6 Febbraio 2024

Siti contaminati, usare diversi metodi di campionamento aiuta a monitorare i gas presenti

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Lo rivela uno studio dell’Ispra. I test effettuati nei siti di Porto Marghera e Ferrara hanno mostrato che abbinare sistemi di campionamento passivo e attivo aiuta a definire meglio le sorgenti di contaminazione e i gas interstiziali presenti nel suolo

di Emanuele Isonio

 

Affiancare diversi metodi di campionamento per monitorare i gas presenti nei siti contaminati permette di avere una migliore definizione delle sorgenti di contaminazione e per individuare le vie preferenziali di migrazione e accumulo di tali gas. È questo, in estrema sintesi, il risultato contenuto in uno studio sviluppato dall’Ispra. A rendere possibili le attività di analisi, l’ “Accordo di collaborazione per la promozione della sostenibilità ambientale e dell’innovazione tecnologica nelle attività di bonifica e di riqualificazione ambientale” siglato ad ottobre 2020 con l’Unem, associazione che riunisce le principali aziende italiane della filiera dei carburanti per la mobilità.

Le analisi nei siti di Porto Marghera e Ferrara

Il documento, reso pubblico nei giorni scorsi, descrive i risultati di cinque sperimentazioni di campo congiunte realizzate, oltre che dall’Ispra anche dalle Arpa del Veneto e dell’Emilia Romagna, Eni R&D, Eni Rewind e dall’università di Roma Tor Vergata. Le sperimentazioni hanno riguardato le aree di due siti industriali – Porto Marghera e Ferrara – caratterizzate dalla presenza di BTEX e solventi clorurati nel sottosuolo.

L’obiettivo delle analisi era valutare le prestazioni di diversi metodi di campionamento:in particolare, spiegano gli autori dello studio, “sono stati confrontati metodi di tipo attivo, basati sull’utilizzo di canister e fiale, e di tipo passivo, basati sull’utilizzo di membrane di polietilene a bassa densità (PE), sorbent pen o dispositivi WMS (Waterloo Membrane Sampler)”.

Definire meglio le sorgenti di contaminazione

Le sperimentazioni effettuate hanno messo in evidenza la potenziale applicabilità dei sistemi di campionamento passivo per il monitoraggio dei gas interstiziali nei siti contaminati. In linea generale, considerata la variabilità intrinseca della matrice gas del suolo (spaziale e temporale) sono stati infatti ottenuti dei risultati coerenti tra le diverse tipologie di campionamento testate.

“Sulla base di tali risultati, – si legge nello studio – tenendo conto che anche gli stessi sistemi di campionamento attivo presentano alcune limitazioni, per avere una analisi più robusta delle concentrazioni attese nei gas interstiziali si ritiene utile effettuare il monitoraggio integrando i sistemi di tipo attivo, attualmente più impiegati e consolidati, con tecniche di campionamento passivo”. In questo modo infatti, si può ottenere una migliore definizione del modello concettuale del sito, sia per quel che concerne l’identificazione e la dettagliata definizione delle sorgenti di contaminazione sia relativamente all’eterogeneità del sottosuolo. Per alcune tipologie di contaminanti è possibile anche una riduzione delle postazioni “Soil Gas survey” nella rete di monitoraggio.

Tipologie di campionamento passivo

A differenza dei metodi di campionamento attivo, quelli passivi non necessitano di alcun sistema di aspirazione ma sfruttano il processo fisico della diffusione molecolare degli inquinanti sulla base del gradiente di concentrazione tra la fase da monitorare (ad esempio, acqua o aria) e la fase assorbente/adsorbente con cui è realizzato il campionatore.

Le tecniche di campionamento passivo risultano già ben consolidate e applicate per il monitoraggio dei contaminanti in fase disciolta nelle acque sotterranee e nei sedimenti. Per il monitoraggio delle sostanze in fase aeriforme, le applicazioni di monitoraggio passivo più sviluppate riguardano l’utilizzo di campionatori per valutare le concentrazioni in aria ambiente nell’ambito dell’igiene industriale.

Negli ultimi anni si stanno mettendo a punto diversi sistemi di monitoraggio del gas del suolo basati su sistemi di tipo passivo. Alcuni di questi permettono di stimare la concentrazione dei composti chimici nei gas del suolo sulla base del flusso di contaminante che diffonde verso il campionatore. Altri si basano sul raggiungimento delle condizioni di equilibrio tra gas interstiziali e fase assorbente/adsorbente. In questo modo permettono di stimare la concentrazione a partire dal dato misurato nel campionatore mediante un coefficiente di ripartizione del contaminante tra campionatore e fase gassosa.

L’esigenza di ulteriori studi

“Nella fase iniziale del campionamento – spiegano i ricercatori – gli inquinanti vengono assorbiti o adsorbiti dal materiale di cui è costituito il campionatore con un tasso che è direttamente proporzionale alla concentrazione del contaminante nella matrice (zona di cattura lineare). Con il procedere del tempo di esposizione, il gradiente di concentrazione tra matrice e campionatore si riduce, raggiungendo gradualmente una condizione di equilibrio”.

FONTE: Applicazione di diversi sistemi di campionamento passivo per il monitoraggio dei gas interstiziali nei siti contaminati, ISPRA 2024.

FONTE: Applicazione di diversi sistemi di campionamento
passivo per il monitoraggio dei gas interstiziali nei siti contaminati, ISPRA 2024.

Ovviamente, per superare alcune criticità riscontrate durante le 5 sperimentazioni effettuate nei due siti prescelti, gli stessi autori suggeriscono ulteriori approfondimenti. Allo stesso tempo, una maggiore conoscenza di tali strumenti tra operatori pubblici e privati, può favorire la loro applicazione in campo.

In ogni caso, lo sviluppo e l’applicazione di sistemi di campionamento diversificati e più efficaci è un tassello fondamentale per il monitoraggio e la successiva attività di bonifica dei siti contaminati.

Un problema particolarmente sentito in Italia dove tali realtà non sono certo marginali. Come ricordato anche nel Rapporto sulla Salute del suolo presentato a fine 2023 da Re Soil Foundation, l’Italia conta attualmente 42 siti di interesse nazionale.

La mappa dei siti di interesse nazionali e regionali in attesa di bonifica. FONTE: ISPRA.

La mappa dei siti di interesse nazionali e regionali in attesa di bonifica. FONTE: ISPRA.

In totale occupano 170mila ettari a terra e 78mila a mare e sono distribuiti in modo omogeneo tra Nord, Sud e isole maggiori. Le bonifiche hanno già portato risultati: “Dal 2014 ad oggi – ha ricordato Laura D’Aprile, capo del Dipartimento Transizione ecologica e investimenti verdi del Ministero dell’Ambiente in occasione della presentazione del Rapporto – sono state restituite e quindi resi riutilizzabili circa 7565 ettari di suolo favorendo quindi la concreta applicazione dei principi di sostenibilità e di circolarità”. Un’azione che tecniche di analisi e monitoraggio più efficaci non potranno che agevolare.