Giornata di studio
“BONIFICHE AMBIENTALI”
Villa Demidoff, Parco Mediceo di Pratolino – Vaglia
3 Ottobre 2008
L’analisi di Rischio
Dott. Sandro Sandrini
PROCEDURA DI BONIFICA – Fase iniziale
Caratterizzazione del sito
Indagine preliminare
Sorgente di contaminazione Suolo superficiale
suolo
sottosuolo
Piano della caratterizzazione
falda
NO
Le CR
sono
< CSC ?
SI
Autocertificazione
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
1
Contenuti del PIANO DELLA CARATTERIZZAZIONE
1. Ricostruzione storica delle attività produttive svolte sul sito.
2. Elaborazione del Modello Concettuale Preliminare del sito e
predisposizione di un piano di indagini ambientali finalizzato alla
definizione dello stato ambientale del suolo, del sottosuolo e delle
acque sotterranee.
3. Esecuzione del piano di indagini e delle eventuali indagini
integrative necessarie alla luce dei primi risultati raccolti.
4. Elaborazione dei risultati delle indagini eseguite e dei dati storici
raccolti e rappresentazione dello stato di contaminazione del suolo,
del sottosuolo e delle acque sotterranee.
5. Elaborazione del Modello Concettuale Definitivo.
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
2
L’analisi di rischio nel D.Lgs. 152/06 e nell’ex D.M. 471/99
DM 471/99
D. Lgs 152/06
Progetto preliminare
Analisi di rischio sito specifica
Progetto definitivo
Definizione delle CSR
Indicazione obbiettivi di bonifica
Se concentrazioni residue > CSR
Se concentrazioni residue > CL
Progetto operativo
Analisi di rischio
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
3
Caratterizzzaione dei diversi livelli di Analisi di Rischio previsti
dalla procedura RBCA (Risk-Based Corrective Action)
Livello 1 (estremamente conservativo)
Stima del rischio con l’uso di parametri
sito-generici. Confronto diretto tra le CR
ed i valori di “screening”
Soggetti ricettori on-site
Livello 2 (conservativo)
Utilizza un set di parametri sito-specifici
che consentono di determinare le CSR.
Fa uso di modelli di trasporto analitici
presupponendo un mezzo omogeneo ed
isotropo per la stima delle CR a distanza
dalla sorgente (off-site)
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
4
PROCEDURA DI VALUTAZIONE DEL RISCHIO
L’analisi di rischio prende l’avvio dalla definizione del Modello Concettuale
Definitivo del sito.
 Il MCD è definito sulla base delle risultanze dell’indagine preliminare che
considera tutti i risultati analitici, la ricostruzione delle caratteristiche
geologiche ed idrogeologiche dell’area.
 II MCD rappresenta e ricostruisce i meccanismi di interazione e
propagazione delle contaminazioni nelle matrici ambientali in relazione alle
caratteristiche sito specifiche del sito,
 Il MCD valuta, a partire dalla caratterizzazione delle sorgenti di
contaminazione primaria e secondaria, quali siano i meccanismi di trasporto
dei contaminanti, le modalità di esposizione ed i bersagli interessati (umani
e/o ambientali).
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
5
Sviluppo schematico di un MCD
Sorgente di contaminazione secondaria
Meccanismi di
trasporto
Suolo superficiale (SS)
Modalità di
esposizione
Contatto dermico
(fino ad 1 m dal p. c.)
Erosione e
dispersione in
atmosfera
Bersagli
Adulti/Bambini
Residenziale
Ingestione
Adulti/Bambini
Ricreativo
Suolo profondo (SP)
(oltre 1 m dal p. c.)
Inalazione di polveri
Volatilizzazione e
dispersione in
atmosfera
Falda
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
Adulti
Ind.le/Comm.le
Inalazione vapori
6
LA VALUTAZIONE DEL RISCHIO
(Risk Assesment)
La Valutazione del Rischio è la
stima delle conseguenze sulla salute
umana di un evento potenzialmente
dannoso, in termini di probabilità che
le stesse conseguenze si verifichino
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
7
ANALISI DI RISCHIO SANITARIO
Identificazione
del pericolo
Valutazione
tossicologica
Valutazione
dell’esposizione
Caratterizzazione
e stima del rischio
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
8
DEFINIZIONE DI RISCHIO (R)
nelle procedure di sicurezza:
R=P×D
R = rischio associato ad un evento
Il danno a sua volta è dato da
P = probabilità di accadimento
D = Fp x Fe
D = danno provocato dall’evento
Fp = fattore di pericolosità
dove
Fe = fattore di contatto
Nel caso di siti inquinati P =1 :
Fp è dato dalla tossicità T dell’inquinante [mg/kg d]-1;
Fe è rappresentato dalla portata effettiva di esposizione E [mg/kg d] ossia
l’assunzione cronica del contaminante
e pertanto sarà:
R=ExT
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
9
STIMA DEL RISCHIO
Per le sostanze cancerogene:
R = E x SF
IL rischio (R) è dato dal prodotto fra l’esposizione E [mg/kg d] ed il fattore
SF, (Slope Factor [mg/kg d]-1) che indica la probabilità di casi
incrementali di tumore nella vita per unita di dose.
Per le sostanze non cancerogene:
HQ = E / RfD
Il rischio viene espresso come indice di pericolo (HQ) (Hazard Quotient
che è dato dal rapporto tra l’esposizione (E) e la dose tollerabile o di
riferimento, RfD (ReferenceDose [mg/kg d]) l
ed esprime di quanto l’esposizione alla sostanza supera la stima
dell’esposizione media giornaliera che non produce effetti avversi
apprezzabili sull’organismo umano durante il corso della vita.
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
10
CRITERI DI ACCETTABILITA
Per le sostanze cancerogene
R ≤ 1 E -06
Rischio individuale (dovuto ad un singolo
contaminante per una o più vie di esposizione)
R ≤ 1 E -05
Rischio cumulativo (dovuto agli effetti di più
sostanze per una o più vie di esposizione)
Per le sostanze NON cancerogene
HQ ≤ 1
valore ritenuto tollerabile sia per rischio
individuale che cumulativo
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
11
CRITERI GENERALI PER L’ANALISI DI RISCHIO SANITARIO
SORGENTE
TRASPORTO
Backward
CSR
Concentrazione
in sorgente
Cs
Forward
Fattori di
trasporto
FT
Concentrazione nel
punto di esposizione
Cpoe = FT x Cs
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
BERSAGLI
R
HQ
Rischio
cancerogeni
R
e Indice di
pericolo
HQ
12
FATTORI DI TRASPORTO CHE INTERVENGONO NELLA
PROCEDURA DI ANALISI DI RISCHIO DI LIVELLO 2
LF = fattore di lisciviazione in falda da suolo superficiale e/o profondo;
DAF = fattore di attenuazione in falda;
VFss = fattore di volatilizzazione di vapori outdoor da suolo superficiale;
VFsamb = fattore di volatilizzazione di vapori outdoor da suolo profondo;
VFwamb = fattore di volatilizzazione di vapori outdoor da falda;
PEF = emissione di particolato outdoor da suolo superficiale;
PEFin = emissione di particolato indoor da suolo superficiale;
VFsesp = fattore di volatilizzazione di vapori indoor da suolo (Suolo
Superficiale, SS e Suolo Profondo, SP);
VFwesp = fattore di volatilizzazione di vapori indoor da falda.
ADF = fattore di dispersione in aria outdoor
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
13
Condizioni di validità dei fattori di trasporto
• la concentrazione degli inquinanti deve essere uniformemente
distribuita nel suolo ecostante per tutto il periodo di esposizione;
• il terreno sia omogeneo, isotropo e incoerente (si escludono
quindi i suoli porosi per fessurazione, i quali necessitano di
modellistica specifica corrispondente ad un livello 3 di analisi);
• non avvengano fenomeni di degradazione/trasformazione delle
sostanze inquinanti nel suolo, in soluzione o in fase vapore
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
14
Calcolo dell’Esposizione (E) e della portata effettiva di esposizione (EM)
E = Cpoe x EM
dove EM [mg/kg d] rappresenta la portata effettiva di esposizione nel
punto considerato, ossia la quantità giornaliera di matrice contaminata
(suolo, aria) per unità di peso corporeo, che viene assunta dal ricettore
umano identificato nel modello concettuale.
EM= CR× EF× ED
BW× AT
CR = è il tasso di contatto con il mezzo contaminato;
EF = è la frequenza di esposizione (giorni/anno)
(350 o 250 per l’adulto – 350 per il bambino)
ED = e la durata di esposizione (anni)
(24 o 25 per l’adulto – 6 per il bambino)
BW = è il peso corporeo in kg
(70 per l’adulto – 15 per il bambino)
AT = è il tempo medio di esposizione (anni) di un individuo ad una determinata
sostanza
(= ED per le sostanze NON cancerogene – 70 anni per le cancerogene)
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
15
Valori di default utilizzabili per il calcolo del tasso di contatto CR
in assenza di valori sito-specifici validati dall’Ente di Controllo
Il tasso di contatto dipende dalle modalità di esposizione.
Nell’analisi di rischio di livello 2 si considerano tre modalità principali:
CONTATTO DERMICO
CR = SA x AF x ABS
dove:
SA = superficie di pelle esposta (cm2)
(5700 o 3300 per l’adulto – 2800 per il bambino)
AF = fattore di aderenza dermica del suolo (mg/cm2 d)
(0,07 o 0,2 per l’adulto – 0,2 per il bambino)
ABS = fattore di assorbimento dermico (adimensionale)
(0,1/0,01 per le sostanze organiche/inorganiche)
segue
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
16
Valori di default utilizzabili per il calcolo del tasso di contatto CR
in assenza di valori sito-specifici validati dall’Ente di Controllo
INGESTIONE DI SUOLO
CR = IR x FI
dove:
IR = tasso di ingestione di suolo (mg/giorno)
(100 o 50 per l’adulto – 200 per il bambino)
FI = frazione di suolo ingerita (adimensionale)
(valore di default = 1)
INALAZIONE DI VAPORI E POLVERI
CR = Bi,o x EFi,o
dove:
Bi,o = inalazione di aria (m3/ora)
(0,9 -1,5 (in-out) o 0,9-2,5 per l’adulto – 0,7-1 per il bambino)
EFi,o = frequenza di esposizione (ore/giorno)
(24 o 8 per l’adulto – 24 per il bambino)
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
17
Criterio di calcolo del rischio individuale per suolo
superficiale dovuto a più vie di esposizione
Sorgente di contaminazione
Suolo superficiale
INDOOR
Inalazione
polveri
Inalazione
vapori
OUTDOOR
Contatto
dermico
Ingestione
Cumul
o
valori
Inalazione
vapori
Inalazione
polveri
Cumul
o
valori
Si sceglie
il più
conservativ
o
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
18
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
19
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
20
Giornata di studio: BONIFICHE AMBIENTALI – 3 Ottobre 2008
21