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Renzo Ba rberis

Il campionamento di suoli contaminati

Renzo Barberis - Arpa Piemonte

Renzo Ba rberis

PROPOSTA DI GUIDA TECNI CA SUI METODI DI CA MPI ON A MENTO

DEI SUOLI C ONTA MINATI

RTI TES 2 /20 04 _b o zza

Auto ri e ring ra ziam enti

Il p resen te d o cu men to è stato p red ispo sto d al Cen tro Tematico Nazio n ale Territo rio e Suo lo (CTN TES) n el 20 03 ed è stato u ltimato n ell’ap rile 20 04 .

Cen tro Tematico Nazio n ale Territo rio e Suo loAg en zia p er la Pro tezion e d ell’amb ien te e p er i Serv izi Tecn ici

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Il Decreto del Ministero dell'Ambiente del 25 ottobre 1999, n°471 riporta nell'articolo 2

varie definizioni tra cui quella di:

Sito:area o porzione di territorio, geog raficamente definita e

delimitata, intesa nelle diverse matrici ambientali e compre nsiva delle eventuali strutture edilizie ed

impiantistiche presenti;

Sito Inquinato:sito che presenta livelli di contaminazione o alterazioni chimiche, fisiche o biologiche del suolo o del sottosuolo e delle acque superficiali o delle acque sotterranee tali da determinare un pericolo per la salute pubblica o per l'ambiente naturale o costruito - Ai fini del presente decreto èinquinato il sito nel quale anche uno solo dei valori di concentrazione delle sostanze inquinanti nel suolo o nel sottosuolo o nelle acque sotterranee o nelle acque superficiali risulti superiore ai valori di concentrazione limiti accettabili stabilite dal presente regolamento.

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Pertanto al fine di individuare se si è in presenza o meno di un sito contaminato, si do vrà procedere ad una caratterizza zione delle va rie matrici ambientali, secondo le procedure definite nel D. M. 471/99 stesso, e precisamente nell'Allegato 2 "Procedu re di rife rimento pe r il prelievo e l'analisi dei campioni".

I criteri generali descritti nell'Allegato 2 si applicano ad ogni fase di indagine, campionamento e analisi da svolgere.

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UN PIANO DI CARATTERIZZAZIONE DEVE AVERE UNA STRUTTURA DEL TIPO:

Studio preliminare (raccolta ed analisi dei dati storici e dati base dell'area da studiare, definizione e conoscenza delle dimensioni dell'area, suddivisione dell'area in funzione dell'inquinamento). Le informazioni storiche costituiscono la base per definire i requisiti delle successive indagini: piano di campionamento e piano di analisi chimico-fisiche.;

Scelta del metodo di campionamento (definizione delle procedure di prelievo, conserva zione e stocca ggio dei campioni);

Preparazione di un piano di analisi (scelta delle metodiche analitiche, piano di controllo qualità ed accuratezza analitica, restituzione del dato).

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fase preliminare• Raccolta ed analisi dei dati esistenti e disponibili relativi alle

caratteristiche geomorfologiche ed ambientali del sito cartografia, topografia, morfologia, Geologia, ambientale e tematica in genere, studi pregressivi, bibliografia disponibile, ecc. );

• Definizioni del contesto litostratigrafico ed idrogeologico del sito;

• Raccolta e valutazione delle informazioni relative alle attività svolte sul sito;

• Identificazione delle sostanze inquinanti connesse con le attività svolte nel sito e loro prevedibile locazione (sulla base della collocazione delle linee produttive, degli, ostacoli, dei serbatoi, delle reti fognare ecc. );

• Identificazione dei bersagli potenziali dell’inquinamento;

• Identificazione delle vie di migrazione degli inquinanti.

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Tali fasi vengono attuate mediante :

I. Un sopralluogo diretto sul sito e sull’area circostante teso alla identificazione delle vie di migrazione degli inquinanti ed alla valutazione della vulnerabilità dell’ ambiente circostante , per un intorno significativo dipendente dalle dimensioni del sito , e la ricostruzione del modello concettuale del sito;

II. L’esecuzioni di rilievi indiretti , diretti e misure di parametri ambientali di riferimento ( livelli delle acque sotterranee , presenza di acque superficiali , ecc. );

III. Intervista diretta di personale e/o individui che possono detenere informazioni relative al sito e al suo stato quali-quantitativo .

IV. Tale attività preliminare consentirà una preventiva suddivisione del sito in subaree aventi caratteristiche sostanzialmente omogenee e tali da orientare le successive scelte riguardanti le sostanze inquinanti da ricercare ed i relativi metodi di campionamento

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Il campionamento di un suolo contaminato è richiesto in numerosesituazioni e con numerosi obiettivi. I casi principali che si possono individuare sono i seguenti:- accertare il superamento dei valori di concentrazione limite stabiliti dalla legge- inserire il sito nell'Anagrafe dei siti da bonificare - procedere alla presentazione del progetto di bonifica - predisporre l’indagine preliminare- organizzare un intervento di emergenza- controllare l’andamento di un intervento di bonifica- verificare l’efficacia di un intervento di bonifica al termine dello stesso- eseguire un monitoraggio delle concentrazioni di fondo- eseguire un monitoraggio delle concentrazioni di inquinanti in un sito- svolgere approfondimenti e modifiche di indagine richiesti dall’autorità pubblica- svolgere studi di ricerca o valutazione dell’efficacia di una nuova tecnologia.

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La legge italiana specifica chiar amente quali sono gli scopi da raggiungere con una corr etta campagna di campionamento e successiva analisi:

1. individuare le possibili fonti di inquinamento (luoghi di accumulo e stoccaggio di rifiuti e materiali pericolosi, vasche e serbatoi fuori terra o interrati, pozzi disperdenti, cumuli di rifiuti in contenitori o dispersi, tubature, fognature...);

2. individuare quali attività svolte sul sito possono aver determinato incidenti, sversamenti, accumuli, perdite di sostanze inquinanti, come ad esempio le attività di carico e scarico o di immagazzinamento;

3. controllare il funzionamento presente e pregresso di impianti, apparecchiature, accessori o altre strutture contenenti prodottipericolosi;

4. verificare l'esistenza di inquinamento di suolo, sottosuolo, materiali di riporto, acque superficiali e sotterranee, atmosfera;

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5. definire il grado, l'estensione volumetrica dell'inquinamento e la presenza di eventuali focolai di contaminazione;

6. individuare le possibili vie di dispersione e migrazione degli inquinanti dalle fonti;

7. rilevare la concentrazione delle sostanze inquinanti nelle diverse matrici ambientali influenzate dal sito;

8. definire la ricostruzione delle caratteristiche geologiche ed idrogeologiche dell'area;

9. ottenere i parametri necessari a condurre nel dettaglio l'analisi di rischio;

10.definire le vie di esposizione di bersagli umani ed ambientali alle sostanze inquinanti ed individuare i bersagli da sottoporre eventualmente ad indagine diretta;

11. valutare la possibilità di trasporto eolico di contaminanti;12.valutare la possibilità di passaggio degli inquinanti nella catena

alimentare.

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Difficolt à campio nam ento

Care nza di risor se

Difficolt à di anal isi

Care nza di tempo

Ostaco li nel progr amm a di lavo ro

Difficolt à vari e

Scopo della raccolta dei dati

Ampie zza s pazi ale e tem poral edell o studi o

Stima pr elimi nare dell a vari anza

Param etri stat istici di inte ress e

Tollera nza per i pot enz ialierrori d ecis iona li

Modello concettuale e potenziale

pericolo per l’ambiente

Superficie/ampiezza dell’area

Matrici considerate

Distribuzione dei contaminanti

Sorgenti di variabilità

Proprietà chimico fisicheDei contaminati

Ulterior i infor maz ioni su ll’ar eao sul proc esso c onsi derat i

SCELTA DELLA STRATEGIADI CAMPIONAMENTO

Qualità dei dati OstacoliInformazioni sul sito

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Stabilire le finalità del piano

Sviluppare e valutare delle strategie generali alternative

Formulare delle espressioni matematicheper valutare i risultati e i costi di

ciascuna alternativa

Determinare la tipologia e la dimensione del campionamento che soddisfi i criteri

e rispetti i vincoli

Scegliere la strategia più efficientein rapporto alle risorse disponibili

Documentare il piano di campionamento nell’ambitodi un progetto di qualità (QA/QC)

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Il piano di campionamento prende in considerazione i seguenti aspetti: a) sostanze da determinareb) posizione dei punti di campionamento, e criteri da adottare per l’eventuale spostamento

di un punto di campionamento in caso di ostacolic) profondità di prelievo e, se pertinente, tecniche di perforazioned) metodologia di campionamento, con indicazione delle attrezzature e della procedura da

adottare per il prelievoe) metodologia di etichettatura, trasporto e conservazione del campionef) modalità di compilazione del verbale di prelievo ed osservazioni sulle condizioni del sito

e dei campioni da annotareg) misure di sicurezza da adottare, sia per gli operatori sia per l’ambiente, con indicazione

delle procedure da seguire in caso di imprevisti (ad esempio presenza di fusti o di condutture interrate)

h) misure di controllo di qualità del campionamentoi) aspetti pratici e logistici, quali la richiesta di permessi per l’accesso al sito, la

costruzione di eventuali depositi per attrezzatura, o di prefabbricatij) metodi di pretrattamento e analisi delle sostanze da determinarek) misure di controllo di qualità delle analisi di laboratoriol) tipologia e procedimento di eventuali analisi in campom) tipologia e procedimento di altre indagini, ad esempio rilievi geofisicin) modalità di elaborazione e presentazione dei risultati.

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Classificazione degli schemi adottabili per la disposizione dei punti di prelie vo:• casuale (random)• casuale stratificato• sistema tico casuale • sistema tico a griglia• a giudizio• combinazioni di più schemi

SCELTA DEI PUNTI DI CAMPIONAMENTO

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Zone ed uni tà di campionamento (Metodo SISS 1.1.)

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Campionamento sistematico

(Metodo SISS 1.1)

A – Zona di campionamento

B – Numero unità campionamento

C – Reticolo di campionamento

D – Campionamento casuale all’interno di ogni unità, evitando i bordi e le aree anomale (zone a quota inferiore o superiore alla media, zone con affioramento di sottosuolo, zone con ristagni d’acqua, zone visivamente contaminate)

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Campionamento non sistematico

(Metodo SISS 1.1)

a X (sopra)

a W (sotto)

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Campionamento di controllo

(Metodo SISS 1.1)

Schema di campionamento per il controllo degli effetti di una sorgente puntiforme di alterazione

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- schema casuale (simple random sample design): i punti di campionamento sono sc elti in modo casuale. Ogni punto del sito ha la medesima probabilità di essere prelevato. Questo sc hema non è ingenere c onsigliabile e viene raramente utilizzato da solo ;

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-schema casuale stratificato (stratified random design): la zona da campionare viene divisa in sottozone (strata, definiti come regioni del sito che si prevede siano uniformi. La varianza all’interno degli stratadeve essere inferiore a q uella tra strata diversi) sulla base delle differenze di inquinamento che vengono ipotizzate, del costo di campionamento, della suddivisione in aree con la medesima estensione, o con un criterio che è la combinazione di questi tre. Ad esempio si potrebbero distinguere tre zone, caratterizzate da concentra zioni presumibilmente superiori ai limiti, vicine ai limiti o molto inferiori.

Si devono prelevare almeno due campioni da ogni stratum . Il numero dei punti di campionamento può essere proporzionale all’area dello stratum (ad esempio se l’area di uno stratum è il 25% dell’area totale del sito, in esso verrà prelevato il 25 % dei campioni). In altri casi, si effettuerà un numero maggiore di prelievi nella zona in cui i valori sono vicini ai limiti di accettabilità, in modo da capire quali punti richiedano un intervento di bonifica.

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- schema sistematico (systematic design): i campioni vengono prelevati secondo uno schema regolare in punti definiti da una griglia. Solitamente fornisce una migliore copertura dell’area da esaminare rispetto ai metodi casuali. E’ particolarmente adatto nel caso in cui si effettui una elaborazione geostatistica dei dati. Il campionamento sistematico può essere considerato un cam pionamento stratificato in cui la stratificazione è effettuata sulla base dell’area geografica;

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Caratteristiche della grigliaLa griglia può essere radiale, triangolare, rettangolare, esagonale, e cosìvia. La grigia quadrata o rettangolare viene indicata come la più utile da alcuni autoriSecondo il testo EPA 1, una griglia esagonale è la più efficiente, ma griglie quadrate o rettangolari sono più facili da utilizzare. Si puòapplicare una griglia radiale se si studia la distribuzione di un inquinante nei pressi di una sorgente puntuale.L’asse principale di orientazione della griglia dovrebbe seguire la direzione di migrazione dell’inquinante. Se questa non è nota, l’asse viene scelto con un criterio casuale. Il punto di partenza della griglia può essere il centro della sorgente di inquinamento. Se questa non ènota, oppure se la fonte non è puntuale, si può sovrapporre lo schema della griglia su una mappa del sito e scegliere il punto di partenza con una tabella di numeri casuali.Dopo aver scelto il punto di partenza, si utilizza uno schema dinumerazione finalizzato a identificare i campioni.

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I campioni possono essere raccolti da ogni nodo della griglia o da un sottogruppo dei nodi.

La spaziatura della griglia determinerà il numero di campioni prelevati. La scelta della spa ziatura è particolarmente important e se i risultati delle analisi saranno trattati con metodi geostatistici. Secondo la normativa italiana, il lato di ogni maglia può variar e da 25 a 100 m a seconda del tipo e delle dimensioni del sito oggetto di indagine.

Secondo la normativa italiana, i punti di indagine possono esser e localizzati in corrispondenza dei nodi della griglia (ubicazionesistematica) oppure all'interno di ogni maglia in posizione opportuna (ubicazione sistematica casuale) oppure posizionati casualmente all'interno delle maglie della griglia, a seconda dei dati conoscitivi ottenuti dalla fase di indagine preliminare o della situazione logistica (presenza di infrastrutture, eccetera). Nonsempre è possibile prelevare nello stesso punto di ogni maglia della griglia perchè possono ess erci ostacoli (edifici, alberi.. .). In questo caso si può effettuare un prelievo nel punto più vicino possibile in una direzione ben definita rispetto al punto di origine.

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- campionamento “a giudizio” (judgemental sampling). I punti sono scelti sulla base della valutazione di chi pianifica il prelievo. Questo schema può quindi essere inficiato da errore. Dovrebbe esser e assolutament e evitato se c’è il rischio di dispute o se la scelta è influenzata da una reazione emotiva.

Questo tipo di campionamento viene adottato talvolta per una rapida stima preliminare delle condizioni di un sito.

Può essere inoltre utilizzato insieme a tecniche di analisi in campo, scegliendo i punti in cui i met odi indicano la presenza di inquinanti. Quando la zona di interesse è ampia, conviene tuttavia predisporre un piano di campionamento ed effettuare un’indagine sull’intera area, inv ece di eseguire pr elievi “a giudizio”.

In gener ale quando si adotta il campionamento a giudizio conviene associarlo con altri schemi di prelievo.

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- combinazione di più schemi. Gli schemi sopra riportati possono essere combinati per mettere a punto il piano di campionamento più idoneo ad identificare e delimitare le aree contaminate.

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Procedure raccomandate nei metodi

La normativa italiana fa riferimento a due strategie per selezionar e l'ubicazione dei punti di sondaggio e prelievo: la prima è basata sulla caratterizzazione del sito e sul modello concettuale, mentre la seconda è basata su un criterio di tipo casuale o statistico, ad esempio campionamento sulla base di una griglia predefinita o casuale. La normativa indica inoltre che la seconda scelta è da preferirsi ogni volta che le dimensioni dell'area o la scarsità di informazioni storiche e impiantistiche sul sito non permettano di ottenere una caratterizzazione soddisfacente e di prevedere la localizzazione delle più probabili fonti di contaminazione. Quindi la legislazione italiana non prescrive nè consiglia uno specifico sc hema di campionamento. L’ubicazione dei punti di campionamento dovràperò permetter e di caratterizzare ogni porzione di territorio occupata da eventuali materiali di riporto.

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Criteri di scelta della profondità di prelievo

La profondità del prelievo varia con la necessitàdi caratterizzare l'area tenendo presenti i seguenti punti:

1. analisi geologica ed idrogeologica;2. definizione della profondità dell'inquinamento;3. definizione della variabilità orizzontale e verticale della

contaminazione;4. presenza di contatto diretto con gli acquiferi e le fonti

d'inquinamento;5. scelta del tipo di perforazione;6. particolare cautela al fine di non provocare la diffusione di

inquinanti (ad es. indagini geofisiche).

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Criteri di scelta della profondità di prelievoLa normativa italiana indica due aspetti generali di cui tenere conto nella scelta delle profondità di prelievo:- gli obiettivi dell’indagine (caratterizzare l’area dal punto di vista geologico e idrogeologico, di definire la profondità dell’inquinamento, la variabilità orizzontale e verticale della contaminazione);- la presenza di contatto diretto tra gli acquiferi e le fonti diinquinamento.Altri criteri per la scelta della profondità di prelievo possono essere dedotti dai protocolli ACNA e Regione Veneto.. Anche il protocollo ARPA Marche indica analoghi criteri.Poiché le caratteristiche di composizione chimica e la granulometria dei materiali solidi condizionano la migrazione delle sostanze inquinanti nell’ambiente, il campionamento dovrà essere mirato a formare campioni che permettano di individuare le caratteristiche chimico-fisiche di ognuno degli strati del profilo verticale.

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E’ necessario quindi prelevare separatamente materiali che si distinguono per evidenze di inquinamento o per caratteristiche organolettiche, chimico-fisiche e litologico-stratigrafiche, in modo da ottenere la determinazione della concentrazione delle sostanze inquinanti in ogni strato omogeneo di materiale solido.Per ogni posizione di prelievo è utile esaminare previamente un rilievo stratigrafico di massima, allo scopo di evidenziare le variazioni fra gli strati della sezione da campionare.In linea di principio, la profondità a cui ogni punto di indagine dovràspingersi è determinata dalle caratteristiche litologiche e idrogeologiche del sito in esame e dall’estensione della contaminazione: la profondità di prelievo dovrebbe estendersi fino a sotto la zona di contaminazione, quando sia tecnicamente possibile (ad esempio siraggiunge la roccia).Al fine di valutare l’estensione verticale del sondaggio potranno essere utilizzati anche strumenti da campo i quali possono dare delle indicazioni di massima sulla concentrazione degli inquinanti nei vari livelli (es. VOC detector per composti organici volatili).

Prescrizione di prelev are tre ca mpi oni sulla colonna s trati grafica: uno al tetto della c olonna stra tigra fica, uno al centro e d uno al letto (s pesso al li mite con il s ubs trato impermea bile)

Prelievo di campioni regolarmente spaziatiUn ca mpione ogni 50 cm, ogni me tro, ogni 2 metri, ecc.

Campionamento di tutto il materiale estratto

Ripor to

Deposi to al luv ionale

Serpenti niti al terate

Serpenti niti

Campionamento di tutto il materiale estratto con individuazione di intervalli omogenei Indiv iduazione di i nterv alli omogenei all’i nter no dei

depositi naturali

Se il deposito natural e non è omogeneo, è oppor tuno prelev are campi oni in corrispondenza delle differe nti “facies” c he incontro durante la terebrazione

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Esempi di succe ssioni stra tigrafi che (con possibili suddiv isioni in i nterv alli omoge nei)

Depositi lacustri

Sequenza di piana alluv ionale

Deposito glaciale

Sedimenti gh ia ioso-sabbiosi

Sedimenti s abbiosi

Sedimenti limos o -argi llosi

Basamento c ris ta ll ino

Ripor to

Deposi to al luv ionale

Lherzoli ti altera te

Substra to cris tallino lherzol itic o

Campionamento di evidenze di inquinamento localizzato

P1P2

P3 P4 P5

5 sondaggi stratigrafici mi individuano, a profondità differenti, livelli di diversa potenza, a permeabilità più bassa, dove la contaminazione, ad esempio, è più elevata.Posso correlare il dato stratigrafico, e quindi gli intervalli più contaminati, in modo differente:

Caso1: orizzonte impermeabile continuo (Paleosuolo); in questo caso lo strato a granulometria più fine, più contaminato, mostrerà, in sezione, una morfologia di questo tipo.

P1 P2 P3

P4

P51

Caso 2: Lenti a bassa perme abilità (corso d’a cqua anostomosato); in questo la contaminazione sarà più concentrata in lenti all’interno di un corpo di sedimenti meno contaminato

P1 P2 P3

P4

P5

2

P1 P2 P3

P4

P5

2

P1 P2 P3

P4

P51

Se è pres ente una cont aminazione al d i sopra dei liv ell i im permeab ili ind ividuati nei d ifferenti sondaggi:

- nel caso1, i sed imenti più profondi (o un acquifer o) saranno più protetti;- nel caso 2, i sedim enti più profondi (o un acquifero) saranno più vu lnerabili.

Sezione interpretativ a relativ a ad una sequenza deposizional e nella quale si riconosc ono tre princi pali ambienti deposizionali c onfr ontabili c on altre tta nti comples si idroge ologici (Vigna, 1996)

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Il protocollo ACNA prevede di effettuare i seguenti prelievi:- un campione medio rappresentativo del primo metro di profondità a partire dal piano campagna locale. Per i sondaggi effettuati sotto gli edifici o al di sotto di superfici impermeabilizzate la profondità di un metro è da intendersi al di sotto del piano di fondazione delle infrastrutture. In presenza di materiali di riporto o di rifiuti le alluvioni eventualmente presenti dovranno essere comprese nel campione sottostante. Qualora fin da piano campagna il sottosuolo sia costituito da materiale alluvionale (copertura sedimentaria in posto) si dovràprocedere al prelievo di un campione medio rappresentativo del primo metro di sottosuolo.

- due campioni medi rappresentativi dell’intero orizzonte alluvionale, formati a partire da una profondità superiore al primo metro. - campioni rappresentativi di ogni eventuale evidenza: formati da quegli strati che, all’interno dei depositi naturali, presentino evidenze visive e/o olfattive di inquinamento ovvero presenza di rifiuti e di particolarità litologiche (frazioni a granulometria fine coesiva quali limi-sabbiosi e/o argille). I campioni delle evidenze sono formati per spessori superiori a 30 cm.

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Le indicazioni del protocollo Regione Veneto sono:

- i campionamenti dovrebbero riguardare tutti i singoli strati omogenei, non trascurando quelli con evidenze organolettiche anomale;- in linea generale si può affermare che verrà esaminato ogni strato di terreno litologicamente omogeneo. Per strati omogenei, di potenza superiore al metro, si ritiene di prelevare almeno un campione medio per ogni metro lineare (eventuali variazioni devono essere preventivamente concordate con l’Autorità di controllo).In particolare:- a partire dal piano campagna un campione medio almeno ogni metro; nel caso in cui siano presenti livelli stratigrafici significativi dal punto di vista dell’inquinamento, si richiede, inoltre, per ognuno di essi, un campione puntuale (cioè non mediato);- nel caso siano presenti strati impermeabili, potenzialmente in grado di costituire una barriera alla diffusione verticale degli inquinanti, il campionamento dovrà limitarsi allo spessore superiore degli strati stessi, evitandone in ogni modo l’attraversamento.

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Il protocollo ARPA Marche prevede la seguente strategia di campionamento verticale:

1. un campione sotto le infrastrutture;2. un campione nella zona di oscillazione del livello di falda;3. campioni prelevati a partire da un quota di due metri sotto il livello di

falda;4. un campione prima e dopo strati impermeabili se presenti;5. un campione mirato per ogni anomalia visiva e/o olfattiva evidenziata;6. un campione ogni 100 cm in caso di omogeneità litologica o terreni di

riporto e assenza di anomalia visiva e/o olfattiva; 7. un campione degli ultimi 100 cm dell'orizzonte di alterazione del

substrato se presente;un campione dei primi 50 cm del substrato argilloso

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Criteri per la scelta del numero di campioni

La legislazione italiana lascia un certo margine di discrezionalitàsul numero di campioni da prelevare, ed indica valori minimi o intervalli di valori in funzione dell’estensione del sito. Le indicazioni sono:

< 10.000 m2: almeno 5 punti

10.000 - 50.000 m2: da 5 a 15 punti

50.000 - 250.000 m2: da 15 a 60 punti

250.000 - 500.000 m2: da 60 a 120 punti

> 500.000 m2: almeno 2 punti ogni 10.000 m2

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Per la scelta del numero di campioni da prelevare si possono prendere in considerazione i seguenti fattori:- in primo luogo, deve essere prelevato un numero di campioni sufficiente da garantire il raggiungimento degli obiettivi per i quali si effettua il campionamento. - nella scelta si tiene conto dell’estensione del sito e di quanto è stata delimitata l’area contaminata. Se l’estensione della contaminazione non èben nota, occorre prelevare un numero superiore di campioni. - in generale, il numero di campioni da prelevare è inversamente proporzionale alla quantità di informazioni conosciute ed è proporzionale al grado di confidenza che si vuole ottenere nei risultati. - ci deve essere inoltre un equilibrio tra il numero di campioni prelevati e le risorse economiche disponibili. L’indagine preliminare fornisce un’indicazione sul numero di campioni necessari per raggiungere l’obiettivo della campagna di prelievo. Anche un campionamento a più stadi è spesso utile per ottimizzare il numero di campioni.

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Numero dei sottocampioniPer il D.M. 25 ottobre 1999 n.471, per ogni campione pr elevato,

devono esser e anc he prelevati due controcampioni ufficiali dal responsabile degli interventi di bonifica: un campione per permettere all'autorità competente di approfondire le indagini o eseguire verifiche sui valori di concentrazione risultanti dalle analisi; un campione dovrà essere cons ervato, conformemente ai criteri di qualità per eventuali contestazioni e contra nalisi.

Deve essere anche pr evisto un pr elievo per campioni di bianco di riferimento.

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Quantità di campione campioni singoli e compositi

La normativa italiana non fornisce indicazioni sulla quantità di campione da prelevare.Il primo criterio da seguire per la scelta della quantità di campione ovviamente che quest’ultima deve essere sufficiente all’esecuzione (ed all’eventuale ripetizione) delle analisi previste.Nel testo EPA 2 è riportato un metodo, sviluppato da Pitard, per determinare la quantità ottimale da campione di prelevare per ottenere la maggior quantità di informazioni al costo minore. Il metodo prevede l’uso di un’equazione basata sulla deviazione standard ottenuta dall’analisi di campioni di piccola massa prelevati in una cella di una griglia e di altri campioni di massa almeno 10 volte superiore prelevati nella stessa cella. Il metodo ha però lo svantaggio di richiedere l’analisi preliminare di un numero abbastanza elevato di campioni e quindi di essere laborioso ed avere costi elevati e tempi lunghi.

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Nei metodi ufficiali di analisi chimica del suolo si prevede che il campione finale sia di circa 500 g, così come nei metodi ISO (v.più avanti). Invece nel protocollo ACNA si indica di prelevare campioni di circa 10 kg.Viste le basse quantità di suolo normalmente necessarie per l’esecuzione delle analisi, si consiglia di prendere come riferimento il valore di 500 g, a meno che esigenze particolari non richiedano il prelievo di quantità maggiori di materiale.

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Formazione di un campione composito

Qualora fosse necessaria la preparazione di un campione composito, èimportante in primo luogo decidere se del singolo campione deve essere preso solo la parte centrale, solo lo strato superficialeoppure l'intero campione.

Definito ciò il campione deve essere completamente omogeneizzato e diviso in due aliquote, delle quali una verrà conservata e saràeventualmente utilizzata in seguito per effettuare analisi di controllo sul campione primario, l'altra andrà a formare il campione composito.

Lo stesso trattamento verrà eseguito su tutti i campioni scelti per ottenere il campione finale.

Unite le singole aliquote di cui il nuovo campione sarà composto si procederà ad un'ulteriore omogeneizzazione dell'intero campione composito.

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Attrezzature per il campionamento

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Modalità con cui condurre le operazioni di perforazione

Nella legislazione sono riportate alcune pr ecauzioni da adottare:• limitare o ridurre la profondità di campionamento nei casi in cui la

realizzazione di un carotaggio o la messa in oper a di un piezometro possano costituire rischio di contaminazione per altri strati geologici e o acquiferi creando una via pr eferenziale di diffusione degli inquinanti;

• effettuare il carotaggio con metodi di perforazione a secco senza fluido di perforazione, usando un carotier e di diametro idoneo aprelevare campioni indisturbati ed evitando fenomeni di surriscaldamento. In particolare si propone il metodo di perforazione a percussione con "campionator e a pareti spess e", che permette in carotaggio integr ale e rappr esentativo del terreno con recupero > 85%

• eseguire le per forazioni evitando l’immissione nel sottosuolo dicomposti estranei, adottando i seguenti accorgimenti: rimozione dei lubrificanti dalle zone filettate; uso di rivestimenti, corone e scarpe non verniciate; eliminazione di gocciolamenti di oli dalle partiidrauliche; pulizia dei contenitori per l’acqua; pulizia di tutti le parti delle attrezzature tra un campione e l’altro.

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Modalità con cui condurre le operazioni di perforazione

Le specifiche tecniche ARPA Friuli Venezia Giulia riportano le seguenti prescrizioni per l’esecuzione di sondaggi meccanici e perforazioni:

• Le vertic ali d i perf orazi one co stituisc ono e lem ento di vuln erab ilità i n quant o pon gono potenz ialm ente in c omun icaz ione m atrici a mbi entali i n gen ere netta ment e separ ate. E ’raccoma ndat a la caut ela nell’ avanz ame nto dell a p erfora zion e, evitan do, quan do non richie sto, di attrav ersare il pri mo strato im perm eab ile sottost ante il live llo di terr eno inquina to, d eterm inan do cos ì l’ inde sid erata co munic azio ne i drauli ca fra liv elli fr eatici diversi .

• E ’ da evitare l’ utili zzo di qu alunq ue sostan za in gra do di com prom ettere la rappres entativ ità, dal punto di vista chi mico , d ei c ampi oni di t erren o pr elevat i. P ertanto gli strum enti e le at trezz ature i mpie gate n elle divers e oper azio ni de vono es sere caratteri zzati d a m oda lità costrutt ive e mater iali tali da n on comp ortare ne ssuna contami nazi one o v ariaz ione del le carat teristi che chi mico-fi sich e d elle m atrici ambi entali in dagat e;

• è tass ativam ente vie tato l’ ut iliz zo di oli e gr assi ch e non sian o di ori gine ve getal e e l’utilizz o d i cor one verni ciate ;

• dovrà ess ere verif icata la m essa a punto e d il corre tto funz iona mento dei ma cchi nari, degli impi anti e di tutt e le attr ezz ature da util izzar e per l’ ind agin e, pri ma d ell’ uso effettiv o sul sito , in mo do da evitar e la per dita di lu brifi canti, car burant i e altre sostanz e d urante le fasi di perfor azio ne e ca mpion ame nto;

• particol are caut ela sarà nec essari a n ei prim i m etri di ava nzam ento p er evitare la perfora zion e d i ev entual i fust i int errati.

• Il car otagg io dovr à avv enire a sec co, fin qua ndo po ssibi le, e d a ba ssa veloc ità. Qualora dovess e ris ultare in disp ensa bile per l’ ava nza mento l’ uti lizz o del flui do di perf orazi one, dovrà esser e usat a acq ua p ulita, eve ntualm ente ad ditiv ata co n p olim eri bio degra da bili;

• l’estrusion e della carot a d ovrà av venir e a s ecc o.

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NO PERDITE COMBUSTIBI LI E LUBRIFI CA NTI DAI MA CCHINARI !

NO ALTA VELOCITA’ DI ROTAZIONE DURA NTE LA PERFORAZIONE

NO!NO!

NO LUBRIFICANTI DI ORIGINE MINERALE PER UTENSILI DI PERFORAZIONE !

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Per ciascun sondaggio dovrà essere preparata una scheda tecnica sulla quale dovranno essere riportate i seguenti dati:• sigla identificativa del sondaggio;• metodo di perforazione;quota assoluta del p.c. riferita a caposaldo e coordinate x e y riferite al sistema metrico Gauss Boaga;• attrezzatura impiegata (tipo sonda, nome del sondatore, tipo di carotiere e corona utilizzati);•diametri perforazione;•diametri rivestimenti;•eventuale fluido impiegato indicandone il chimismo;•percentuale di recupero;•profondità di rinvenimento della falda e profondità del livello statico dal p.c.;•profondità e quota assoluta di ogni livello;•descrizione geotecnica del terreno:colore;•presenza di alterazioni di sostanze organiche e torbe;•classificazione granulometrica visiva di dettaglio;•nel caso dei terreni di riporti e/o rifiuti si deve prestare la massima attenzione alla descrizione dei materiali.elementi relativi ai campionamenti (quote di campionamento, spessori di prodotto);•elementi relativi ad eventuali prove in sito (prove di permeabilità).

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Campionamento per la determinazione degli analiti volatili

La formazione del campione per la determinazione di composti volatili è un’operazione critica.Il principio guida è mantenere il campione in forma il più possibile intatta dal momento della raccolta all’analisi se possibile. Come in tutte le operazioni che coinvolgono campioni nei quali verranno determinati composti volatili, è importante minimizzare i tempi di esposizione all’aria dei materiali. A questo scopo, con una paletta o spatola in acciaio inox si prelevano porzioni della carota, selezionando casualmente alcuni settori su tutta la lunghezza della colonna, che vengono immediatamente introdotti nei contenitori, i quali sono subito sigillati. Il protocollo Regione Veneto prevede che, nel caso vengano impiegate tecniche di Purg & Trap o Spazio Testa per l’analisi, si possano utilizzare microcarotatori monouso, da impiegare ortogonalmente alla carota, con scarico della minicarota così subcampionata in vials prelevate e certificate, con tappo e setto teflonato, contenenti idonei estraenti/preservanti (metanolo, HCL, etc).

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DEVE ESSERE MANTENUTA UNA RENDICONTAZIONE COMPLETA DELLE PROCEDURE DI PRELIEVO E DEVONO

ESSERE INCLUSE LE SEGUENTI INFORMAZIONI:

1. località delle stazioni di prelievo;2. metodi di campionamento utilizzati;3. manipolazione e procedure di conservazione e stoccaggio

dei campioni;4. date e tempi di prelievo, manipolazione e stoccaggio dei

campioni;5. ogni circostanza che potenzialmente abbia interferito o

condotto al cambio delle modalità di prelievo.

Documentazione dell’attività di campionamento

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I campioni devono ess ere c hiaramente etic hettati così da poter essere individuati in ogni occasione. Un minimo di informazione deve c omunque s eguire tramite etic hettatura il campione,informazioni minime sono di seguito riportate:

codice unico di identificazione del campione;localizzazione e prof ondità del prelievo (numero della stazione);analisi o test che devono esser e eseguiti sul campione;metodo di conservazione e/o stocca ggio;data e tempo di prelievo;note se nec essario;iniziali della persona o persone che hanno contribuito alla collezione del campione.

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Condizioni operative

PULIZIA DEGLI STRUMENTI UTILIZZATI PER IL CAMPIONAMENTO

Prima di operare il prel ievo garanti re la pulizia di strumenti, attrezzi e u tensili di pe rforazione rimo vendo completa mente, sia inte rnamen te che este rnamente, i mate riali po tenzialmente inquinanti che potrebbero aderire alle pareti degl i strumenti.

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Manipolazione e stoccaggio dei campioni

PER EVITARE LA CONTAMINAZIONE DEI CAMPIONI PARTICOLARE ATTENZIONE DEVE ESSERE FATTA SIA DURANTE IL CAMPIONAMENTO CHE DURANTE LA MANIPOLAZIONE.

Campioni designati all'analisi di metalli in tracce non devono entrare a contatto con superfici metalliche ed i contenitori indicati per questi campioni sono dei contenitori in polietilene. Tutti i contenitori, prima di ricevere il campione, devono essere lavati con acido nitrico Suprapuree abbondantemente sciacquati con acqua deionizzata.

I campioni destinati all'analisi di sostanze organiche non devono avere contatti con superfici in plastica.

I contenitori in cui verranno riposti i campioni devono essere in vetro a chiusura ermetica. sottoposti precedentemente a lavaggi con solventi organici (acetone)

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Conservazione del campione

Non ci sono tecniche universali di conservazione dei campioni, poiché una

tecnica può essere idonea per alcune analisi e non per altre.

E' consigliabile, quindi, avere a disposizione una discreta quantità di campione così da

poter utilizzare diverse tecniche di conservazione (refrigerazione,

congelamento o aggiunta di sostanze chimiche) a seconda dei casi.

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Conservazione del campioneDalla normativa italiana emerge il principale criterio di scelta dei contenitori in cui riporre il campione: si deve garantire la minore interazione tra l’analita e le pareti dei contenitori devono essere minime. Le interazioni possibili sono di due tipi: adsorbimentosulle pareti dei contenitori oppure rilascio di sostanze da parte delle pareti stesse.

Un altro requisito dei contenitori, particolarmente importante nel caso di analiti volatili, è la chiusura a tenuta.

La normativa indica anche i materiali di cui devono essere composti i recipienti:

• vetro o teflon per la determinazione di sostanze organiche• vetro, teflon o polietilene per la determinazione di metalli.

Inoltre viene specificato che i contenitori devono essere riempiti completamente, sigillati ed etichettati.

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Modalità di trasporto e conservazione dei campioni

Tenendo conto di quanto riportato nei metodi esaminati, si possono fornire le seguenti indicazioni per la conservazione dei campioni:

• per la determinazione di analiti volatili: quando è possibile, si consiglia la conservazione in forma congelata. In alternativa, si può raffreddare il campione a 4 °C;

• per la determinazione di sostanze organiche poco volatili o sostanze inorganiche diverse dai metalli: si consiglia la conservazione in frigorifero a 4 °C

• per la determinazione di metalli: quando è possibile, si consiglia la conservazione in frigorifero a 4 °C. Tuttavia, vista la bassavolatilità e la non biodegradabilità di questi analiti, i campioni possono essere conservati anche a temperatura ambiente.

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Vagliatura

Per i campioni di suolo e di sedimento, la determinazione di tutti gli analiti viene

effettuata sulla frazione granulometricapassante al vaglio di 2 mm, ed i risultati

ottenuti sono riferiti al peso secco di tale frazione del campione.

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Setaccio con luce di 2 mm

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Macinazione e omogeneizzazione

La macinazione e l’omogeneizzazione del campione migliora la riproducibilità delle

risultanze analitiche soprattutto in matrici molto eterogenee. L’uso di mortai in agata o in titanio garantiscono, durante il trattamento, l’assenza di inquinamento dovuto al rilascio di

sostanze indesiderate da parte dello strumento utilizzato.

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• Macinatore elettrico a sfera d’agata