Littérature scientifique sur le sujet « Inquinamento delle acque »

Molto si è discusso sulla capacità dei distretti industriali italiani di fornire un vantaggio alle imprese che lo compongono in termini di capacità innovativa, flessibilità e produttività. Nell'ambito di questo dibattito, il presente lavoro si pone l'obiettivo di discutere se e come tale potenzialità possa portare non solo benefici economici ma anche vantaggi ambientali. L'agglomerazione in un territorio ristretto di attività produttive che insistono sulle stesse ri-sorse può portare a un forte degrado ambientale, ma anche a una maggiore pressione dagli stakeholder locali per invertire questa tendenza, portando a situazioni più virtuose che in altri territori. In questo scenario è presentato il contesto di Arzignano come esempio di come le dinamiche distrettuali possano innescare una propensione alla sostenibilità ambientale. Attra-verso l'analisi dei dati sul livello di inquinamento delle imprese e considerando le attività isti-tuzionali condotte da Acque del Chiampo Spa, l'ente gestore dell'impianto collettivo di depu-razione, si descrivono le attività di eco-innovazione introdotte e le performance ottenute, dan-do spunti utili per comprendere come i distretti industriali possano diventare attori del cam-biamento verso la sostenibilità e del contesto istituzionale di supporto in questa transizione.

Il Brasile è un paese privilegiato in termini di quantità di acqua disponibile nel suo territorio. Il modo in cui l’acqua è rappresentata nei dipinti mette in evidenza la percezione che l’artista ha di questa risorsa naturale. L’obiettivo di questo lavoro era sottolineare l’importanza delle risorse idriche brasiliane e promuovere l’arte naïf. Per quanto riguarda le procedure metodologiche, è stata svolta una ricerca documentaria, sulla base dei cataloghi delle mostre: Bienal Naifs do Brasil al SESC di Piracicaba/SP (1996-2018); Biennale Internazionale di Naif Art Totem Cor-Ação – BINAIF de Socorro/SP (2017 e 2019); e l’Esposizione Nazionale di Arte Naïf nello Stato di San Paolo (2019). Lo studio è stato descrittivo, con un’analisi qualitativa dei dipinti e dei loro rapporti con le risorse idriche, a loro volta le risorse idriche dipinte nelle opere sono state presentate in modo tecnico. Quindici opere sono state selezionate per la loro attinenza al tema. L’insieme dei dipinti analizzati comprende i molteplici usi dell’acqua, oltre agli aspetti geografici, storici, culturali e ai diversi biomi dei bacini idrografici. Sono stati inoltre osservati problemi come inondazioni, scarsità e inquinamento delle risorse idriche. La ricerca ha effettuato un viaggio attraverso il Brasile, da nord a sud, occupandosi sia delle acque continentali che delle acque oceaniche che bagnano la costa del paese. In considerazione di ciò, si conclude che l’acqua è una risorsa naturale indispensabile, valorizzarla attraverso l’arte naif ne favorisce anche la conservazione e quindi contribuisce alla gestione delle risorse idriche.

L uso improprio di fertilizzanti e pesticidi nell'agricoltura intensiva, può causare danni all'ambiente, in particolar modo alle produzioni, al suolo e all'acqua. L attività svolta è servita a valutare la contaminazione delle acque sotterranee a causa di pratiche agricole intensive (coltivazioni in serre). L'area di studio si trova nella zona costiera della provincia di Ragusa (Sicilia sud-orientale), dove numerose Serre esistenti possono provocare la contaminazione delle acque sotterranee. Il rischio di inquinamento è soprattutto correlato con il processo di infiltrazione di macro-elementi azoto, fosforo, potassio, e l'uso massiccio di fertilizzanti e pesticidi, che possono passare attraverso la zona non satura del profilo del terreno. Inoltre, la zona è caratterizzata dalla presenza di numerosi pozzi (circa 15 pozzi a km2) per uso agricolo che causano il sovrasfruttamento della falda acquifera e il conseguente rischio di intrusione di acqua di mare. Il rischio di inquinamento degli acquiferi è stato valutato attraverso l'analisi dei campioni di acqua sotterranee (con frequenza mensile) raccolti in pozzi di monitoraggio; in particolare, sono stati misurati, composti azotati, fosforo solubile, potassio e i principali antiparassitari comunemente usati nell'area di studio. Tale attività ha avuto una durata di tre anni (2009-2011)- I risultati mostrano che valori alti di conducibilità elettrica e di cloruri possono causare riduzione della produzione e danni alle foglie, per la maggior parte dei sistemi agricoli monitorati. Inoltre sono stati osservati alti tenori di concentrazioni di nitrati che possono causare problemi di salute. Infine in due pozzi su otto sono stati ritrovati alte concentrazioni di pesticidi.

La gestione della risorsa idrica dovrebbe essere alla base di ogni programma delle amministrazioni territoriali, essendo l’acqua principio basilare fondamentale per qualsiasi sviluppo, e crescita. Essa, infatti, é bene primario e risorsa ineluttabile, ma può trasmettere svariate malattie. Aumentare la possibilità di accesso all’acqua potabile è uno degli Obiettivi di Sviluppo del Millennio, da realizzarsi entro il 2015, e l’Organizzazione Mondiale della Sanità ha indicato che interventi puntuali e a basso costo potrebbero migliorare drasticamente la qualità microbiologica dell'acqua per usi domestici e ridurre proporzionalmente i rischi di malattie e morte, legati all’utilizzo di acqua impura. Il seguente lavoro di tesi si propone di studiare i dati raccolti finora e descrivere una metodologia che aiuterebbe le amministrazioni locali a gestire efficacemente ed efficientemente la risorsa idrica, con lo scopo finale di tutelare la salute pubblica. Il caso di studio, in particolare, si articola all’interno dell’isola di Santa Cruz e nasce conseguentemente a un progetto di cooperazione decentrata allo sviluppo che ha avuto come focus l’isola di Santa Cruz, situata nell’arcipelago delle Galápagos. Arcipelago, unico nella sua biodiversità e nella sua fragilità ecologica, conosciuto come meta di turismo naturale e come luogo legato indissolubilmente al mito di Darwin e alla evoluzione delle specie. L’isola di Santa Cruz é caratterizzata da scarsità di risorse idriche a causa della morfologia e litologia del terreno, cui si aggiunge una riduzione della quantità fruibile, come conseguenza delle attività antropiche. Dall’analisi dei dati storici é evidente che la contaminazione è dovuta principalmente alla mancanza di una rete idrica integrata e, quindi, ad un sistema fognario. La contaminazione più diffusa, e rilevata ad oggi, é quindi ad opera di coliformi fecali. Oltre a dati oggettivi relativi all’inquinamento, le debilità nella gestione del sistema idrico stanno generando problemi negli aspetti sociali, infatti, la percezione della popolazione relativa alla qualità delle acque, basata sulle osservazioni dirette del colore delle acque o dei problemi provocati alla salute, sta generando delle false “credenze” e distorcendo la reale situazione. Tale situazione è generata da alcuni fattori sinergici, come la carente e non coordinata gestione amministrativa e un sistema di cooperazione allo sviluppo internazionale che ha generato ad oggi un sistema di dipendenza da consulenze straniere e dal supporto di Organizzazioni Non Governative, alle quali é demandata la gestione della cosa pubblica. L’obiettivo della presente tesi è perciò, costruire una base di dati funzionale a uno Spatial Decision Support System (SDSS), per permettere poi alle amministrazioni locali di operare su un’unica infrastruttura dati per le analisi future. La finalità, infatti, è supportare un sistema di monitoraggio congruo, efficiente ed efficace, generare la capacità di identificazione di aree contaminate e poter definire i possibili scenari e soluzioni da proporre nella gestione ordinaria ed eventualmente straordinaria degli interventi legati alla risorsa idrica. Non ci si pone l’obiettivo di sviluppare e implementare un sistema di supporto alle decisioni (DSS) perché sarebbe necessaria la competenza di un informatico, ma sarà comunque mostrata la metodologia usata per la costruzione della suddetta base di un DSS. Si svilupperà, inoltre, una seconda parte della tesi, dove verranno elaborate proposte delle possibili soluzioni agli attuali problemi di contaminazione idrica.

Lo scopo di questo elaborato è quello di illustrare le possibili opzioni di mitigazione per far fronte alla problematica dell’inquinamento diffuso delle acque derivato dal rilascio di nitrati di origine prevalentemente agricola. Le opzioni di mitigazione sono necessarie ad evitare il deterioramento sia sotto il profilo qualitativo che quantitativo. Nel primo capitolo vengono presentate le normative di riferimento sia a livello Europeo che a livello Nazionale. A livello Europeo viene esaminata la Direttiva 91/676/CEE “Direttiva sui nitrati”, la Direttiva 75/440/CEE per la qualità delle acque e la Direttiva 2000/60/CEE “Direttiva quadro sulle acque”. A livello Nazionale la Direttiva 2000/60/CE è stata recepita con l’emanazione del Decreto Legislativo 152/2006. Nel secondo capitolo viene presentata una panoramica sulle possibili opzioni di mitigazione per ridurre la quantità di nitrati presenti nelle acque sotterranee e superficiali, provenienti dall’attività agricola. Queste opzioni vengono suddivise in base all’ambito in cui è possibile intervenire per migliorare la qualità dell’acqua e dell’ecosistema.

Bussi Officine è tra i più antichi impianti petrolchimici italiani. I residui di produzione venivano sversati nella discarica I Tre Monti sin dagli anni '70. A circa 2 km di distanza dalla discarica si trova il campo pozzi di Colle S’Angelo, che ha erogato acqua potabile alla città di Pescara fino al 2007. Dal 1992, solventi clorurati sono stati sversati in concentrazioni che variavano nell'ordine di 1x10-1 ppb. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di effettuare uno studio piezometrico, sullo stato di contaminazione dell’area ed uno studio isotopico sulle unità acquifere contaminate. Nel 2017 è stato effettuato il campionamento delle acque sotterranee coinvolgendo 8 piezometri situati nelle zone di contaminazione più gravi applicandovi poi la tecnica CSIA per le analisi isotopiche sui contaminanti ed è stato rilevato il livello piezometrico dei piezometri insieme al livello idrico del fiume Pescara per ricostruire la relazione fiume-falda che è stata riscontrata su tutta l’area; l’andamento si presenta però differente: per gli acquiferi più superficiali si osserva un effetto alimentante del fiume rispetto alla falda; nel caso dell’acquifero più profondo, questo effetto è confermato solo nell’area della discarica, la falda diventa poi alimentante rispetto al fiume nei pressi del campo pozzi. I dati isotopici mostrano un trend verso l’arricchimento che aumenta con la distanza dalla zona sorgente di contaminazione, indice di un processo di degradazione attribuibile alle opere messe in atto per la Messa in Sicurezza d’Emergenza che nel tempo avrebbero causato una riduzione del flusso di ossigeno cambiando le condizioni redox, come testimoniano i valori fortemente negativi del potenziale. Per gli isotopi del cloro l’andamento è più complesso ed apparentemente anomalo rispetto al carbonio: il trend è in verso opposto con un progressivo impoverimento dalla zona sorgente, imputabile ad una possibile coesistenza di più processi provocati dalle opere costruite nel 2012.

Despite significant efforts have been directed toward reducing waste generation and encouraging alternative waste management strategies, landfills still remain the main option for Municipal Solid Waste (MSW) disposal in many countries. Hence, landfills and related impacts on the surroundings are still current issues throughout the world. Actually, the major concerns are related to the potential emissions of leachate and landfill gas into the environment, that pose a threat to public health, surface and groundwater pollution, soil contamination and global warming effects. To ensure environmental protection and enhance landfill sustainability, modern sanitary landfills are equipped with several engineered systems with different functions. For instance, the installation of containment systems, such as bottom liner and multi-layers capping systems, is aimed at reducing leachate seepage and water infiltration into the landfill body as well as gas migration, while eventually mitigating methane emissions through the placement of active oxidation layers (biocovers). Leachate collection and removal systems are designed to minimize water head forming on the bottom section of the landfill and consequent seepages through the liner system. Finally, gas extraction and utilization systems, allow to recover energy from landfill gas while reducing explosion and fire risks associated with methane accumulation, even though much depends on gas collection efficiency achieved in the field (range: 60-90% Spokas et al., 2006; Huitric and Kong, 2006). Hence, impacts on the surrounding environment caused by the polluting substances released from the deposited waste through liquid and gas emissions can be potentially mitigated by a proper design of technical barriers and collection/extraction systems at the landfill site. Nevertheless, the long-term performance of containment systems to limit the landfill emissions is highly uncertain and is strongly dependent on site-specific conditions such as climate, vegetative covers, containment systems, leachate quality and applied stress. Furthermore, the design and operation of leachate collection and treatment systems, of landfill gas extraction and utilization projects, as well as the assessment of appropriate methane reduction strategies (biocovers), require reliable emission forecasts for the assessment of system feasibility and to ensure environmental compliance. To this end, landfill simulation models can represent an useful supporting tool for a better design of leachate/gas collection and treatment systems and can provide valuable information for the evaluation of best options for containment systems depending on their performances under the site-specific conditions. The capability in predicting future emissions levels at a landfill site can also be improved by combining simulation models with field observations at full-scale landfills and/or with experimental studies resembling landfill conditions. Indeed, this kind of data may allow to identify the main parameters and processes governing leachate and gas generation and can provide useful information for model refinement. In view of such need, the present research study was initially addressed to develop a new landfill screening model that, based on simplified mathematical and empirical equations, provides quantitative estimation of leachate and gas production over time, taking into account for site-specific conditions, waste properties and main landfill characteristics and processes. In order to evaluate the applicability of the developed model and the accuracy of emissions forecast, several simulations on four full-scale landfills, currently in operative management stage, were carried out. The results of these case studies showed a good correspondence of leachate estimations with monthly trend observed in the field and revealed that the reliability of model predictions is strongly influenced by the quality of input data. In particular, the initial waste moisture content and the waste compression index, which are usually data not available from a standard characterisation, were identified as the key unknown parameters affecting leachate production. Furthermore, the applicability of the model to closed landfills was evaluated by simulating different alternative capping systems and by comparing the results with those returned by the Hydrological Evaluation of Landfill Performance (HELP), which is the most worldwide used model for comparative analysis of composite liner systems. Despite the simplified approach of the developed model, simulated values of infiltration and leakage rates through the analysed cover systems were in line with those of HELP. However, it should be highlighted that the developed model provides an assessment of leachate and biogas production only from a quantitative point of view. The leachate and biogas composition was indeed not included in the forecast model, as strongly linked to the type of waste that makes the prediction in a screening phase poorly representative of what could be expected in the field. Hence, for a qualitative analysis of leachate and gas emissions over time, a laboratory methodology including different type of lab-scale tests was applied to a particular waste material. Specifically, the research was focused on mechanically biologically treated (MBT) wastes which, after the introduction of the European Landfill Directive 1999/31/EC (European Commission, 1999) that imposes member states to dispose of in landfills only wastes that have been preliminary subjected to treatment, are becoming the main flow waste landfilled in new Italian facilities. However, due to the relatively recent introduction of the MBT plants within the waste management system, very few data on leachate and gas emissions from MBT waste in landfills are available and, hence, the current knowledge mainly results from laboratory studies. Nevertheless, the assessment of the leaching characteristics of MBT materials and the evaluation of how the environmental conditions may affect the heavy metals mobility are still poorly investigated in literature. To gain deeper insight on the fundamental mechanisms governing the constituents release from MBT wastes, several leaching experiments were performed on MBT samples collected from an Italian MBT plant and the experimental results were modelled to obtain information on the long-term leachate emissions. Namely, a combination of experimental leaching tests were performed on fully-characterized MBT waste samples and the effect of different parameters, mainly pH and liquid to solid ratio (L/S,) on the compounds release was investigated by combining pH static-batch test, pH dependent tests and dynamic up-flow column percolation experiments. The obtained results showed that, even though MBT wastes were characterized by relatively high heavy metals content, only a limited amount was actually soluble and thus bioavailable. Furthermore, the information provided by the different tests highlighted the existence of a strong linear correlation between the release pattern of dissolved organic carbon (DOC) and several metals (Co, Cr, Cu, Ni, V, Zn), suggesting that complexation to DOC is the leaching controlling mechanism of these elements. Thus, combining the results of batch and up-flow column percolation tests, partition coefficients between DOC and metals concentration were derived. These data, coupled with a simplified screening model for DOC release, allowed to get a very good prediction of metal release during the experiments and may provide useful indications for the evaluation of long-term emissions from this type of waste in a landfill disposal scenario. In order to complete the study on the MBT waste environmental behaviour, gas emissions from MBT waste were examined by performing different anaerobic tests. The main purpose of this study was to evaluate the potential gas generation capacity of wastes and to assess possible implications on gas generation resulting from the different environmental conditions expected in the field. To this end, anaerobic batch tests were performed at a wide range of water contents (26-43 %w/w up to 75 %w/w on wet weight) and temperatures (from 20-25 °C up to 55 °C) in order to simulate different landfill management options (dry tomb or bioreactor landfills). In nearly all test conditions, a quite long lag-phase was observed (several months) due to the inhibition effects resulting from high concentrations of volatile fatty acids (VFAs) and ammonia that highlighted a poor stability degree of the analysed material. Furthermore, experimental results showed that the initial waste water content is the key factor limiting the anaerobic biological process. Indeed, when the waste moisture was lower than 32 %w/w the methanogenic microbial activity was completely inhibited. Overall, the obtained results indicated that the operative conditions drastically affect the gas generation from MBT waste, in terms of both gas yield and generation rate. This suggests that particular caution should be paid when using the results of lab-scale tests for the evaluation of long-term behaviour expected in the field, where the boundary conditions change continuously and vary significantly depending on the climate, the landfill operative management strategies in place (e.g. leachate recirculation, waste disposal methods), the hydraulic characteristics of buried waste, the presence and type of temporary and final cover systems.