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Tesi etd-09072008-211442


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
BERTONATI, LEONARDO
URN
etd-09072008-211442
Title
Analisi delle procedure e gestione dei sedimenti marini nei Siti di Interesse Nazionale: il S.I.N. di Massa e Carrara.
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE ED IL TERRITORIO
Commissione
Relatore Prof. De Ranieri, Stefano
Relatore Dott.ssa De Biasi, Anna Maria
Parole chiave
  • sito di interesse nazionale
  • .I.N
  • sedimenti
  • mare
  • marini
  • bonifica
  • contaminazione
  • contaminanti
  • metalli
  • pesanti
  • heavy metals
  • metals
  • contamination
  • dragaggio
  • dredging
  • caratterizzazione
  • sediments
  • analisi
  • carotaggi
  • tecniche di trattamento
  • sediment treatment
  • remediation
  • assorbimento atomico
  • spettrometria
  • ICP
  • AES
  • arsenico
  • cadmio
  • merurio
  • piombo
  • ferro
  • alluminio
  • nichel
  • vanadio
Data inizio appello
03/10/2008;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
03/10/2048
Riassunto analitico
Dagli anni cinquanta ad oggi lo sviluppo e lo sfruttamento della fascia costiera ed il conseguente impatto antropico su di essa, da non intendersi in modo preconcetto come un’accezione negativa ben si come una modifica di uno stato naturale, è andato sempre aumentando.<br>Sia a livello nazionale, con ben 8000 km di costa, che in tutta Europa e oltre, la necessità di forte sviluppo costiero e portuale è certamente innegabile.<br>Un’accurata caratterizzazione dei fondali ed una corretta valutazione della qualità dei sedimenti esaminati sono le prime e fondamentali fasi di una corretta gestione dei sedimenti sia dal punto di vista ambientale che economico.<br> I siti di interesse nazionale sono stati individuati, ai sensi dell&#39;art. 15 del D.M. 471/99, in relazione alle caratteristiche del sito inquinato, in particolare per quanto riguarda l&#39;estensione e la densità di popolazione dell&#39;area interessata, la quantità e la pericolosità degli inquinanti presenti, i rischi sanitari ed ecologici. <br>La Legge 426/98 ha individuato un primo elenco di 15 siti che sono stati ritenuti di interesse nazionale, di cui due ricadenti nel territorio della Regione Toscana: Massa Carrara e Piombino.<br>Complessivamente i siti di interesse nazionale presenti sul territorio nazionale sono 54 e i finanziamenti stanziati con l’ultimo Piano nazionale di bonifica ammontano a quasi 470 milioni di euro.<br> La tesi si sviluppa all’interno del progetto di caratterizzazione dell’area costiera di Carrara e Massa, formalmente definita S.I.N. di Massa e Carrara.<br>La totalità della zona comprende una parte a terra ed un vasta area marina, ampia complessivamente 1.902 ha, compresa tra Marina di Carrara a nord e Marina di Massa a sud, che si spinge al largo per circa 3 km ed include, inoltre, l&#39;area marina antistante la zona industriale e il porto.<br>Il progetto di caratterizzazione prevede una serie completa di analisi sui seguenti parametri: granulometria, contento d’acqua e peso specifico; pH e potenziale redox; Alluminio, Arsenico, Cadmio, Cromo, Ferro, Mercurio, Nichel, Piombo, Rame, Zinco, Vanadio; PCB e Pesticidi organo clorurati; IPA; Idrocarburi leggeri e pesanti; Azoto, Fosforo, TOC, BTEX, Clorobenzeni, TBT, Parametri microbiologici, saggi biologici.<br> Più specificatamente gli obiettivi di questo elaborato sono: la creazione carte tematiche con linee di isoconcentrazione per quei metalli, degli undici analizzati, che superino i limiti di legge (Valori di Intervento) e per Mercurio e Cadmio, essendo indicati come elementi prioritari pericolosi (2455/2001/CE). Le carte tematiche prodotte daranno un quadro competo della zona comprendente l’ andamento spaziale orizzontale e verticale degli inquinanti fino a due metri di profondità.<br> Lo schema di campionamento redatto da I.C.R.A.M. si prevede la suddivisione dell’area in maglie da 150x150 m, al cui interno si deve ubicare la stazione di campionamento per il prelievo dei sedimenti tramite carotaggio. <br>Nella zona costiera fino ad un estensione al largo di 600m sono state individuate 164 maglie, oltre i 600 m sono stati utilizzati dei transetti ad interassi pari a 300 m, su ognuno di essi sono state previste tre stazioni di campionamento dove è stata campionata una carota per ogni due campioni superficiali. Il presente piano non ha tralasciato le importanti stazioni a terra, cioè sulle spiagge emerse, prevedendo 17 carote.<br>Ogni carota ottenuta della lunghezza di due metri è stata a sua volta suddivisa in 4 sub-campioni: 0-20 cm, 30-50 cm, 100-120 cm e 180-200 cm.<br> Dopo la fase di campionamento operata dall’imbarcazione scientifica, si è passati alla fase di laboratorio presso il C.I.B.M. di Livorno (Centro Interuniversitario di Biologia Marina), per ottenere le determinazioni analitiche dei metalli ricercati. <br>È stata usata come procedura di riferimento il metodo EPA 3051a (modificata) condotte mediante: ICP-AES Plasma Liberty AX-Sequential, Varian (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, V, Zn), metodo di riferimento EPA 6010C; spettrofotometro AA220Z con fornace di grafite GTA 110Z (As, Cd, Pb), metodo di riferimento 7010; spettrofotometria AA su vapori freddi di mercurio con riduzione con cloruro stannoso Coleman50B (Hg), metodo di riferimento 7374.<br> Ottenuti i risultati è stato necessario l’uso di software per la gestione e l’interpretazione dei dati ottenuti, poiché analizzando 164 campioni, ognuno diviso in 4 subcampioni, per ogni subcampione sono stati analizzati 11 metalli in laboratorio, si è ottenuta una matrice di 6600 record; questo senza considerare i relativi i valori che sono stati presi in loco di pH, potenziale RedOx, colore, odore, tipologia i sedimento e stima del grado di idratazione e profondità fondale, tutti comunque disponibili.<br> I due software utilizzati sono stati : il Broadgard strumento fondamentale per gestire in modo oculato una serie di dati notevoli grazie all’uso della statistica multivariata applicando la tecnica della PCA, “Principal Componets Analysis” che fornisce un ordinamento dei dati basato su successiva estrazioni di varianza; con lo stesso software si sono calcolate le correlazioni percentuali tra i metalli. Il secondo software utilizzato è stato il G.I.S. (Geographical Informatic Sistem) necessario alla georefernziazione dei carotaggi, alla creazione delle linee di isoconcentrazione e all’interpolazione dei dati per ottenere le carte tematiche la cui scala cromatica di concentrazione è stata appositamente scelta in modo da essere coincidente con i limiti di legge (Valori di Intervento, L.C.B., L.C.L.).<br> I risultati, al momento non disponibili pubblicamente poiché di proprietà, sono comunque sommariamente riassunti come segue; per avere un quadro esaustivo dell’area si rimanda alla consultazione dell’elaborato completo.<br>In generale c’è una distribuzione spaziale dei campioni analizzati rispetto ai seguenti gruppi di metalli: V, Zn, Fe, Al, Cu; Cd, As Hg, Pb; Ni,Cr; in particolare la correlazione Ni/Cr è sempre maggiore del 70% in tutti i campioni per i quattro livelli di profondità. Non sono comunque identificabili dei chiari patterns spaziali degli elementi considerati.<br>A livello quantitativo la zona costiera compresa nel S.I.N. di Massa e Carrara risulta essere debolmente contaminata, con precisione solo li Nichel presenta valori superiori a quelli previsti. L’estensione verticale di tale contaminazione è maggiore nel secondo livello rispetto al terzo e al quarto, ed è la più bassa in assoluto nello strato più superficiale. La distribuzione orizzontale evidenzia una zona di chiara contaminazione a nord in prossimità della costa, mentre le zone al largo e a sud dell’area indagata sono tendenzialmente incontaminate.<br>Alluminio, Ferro e Vanadio sono in linea con i valori di background riscontrati in letteratura.<br> Concludendo, è noto in letteratura come la zona sia caratterizzata dalla presenza di elevati valori di background per il Nichel portando certamente a considerare i risultati ottenuti ragionevolmente adeguati.<br>La presente situazione però, non permette di discernere con facilità quale e quanta sia esattamente la frazione di Nichel derivante dalla composizione mineralogica e quindi geologicamente costitutivo, e quale un arricchimento antropico, pertanto inquinante; fermo restando le buone condizioni dell’area in generale.<br>Pur avendo fornito con il presente elaborato un quadro esaustivo e completo, sia puntuale che generale, sulla distribuzione dei metalli pesanti, prima di arrivare alla formulazione di considerazioni definitive è opportuno attendere gli esiti di tutti gli altri inquinanti ricercati, tra cui PCB, IPA ed Idrocarburi, nonché i saggi ecotossicologici.<br>
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