CAPITOLO 7
OPERE PER LO SMALTIMENTO DELLE ACQUE DI PIATTAFORMA
7.1 Premessa
Le valutazioni sulle sensibilità ambientale hanno portato all’identificazione dei principali sistemi ambientali coinvolti dalle azioni di progetto.
Data la natura e l’estensione degli interventi di progetto, vista la natura dell’area vasta di riferimento, i potenziali impatti riguardano: il sistema agricolo, il sistema insediativo, il sistema paesaggistico, il sistema delle acque superficiali e sotterranee, l’assetto idraulico, il sistema naturale ed il patrimonio archeologico.
Tutte le scelte di progetto risultano fortemente condizionate dagli aspetti ambientali su indicati, con particolare riguardo all’aspetto idraulico, insediativo e paesaggistico.
L’adozione di soluzioni idonee alla risoluzione delle problematiche ambientali, combinate con le misure e gli interventi di mitigazione, consentono di ottenere una riqualificazione delle aree prospicienti le infrastrutture ed il miglioramento delle prestazioni della viabilità extraurbana di San Giuliano Terme, che sarà in grado di garantire il corretto smaltimento dei flussi di traffico all’esterno del centro abitato, preservando al contempo l’identità territoriale e storica del Comune e dei suoi Centri Termali.
e mitigazione per le acque, il rumore ed il paesaggio.
7.2
Opere per la salvaguardia delle acque: criteri generali
L’infrastruttura stradale è caratterizzata da una notevole occupazione del suolo ed estese aree impermeabilizzate, che determinano un potenziale impatto derivante dallo smaltimento delle acque di piattaforma, specialmente quelle di prima pioggia.
Le acque di prima pioggia sono costituite dalle acque di scorrimento superficiale defluite nei primi istanti di un evento di precipitazione e caratterizzate da elevate concentrazioni di sostanze inquinanti, spesso addirittura superiori a quelle registrate negli stessi reflui in condizioni ordinarie. A seguito degli eventi di precipitazione, infatti, le acque meteoriche operano il dilavamento delle superfici urbane causando il trasporto in fognatura di sostanze inquinanti tra le quali, principalmente, solidi sedimentabili (organici o inorganici), elementi nutritivi, batteri, oli, grassi e metalli pesanti; tale fenomeno di dilavamento è noto con il nome di
first flush.
Come fonte diretta i veicoli contribuiscono all’apporto di metalli pesanti attraverso gli scarichi delle auto, l’usura delle parti meccaniche in movimento e la perdita di oli e grassi lubrificanti; come fonte indiretta contribuisce all’apporto di solidi attraverso l’erosione dei manti stradali e il trasporto di sedimenti. Un’altra fonte è rappresentata dall’atmosfera: durante i periodi di tempo secco si verifica il deposito di polveri, mentre durante gli eventi di precipitazione avviene il dilavamento sia del particolato atmosferico che di composti disciolti.
Gli agenti inquinanti presenti nelle acque di piattaforma si possono, pertanto, suddividere nelle seguenti classi:
− Metalli pesanti, associati al traffico e prodotti dal consumo di parti di veicoli;
− Nutrienti, per lo più di origine atmosferica;
− Sali, soprattutto cloruri, provenienti dalle operazioni di spargimento dei sali disgelanti effettuate durante i mesi invernali,
− Idrocarburi, derivanti dalla cessione di fluidi da parte dei veicoli e da prodotti di combustione.
Come già in precedenza specificato (Cap. 3) un confronto fra i dati disponibili in letteratura, relativi alla concentrazione degli inquinanti nelle acque di piattaforma, ed i limiti di sversamento previsti dalle leggi vigenti, porta alle seguenti considerazioni: i solidi sospesi ed il COD superano di frequente i limiti di accettabilità; i nutrienti si mantengono poco al di sopra del 50 % dei limiti prescritti; il ferro, il piombo ed il rame superano i limiti ammissibili e spesso anche lo zinco ed il cadmio.
L’ampiezza dei range di concentrazione dei parametri monitorati è funzione di numerosi fattori che dominano i processi di deposizione e trasporto.
L’approccio modellistico, che mira ad interpretare i dati di qualità e a simulare i fenomeni reali, ha individuato i seguenti fattori di influenza:
1. Legati al traffico
− intensità di traffico media sul tracciato,espressa in termini di numero medio dei veicoli in transito lungo il tracciato(ADT, AverageDailyTraffic),o come numero di
veicoli presenti durante l’evento piovoso (VDS, Vehicles During Storm);
− distribuzione del parco autoveicoli, in particolare il rapporto tra veicoli leggeri pesanti (quest’ultimi responsabili di un più elevato livello di emissioni) e la distribuzione dei carburanti impiegati (ai veicoli alimentati a motore Diesel compete un carico inquinante maggiore); − livello di servizio (numero e ampiezza delle corsie); − fattori di rallentamento (elementi di morfologia stradale quali curve,presenza di intersezioni stradali,aree di servizio);
− velocità media dei veicoli;
2. Legati alle caratteristiche pluviometriche:
− fattori idrologici che riguardano le caratteristiche dell’evento meteorico in termini di durata (che regola la diluizione del carico inquinante) di intensità di pioggia e altezza di pioggia totale (che rendono possibile l’asportazione del materiale depositato);
− fattori climatici tra cui il periodo di tempo secco che intercorre tra due eventi di pioggia successivi, che definisce la disponibilità di sostanze presenti sulla piattaforma stradale, temperatura e periodo dell’anno.
La correlazione dei fattori indicati con i livelli di concentrazione è in genere non lineare, dal momento che esiste un’evidente dipendenza da alcuni fattori, ed è difficile esplicitare relazioni funzionali in grado di prevedere le concentrazioni dei parametri inquinanti.
Si può comunque verificare sulla base dei dati di letteratura analizzati, l’esistenza di un legame con il volume di traffico e anzi i dati disponibili dimostrano, comunque, che ad un incremento del volume del traffico corrispondono valori crescenti per tutti i parametri inquinanti.
A causa della complessità del fenomeno, la caratterizzazione delle acque di prima pioggia e la comprensione del processo di dilavamento del carico inquinante, necessitano che il monitoraggio quali-quantitativo delle acque meteoriche di dilavamento venga effettuato nello specifico sito di interesse.
L’impatto ambientale connesso allo sversamento delle acque di prima pioggia prodotte dalla strada, può provocare nell’area di studio, come già visto al capitolo 3, diversi effetti nocivi: la contaminazione delle acque termali del Comune di San Giuliano Terme; l’inquinamento delle falde superficiali e sotterranee; lo sversamento di acque inquinate e pericolose in prossimità di pozzi per usi potabili; l’inquinamento di corpi idrici ricettori che confluiscono direttamente in sistemi idrici sensibili; la contaminazione di sistemi ambientali sensibili per la presenza di specie animali e vegetali rare e protette(A.N.P.I.L.); l’inquinamento di terreni e colture ubicate a quote inferiori al piano stradale.
Per la mitigazione di tali impatti è prevista l’introduzione di presidi idraulico-ambientali a tutela delle acque, sia superficiali che sotterranee.
In relazione alla sensibilità dell’area di studio si propone l’utilizzo estensivo di biofiltri longitudinali e trasversali, integrati da vasche di prima pioggia nelle zone più sensibili.
I biofiltri, posti a lato della piattaforma stradale hanno una duplice funzione: raccolgono le acque e consentono il trattamento delle acque di ruscellamento.
Con biofiltri longitudinali si intende un canale inerbito che, correndo parallelo alla sede stradale, raccoglie le acque di smaltimento della piattaforma e ne consente il trattamento.
Con biofiltri trasversali si intende una striscia di manto vegetale adiacente alla sede stradale che, rallentando il flusso, consente il trattamento delle acque.
Il principio di funzionamento è lo stesso per entrambi i tipi di biofiltro. La copertura inerbita, ha lo scopo di rallentare il flusso dell’acqua ed intercettare gli inquinanti che essa contiene.
Il sistema consente un’efficace rimozione dei solidi sospesi, degli idrocarburi e risulta parzialmente efficace sulle sostanze disciolte, variabile a seconda della capacità di infiltrazione del suolo ed alla presenza di sostanze organiche.
I principi di rimozione che intervengono in un biofiltro sono i seguenti:
- adsorbimento - bioassorbimento - sedimentazione - filtrazione
Le vasche di prima pioggia vengono utilizzate al fine di eliminare i possibili fenomeni d’inquinamento delle acque di falda, in considerazione della vicinanza dei pozzi destinati ad uso potabile che alimentano il pubblico acquedotto.
È opportuno a questo punto richiamare il fatto che, ad oggi, anche se vi sono rari esempi di realizzazione di questo tipo di vasche, anche molto diverse l’una dall’altra, non vi è però, né alcuna normativa specifica, né
alcuno studio sistematico sul problema e sull’efficacia dei sistemi per risolverlo, riferiti alle strade.
La realizzazione della vasca migliora la sicurezza d’esercizio con un effetto di sedimentazione e disoleazione delle acque meteoriche; essa consente, inoltre, la raccolta e l’immagazzinamento di liquidi inquinanti che dovessero essere sversati da un’autocisterna a seguito di incidente, impedendo il loro convogliamento nei naturali corpi ricettori del sistema di smaltimento.
7.2.1 Descrizione degli interventi: i biofiltri
Il dimensionamento corretto dei biofiltri deve tenere conto dei seguenti parametri di progetto:
Parametro di progetto U.M. Biofiltro
Longitudinale Biofiltro Trasversale
Pendenza m/s < 1% 1 - 15%
Velocità massima 0,3 0,15
Altezza d’acqua cm 8 - 12 30
Larghezza del fondo m 0,6 - 3 < 3
Lunghezza minima m 30 -
Pendenza laterale massima h:v 3:1 – 4:1 - Fig. 7.1 Tabella Parametri di progetto Biofiltri
I criteri per la scelta delle specie erbacee, in grado di adattarsi alle condizioni di lavoro dei biofiltri sono:
- la riduzione sensibile del volume di acqua infiltrata, attraverso l’assorbimento radicale e la traspirazione fogliare;
- la resistenza all’inquinamento;
- l’abbattimento di elementi tossici come metalli pesanti attraverso l’assorbimento;
- la stabilizzazione del substrato;
- facilità di attecchimento e ridotta manutenzione.
Il miscuglio di specie rispondenti ai predetti requisiti, va ricercato fra le graminacee, in netta prevalenza, integrate da altre specie erbacee quali le leguminose.Il primo strato di terreno (20-30 cm), che deve essere minimamente costipato per garantire la massima permeabilità, deve avere la seguente composizione:
Sabbia argillosa (50-90%) – Argilla (0-20%) – composti organici (10-30%). L’efficienza dei biofiltri dipende da diversi fattori quali le condizioni climatiche, permeabilità e tipo di suolo, estensione dell’area servita, tipo e densità della vegetazione.
In letteratura tecnica esistono svariati esempi di analoghi interventi, in figura 7.2 si riportano i valori di efficienza di un biofiltro statunitense di lunghezza 30 m.
Parametro Efficienza di rimozione % medie
SS 60
Idrocarburi totali 49 Zn totale 16 Zn disciolto 0 Pb totale 15 Al totale 16 Cu totale 2 P totale 45 Batteri 0
Fig. 7.2 Tabella Valori di efficienza medi di rimozione di un biofiltro longitudinale.
7.2.2 Vasche di prima pioggia
Il dimensionamento delle vasche di prima pioggia richiede lo studio approfondito delle caratteristiche climatiche e dei dati di piovosità relativi alla zona di ubicazione prevista per le vasche.
Si riporta in figura un esempio di ubicazione ed utilizzo delle vasche di prima pioggia.
Fig. 7.3 Esempio di vasca per il trattamento e lo smaltimento delle acque di prima pioggia
