INTRODUZIONE E SCOPO DELLA TESI
Il crescente interesse dell’uomo verso la qualità dell’ambiente e della vita ha portato a riconoscere gli odori molesti come inquinanti atmosferici a tutti gli effetti, ed a coniare il termine “inquinamento olfattivo” per indicare il loro impatto negativo sull’ambiente circostante e sulla popolazione esposta. Le emissioni maleodoranti sono associate ad impianti produttivi di vario tipo (cartiere, concerie, raffinerie, industria chimica, alimentare, farmaceutica, ecc.), ma soprattutto ad attività legate alla gestione dei rifiuti, liquidi e solidi, come impianti di depurazione e trattamento delle acque, discariche, impianti di selezione, compostaggio, inceneritori. Sebbene all’impatto olfattivo indotto da tali impianti non sia quasi mai associato un reale rischio tossicologico – sanitario, sia per la natura raramente pericolosa degli odoranti (per lo più di origine naturale) che per le concentrazioni generalmente molto basse, nell’immaginario collettivo, ai cattivi odori si associano condizioni di “non salubrità” dell’aria; spesso ad essi si attribuisce una valenza superiore rispetto a quella di inquinanti più pericolosi, ma non direttamente percepiti dai nostri sensi. L’imprevedibilità del disturbo, la sua presenza continuata nel tempo, l’impossibilità di difendersi da esso, determinano un effetto sinergico negativo a livello psicologico, generando tensione e stati d’ansia, con conseguenti proteste da parte dei cittadini. Pertanto, l’inserimento nella realtà locale di un impianto e la sua accettazione da parte della popolazione, sono condizionati in misura sempre più rilevante dall’impatto olfattivo, oltre che dagli impatti ambientali legati alle emissioni di inquinanti tossici o nocivi.
È stata avvertita già da tempo la necessità di monitorare la qualità dell’aria anche per quanto riguarda i livelli ambientali di odore. Tuttavia, esistono una serie di difficoltà oggettive che complicano l’approccio all’inquinamento olfattivo e che ne hanno ritardato la regolamentazione rispetto ad altri settori della qualità dell’aria. Attualmente infatti non esistono, a livello nazionale, normative specifiche in materia, né limiti di emissione o standard di qualità dell’aria come per i comuni contaminanti atmosferici. Tali lacune sono dovute principalmente a:
• complessità degli odoranti: la maggior parte delle emissioni maleodoranti hanno composizione chimica complessa, essendo costituite da molti composti diversi a concentrazioni dell’ordine del µg/l o inferiori, dalla cui combinazione ed interazione nasce la sensazione complessiva di odore (“odorante” = sostanza o miscela di sostanze, “odore” = sensazione che la sostanza genera quando viene rilevata ed interpretata dal sistema olfattivo);
• variabilità e soggettività della percezione olfattiva e degli effetti che gli odori hanno su chi li percepisce;
• mancanza di tecniche ufficiali per la caratterizzazione delle emissioni odorigene (sia per il campionamento che per la misura) e per la determinazione di parametri come intensità di odore e
tono edonistico (grado di sgradevolezza), importanti per la valutazione del disturbo ma difficilmente misurabili in modo oggettivo.
A livello europeo invece, è stata redatta la Normativa Tecnica EN 13725 “Qualità dell’aria - Misura della concentrazione di odore mediante olfattometria dinamica” (CEN, Comitato Europeo per la Normalizzazione, 2003). La Norma adotta l’olfattometria dinamica, tecnica sensoriale basata sull’impiego del naso di un panel di valutatori, come metodologia ufficiale per la misura della concentrazione di odore in campioni gassosi. C’è ormai quasi totale accordo nel mondo scientifico nel riconoscere il metodo olfattometrico come il più adatto alla particolare natura degli odori, in quanto l’unico che fornisce una misura oggettiva della sensazione generata da un odorante singolo o complesso. Tuttavia, se da una parte l’impiego del panel rende i risultati dell’analisi più significativi, perché direttamente correlati all’effetto che l’odore provoca su chi lo percepisce, dall’altra, trattandosi di un “sensore umano”, per sua stessa natura fortemente irriproducibile, è fonte di una notevole incertezza, dovuta all’inevitabile componente soggettiva che interviene nelle valutazioni. Per incrementare oggettività e riproducibilità delle analisi sensoriali, la Normativa Tecnica Europea fornisce procedure standard per:
• determinazione della concentrazione di odore in OU/m3
(l’Unità Odorimetrica è la grandezza introdotta per esprimere i livelli di odore, in relazione alla soglia olfattiva di percezione);
• selezione del panel secondo opportuni criteri, che garantisce la standardizzazione del sensore;
• calibrazione strumentale del dispositivo di diluizione (olfattometro) impiegato nelle analisi sensoriali.
Inoltre, la Norma introduce (per la prima volta nel campo delle misure sensoriali) i criteri di qualità, in termini di accuratezza e precisione per i risultati sperimentali, e come stabilità per le prestazioni dell’olfattometro.
Pur essendo la tecnica di misura più indicata a fornire dati puntuali di concentrazione di odore, l’olfattometria non è sufficiente a valutare in modo esaustivo un caso di molestia olfattiva, perché non consente di determinare i singoli composti presenti nelle emissioni, e soprattutto perché necessita di costi e tempi di analisi notevolmente elevati. Pertanto, lo scopo della parte sperimentale di questo lavoro di tesi è stato lo sviluppo di una metodologia integrata che consentisse di valutare in modo completo l’impatto olfattivo indotto da attività connesse con la gestione dei rifiuti. Il metodo comprende le seguenti tecniche di analisi:
o olfattometria dinamica, per la stima dei fattori di emissione alla sorgente (in OU/s) e dei livelli di odore dell’aria ambiente;
o analisi chimiche (gas cromatografia – spettrometria di massa), per la caratterizzazione della composizione dell’effluente e l’individuazione degli odoranti con i valori più elevati del rapporto tra concentrazione e soglia di percezione (“odoranti–campione”), che, presumibilmente, contribuiscono in maggior misura all’odore complessivo;
o modelli matematici diffusionali, per lo studio della dispersione atmosferica degli odori e la previsione dei valori di concentrazione nell’area intorno alla sorgente, allo scopo di valutarne l’impatto sull’ambiente e sulla popolazione locale.
Integrando i risultati di analisi olfattometriche e chimiche, è possibile ottenere un quadro completo ed oggettivo delle emissioni odorigene, dal punto di vista sia del livello di odore che delle specie chimiche presenti. Inoltre, disponendo dei dati di soglia olfattiva di percezione, è possibile ricostruire una sorta di “impronta digitale” dell’odore, rappresentata dagli odoranti più significativi (con valori più elevati del rapporto concentrazione – soglia). Fra di essi, possono essere scelti traccianti di cui valutare l’utilizzabilità come indicatori della possibile presenza di odori sgradevoli dovuti all’effluente in esame. Infine, mediante lo studio della dispersione atmosferica con modelli diffusionali, è possibile non solo definire l’area di potenziale impatto olfattivo della sorgente, ma anche approfondire l’indagine limitando il campo a singoli traccianti (invece che all’odore complessivo) e studiandone più in dettaglio il trasporto e l’effetto dei vari fenomeni atmosferici.
Questa tesi si propone, nella prima parte, di riassumere quanto fin’ora è stato fatto nella ricerca sugli odori, soprattutto per quanto riguarda lo stato attuale delle metodologie di campionamento e misura per la valutazione delle emissioni ambientali. Nel Capitolo 1 viene descritto il complesso sistema olfattivo umano, con particolare riferimento a quegli aspetti e meccanismi che rendono la percezione degli odori estremamente variabile e soggettiva. Nel Capitolo 2 è introdotto l’inquinamento olfattivo, presentando in modo sintetico le principali sostanze e sorgenti odorigene, i parametri più significativi per la caratterizzazione degli odori e le principali tecniche di misura disponibili. Nel Capitolo 3 viene trattato il metodo olfattometrico, così come riportato dalla Normativa Tecnica Europea EN 13725, evidenziandone i vantaggi rispetto alle tecniche classiche di misura, i principali limiti e i possibili sviluppi futuri. Nel Capitolo 4 vengono prima introdotti i principi che governano la dispersione degli inquinanti nella parte di atmosfera più vicina al suolo (strato limite terrestre), e poi descritti i modelli matematici diffusionali più comunemente impiegati per lo studio della qualità dell’aria, con particolare riferimento alla catena modellistica “CALPUFF Model System”, impiegata nello studio di dispersione atmosferica (Capitolo 6). Nella parte sperimentale viene prima di tutto (Capitolo 5) presentata la sorgente oggetto dello studio: la discarica per RSU di Legoli, Comune di Peccioli (Pi). Nell’ultimo capitolo (Capitolo 6) viene sviluppata, e poi applicata al caso di Legoli, la metodologia integrata di valutazione dell’impatto olfattivo.
