquinamento e comunque per la riduzione delle concentrazioni di sostanze inquinanti, in armonia con i principi e le norme comunitari, con particolare riferimento al principio “chi inquina paga”».

Ogni regione individua un apposito piano di bonifica (D.Lgs 152/06, art. 239):

«Gli interventi di bonifica e ripristino ambientale per le aree caratterizzate da inquinamento diffuso sono disciplinati dalle regioni con appositi piani, fatte salve le competenze e le procedure previsti per i siti oggetto di bonifica di interesse nazionale e comunque nel rispetto dei criteri generali di cui al presente titolo. »

L’articolo 240 è dedicato alle definizioni, quelle di maggiore interesse sono (D.Lgs 152/06, art. 240):

«

a) sito: l’area o porzione di territorio, geograficamente definita e determinata, intesa nelle diverse matrici ambientali (suolo, sottosuolo ed acque sotterranee) e comprensiva delle eventuali strutture edilizie e impiantistiche presenti;

b) concentrazione soglia di contaminazione (CSC): i livelli di contaminazione delle matrici ambientali che costituiscono valori al di sopra dei quali è necessaria la caratterizzazione del sito e l’analisi di rischio sito specifica[…];

c) concentrazioni soglia di rischio (CSR): i livelli di contaminazione delle matrici ambientali, da determinare caso per caso con l’applicazione della procedura di analisi di rischio sito specifica […] il cui superamento richiede la messa in sicurezza e

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8 la bonifica. I livelli di concentrazione così definiti costituiscono i livelli di accettabilità per il sito;

d) sito potenzialmente contaminato: un sito nel quale uno o più valori di concentrazione delle

sostanze inquinanti rilevati nelle matrici ambientali risultino superiori ai valori di concentrazione soglia di contaminazione (CSC), in attesa di espletare le operazioni di caratterizzazione e di analisi di rischio sanitario e ambientale sito specifica, che ne

permettano

di determinare lo stato o meno di contaminazione sulla base delle concentrazioni soglia di

rischio (CSR);

e) sito contaminato: un sito nel quale i valori delle concentrazioni soglia di rischio (CSR), determinati con l’applicazione della procedura di analisi di rischio […] risultano superati;

p) bonifica: l’insieme degli interventi atti ad eliminare le fonti di inquinamento e le sostanze inquinanti o a ridurre le concentrazioni delle stesse presenti nel suolo, nel sottosuolo e nelle acque sotterranee ad un livello uguale o inferiore ai valori delle concentrazioni soglia di rischio (CRS);

s) analisi di rischio sanitario e ambientale sito specifica: analisi sito specifica degli effetti sulla salute umana derivanti dall’esposizione prolungata all’azione delle sostanze presenti nelle matrici ambientali contaminate[…].

»

In base alla normativa, la necessità di avviare la bonifica o la messa in sicurezza deve essere preventivamente subordinata all’analisi di rischio sanitario ed ambientale nel caso specifico. Ove l’analisi del rischio confermi la necessità di un intervento, ciò comporterà anche l’adozione di valori obiettivo per la bonifica o messa in sicurezza che possono essere diversi caso per caso di quelli riportati in Tabella 1 all’Allegato 5 parte IV del D.Lgs 152/06, che ne definisce i livelli accettabili nei suoli e nelle acque sotterranee.

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2.1 Procedura prevista dalla legge

L’articolo 242 descrive le procedure operative ed amministrative con cui devono essere eseguiti gli interventi di bonifica (D.Lgs 152/06, art. 242):

«Al verificarsi di un evento che sia potenzialmente in grado di contaminare il sito, il responsabile dell’inquinamento mette in opera entro 24 ore le misure necessarie di prevenzione e ne da immediata comunicazione ai sensi e con le modalità di cui all’art. 304, comma 2. La medesima procedura si applica all’atto di individuazioni di contaminazioni storiche che possano ancora comportare rischi di aggravamento della situazione di contaminazione.

Il responsabile dell’inquinamento, attuate le necessarie misure di prevenzione, svolge, nelle zone interessate dalla contaminazione, un’indagine preliminare sui parametri oggetto dell’inquinamento e, ove accerti che il livello della concentrazione soglia di contaminazione (CSC) non sia superato, provvede al ripristino della zona contaminata, dandone notizia, con apposita autocertificazione, al comune ed alla provincia competenti per territorio entro 48 ore dalla contaminazione. […] Qualora l’indagine preliminare di cui al comma 2 accerti l’avvenuto superamento delle CSC anche per un solo parametro, il responsabile dell’inquinamento ne da immediata notizia al comune ed alle province competenti per territorio con la descrizione delle misure di prevenzione e di messa in sicurezza di emergenza adottate. Nei successivi trenta giorni, presenta alle predette amministrazioni, nonché alla regione territorialmente competente il piano di caratterizzazione con i requisiti di cui all’Allegato 2 alla parte quarta del presente decreto. Entro i trenta giorni successivi la regione, convocata la conferenza di servizi, autorizza il piano di caratterizzazione con eventuali prescrizioni integrative. L'autorizzazione regionale costituisce assenso per tutte le opere connesse alla caratterizzazione, sostituendosi ad ogni altra autorizzazione, concessione, concerto, intesa, nulla osta da parte della pubblica amministrazione.

Sulla base delle risultanze della caratterizzazione, al sito è applicata la procedura di analisi di rischio sito specifica per la determinazione delle concentrazioni soglia di rischio (CSR). […] Qualora gli esiti della procedura dell’analisi di rischio dimostrino che la concentrazione dei contaminanti presenti nel sito è inferiore alle concentrazioni soglia di rischio, la conferenza dei servizi, con l’approvazione del documento dell’analisi del rischio, dichiara concluso

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10 positivamente il procedimento. […]. Qualora gli esiti della procedura dell’analisi di rischio dimostrino che la concentrazione dei contaminanti presenti nel sito è superiore ai valori di concentrazione soglia di rischio (CSR), il soggetto responsabile sottopone alla regione […] il progetto operativo degli interventi di bonifica o di messa in sicurezza, operativa o permanente, e, ove necessario, le ulteriori misure di riparazione e di ripristino ambientale, al fine di minimizzare e ricondurre ad accettabilità il rischio derivante dallo stato di contaminazione presente nel sito. […]»

Gli articoli che seguono (243-253) si riferiscono alle ordinanze, agli obblighi di intervento e di notifica da parte dei soggetti non responsabili della potenziale contaminazione, agli accordi di programma, ai siti soggetti a sequestro, ai controlli, alle bonifiche da parte dell’amministrazione, al censimento e anagrafe dei siti da bonificare, ai siti di interesse nazionale ed agli oneri e privilegi speciali.

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2.2 Criteri generali per l’analisi di rischio sanitario ambientale sito-specifica

Il D.Lgs all’Allegato 1 della parte IV “Criteri generali per l’analisi di rischio sanitario ambientale sito-specifica” definisce gli elementi necessari per la redazione dell’analisi di rischio sanitario ambientale sito-specifica.

«L’articolato normativo fa riferimento a due criteri-soglia di intervento: il primo (CSC) da considerarsi valore di attenzione, superato il quale occorre svolgere una caratterizzazione ed il secondo (CSR) che identifica i livelli di contaminazione residua accettabili, calcolati mediante analisi di rischio, sui quali impostare gli interventi di messa in sicurezza e/o di bonifica.

Il presente allegato definisce i criteri minimi da applicare nella procedura di analisi di rischio inversa che verrà utilizzata per il calcolo delle CSR, cioè per definire in modo rigoroso e cautelativo per l’ambiente gli obiettivi di bonifica aderenti alla realtà del sito, che rispettino i criteri di accettabilità del rischio cancerogeno e dell’indice di rischio assunti nei punti di conformità prescelti. »

L’allegato definisce inoltre le componenti dell’analisi del rischio da parametrizzare:  Contaminanti indice

 Sorgenti

 Le vie e le modalità di esposizione

 Punto di conformità per le acque sotterranee

 Criteri di accettabilità del rischio cancerogeno e dell’indice di rischio

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12

2.3 Criteri generale per la caratterizzazione dei siti contaminati

Il D.Lgs all’Allegato 2 della parte IV “Criteri generali per la caratterizzazione dei siti contaminati” fornisce le indicazioni con cui redigere la caratterizzazione del sito.

«Per caratterizzazione dei siti contaminati si intende quindi l’intero processo costituito dalle seguenti fasi:

1. ricostruzione storica delle attività produttive svolte sul sito;

2. elaborazione del modello concettuale preliminare del sito e predisposizione di un piano di indagini ambientali finalizzato alla definizione dello stato ambientale del suolo, del sottosuolo e delle acque sotterranee;

3. esecuzione di un piano di indagini e delle eventuali indagini integrative necessarie alla luce dei primi risultati raccolti;

4. elaborazione dei risultati delle indagini eseguite e dei dati storici raccolti e rappresentazione dello stato di contaminazione del suolo, del sottosuolo e delle acque sotterranee;

5. elaborazione del modello concettuale definitivo;

6. identificazione dei livelli di concentrazione residua accettabili – sui quali impostare gli eventuali interventi di messa in sicurezza e/o di bonifica, che si rendessero successivamente necessari a seguito dell’analisi di rischio–calcolati mediante analisi di rischio eseguita secondo i criteri di cui in allegato 1.

La caratterizzazione ambientale, sarà avviata successivamente all’approvazione da parte delle autorità competenti del piano di indagini di cui al punto 1 e si riterrà conclusa con l’approvazione, in unica soluzione, da parte delle autorità competenti dell’intero processo sopra riportato, al termine delle attività di cui al punto 5 nel caso di non superamento delle CSC e al termine dell’attività di cui al punto 6 qualora si riscontri un superamento delle suddette concentrazioni. »

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13 L’Allegato predispone, inoltre, le indicazioni per redigere il piano di indagine ambientale

finalizzato alla definizione dello stato ambientale del sottosuolo e cioè come articolare:  modello concettuale del sito,

 piano di indagini,

 ubicazione dei punti di campionamento,

 selezione delle sostanze inquinanti da ricercare,  modalità di esecuzione di sondaggi e piezometri,

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2.4 Concentrazione soglia di contaminazione in relazione alla specifica destinazione d'uso dei siti

Il D.Lgs all’Allegato 5 della parte IV “Concentrazione soglia di contaminazione nel suolo, nel sottosuolo e nelle acque sotterranee in relazione alla specifica destinazione d'uso dei siti” indica la concentrazione soglia di contaminazione nel suolo, nel sottosuolo e nelle acque sotterranee in relazione alla specifica destinazione d'uso dei siti.

In Tabella 1 sono selezionate, per ogni categoria chimica, alcune sostanze frequentemente rilevate nei siti contaminati.

Tabella 1-Concentrazione soglia di contaminazione nel suolo e nel sottosuolo riferiti alla specifica destinazione d'uso dei siti da bonificare da Allegato 5 alla parte quarta del Decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152

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3. PROCEDURA DI ANALISI DI RISCHIO

3.1 ANALISI DI RISCHIO SANITARIO-AMBIENTALE

I documenti (APAT, 2008) “Criteri metodologici per l'applicazione dell'analisi assoluta di rischio ai siti contaminati” sono stati elaborati in collaborazione con agenzie regionali e provinciali per la protezione dell’ambiente. In particolare, sono stati considerati come documenti di riferimento quelli emessi da ASTM E-1739 (1995), ASTM PS 104 (1998), EPA Risk Assessment Guidance for Superfounds, USEPA, Manuale UNICHIM 196/1 (2002), CONCAWE: Report 2/1997 e Report 3/2003.

Tali documenti costituiscono un punto di riferimento teorico e applicativo per redigere e o valutare progetti di bonifica dei siti contaminati contenenti elaborazioni di Analisi di Rischio sanitario-ambientale.

Il documento (APAT, 2008) definisce: «Il Risk Assessment viene definito come “processo sistematico per la stima di tutti i fattori di rischio significativi che intervengono in uno scenario di esposizione causato dalla presenza di pericoli”. In termini meno tecnici la Valutazione del Rischio è la stima delle conseguenze sulla salute umana di un evento potenzialmente dannoso, in termini di probabilità che le stesse conseguenze si verifichino. »

Il criterio della analisi assoluta conduce ad una valutazione del rischio connesso ad un sito, in termini di verifica delle possibili conseguenze legate alla sua situazione qualitativa e di definizione degli obiettivi di risanamento vincolati alle condizioni specifiche del singolo sito. Tale valutazione di rischio si effettua, in genere, su siti che rappresentano un pericolo cronico per l’uomo e/o l’ambiente, stimando un livello di rischio e, conseguentemente, dei valori limite di concentrazione, determinati in funzione delle caratteristiche della sorgente dell’inquinamento, dei meccanismi di trasporto e dei bersagli della contaminazione.

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16 Per procedere nella valutazione del rischio è bene tenere presenti quanto descritto nei documenti (APAT, 2008).

«Il Rischio (R)[…] è inteso come la concomitanza della probabilità di accadimento di un evento dannoso (P) e dell’entità del danno provocato dall’evento stesso (D):

R = P × D

Il danno conseguente all’evento incidentale (D), a sua volta, può essere dato dal prodotto tra un fattore di pericolosità (Fp), dipendente dall’entità del possibile danno, e un fattore di contatto (Fe), funzione della durata di esposizione:

D = Fp × Fe

Nel caso di siti inquinati, la probabilità (P) di accadimento dell’evento è conclamata (P=1), il fattore di pericolosità è dato dalla tossicità dell’inquinante (T [mg/kg d]-1_{) ed il fattore di}

contatto è espresso in funzione della portata effettiva di esposizione (E [mg/kg d]), per cui, in generale, il rischio (R) derivante da un sito contaminato è dato dalla seguente espressione:

R = E × T

Dove E ([mg/kg d]) rappresenta l’assunzione cronica giornaliera del contaminante e T ([mg/kg d]-1_{) la tossicità dello stesso. Il risultato R, viene poi confrontato con i criteri di accettabilità}

individuali e cumulativi del rischio sanitario, per decidere se esistono o meno condizioni in grado di causare effetti sanitari nocivi.

Il calcolo del rischio si differenzia a seconda che l’inquinante sia cancerogeno oppure non-cancerogeno.

Per le sostanze cancerogene:

R = E x SF

Dove R (Rischio [adim]) rappresenta la probabilità di casi incrementali di tumore nel corso della vita, causati dall’esposizione alla sostanza, rispetto alle condizioni di vita usuali, SF (Slope Factor [mg/kg d]-1_{) indica la probabilità di casi incrementali di tumore nella vita per unità di dose.}

Per le sostanze non cancerogene:

HQ = E / RfD

Dove HQ (Hazard Quotient [adim]) è un ‘Indice di Pericolo’ che esprime di quanto l’esposizione alla sostanza supera la dose tollerabile o di riferimento, RfD (Reference Dose [mg/kg d]) è la stima dell’esposizione media giornaliera che non produce effetti avversi apprezzabili sull’organismo umano durante il corso della vita.

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17 La procedura di analisi di rischio può essere condotta in modalità diretta (forward mode) o inversa (backward mode). La modalità diretta permette di stimare il rischio sanitario per il recettore esposto, sia posto in prossimità del sito (on-site) che ad una certa distanza (off-site), conoscendo la concentrazione in corrispondenza della sorgente di contaminazione. Avendo invece fissato il livello di rischio per la salute ritenuto accettabile per il recettore esposto, la modalità inversa permette il calcolo della massima concentrazione in sorgente compatibile con la condizione di accettabilità del rischio. »

Il documento (APAT, 2008) fa riferimento alla procedura RBCA (Risk-Based Corrective Action), che segue un approccio basato su tre livelli di valutazione. Il passaggio ai livelli successivi prevede una più accurata caratterizzazione del sito e l’abbandono di alcune ipotesi conservative.

« Livello 1

L’analisi di rischio condotta a tale livello, fa riferimento a condizioni sito-generiche e rappresenta quindi una valutazione di screening. Prende in considerazione percorsi di esposizione diretti o indiretti, fattori di esposizione conservativi ed equazioni di trasporto di tipo prettamente analitico.[…]

La posizione del punto di esposizione coincide con la sorgente di contaminazione quindi vengono considerati soltanto bersagli on-site.

Livello 2

Tale livello di analisi fa riferimento a condizioni sito-specifiche ed è quindi una valutazione di maggiore dettaglio. Prevede l’utilizzo di modelli analitici per la stima della concentrazione al punto di esposizione considerando un mezzo omogeneo e isotropo.[...] Necessita di una quantità maggiore di dati rispetto all’analisi di livello 1, e vengono considerati più scenari e parametri di esposizione sito-specifici; la posizione del punto di esposizione è quella effettiva o potenziale (bersagli “on site” e “off site”).

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18 Livello 3

Il livello 3 di analisi permette una valutazione sito-specifica di maggiore dettaglio. Utilizza modelli numerici e analisi probabilistiche che consentono di poter considerare l’eterogeneità del sistema e di generalizzare la geometria della sorgente inquinante e delle condizioni al contorno. La sua applicazione richiede però una maggior conoscenza del sistema fisico e, conseguentemente, una fase di “site assessment” più approfondita con una maggior quantità di dati. Come per il livello 2, la posizione del punto di esposizione è quella effettiva o potenziale. »

Il documento (APAT, 2008) fa riferimento essenzialmente al livello 2 di analisi. Figura 1-Caratterizzazione dei diversi livelli di analisi di rischio previsti dalla procedura RBCA (APAT, 2008).

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3.2 APPLICAZIONE PROCEDURA DI ANALISI: COSTRUZIONE MODELLO CONCETTUALE

La procedura APAT (2008) di analisi del rischio sanitaria ai siti contaminati, in accordo con quanto previsto dalla normativa italiana (D-Lgs 152/2006 e D:Lgs 04/08), descrive il calcolo sia il rischio in modo diretto, associato alla contaminazione rilevata in sorgente, che degli obiettivi di bonifica (CSR) in maniera indiretta, definendo i limiti di accettabilità del rischio e dell’indice di pericolo. Per ogni percorso di esposizione attivato dall’utente vengono calcolate, attraverso modelli analitici di trasporto descritti nelle linee guida (APAT, 2008), le concentrazioni massime attese in condizioni stazionarie al punto di esposizione. Tali modelli tengono conto della ripartizione dei contaminanti nelle diverse fasi del suolo e dell’attenuazione subita durante la migrazione dalla sorgente al punto di esposizione.

Successivamente sulla base dei parametri di esposizione definiti dall’utente, viene calcolata la dose giornaliera che ogni recettore assume per ciascuna via di esposizione selezionata. Tali dosi, combinate con i corrispondenti parametri tossicologici e con le concentrazioni al punto di esposizione, sono utilizzate nel calcolo del rischio e degli obiettivi di bonifica(CSR) per ogni contaminante e percorso attivo. Successivamente, per ciascun contaminante vengono cumulati, in accordo con quanto previsto dalle linee guida (APAT, 2008), gli effetti legati alla presenza di più vie di esposizione attive e vengono calcolati gli obiettivi di bonifica e i rischi individuali (legati alla singola sostanza) e cumulativi ( derivanti dalla presenza di più sostanze).

I documenti (APAT, 2008) stabiliscono gli elementi fondamentali per la costruzione del Modello Concettuale del sito: «Nell’ambito della analisi di rischio sanitario (AdR) connesso alla contaminazione di un sito, è necessario, quindi, individuare il ‘Modello Concettuale del Sito’ (MCS). Tale elaborazione è il frutto di indagini ed analisi di caratterizzazione del sito e la sua definizione comprende essenzialmente la ricostruzione dei caratteri delle tre componenti principali che costituiscono l’AdR:

Sorgente ⇒ Trasporto ⇒ Bersaglio per cui devono essere definiti: 1 Le sorgenti di contaminazione

2 Le vie di migrazione

3 I bersagli della contaminazione »

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3.2.1 Le sorgenti

Per quanto riguarda le sorgenti di contaminazione si distinguono in sorgente primaria, che è rappresentata dall’elemento causa di inquinamento, e sorgente secondaria, che è il comparto ambientale soggetto di contaminazione (suolo, acqua,aria).

La sorgente secondaria può essere distinta a sua volta i due comparti:  Zona insatura: suolo superficiale e profondo

 Zona satura: acqua sotterranea.

Per sorgente secondaria di contaminazione in zona insatura si intende il volume di suolo o sottosuolo interessato dalla presenza di contaminanti in concentrazione superiore ai valori di riferimento indicati dalla normativa vigente, in funzione della destinazione d’uso del sito. Ai fini dell’applicazione della procedura di analisi di rischio, tale volume deve essere schematizzato come un parallelepipedo.

L’estensione superficiale è individuata dall’area delimitata dalle maglie più esterne contenenti almeno un punto di campionamento con concentrazione di almeno un contaminante superiore ai valori di riferimento indicati dalla normativa vigente.

Il criterio da seguire per la definizione dell’estensione verticale (spessore) della sorgente consiste nel porre tale estensione pari alla differenza tra la minima e massima quota, rispetto al piano campagna, alla quale è stata riscontrata la concentrazione di almeno un contaminante superiore ai valori di riferimento indicati dalla normativa vigente.

Per la sorgente secondaria di contaminazione in zona satura si intende il volume di acquifero interessato dalla presenza di contaminanti in concentrazione superione ai valori indicati dalla normativa vigente.

In riferimento alla sorgente secondaria nel documento (APAT, 2008) viene definito: 1. Il criterio per la delimitazione della sorgente;

«Tale procedura può essere così riassunta:

a) Suddivisione in poligoni di influenza dell’area oggetto d’indagine, secondo la strategia di campionamento adottata:

 Campionamento ragionato (secondo i poligoni di Thiessen, Figura 2)  Campionamento sistematico (celle a maglia regolare, Figura 2)

(21)

21 […]

b) Determinazione della continuità spaziale delle sorgenti

Si definiscono sorgenti spazialmente distinte, le sorgenti che possono potenzialmente determinare dei rischi per lo stesso ricettore sulla stessa area di esposizione che non hanno continuità spaziale.

Al fine di delimitare la sorgente, si considera l’insieme di tutti i poligoni (nel caso di campionamento ragionato, figura 3) o di tutte le celle (nel caso di campionamento sistematico, fig.3) per cui c’è stato il superamento delle CSC per almeno un contaminante e che hanno continuità spaziale.

Figura 2-Campionamento ragionato (Poligoni di Thiessen), Campionamento sistematico(Celle a maglia regolare),da APAT 2008 rev.2.

(22)

22 c) Analisi del vicinato dei poligoni/celle con C < CSC

I poligoni/celle che non presentano superamento delle CSC, possono concorrere alla delimitazione della sorgente e al calcolo della concentrazione rappresentativa. Si ritiene opportuno che un poligono/cella venga incluso nella sorgente se :

 il poligono/cella è completamente circoscritto da altri poligoni/celle in cui C > CSC;  l’analisi del vicinato indica che la maggior parte dei poligoni/celle adiacenti supera le

CSC;

Si definisce sorgente unica:

 la sorgente con continuità spaziale che può determinare dei rischi per lo stesso recettore nella stessa area di esposizione;

 la sorgente in cui, anche in caso di contaminazione a macchia di leopardo, è impossibile, anche a giudizio dell’Ente di Controllo stabilire una soluzione di continuità (esempio Figura 5).

In questo caso, ai fini dell’analisi del rischio, si effettua un’unica valutazione. ») Figura 4-: Legenda per le figure 4 e 5, da APAT 2008 rev.2.

(23)

23 2. Individuazione della geometria della zona satura e insatura di suolo e definizione dei

criteri di stima dei parametri

« Il miglior criterio per l’individuazione dei parametri della geometria del sito è quello di effettuare misure dirette. Nel caso in cui queste siano disponibili, il calcolo del valore rappresentativo da inserire nella procedura di analisi di rischio è il seguente:

 se il numero di dati disponibili è inferiore a 10 (N < 10), va selezionato il valore più conservativo, coincidente con il valore massimo o minimo a seconda del parametro in esame;

 se il numero di dati disponibili è maggiore o uguale a 10 (N ≥ 10), allora : se il valore minimo è maggiormente conservativo, si seleziona come valore rappresentativo il Lower Confidential Limit al 95% (LCL95%);

 se il valore massimo è maggiormente conservativo, si seleziona come valore rappresentativo l’Upper Confidential Limit al 95% (UCL95%);

[…]

Per tutti gli altri parametri, nel caso in cui non siano disponibili misure dirette, si procede come di seguito indicato:

 qualora disponibili, vanno utilizzati dati storici derivanti da bibliografia relativa a studi precedentemente condotti sull’area in esame, a condizione che si tratti di dati attendibili e provenienti da fonti accreditate;

 in assenza di dati storici, vanno applicati, ove possibile, i criteri di stima indiretta descritti in corrispondenza di ogni parametro nelle presenti linee guida;

 qualora non sia possibile applicare alcuno dei criteri suddetti, andranno utilizzati i valori proposti come default per un livello 1 di analisi.

Si ritiene opportuno sottolineare che, in tale contesto, si assume l’ipotesi semplificativa di terreno isotropo, omogeneo e incoerente. »

Nel documento (APAT, 2008) sono decritti i parametri necessari per la caratterizzazione della geometria della zona insatura (Figura 6) e i parametri relativi alla geometria della sorgente di contaminazione in zona insatura di suolo (Figura 7) e in zona satura di suolo (Figura 8).

(24)

24 Figura 6- geometria della zona insatura (APAT, 2008).

Figura 7- geometria della sorgente di contaminazione della zona insatura (APAT, 2008). .

Figura 8- geometria della sorgente di contaminazione della zona satura (APAT, 2008).

3. Definizione del valore di concentrazione rappresentativo alla sorgente;

«L’applicazione di un livello 2 di analisi di rischio richiede l’individuazione di un unico valore di concentrazione rappresentativa in corrispondenza ad ogni sorgente secondaria di contaminazione (suolo superficiale, suolo profondo e falda).[…] Si ritiene opportuno sottolineare che le concentrazioni rappresentative alla sorgente (CRS) per il suolo devono essere individuate utilizzando dati di concentrazioni, analiticamente determinati nei campioni di suolo, espresse sul secco. […]»

(25)

25 4. Stima delle proprietà chimico-fisiche e tossicologiche dei contaminanti;

«L’Istituto Superiore di Sanità (ISS) e l’Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza sul Lavoro (ISPESL) hanno messo a punto una banca dati relativa alle proprietà chimico-fisiche e tossicologiche delle specie chimiche inquinanti.[…] »

5. Identificazione degli inquinanti indicatori;

«Per evitare di prendere in considerazione un numero troppo elevato di specie chimiche inquinanti è necessario quindi ridurre il numero di specie chimiche da inserire nella procedura di analisi, selezionando quelle piu importanti, ossia quelle alle quali e associato un rischio maggiore per l’uomo; tali sostanze prendono il nome di “inquinanti indicatori”. In linea teorica quindi, tra tutti gli inquinanti rinvenuti nel sito in esame, gli inquinanti indicatori sono quelli che, per: valori di concentrazione, tossicita, frequenza di rilevamento, mobilita nei comparti ambientali, persistenza e capacita di bioaccumulo, presentano il rischio maggiore per l’uomo.[…]»

3.2.2 Le vie di migrazione

Per il calcolo dei fattori di trasporto e per stimare la concentrazione della specie chimica in corrispondenza del bersaglio, nota quella alla sorgente, è indispensabile determinare le caratteristiche fisiche dei comparti ambientali coinvolti: suolo insaturo (superficiale e profondo), suolo saturo, aria outdoor e aria indoor.

Per un livello 2 di analisi, si utilizzano “valori sito-specifici”, ossia valori strettamente dipendenti dalle caratteristiche del sito potenzialmente contaminato.

Per quanto riguarda la descrizione dei parametri sito-specifici del terreno il documento (APAT, 2008) elenca i parametri fisico-chimici del terreno in zona insatura (Figura 9), in zona satura (Figura 10) e in ambienti aperti (Figura 11).

(26)

26 Figura 9- Parametri del terreno in zona insatura (APAT, 2008).

Figura 10- Parametri del terreno in zona satura (APAT, 2008).

(27)

27

3.2.3 I bersagli della contaminazione e modalità di esposizione

Le vie e le modalità di esposizione sono quelle mediante le quali il potenziale bersaglio entra in contatto con le specie chimiche contaminanti.

Si ha una esposizione diretta se la via di esposizione coincide con la sorgente di contaminazione; si ha una esposizione indiretta nel caso in cui il contatto del recettore con la sostanza inquinante avviene a seguito della migrazione dello stesso e quindi avviene ad una certa distanza dalla sorgente. In generale, le vie di esposizione possono essere suddivise in cinque categorie:

 suolo superficiale (SS),  aria outdoor (AO),  aria indoor (AI),  acqua profonda (GW)

Per quanto riguarda i bersagli della contaminazione, ai fini dell’esecuzione di un’analisi di rischio sanitaria, questi sono esclusivamente umani. Tali ricettori sono differenziati in funzione:

 della loro localizzazione: si definiscono bersagli on-site quelli posti in corrispondenza della sorgente di contaminazione, e bersagli off-site quelli posti ad una certa distanza da questa.

 della destinazione d’uso del suolo; le tipologie di uso del suolo, sono differenziate in:  Residenziale, a cui corrispondono bersagli umani sia adulti che bambini;  Ricreativo, a cui corrispondono bersagli umani sia adulti che bambini;  Industriale/Commerciale, a cui corrispondono bersagli esclusivamente

(28)

28

3.3 CALCOLO DEL RISCHIO 3.3.1 Rischio individuale

La stima del rischio per la salute umana, connesso alla esposizione ad un contaminante, viene stimata dalla seguente relazione:

 R = E ⋅ SF Rischio per le sostanze cancerogene

 HI = E/ RfD Indice di Pericolo per le sostanze non cancerogene

dove E rappresenta l’assunzione cronica giornaliera del contaminante, SF (Slope Factor) rappresenta la probabilità di casi incrementali di tumore e RfD (Reference Dose) rappresenta la stima dell’esposizione media giornaliera a sostanze non cancerogene che non produce effetti avversi apprezzabili sull’organismo umano durante il corso della vita. L’assunzione cronica giornaliera del contaminante (E) può essere stimata come il prodotto tra la concentrazione calcolata in corrispondenza del punto di esposizione Cpoe, e la portata effettiva di esposizione, EM:

E = Cpoe ⋅ EM

La concentrazione nel punto di esposizione, Cpoe, si può calcolare attraverso la seguente relazione:

Cpoe = FT ⋅ CRS

dove CRS rappresenta la concentrazione in sorgente e FT è il fattore di trasporto, che tiene conto dei fenomeni di attenuazione che intervengono durante la migrazione dei contaminanti attraverso i vari comparti ambientali.

Combinando le diverse equazioni si ottiene:

 R = FT⋅ CRS⋅ EM⋅ SF ≤ 10-06_{Rischio per le sostanze cancerogene}

    1

Rfd EM CRS FT

HI Indice di Pericolo per le sostanze non cancerogene

La stima degli indici di rischio deve essere effettuata per le diverse vie di esposizione e migrazione attive nel sito utilizzando i relativi fattori di esposizione e di trasporto (per maggiori dettagli si rimanda alle tabelle riportate di seguito). Le equazioni per il calcolo dei diversi fattori di trasporto (FT) sono riportati nel paragrafo 3.5. Le equazioni per il calcolo dei diversi fattori di esposizione sono riportati in paragrafo 3.6.

(29)

29

3.3.2 Rischio per più vie di esposizione

Le equazioni precedentemente descritte permettono di stimare il rischio associato alla singola via di esposizione. Il calcolo del rischio per la salute umana associato al singolo contaminante per la matrice considerata viene stimato cumulando gli effetti (sommando i rischi) dei diversi scenari espositivi (ad es. esposizione outdoor) e successivamente scegliendo il valore più conservativo (ovvero il valore maggiore) tra i diversi scenari.

3.3.3 Rischio cumulativo

Il calcolo del rischio per la salute umana associato alla presenza di più contaminanti viene effettuato, in accordo con quanto definito nel documento (APAT, 2008), sommando il rischio (o l’indice di pericolo) di ogni singola specie chimica contaminate:



  n i i TOT R R 1 _;



  n i i TOT HI HI 1

Il rischio e l’indice di pericolo totale vengono poi confrontati con i criteri di accettabilità individuali (HI ≤ 1 e R ≤ 10-06_{) e cumulativi (HI ≤ 1 e R ≤ 10}-05_{), per decidere se esistono o} meno condizioni in grado di causare effetti sanitari nocivi e pertanto se il sito risulta contaminato.

3.3.4 Rischio per la risorsa idrica

Il rischio per la risorsa idrica sotterranea si calcola ponendo a confronto il valore di concentrazione del contaminante in falda, in corrispondenza del punto di conformità, con i valori di riferimento per la falda (Concentrazioni Soglia di Contaminazione, CSCGW).

Il punto di conformità è definito dalle linee guida (APAT, 2008) come:

«il punto “teorico” o “reale” di valle idrogeologico, in corrispondenza del quale l’Ente di Controllo deve richiedere il rispetto degli obiettivi di qualità delle acque sotterranee. Tale punto deve essere posto coincidente con il più vicino pozzo ad uso idropotabile o, qualora all’interno del sito non siano presenti pozzi ad uso idropotabile, in corrispondenza del limite di proprietà dell’area o, nel caso di siti di grandi dimensioni, in corrispondenza del confine della singola subarea»

(30)

30 Nello specifico il rischio per la risorsa idrica sotterranea (RGW) viene calcolato come il rapporto tra la concentrazione del contaminante in falda in corrispondenza del punto di conformità e i valori di riferimento per la falda:

GW GW POE GW CSC CRS FT CSC C R   

Pertanto per essere accettabile il rischio per la risorsa idrica deve risultare pari o inferiore all’unita.

Il rischio è cosi suddiviso:  Suolo Superficiale  Suolo Profondo  Falda

 Risorsa idrica

Per ogni sorgente di contaminazione, il rischio è suddiviso in funzione delle modalità di esposizione.

Le formule riportate in seguito derivano da APAT (2008) e sono stati considerati come documenti di riferimento quelli emessi da ASTM E-1739 (1995), ASTM PS 104 (1998), EPA Risk Assessment Guidance for Superfounds, USEPA, Manuale UNICHIM 196/1 (2002), CONCAWE: Report 2/1997 e Report 3/2003.

(31)

31 Suolo Superficiale

Il calcolo del Rischio per il suolo superficiale è distinto in funzione delle varie vie di esposizione. Vengono calcolati l’indice di rischio per le sostanze cancerogene (R) ( valore limite accettabile R ≤ 10-06_{) e quello per le sostanze non cancerogene (HI) (valore limite} accettabile HI ≤ 1).

Il calcolo del rischio per ingestione suolo si differenzia per le sostanze cancerogene e non:

mg kg EM

SF CRS

R_SS_IngS _Ing _IngS 10 6 / ,     

Rischio per le sostanze cancerogene

Ing IngS IngS SS RfD mg kg EM CRS HI 10 / 6 .    

Indice di Pericolo per le sostanze non cancerogene

Il calcolo del rischio per contatto dermico si differenzia per le sostanze cancerogene e non:

mg kg EM

SF CRS

R_SS_._ConD  _Ing _ConD106 /

Ing ConD ConD SS RfD mg kg EM CRS HI 10 / 6 .    

Il calcolo del rischio per Inalazione di vapori outdoor si differenzia per le sostanze cancerogene e non: ADF VF EM IUR CRS R_SS_._InaO   _InaO _SS

Ina SS InaO InaO SS RfD ADF VF EC CRS HI _.    

Il calcolo del rischio per Inalazione di particolato outdoor si differenzia per le sostanze cancerogene e non: ADF PEF EM SF CRS

(32)

32 Ina InaO InaOP SS RfD ADF PEF EM CRS HI _.    

Indice di Pericolo per le sostanze non cancerogene Il calcolo del rischio Cumulato outdoor è dato dalla somma dei rischi per ingestione suolo,contatto dermico, inalazione vapori e particolato outdoor e si differenzia per le sostanze cancerogene e non:

InaOP SS InaO SS ConD SS IngS SS SS R R R R

R  .  .  .  . _{Rischio per le sostanze cancerogene}

InaOP SS InaO SS ConD SS IngS SS SS HI HI HI HI

HI  .  .  .  . _{Indice di Pericolo per le sostanze non} cancerogene

Il calcolo del rischio per Inalazione di vapori indoor si differenzia per le sostanze cancerogene e non: ssesp InaI InaI SS CRS IUR EC VF R _.    

Ina ssesp InaI InaI SS RfD VF EC CRS HI _.   

Il calcolo del rischio per Inalazione di particolato indoor si differenzia per le sostanze cancerogene e non: in InaI Ina InaIP SS CRS SF EM PEF

R .     _{Rischio per le sostanze cancerogene}

Ina in InaI InaIP SS RfD PEF EM CRS HI _.   

Il calcolo del rischio Cumulato indoor è dato dalla somma dei rischi per inalazione vapori e particolato indoor e si differenzia per le sostanze cancerogene e non:

InaIP SS InaI SS Indoor SS R R R _.  _.  _.

InaIP SS InaI SS Indoor SS HI HI HI _.  _.  _.

(33)

33 Il rischio per la risorsa idrica è calcolato per il suolo superficiale:

g mg CSC DAF LF CRS R Falda ss LF SS  / 10 3 . _ _   

In definitiva il calcolo per Rischio e Indice di Pericolo Suolo superficiale è dato dal massimo valore tra cumulato outdoor, cumulato indoor e lisciviazione da suolo superficiale.



SSoutdoor SSIndoor SSLF



SS R R R

R max _. ; _. ; _. Rischio per le sostanze cancerogene



; ;



max SS.outdoor SS.Indoor

SS HI HI

HI  Indice di Pericolo per le sostanze non cancerogene

Nomenclatura:

R = Rischio cancerogeno ≤ 10-06

HI = Indice di pericolo ≤ 1 CRS = Concentrazione in sorgente SFIng = Slope factor per ingestion

RfDIng = Reference dose ingestion

EMIngs = Fattore di ingestione di suolo

EMConD = Fattore di contatto dermico

SFIna = Slope factor -inalazione

RfDIna = Reference dose - inalazione

EMInaO = Fattore di inalazione outdoor

VFSS = Volatilizzazione outdoor

ADF = Dispersione atmosferica PEF = Particolato outdoor

EMInaI = Fattore di inalazione indoor

VFssesp = Volatilizzazione indoor

PEFin = Particolato indoor

EMIngW = Fattore di ingestione acqua

LFss = Lisciviazione in falda

DAF = Fattore di diluizione in falda ECInaO = Fattore di inalazione outdoor

ECinaI = Fattore di inalazione indoor

IUR = Inhalation Unit Risk CRS = Concentrazione in sorgente

CSCfalda = limite normativo per le acque sotterranee

DAF = Fattore di diluizione in falda LFsp = Lisciviazione in falda

(34)

34 Suolo Profondo

Il calcolo del Rischio per il suolo profondo è distinto in funzione delle varie vie di esposizione. Il calcolo del rischio per Inalazione di vapori outdoor si differenzia per le sostanze cancerogene e non: ADF VF EC IUR CRS

RSP.InaO    InaO samb _{Rischio per le sostanze cancerogene}

Ina InaO samb InaO SP RfD ADF EC VF CRS HI _.    

Il calcolo del rischio per Inalazione di vapori indoor si differenzia per le sostanze cancerogene e non:

sesp InaI

InaI

SP CRS IUR EC VF

R .     _{Rischio per le sostanze cancerogene}

Ina InaI sesp InaI SP RfD EC VF CRS HI _.   

Il rischio per la risorsa idrica è calcolato per il suolo profondo:

g mg CSC DAF LF CRS R Falda sp LF SP _ / 10 3 . _ _   

In definitiva il calcolo per Rischio e Indice di Pericolo Suolo profondo è dato dal massimo valore tra inalazione vapori outdoor e indoor e lisciviazione da suolo profondo.



SPInaO SPInaI SPLF



SP R R R

R max . ; . ; . Rischio per le sostanze cancerogene



SPInaO SPInaI



SP HI HI

HI max _. ; _. Indice di Pericolo per le sostanze non cancerogene Nomenclatura:

HI = Indice di pericolo ≤ 1 CRS = Concentrazione in sorgente SFIna = Slope factor -inalazione

ADF = Dispersione atmosferica VFsamb = Volatilizzazione outdoor

VFsesp = Volatilizzazione indoor

EMIngW = Fattore di ingestione di acqua

LFsp = Lisciviazione in falda

IUR = Inhalation Unit Risk

CSCfalda = limite normativo per le acque sotterranee

SFIng = Slope factor per ingestione

(35)

35 Falda

Il calcolo del Rischio per la falda è distinto in funzione delle varie vie di esposizione.

Il calcolo del rischio per Inalazione di vapori outdoor si differenzia per le sostanze cancerogene e non: ADF VF EC IUR CRS R InaO wamb InaO GW     .

ADF RfD EC VF CRS HI Ina InaO wamb InaO GW _    .

Il calcolo del rischio per Inalazione di vapori indoor si differenzia per le sostanze cancerogene e non: DAF VF EC IUR CRS

R_GW_._InaI    InaI wesp

DAF RfD EC VF CRS HI Ina InaI wesp InaI GW _    .

Il rischio per la risorsa idrica è calcolato per la falda:

g mg CSC DAF CRS R Falda LF GW _ / 10 3 . _   

In definitiva il calcolo per Rischio e Indice di Pericolo Falda è dato dal massimo valore tra inalazione vapori outdoor e indoor e lisciviazione in falda.



GWInaO GWInaI GWLF



GW R R R

R max _. ; _. ; _. Rischio per le sostanze cancerogene



GWInaO GWInaI



GW HI HI

HI max _. ; _. Indice di Pericolo per le sostanze non cancerogene

Nomenclatura:

HI = Indice di pericolo ≤ 1 CRS = Concentrazione in sorgente SFIna = Slope factor -inalazione

Vfwamb = Volatilizzazione outdoor

VFwesp = Volatilizzazione indoor

EMIngW = Fattore di ingestione di acqua

IUR = Inhalation Unit Risk ADF = Dispersione atmosferica

(36)

36

3.4 CALCOLO OBIETTIVI DI BONIFICA

Il calcolo degli obiettivi di bonifica (Concentrazioni Soglia di Rischio, CSR) viene effettuato mediante l’applicazione della procedura di Analisi di rischio in modalità inversa (backward mode). Tale analisi permette il calcolo degli obiettivi di bonifica sito-specifici per ciascuna sorgente di contaminazione che corrispondono al valore di concentrazione massimo ammissibile in sorgente, compatibile con il livello di rischio ritenuto tollerabile per il recettore esposto.

3.4.1 CSR individuali

Il calcolo della Concentrazione Soglia di Rischio (CSR) viene effettuato utilizzando le stesse equazioni applicate per il calcolo del rischio (come descritto nel paragrafo 3.3), opportunamente invertite ed esplicitate in termini della concentrazione:

 SF EM FT TR FT EM E FT C CSR poe      

per le sostanze cancerogene

 EM FT RfD THI FT EM E FT C CSR poe      

per le sostanze non cancerogene

Dove:

TR: Target Risk. Livello di rischio individuale (singola sostanza) ritenuto accettabile (TR =10-06₎ THI: Target Hazard Index. Livello di indice di pericolo individuale (singola sostanza) ritenuto

accettabile (THI = 1)

E: assunzione cronica giornaliera del contaminante.

SF: Slope Factor. Rappresenta la probabilità di casi incrementali di tumore.

RfD: Reference Dose. Rappresenta la stima dell’esposizione media giornaliera a sostanze non cancerogene che non produce effetti avversi apprezzabili sull’organismo umano durante il corso della vita.

Cpoe: Concentrazione calcolata in corrispondenza del punto di esposizione. EM: portata effettiva di esposizione.

(37)

37 Tale calcolo deve essere effettuato per le diverse vie di esposizione e migrazione attive nel sito utilizzando i relativi fattori di esposizione e di trasporto (per maggiori dettagli si rimanda alle tabelle riportate di seguito). Le equazioni per il calcolo dei diversi fattori di trasporto (FT) sono riportati paragrafo 3.5. Le equazioni per il calcolo dei fattori di esposizione sono riportati in paragrafo 3.6.

3.4.2 CSR per più vie di esposizione

Le equazioni precedentemente descritte permettono di stimare le CSR relative alla singola via di esposizione. La CSR individuale (associato al singolo contaminante) per la matrice considerata viene stimata cumulando gli effetti dei diversi scenari espositivi (ad es. esposizione outdoor) e successivamente scegliendo il valore più conservativo (ovvero il valore minore) tra le CSR calcolate per i diversi scenari. In particolare il cumulo degli effetti viene stimato come il reciproco della somma dei reciproci delle CSR calcolate per ciascuna via di esposizione. Si consideri, a titolo esemplificativo, il caso del calcolo della CSR per l’esposizione in ambienti outdoor:

vapori derm contatto polveri ingestione outdoor CSR CSR CSR CSR CSR 1 1 1 1 1 .     3.4.3 CSR Cumulative

L’applicazione dei criteri per il calcolo degli obiettivi di bonifica sito specifici (CSR) individuali, conduce alla individuazione di obiettivi di bonifica che rispettano certamente la condizione di rischio tollerabile per esposizione a singola sostanza. Le CSR individuali (CSRi) cosi calcolate non rispettano pero necessariamente la condizione di rischio cumulativo tollerabile. Ad esempio, la presenza di più contaminanti ciascuno caratterizzato da una CSR individuale (CSRi) che determina un HI=1, fornirebbe un rischio cumulato non accettabile (HICUM>1).

In questi casi è necessario tenere conto degli effetti di cumulazione del rischio riducendo ulteriormente le concentrazioni delle specie presenti rispetto ai valori definiti dalle CSR individuali (CSRi) fino a garantire il raggiungimento di valori di concentrazione tali da

(38)

38 rispettare la condizione di rischio cumulativo accettabile (Concentrazione Soglia di Rischio Cumulato). TR SF EM FT CSR i i i n i cum i   



Rischio per le sostanze cancerogene THI RfD EM FT CSR n i i i i cum i   



La verifica della condizione di cui sopra viene effettuata applicando l’Analisi di Rischio in modalità diretta ed impostando come concentrazione in sorgente la CSR individuale (CSRi) calcolata. Se la sommatoria dei rischi (R) e degli indici di pericolo (HI) calcolati risultano inferiori o uguali al rischio e all’indice di pericolo cumulativo accettabile (TR=10-05_{e THI=1),} le CSR cumulative (CSRcum) sono proprio pari alle CSR individuali calcolate. Viceversa se i rischi o gli indici di pericolo totali sono superiori al valore limite, è necessario deve ridurre iterativamente le CSR fino a che non vengano rispettati i valori limite (individuali e cumulativi). In questo caso la CSRcum sarà pari alla CSR individuale ridotta di un fattore f:

f CSR CSR

ind cum _

Le CSR cumulative che rispettano i limiti individuali e cumulativi costituiscono gli obiettivi di bonifica sito-specifici della matrice contaminata.

Le CSR sono cosi suddivise:  Suolo Superficiale  Suolo Profondo  Falda

 Risorsa idrica

Per ogni sorgente di contaminazione, il rischio è suddiviso in funzione delle modalità di esposizione.

Le formule riportate in seguito derivano da APAT (2008) e come documenti di riferimento sono stati considerati quelli emessi da ASTM E-1739 (1995), ASTM PS 104 (1998), EPA Risk Assessment Guidance for Superfounds, USEPA, Manuale UNICHIM 196/1 (2002), CONCAWE: Report 2/1997 e Report 3/2003.

(39)

39 Suolo superficiale

Il calcolo delle CSR per il suolo superficiale è distinto in funzione delle varie vie di esposizione.

Il calcolo della CSR per ingestione suolo è dato dal minimo valore tra quello calcolato per sostanze cancerogene e non:

                     mg kg EM RfD THQ CSR mg kg EM SF TR CSR CSR IngS Ing canc non IngS Ing canc Ing SS / 10 / 10 min 6 . 6 ,

Il calcolo della CSR per contatto dermico è dato dal minimo valore tra quello calcolato per sostanze cancerogene e non:

                     mg kg EM RfD THQ CSR mg kg EM SF TR CSR CSR ConD Ing canc non ConD Ing canc ConD SS / 10 / 10 min 6 . 6 ,

Il calcolo della CSR per Inalazione di vapori outdoor è dato dal minimo valore tra quello calcolato per sostanze cancerogene e non:

                     ADF VF EC RfD THQ CSR ADF VF EC IUR TR CSR CSR ss InaO Ina canc non ss InaO canc InaO SS . , min

Il calcolo della CSR per Inalazione di particolato outdoor è dato dal minimo valore tra quello calcolato per sostanze cancerogene e non:

                     ADF PEF EM RfD THQ CSR ADF PEF EM SF TR CSR CSR InaO Ina canc non InaO Ina canc InaO SS . , min

Il calcolo della CSR per cumulato outdoor è stimato come il reciproco della somma dei reciproci delle CSR calcolate per ciascuna via di esposizione.

InaOP SS InaO SS ConD SS IngS SS outdoor SS CSR CSR CSR CSR CSR . . . . , 1 1 1 1 1    

(40)

40 Il calcolo della CSR per Inalazione di vapori indoor è dato dal minimo valore tra quello

calcolato per sostanze cancerogene e non:

                   ssesp InaI Ina canc non ssesp InaI canc InaI SS VF EC RfD THQ CSR VF EC IUR TR CSR CSR . , min

Il calcolo della CSR per Inalazione di particolato indoor è dato dal minimo valore tra quello calcolato per sostanze cancerogene e non:

                   in InaI Ina canc non in InaI Ina canc InaIP SS PEF EM RfD THQ CSR PEF EM SF TR CSR CSR . , min

Il calcolo della CSR per cumulato indoor è stimato come il reciproco della somma dei reciproci delle CSR calcolate per ciascuna via di esposizione.

InaIP SS InaI SS Indoor SS CSR CSR CSR . . , 1 1 1  

Il calcolo della CSR per la risorsa idrica da suolo superficiale: g mg LF DAF CSC CSR sp ss falda LF SS 10 / 3 .    

In definitiva il calcolo per la CSR Suolo superficiale è dato dal minimo valore tra cumulato outdoor e indoor e lisciviazione suolo superficiale.



SSoutdoor SSIndoor SSLF



SS CSR CSR CSR

CSR min _. ; _. ; _.

Nomenclatura:

CSRcanc = CSR sost. cancerogene

CSRnon.canc = CSR sost. tossiche

TR = Rischio accettabile (10-06₎

THQ = indice di pericolo accettabile (1) SFIng = Slope factor per ingestion

RfDIng = Reference dose ingestion

EMIngs = Fattore di ingestione di suolo

EMConD = Fattore di contatto dermico

SFIna = Slope factor -inalazione

VFSS = Volatilizzazione outdoor

ADF = Dispersione atmosferica PEF = Particolato outdoor

VFsesp = Volatilizzazione indoor

PEFin = Particolato indoor

EMIngW = Fattore di ingestione acqua