SITI CONTAMINATI

L’utilizzo delle analisi isotopiche nella caratterizzazione e gestione di siti contaminati è determinante per la comprensione del collegamento sorgente-percorso–bersagli delle sostanze inquinanti, migliorando in tal modo l’accuratezza del modello concettuale e dell’ analisi di rischio. Altre possibili applicazioni, in particolare dell’analisi CSIA, vanno dagli studi di fattibilità e ottimizzazione di interventi di bioremediation e attenuazione naturale, fino alla valutazione dell’efficacia dei sistemi di messa in sicurezza e bonifica.

Isotope Tracer Technologies Europe (IT²E) supporta l’attività di site assessment con una serie di analisi isotopiche, incluse applicazioni per il monitoraggio, la caratterizzazione e lo sviluppo di strategie di bonifica dei siti contaminati. L’analisi degli isotopi stabili infatti permette di effettuare studi completi sui fenomeni di inquinamento, fornendo informazioni che possono essere utilizzate per

• discernere tra diverse sorgenti di contaminazione;
• effettuare valutazioni sul trasporto dei contaminanti;
• esaminare i processi fisici che alterano quantità e forma dei vari contaminanti;
• stabilire fino a che punto le attività di bonifica stanno agendo sui contaminanti di interesse.

Le analisi isotopiche che IT²E offre, compresa la “compound-specific stable isotope” (CSIA), consentono l’acquisizione di dati di dettaglio in grado di fornire robustezza al modello concettuale, di importanza strategica nelle fasi decisionali relative alla gestione della contaminazione rilevata nel sito.  I vantaggi forniti dalle analisi isotopiche nel valutare i percorsi dell’inquinante e le sorgenti di contaminazione possono essere incrementati combinando le analisi di più isotopi all’interno di una stessa molecola. Ad esempio, sfruttando l’analisi di δ²H, δ¹³C e δ³⁷Cl in studi sui solventi clorurati, o il δ¹⁸O e il δ¹⁵N nell’esaminare contaminazioni da nitrati. L’approccio multi-isotopico migliora notevolmente la capacità delle classiche analisi isotopiche di identificare e distinguere  le potenziali sorgenti, fornendo elementi aggiuntivi che danno solidità alla determinazione della firma della sorgente e all’identificazione del percorso dei contaminati.

I vantaggi della CSIA – Caratterizzazione e bonifica

La CSIA può rispondere a domande decisive in grado di indirizzare le scelte di tutto l’iter di caratterizzazione e bonifica .

Ciò è vero fin dalle prime fasi della caratterizzazione del sito, dove la CSIA, congiuntamente alla determinazione delle concentrazioni dei contaminanti, può rispondere alle seguenti domande:

• Si verificano attenuazione naturale e biodegradazione?
• Dal momento che raramente i siti sono omogenei, dove nello specifico si osservano segni di degradazione biologica o abiotica?
• Fino a che punto e in quale condizioni i contaminanti di interesse subiranno una degradazione per mezzo di questi processi naturali?
• A cosa assomigliano questi percorsi di biodegradazione naturale e di quali prodotti di degradazione ci si attende la formazione? Potrebbero essere essi stessi dei contaminanti?
• Ci sono sorgenti multiple che contribuiscono alla contaminazione?

Durante la scelta degli interventi di bonifica, la CSIA può essere utilizzata per valutazioni relative a quanto segue:

• L’attenuazione naturale monitorata (MNA) può essere utilizzata per ridurre in un ragionevole periodo di tempo la concentrazione dei contaminanti?
• Alla luce di qualsiasi tipo di attenuazione naturale che potrebbe essere in atto, fino a che punto è necessario ricorrere a interventi di bonifica?
• Le variazioni delle concentrazioni dei contaminanti che si osservano a seguito della bonifica stanno effettivamente comportando una riduzione della massa contaminate, o mediante semplice diluizione o altri processi fisici (e.s assorbimento, diffusione)?
• Quali percorsi di degradazione subiscono i contaminanti di interesse?

Una volta che la strategia di bonifica è stata scelta, sarebbe opportuno effettuare analisi CSIA in specifici punti del sito durante tutta la fase di monitoraggio. Esse infatti permetteranno ai gestori del sito di determinare:

• se la strategia di bonifica scelta riesce effettivamente a ridurre la massa del composto contaminante
• in quali aree la bonifica ha più successo
• se è necessaria un’integrazione degli interventi di bonifica per ridurre ulteriormente la massa dei composti contaminati.

La Figura 1 mostra i frazionamenti di isotopi duali (dual isotope fractionations) durante la biodegradazione aerobica del 1,2-dicloroetano (1,2-DCA), che è stata studiata da Palau et al. (2014) per illustrare il potenziale uso della CSIA nella definizione del percorso di degradazione.

Figura 1: Frazionamenti isotopici duali (Dual isotope fractionations) durante l’ossidazione e la reazione SN2 del 1,2-dicloroetano (1,2-DCA), così come studiato da Palau et al. (2014).