Anno 10 Nr.2 Marzo 1997

Monitoraggi Ambientali

Analisi chimica di acque superficiali

Comportamento di un fiume nell'intorno di uno scarico industriale: quattro anni di esperienze di monitoraggio "on line"

Dr. Carlo Coco : Unita' Sanitaria locale Nr.2 Savonese - Uffici di Carcare (SV)

Sommario
Questo breve intervento sintetizza circa quattro anni di dati rilevati tramite due centraline analitiche "on line" posizionate prima e dopo lo scarico delle acque usate di una azienda chimica produttrice di intermedi per coloranti, e le valutazioni che su di essi è stato possibile effettuare in prima battuta

Introduzione
Il fiume Bormida di Millesimo è certamente divenuto il fiume più noto della Liguria; il potere dei media ha contribuito a legare il suo nome con quello di un' industria che scarica le proprie acque esauste nel suo alveo: la societa' ACNA Chimica Organica di Cengio, in provincia di Savona.
Non voglio qui parlare degli aspetti sociologici e tanto meno politici del problema anche se questi, nella realtà, sono risultati e risultano tutt'ora preponderanti; in questa mia breve comunicazione desidero parlare di un aspetto di questa vicenda spesso inspiegabilmente trascurato: il fattore tecnico, e in maniera più specifica, l'influenza dello scarico delle acque esauste di produzione nel flusso del fiume Bormida.

Esame della problematica
L'ACNA C.O. produceva intermedi per coloranti partendo da tre materie prime di base: naftalina, benzene ed antrachinone, dalle quali, per solfonazione, nitrazione ed amminazione, si ottenevano gli intermedi, tra i quali spiccavano per importanza commerciale il betanaftolo, il sale alfa antrachinonsolfonico ed il nitrobenzolo.
Ho premesso la parola "produceva" in quanto da anni la società è in liquidazione e solo una parte delle sue lavorazioni viene continuata da una nuova società, che, come la precedente, ha capitale ENICHEM.
La lavorazione degli intermedi per coloranti produce normalmente acque di scarto con valori di COD elevati (a cui corrispondono in genere valori di BOD) e con un tenore salino elevato dovuto prevalentemente alla salificazione degli acidi usati per la solfonazione e la nitrazione.
La storia produttiva dello stabilimento ACNA C.O. ha inoltre lasciato la sua impronta anche sulla qualità delle acque di scarico.
Infatti, al flusso di scarico proprio delle lavorazioni dell'Azienda, avente fino a poco tempo fa un valore indicativo di 1500 mc/h, si deve aggiungere una componente di circa 100 mc/h di acque spillate dal sottosuolo attraverso pozzi ed opportune pompe idrovore.
Le acque spillate sono costituite da acque meteoriche e di falda che, attraversando una discarica interna creatasi fin dai primordi dell'attività produttiva, (risalenti alla fine del 1800), ed attraversando inoltre il sito produttivo fortemente contaminato da perdite del vecchio sistema fognario, si caricano di organici idrosolubili.
La somma di queste due correnti ha, al momento della stesura di queste note, una composizione ed un flusso modificati in proporzione alla riduzione dell'attività produttiva.
Per effettuarne la depurazione esse sono convogliate in un impianto costituito da un settore chimico-fisico e da uno biologico, quest'ultimo diviso in due sezioni separate, la prima aerobica per la diminuzione del valore del BOD, e la seconda prevalentemente anaerobica per l'ossidazione dei sali ammoniacali e la loro successiva riduzione ad azoto.
L'efficacia di quest'impianto risulta essere notevole, specie se si esaminano le caratteristiche biotossicologiche della componente organica da abbattere.L'impianto ha però richiesto diversi anni di prove in pilota per la progettazione e tre anni di avviamento impianto, prima di raggiungere i valori ottimali di abbattimento che oggi vanta.

Tipologia del sistema analitico
I pur ottimi valori di abbattimento, a causa del volume delle acque scaricate, qualificano però uno scarico che, specie se ci si riferisce al BOD ed al COD, presenta valori di massa oraria molto elevati e comunque tali che hanno fatto sorgere dubbi sugli effetti che questo poteva avere sull' ambiente fluviale; a seguito di questa constatazione, tramite un accordo tra Azienda e Ministero dell'Ambiente, venivano montate, a spese dell'Azienda, due centraline di campionamento ad analisi in continuo posizionate una circa 500 metri prima del punto di scarico dell'effluente industriale e la seconda circa 500 metri dopo lo scarico.
La gestione di tali centraline veniva affidata alla Unità Sanitaria Locale competente per territorio, ovvero quella di Carcare, presso la quale opero.
Le due centraline sono costituite da un sistema di campionamento tramite pompa idrovora posizionata direttamente nella corrente fluviale sulla mandata della quale viene spillato il campione che, opportunamente filtrato, viene utilizzato per l'analisi in continuo.
All'interno della centralina è montato un sistema di analisi in automatico per la determinazione del TOC, del pH, dell'ossigeno disciolto, della temperatura e della salinità, quest'ultima, unitamente al TOC, fortemente caratterizzante lo scarico in esame.
Il sistema è in attività dal 1991 ed è stato in funzione fino a tutto il mese di marzo 1995; attualmente le centraline sono state sostituite con altre di costruzione più recente e la gestione è stata affidata alla ditta AMGA che opera in nome e per conto della Regione Liguria.

Problematiche del sistema di campionamento
Prima di esaminare i risultati ottenuti in questo quadriennio, penso possa interessare il fornire alcune osservazioni operative dettate da questa esperienza.
L'anello debole del sistema analitico in questione si è dimostrato essere il sistema di filtrazione; parlo di anello debole riferendomi non tanto alla tecnologia usata per la filtrazione, che si è rivelata sostanzialmente idonea, ma alla variazione di torbidità delle acque fluviali dovuta a fenomeni eminentemente naturali che ha messo in crisi il sistema più per l'elevato gradiente di crescita del fenomeno stesso che per la sua entità.
Il fiume Bormida presenta caratteristiche di flusso tipicamente torrentizie e due volte l'anno, in primavera ed in autunno, è soggetta a consistenti ed improvvise onde di piena che trasportano a valle materiali di scorticamento dei terreni unitamente a rami ed a fogliame.
Tale materiale è magnificamente idoneo ad intasare tutta la linea di campionamento: pompa idrovora, tubazioni di mandata e ritorno, e soprattutto i filtri, con la conseguente fermata forzata del sistema analitico per due o tre giorni.
In primavera, e solo in tale periodo per fortuna, si verifica inoltre il fenomeno della rapidissima proliferazione di alcuni tipi di alghe che eleggono a sede ideale per il proprio sviluppo il sistema filtrante bloccando di conseguenza il sistema analitico.
Quest'ultimo problema è fortunatamente prevedibile al punto che si è imparato a riconoscerne le prime avvisaglie dalla formazione di tenui patine verdi sulle spie di flusso; la cura consiste nell'uso di consistenti quantità di ipoclorito di sodio per la pulizia dei filtri fino a scomparsa del fenomeno.

Esame dei dati ottenuti
In questo mio breve intervento desidero sintetizzare circa quattro anni di dati e le valutazioni che su di essi è stato possibile effettuare.
Non si vuole in questa sede esaminare la validità giuridica del sistema analitico dal punto di vista del controllo e della verifica dell'impatto ambientale dell' attività produttiva in questione.
Si vuole invece sottolineare come l' aver seguito la "vita" del fiume per alcuni anni ha consentito di avere notizie e dati, presumibilmente estensibili ad altre realtà, che hanno permesso di iniziare a comprendere il meccanismo connesso con il processo di auto depurazione del fiume.
A titolo di esempio di quanto sopra specificato, si riportano i valori medi ponderati nel tempo di due parametri,il TOC e l'O2 , mediati per quattro anni di osservazione e divisi per mese.
Per comprendere il significato dell' andamento di questi dati è opportuno ricordare che lo scarico industriale proviene da un impianto di depurazione biologica avente un flusso che, nei periodi di magra del fiume, ha valori paragonabili alla portata fluviale.
La temperatura dell'acqua è tendenzialmente bassa (esclusi i mesi di luglio ed agosto) per le caratteristiche climatiche della zona avente una temperatura dell'aria media annua di poco inferiore ai 9°C.

Centralina posizionata prima dello scarico.
I dati relativi alla centralina posizionata prima dello scarico permettono di evidenziare un valore di organico totale di circa 2.5 mg/l oscillante in funzione del valore della portata del fiume e delle precipitazioni.
Le precipitazioni infatti, dilavando i boschi prospicienti il corso d'acqua, apportano organico che viene a mancare nei mesi estivi; le stesse precipitazioni, unite ad una riduzione della temperatura dell'acqua, favoriscono la saturazione in O2 il cui valore di concentrazione è massimo nei mesi invernali.
E' da rilevare inoltre che il basso valore di TOC dei mesi estivi non è dovuto solo al mancato apporto del dilavamento del suolo; è probabile che l'aumento della temperatura dell' acqua favorisca la reazione di ossidazione dell'oragnico da parte dell'ossigeno disciolto.

Centralina posizionata dopo lo scarico.
I valori di TOC rilevati dopo lo scarico si attestano mediamente su 5 mg/l, sottolineando il contributo dell'attività industriale. Il valore dell'O2 è invece solo di poco inferiore a quello della postazione a monte per il contributo di saturazione dalla vasca di sedimentazione finale del'impianto di depurazione e dalla presenza di un elevato stramazzo posizionato sul punto di scarico.
Anche in questo caso i valori relativi ai mesi di luglio ed agosto sono mediamente i più bassi probabilmente in virtù della maggiore attività ossidativa dell'ossigeno disciolto; si ricorda, per una maggiore comprensione dei dati, che l'attività produttiva è continua nelle 24 ore e non subisce alcuna int erruzione nei mesi estivi.
Nell'ambito della valutazione complessiva dei dati quadriennali, si ritiene opportuno estrarre un anno, il 1993, in quanto questo è stato l'ultimo nel quale si è avuta la piena attività produttiva degli impianti .
L'andamento generale ricalca, ed è ovvio, i dati medi quadriennali; passando ad esaminare in particolare l'andamento del TOC, del quale in grafico sono riportati sia i valori medi che i valori massimi e minimi riscontrati, si può notare come i fenomeni sopra descritti si mettano in maggiore evidenza.
Infatti si notano le due grandi aree di elevata concentrazione che si verificano nei mesi estivi e nel periodo dei temporali primaverili ad ulteriore conferma di quanto in precedenza affermato.
Il confronto dei due grafici relativi ai dati dei prelievi a monte ed a valle dello scarico produttivo mette in evidenza un fatto particolarmente interessante: le punte dei massimi di TOC riscontrare nel fiume dello scarico si attenuano quando si prendono in considerazione i valori di TOC riscontrati nel fiume dopo lo scarico produttivo.
Questo fatto può essere causato da due ordini di motivi: la già citata riduzione del flusso del fiume durante i mesi estivi o di tarda primavera, riduzione che fa divenire praticamente uguali il flusso del fiume e quello dello scarico produttivo. Ad essa si aggiunge la differenza negativa tra i valori del TOC prima e dopo lo scarico.

La conclusione forse apparente, ma sicuramente suggestiva, di quanto osservato è che il depuratore biologico dell'Azienda, durante i mesi estivi, provveda a migliorare la qualità delle acque del fiume Bormida contemporaneamente alla depura-zione delle acque di produzione.

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