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BIOTECNOLOGIE APPL~I~ts'ATEPER LA BONIFICA DI MTBE IN;-F)\LDA .....•••
EFFICACE E AD ELEVATA SO~~NU~JLITÀ PER CONTRASTARE LA DIFFUSIONE SEJM~ !~~0 PREOCCUPANTE DI MTBE NELLE ACQUE SOiT"'ERRA'~E'E UN SISTEMA
di Patrizia Pretto e Roberto Ricci*
Il
posto organico di sintesi impiegato dagli Metilsettanta Ter Butil Etere (MTBE) è la unbenzicomanni come additivo per
na per aumentarne il numero di ottani, in sostituzione del piombo tetraetile. Tralasciando la questione legata all'omesso
inserimento
della concentrazione limite di tale composto nelle tabelle di riferimento legislativo relative ai valori massimi di concentrazione dei contaminati nelle matrici ambientali, le caratteristiche di elevata mobilità e potenziale tossicità del contaminante creano non poca preoccupazione e solo di recente sono state emanate direttive che fissano la concentrazione di tale
riguarda un evento di contaminazione causato dal ribaltamento di una cisterna contenente
que elevate: 905 ~g/I per il parametro idrocar·
benzina verde. Per risolvere la problematica di
Il perdurare della contaminazione, ha portato alla ricerca di soluzioni alternative con il coin-
contaminazione è stato immediatamente predisposto un intervento di messa in sicurezza
"
'E
M3
tà, si diffonde in aree molto estese, dove, in
Gralici di degradazione
un sistema di bonifica, tramite tecnologia Air
TEST IN MICROCOSMO
contaminazione era fortemente diminuita, ma le concentrazioni in falda risultavano comun-
rio di microbiologia ambientale e molecolare di Biosearch Ambiente, sono stati utilizzati
permane per lungo tempo. L'utilizzo ad uso potabile o irriguo delle acque inquinate provoca l'ingresso del contaminante nella filiera alimentare. Tale scenario, unito alla potenziale tossicità del composto, sta assumendo proporzioni assai preoccupanti. Le attuali biotecnologie, caratterizzate da elevata sostenibilità ambientale ed economica, rappresentano un sistema efficace per la soluzione di problematiche di contaminazioni considerate difficili da risanare. Biosearch Ambiente, nel corso di dieci anni di attività, ha sviluppato una notevole esperienza in tecniche di biorisanamento di sostanze recalcitranti come, appunto, l'MTBE. Il caso specifico descritto nel presente articolo
eco
Nell'ambito del Test, svolto presso illaborato-
M1
M2
-+-~ -+-~
::1\ :I~
1000 E10 20 40 20 'E 30 400 e 600 o
---.. o
-+-+--+"" ___ -+-MIIIE MlBE ___ MIBE MTBE TAM" TAM" HC HC
TAl.{
I
TAl.{
200 1000 200 800 1000 800 Tempo (giorni) (giorni) Tempo Meg
IOIO
giorni per tre proveidrocorburi su quattro dopo 28considerevole al settimo giorno, mentre MTBE e TAME risultano completamente degradari J dei contaminanti in falda: per tutte le miscelenuzione di nutrienti provate si degli noto una dimi-
mancanza di un processo di rimozione, esso
48
nologico, ha provveduto ad eseguire un"Test in microcosmo".
Sparging e Soil Vapor Extraction. Dopo circa due anni e mezzo di trattamento la
e'Ee E acquifere. L'MTBE, grazie all'elevata solubili10 10 800 800
MTBE.
volgi mento di Biosearch Ambiente che,alfine di valutare la fattibilità di un intervento biotec-
d'emergenza, consistente nel pompaggio e nel trattamento dell'acqua di falda inquinata, mentre successivamente è stato allestito
composto in un limite di 1O ~g/I nelle falde
Tempo (aiorni) (giorni) Tempo 1000 Figura I
buri totali, 175 ~g/I per il parametro
Anno4-Numero13
piccoli quantitativi di suolo e acqua inquinati,
per 35 giorni, durante i quali è stata monitorata la diminuzione di idrocarburi totali, MTBE
provenienti dal sito oggetto di indagine: questi sono stati trattati con miscele diverse di micro
e TAME (Ter Amil Metil Etere), altro composto
e macro nutrienti e altri elementi atti a favori-
aggiunto alla benzina verde, come riportato
re lo sviluppo della flora microbica in grado di
nella Figura 1. Dopo una settimana dall'inizio
degradare i contaminanti.
del Test si è rilevata una repentina diminuzione
Questo metodo permette di creare in scala di laboratorio le condizioni che verranno succes-
degli idrocarburi totali, che rallenta in seguito,
sivamente applicate sulle aree da bonificare. I
ma prosegue fino al trentacinquesimo giorno ottenendo un abbattimento di circa il 70-80%
nutrienti utilizzati sono totalmente atossici per l'uomo e l'ambiente e non lasciano nessun
per tutte le linee testate. Gli idrocarburi ancora presenti al termine del Test sono probabilmen-
Figura 2. Piezometri eseguiti in campo e loro posi-
tipo di residuo, così come la flora microbica composta da organismi ambientali, non peri-
te rappresentati da policiclici o lineari ramifi-
zione rispetto al flusso di falda e alla presenza degli
cati, più recalcitranti alla degradazione e che
inquinanti
colosi per la salute umana e che decrescono a bonifica ultimata. I nutrienti impiegati dipen-
necessitano di più tempo per essere biodegradati. L'MTBE e il TAME subiscono invece un iniziale aumento in soluzione, in concomi-
che è cancerogeno, può formarsi dalla degra-
dono dalla natura degli inquinanti da trattare e la miscela che verrà utilizzata nella prova in
tanza con la diminuzione degli idrocarburi, per
campo è quella che ha dato i migliori risultati nell'abbattimento di concentrazione dei con-
poi essere abbattuti totalmente entro il giorno
tale composto, durante tutto l'esperimento, testimonia che non c'è stata formazione di
28 dall'inizio dell'esperimento,
sostanze tossiche nell'ambito dell'applicazio-
ad eccezione
dazione incompleta deIl'MTBE. L'assenza di
di quanto è accaduto nella prova Meg, dove la soluzione adottata è stata inefficace.
ne tecnologica.
L'acqua della falda contaminata proveniente dal sito in questione è stata trasportata in la-
Questo
APPLICAZIONE
boratorio per l'allestimento di quattro micro-
dell'MTBE si spiega con il fatto che la solu-
Nella Figura 2 è rappresentata l'area di inter-
cosmi (M1, M2, M3 e Meg) ognuno dei quali conteneva una miscela di nutrienti diversa e
bilità in acqua di questi composti
compete
vento, caratterizzata da una matrice permea-
con quella nella fase idrocarburica indisciolta in falda e, al diminuire della concentrazione di
del contaminante in falda, in corrispondenza
presentava un sottilissimo strato oleoso e iri-
benzina dovuto al metabolismo batterico, si
del punto di sversamento, posto a monte del
descente in superficie e un caratteristico odo-
verifica un aumento dei composti ossigenati,
re di carburante. Le prove sono state condotte
quale appunto l'MTBE, in acqua.
mantenendo la temperatura della falda a 16°C
Dai grafici riportati nella Figura 1, è possibile
punto 81. Gli altri punti di monitoraggio 82 ed 83 sono posti a valle idrogeologica come indicato dalla freccia blu.
taminanti testati.
un potenziale redox controllato. Il campione
CONTAMINANTE (~g/I) <10 83 82 <1 37
GIORNO 123 <1 <1 <1<10 <1 <1 81
andamento
82
concentrazione
Sulla base degli ottimi risultati ottenuti nel Test in microcosmo è stato organizzato l'intervento in campo, eseguito mediante iniezione diretta
83
zina
delle miscele di nutrienti in falda, tramite spar-
vengano
<1
<1
<1
<1
<1
condizioni
<1
<1
<1
chimico-fisiche
<1
<10
<10
<10
<1
<1
<1
<1
<1
<1
<1 Tabella
l. Concentrazioni
<1
<1
di idrocarburi volati/i, totali, TBA e TAME misurate in
123 e 184 giorni dall'aggiunto dei nutrienti: come si può vedere,
nutrizionali e
gimento sull'area di terreno contaminato. La miscela M2, che ha fornito i migliori risultati in termini di efficienza e sostenibilità, è stata dilu-
ottimali,
ita in abbondante acqua secondo le quantità
contrario,
indicate dalla prova in microcosmo e distribuita
MTBE e TAME vengono
in un raggio di circa 10m attorno al punto S1.
mentre,
al
in un se-
Lo spargimento è stato eseguito per tre volte,
condo tempo e soltanto
in un periodo complessivo di tre mesi, mentre
in seguito alla completa idro-
il monitoraggio è proseguito per sette mesi, dimostrando un abbattimento totale sia dei
carburi leggeri e non ramificati.
idrocarburi (anche policiclici e ramificati più
All'inizio e alla fine della
recalcitranti) entro 3-5 mesi, come riportato
biodegradati
scomparsa
campo dopo
demoliti
<1
<1
bile che ha permesso la percolazione diretta
gior parte degli idrocarburi contenuti nella bencon facilità dai microrganismi se sono create le
<1
IN CAMPO
osservare come la magGIORNO 184 81
della
degli
composti ossigenati (cfr Figura 3), che degli
misura-
in Tabella 1. AI momento dello spargimento in
ta anche la presenza di
campo della miscela di nutrienti formulata in la-
nell'analisi successiva. 5i riportano qui anche le analisi eseguite su acqua prele-
TBA (Ter Butil Alcol) in
boratorio, la concentrazione misurata di MTBE
va/o do 53 per confermare /0 totale assenza di inquinanti anche
quanto questo prodotto,
in S1 era di 131 ~g/I ed è aumentata fino a 840
i
tuffi contaminanti sono assenti tranne 37119/1 di idrocarburi totali in 52 o volle dello sorgente iniziale di contaminazione,
che risultano comunque azzerati
in
questo punto
prova è stata
49
900
900
800
800 700
700 -..j 600
=
600
~500
~
500
~ 400
~ 400 ...
ii
300
:lE 300
200
200
100
100 O
O O
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
O
20
40
Figura 3. Abbattimento della concentrazione
60
100
80
120
140
160
180
200
tempo (giorni)
tempo (giorni)
di MTBE nei piezometri 5 l (a sinistra) e 52 (a destra)
è
simile: dopo un
CONCLUSIONI
I-Ig/Ial trentaseiesimo giorno. Questo fenomeno, esattamente come avvenuto nell'ambito
Per 82 il risultato ottenuto
iniziale aumento verificatosi al giorno 96 di 159
I risultati ottenuti per la bonifica del sito in
del Test in microcosmo, testimonia una mas-
I-Ig/I (le analisi del trentaseiesimo giorno non
questione testimoniano che le biotecnologie
siccia degradazione degli idrocarburi con ri-
sono pervenute), si ha una diminuzione che
applicate
lascio di MTBE in soluzione acquosa, il quale
continua fino al giorno 186 in cui si registrano
però subisce una successiva rapida diminuzio-
21 I-Ig/I,segno che anche la contaminazione a valle, non solo è stata drasticamente diminuita,
diation) costituiscono un sistema efficace ed economicamente sostenibile, che può essere affiancato ai tradizionali metodi di messa in
ne, come attestato dall'analisi al novantaseie-
al contesto ambientai e (bioreme-
simo giorno. Dopo 123 giorni il composto non
ma continua a calare dopo tre mesi dall'ultima
sicurezza e trattamento per risolvere problemi
è più presente in falda, risultato che, conferma-
aggiunta di nutrienti. Un'eliminazione più rapida e totale di tutti gli inquinanti può essere ot-
di inquinamento in modo rapido e con impatto ambientale nullo.
to dopo 180 giorni, testimonia il suo definitivo abbattimento nel punto più vicino all'iniziale fonte di contaminazione.
tenuta aumentando l'area e la frequenza degli spargimenti delle miscele detossificanti.
* Biosearch Ambiente s.r.l.