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L’autore I. Bonfà ha contribuito in parti uguali con i colleghi coautori alla redazione dell’introduzione ed ha redatto il Case history 3 dal titolo: "In situ bioremediation of the Rio Barca"

 

Caso di Specie 3 – Biobonifica in situ del Rio Barca, contaminato da olio combustibile TESTO TRADOTTO DALL'INGLESE

Storia del sito Il Rio Barca è un torrente ubicato in un area montana del nord est dell’Italia (figura 7). La rottura di un oleodotto ha prodotto la fuoriuscita di un grande volume di olio combustibile sulla sponda sinistra della valle del Rio Barca. Il prodotto ha interessato la coltre di sedimenti detritici sul versante di una collina in prossimità dell’area di rottura, e i sedimenti dell’alveo per 500 m verso valle. L’incidente è avvenuto in un momento in cui il Rio Barca era totalmente asciutto, quindi gli idrocarburi sono penetrati nei sedimenti eterogenei dell’alveo. Durante la bonifica, è  stato stimato un volume di circa 6.000 m3 di sedimenti che sono stati contaminati significativamente nell’alveo, e una quantità aggiuntiva di 700 m3 sulla collina. Poiché i sedimenti dell’alveo sono estremamente eterogenei, la concentrazione di idrocarburi era distribuita irregolarmente lungo il sito; prodotto in fase libera era presente in gran parte dell’area contaminata.  Fissazione degli obiettivi e scelta dei metodi Data la totale assenza di legislazione italiana riguardo la contaminazione dei terreni, sono state considerate le linee guida degli standars olandesi. Tutte le parti in causa (la Compagnia Petrolifera proprietaria dell’oleodotto, le locali autorità sanitarie e ambientali, e la Compagnia di Assicurazioni) si sono trovate d’accordo a fissare un obbiettivo del raggiungimento di una concentrazione do 5.000 mg/kg (o inferiore) di Idrocarburi Totali nei terreni. Le ovvie difficoltà ed i costi esorbitanti di escavazione, rimozione e messa in discarica dei terreni contaminati hanno determinato che una bonifica in situ fosse l’unica opzione possibile per l’area.  La strategia di bonifica Una strategia di Bonifica Integrata del Sito (CSRTM) è stata adottata interessando tre differenti aspetti del problema: i sedimenti dell’alveo, i sedimenti fini dei bacini di sedimentazione approntati lungo il torrente, ed il versante della collina. Bonifica in situ dei sedimenti dell’alveo Le analisi hanno indicato una concentrazione media di Idrocarburi Totali su valori di 10.000 mg/kg. Comunque, la presenza di prodotto in fase libera suggeriva che in alcune aree la concentrazione di Idrocarburi Totali fosse maggiore di 100.000 mg/kg. La bonifica dei sedimenti dell’alveo è stata realizzata in due fasi: fase 1 è consistita nel rimescolamento meccanico dei sedimenti con la benna di un escavatore, al fine di liberare il prodotto in fase separata. Sono state realizzate una serie di dighe sifonate, e gli idrocarburi in galleggiamento sono stati recuperati dai bacini per mezzo di oil skimmers (pompe galleggianti). Nella fase 2  è stata impiegata la Degradazione Naturale Stimolata (ENDTM). La Biodegradazione Stimolata consiste nel creare le condizioni favorevoli per lo sviluppo dei batteri che degradano gli idrocarburi che avviene normalmente in natura, in modo da massimizzare la Biodegradazione aerobica. Ciò è stato ottenuto somministrando ossigeno e nutrienti ai terreni contaminati. Sono state posizionate delle line per l’insufflazione di aria ad una profondità di circa 2 m all’interno dei sedimenti contaminati, lungo i 500 m del torrente; è stata iniettata aria con continuità. Ai terreni è stata aggiunta una appropriata miscela di nutrienti allo stato solido; le linee di iniezione di aria sono state usate occasionalmente per iniettare nutrienti liquidi . La Figura 8 mostra la rapida diminuzione di concentrazioni di Idrocarburi Totali nei sedimenti dell’alveo: i valori percentuali alla sommità di ogni barra indicano la concentrazione residua di idrocarburi totali come percentuale della concentrazione iniziale (assegnata uguale al 100%). i valori di idrocarburi totali di Figura 8 rappresentano la concentrazione media di circa 40 campioni per momento di campionamento. La Figura 9 mostra la percentuale totale dell’area contaminata, suddivisa in settori con intervalli di concentrazione diversi. La situazione iniziale è confrontata con la situazione dopo un anno di biobonifica: l’obiettivo di bonifica (5.000 mg/kg) è stato raggiunto su tutto il tratto contaminato del torrente ed un’area “pulita” (idrocarburi totali < 100 mg/kg) ha raggiunto una estensione significativa. Biobonifica on site stimolata dei sedimenti fini dei bacini di sedimentazione Il rimescolamento del letto del torrente ha originato un considerevole volume di sedimenti fini fortemente contaminati. Questi materiali sono stati trasportati dalla corrente come solidi sospesi e sono sedimentati nei bacini posti a valle delle dighe sifonate. Sono stati rimossi circa 400 m3 di materiali fini e trattati con Biodegradazione Stimolata. Sono state realizzate due Pile di trattamento dei terreni. La biobonifica on site dei terreni è concettualmente molto simile alla biobonifica in situ: vengono somministrati ossigeno e nutrienti, questo stimola la crescita che avviene naturalmente alla popolazione batteri che ha la capacità di degradare la contaminazione in ambiente aerobico. La Figura 10 mostra le concentrazioni di Idrocarburi Totali che diminuiscono nel corso del trattamento delle biopile; l’obbiettivo di trattamento per le pile di terreno è stato raggiunto dopo 10 mesi di intervento. Bonifica in situ del versante della collina (zona di rottura dell’oleodotto) Nella zona dell’incidente, il rilascio dell’olio combustibile ha saturato  la coltre detritica di sedimenti superficiali e parte della sottostante formazione rocciosa (scisti alterati). Il prodotto in fase libera è stato rilevato nella maggior parte delle trivellazioni eseguite durante la fase di indagine. Tutta la collina è meccanicamente instabile; la stessa rottura è stata causata dallo slittamento della coltre detritica superficiale e della parte superficiale della formazione rocciosa metamorfica. La Biobonifica Stimolata  è stata implementata nell’area della rottura con l’installazione di 30 coppie di punti di air sparging/soil ventig. I pozzi di air sparging sono stati trivellati al di sotto del livello minimo di falda, e sono stati utilizzati per iniettare (sparge) aria, affinché fosse somministrato l’ossigeno per stimolare i processi di biobonifica nella zona satura. Le Soil vapor extraction points sono state trivellate nella zona vadosa; l’aria è stata aspirata da questi pozzi, ed è stata indotta una circolazione forzata di aria (leggi ossigeno), in modo da facilitare la biodegradazione aerobica nella zona insatura. Nutrienti solidi sono stati collocati in trincee superficiali e sono percolati verso il basso grazie alla infiltrazione naturale dell’acqua (acqua piovana). A causa dell’assetto (geomeccanico) del sito, degli alti livelli di contaminazione e delle eterogeneità geologiche, la bonifica sul versante della collina si è evidenziata come la più lenta parte del programma di bonifica. Undici mesi dopo l’installazione del sistema di sparge/vent, è stata raggiunta una riduzione dell’ 80% della concentrazione media di Idrocarburi Totali nei terreni, con concentrazioni residue appena superiori all’obiettivo della bonifica (6.000 – 7.000 mg/kg).

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