Inquinamento e migrazione dell'inquinamento
1. Inquinamento
1.1 Cos'è l'inquinamento
Definizione: Risorsa contaminata quando contiene quantità eccessive di impurità naturali o di origine antropica. La definizione di inquinamento non è quasi mai qualitativa, ma quantitativa. La risorsa ha sempre un certo grado di contaminazione di base, ma è considerata contaminata quando i valori sono oltre una certa soglia.
- Livello naturale di inquinamento (bianco naturale)
- Soglia analitica di rilevabilità
Il livello quantitativo oltre il quale la risorsa è inquinata non è univoco, ma dipende dall’utilizzo che si vuole fare della risorsa.
«Inquinamento, l’introduzione diretta o indiretta, a seguito di attività umana, di sostanze, vibrazioni, calore o rumore nell’aria, nell’acqua o nel suolo, che potrebbero nuocere alla salute umana o alla qualità dell’ambiente, causare il deterioramento dei beni materiali, oppure danni o perturbazioni a valori ricreativi dell’ambiente o ad altri suoi legittimi usi» (si presuppone che l’inquinamento sia di causa antropica, cioè per mano dell’uomo).
«Alterazione delle caratteristiche di un mezzo causata, in particolare, da attività antropica».
Inquinamento ambientale: «Alterazione di una qualunque componente ambientale (aria, acqua, suolo) tale da compromettere/alterare l’ecosistema e/o danneggiare una o più forme di vita».
L’inquinamento è quindi legato all’immissione nell’ambiente di «inquinanti» ovvero quegli agenti capaci di causare alterazioni. Anche un organismo può essere un inquinante quando, immesso in un habitat in cui non era naturalmente presente, è causa di alterazioni degli equilibri dell’ecosistema interessato (mare, lago, fiume).
Valutare il grado di inquinamento → valutare il grado di alterazione.
Livelli di riferimento → standard di qualità ambientale.
Il livello di riferimento:
- È definito in termini di insiemi di sostanze e/o parametri caratteristici;
- Esistono standard diversificati per componente ambientale;
- Dipende dall’utilizzo al quale la risorsa ambientale è destinata.
Fonti di inquinamento
- Sorgenti puntuali (end of pipe)
- Sorgenti diffuse (lineari, areali e volumetriche)
Caratterizzazione degli inquinanti
L’inquinante può essere caratterizzato su diverse basi.
- Chimica: Inorganico, Organico
- Stabilità: Biodegradabile, Persistenti, Bioaccumulabile
- Pericolosità: Per la salute umana (Nocivo, Tossico, Cancerogeno, Teratogeno, Mutageno) Per l’ambiente (Ecotossico)
1.2 Effetti dell'inquinamento dell'acqua, dell'aria, del suolo e degli alimenti
- Effetti diretti: preclusione all’utilizzo per certe funzioni cui la risorsa.
- Effetti indiretti: possono esercitarsi su altre risorse o su organismi viventi.
Gli effetti diretti sugli organismi viventi possono anche essere non immediati, rivelarsi cioè a lungo termine, ma con esito altrettanto disastroso. Tra gli effetti indiretti sul comparto biotico, ugualmente disastrosi, annoveriamo l’effetto immediato di mortalità esercitato da organismi ritenuti non interessanti, collocati in posizioni inferiori della catena alimentare con l’organismo di interesse ecologico.
Un caso particolare di inquinamento di primaria importanza, anche rispetto ad altri, è relativo alla qualità dei cibi. Trattasi in questo caso di inquinamento dovuto a errori o superficialità nell’uso di additivi o tecniche di manipolazione dei cibi.
Caratterizzazione
- Diverse scale spaziali:
- Scala locale → fenomeni specifici di alterazione dovute ad attività sul medesimo territorio
- Scala globale → fenomeni di portata planetaria, pressioni generate dalle attività umane
Entità del danno
Occorre definire se il danno è oggettivamente monetizzabile o non lo è.
- Nel primo caso, la definizione dell’entità economica del danno ambientale è effettuabile nei termini di:
- Diminuito valore delle risorse dovuto a modificazioni
- Mancato beneficio o profitto dovuto alla modificazione delle risorse o del bene o addirittura alla preclusione totale all’uso cui era prima destinata
- Costo da sostenere per riportare la risorsa alle sue caratteristiche originarie
La misura dell’entità monetizzabile del danno diventa però spesso molto difficile in quanto vengono spesso compromessi valori come l’estetica, l’uso sociale, il valore storico, culturale, affettivo, naturalistico, ecc. Si parla allora di valutazione del danno non razionalmente monetizzabile.
Si tratta invece di definire un costo, che è legato alla volontà politica di costituire un deterrente più o meno rigido. L’autorità pubblica fisserà un costo in termini di sanzione pecuniaria. (per fissare questo costo c’è una procedura che passa per indagini sociali)
1.3 Strategie di controllo dell'inquinamento
Se inquinamento puntuale → possibili le tecnologie di depurazione.
Ma per altri tipi non vanno bene!!
Utilizzo di strategia “a barriere multiple”, proposta da OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development), agendo nei tre momenti schematizzabili di vita delle sostanze e dei prodotti:
- Produzione;
- Uso;
- Smaltimento.
Utilizzo di barriere Il controllo prima della produzione è volto ad evitare di immettere nell'ambiente sostanze di elevata dannosità il cui controllo allo smaltimento sarebbe impossibile, o difficoltoso, o troppo oneroso. VIA procedura di valutazione: altro strumento di prevenzione interessante, agisce ancora prima della produzione. Scopo di prevedere futuri impatti ambientali di nuove attività o modificazioni dell’uso del territorio e delle risorse.
Più efficace barriera → "nuovo modo di produrre".
Riduzione dell’inquinamento in fase di produzione tramite:
- Il rinnovamento, il ripensamento, la riprogettazione dei sistemi di produzione → obiettivo: minimizzazione delle emissioni di inquinanti;
- Noti e previsti in fase di progettazione sistemi economici e sicuri di smaltimento, ma soprattutto elevate possibilità di riutilizzo e recupero.
La barriera relativa all'uso delle sostanze è volta ad educare gli utenti circa i rischi di un non corretto uso o dell'abuso delle stesse. La barriera relativa allo smaltimento passa attraverso una regolamentazione dello stesso, per consentire che ogni prodotto venga trattato e smaltito nella maniera che è più idonea viste le sue caratteristiche di pericolosità.
Controllo Una serie concatenata di standard di qualità all'emissione, nell'ambiente, nell'organismo umano ↓ effettuare continuo controllo analitico.
Il controllo diventa quindi una delle barriere indispensabili a tutta la strategia!!!
In ognuna di queste fasi è possibile intervenire con due tipi di strumenti (a seconda delle 3 fasi):
- Strumenti giuridici: attribuzione di una norma di obbligo per un soggetto il quale è punibile con sanzioni se la contravviene. Obbligo di rispettare determinate concentrazioni di inquinanti allo scarico. Norme di prodotto, di processo o di emissione.
- Strumenti economici: rispettare il principio stabilito di inquinatore pagatore. Più utilizzati: Tassazione aggiuntiva (per scoraggiare l’uso), detassazione prodotti più ecologici, facilitazioni di credito, sovvenzioni dirette, mercato dei crediti di emissione.
1.4 Normativa contro l'inquinamento
Abbondante normativa per la lotta contro l’inquinamento. Norme derivano da obblighi di Direttive UE e sono valide in tutti i paesi UE. Le norme settoriali sono le normative specialistiche che il legislatore predilige e si rivolgono volta per volta a singoli comparti. Questo tipo di norme è specifico per il singolo comparto settoriale.
Recentemente però ci si è resi conto che questa logica settoriale poteva anche portare a risultati perversi. Le norme integrate costituiscono una nuova logica. D.L. 04/08/99 n. 372, attuazione della direttiva 96/61/CE Prevenzione e riduzione integrale dell’inquinamento, (IPPC, EU Directive on International Pollution Prevention Control) integrare le norme settoriali con l’obbligo di imposizione di nuovi principi, sicuramente onerosi dal punto di vista aziendale:
- Elevato livello di protezione ambientale → standard di emissione totale oltre a standard settoriali;
- Principio amministrativo dell’autorizzazione integrata ambientale, che include tutte le autorizzazioni settoriali;
- Misure di prevenzione → migliori tecnologie disponibili (BAT).
Principio IPPC → non basta il rispetto dei singoli standard settoriali, ma deve esserci il massimo sforzo aziendale per ridurre l’impatto ambientale. Testo legislativo più importante della normativa ambientale ↓ Testo Unico Ambientale, D.Lgs 152 del 3 aprile 2006 modificato dal DL 16 gennaio 2008 N° 4.
Disinquinamento
Il disinquinamento prevede diverse possibili alternative:
- Trasformazione degli inquinanti in composti innocui
- Trasferimento degli inquinanti verso altri comparti
- Concentrazione e smaltimento degli inquinanti
Sostenibilità
Capacità di un sistema di sopportare gli effetti dell’attività antropica in termini di:
- Disponibilità di risorse
- Qualità dei comparti ambientali
La valutazione della sostenibilità si basa essenzialmente sull’utilizzo degli strumenti:
- «Bilancio di massa»
- «Bilancio di energia»
1.5 Economia dell'inquinamento
Equilibrio Conflittualità esistente tra gli interessi dell’inquinatore e dell’inquinato ↓ ricerca di equilibrio che obbedisce alle leggi del libero mercato tra il costo monetario che l’inquinatore è disposto a sostenere per la protezione ambientale e il costo che l’inquinato è disposto ad accettare.
Funzione di costo che deve sostenere l’inquinatore (C) è di tipo esponenziale, soprattutto vicino al punto di inquinamento prossimo a zero mentre nello stesso intorno la funzione di costo del rischio sopportato dall'inquinato (R) è quasi lineare. Sull’asse delle ordinate troviamo il costo (in termini di rischio e di costo da sopportare). La funzione è di tipo esponenziale.
- Costo del rischio zero solo se → livello di inquinamento zero
- Per ogni specifico fattore di inquinamento ambientale esiste un costo minimo di rischio minimo se confrontato con altri costi e rischi specifici
- Guadagno ambientale per unità di costo è massimo per situazioni molto degradate (in parole povere la riduzione del 50% del livello di inquinamento costa 1); (evidente se guardiamo la curva C)
- Guadagno ambientale per unità di costo è minimo in prossimità del rischio zero; contemporaneamente il costo per la riduzione di una unità di rischio è enorme (in parole povere la riduzione del 90% dell'inquinamento costa 10).
Soluzione minima conflittualità (massimo di interessi reciproci soddisfatti), si ottiene minimizzando la funzione, A che rappresenta la somma pesata delle rispettive funzioni di costo C e R. = 1 + 2. I coefficienti a1 e a2 rappresentano nel primo caso il peso di importanza sociale della qualità ambientale (in sostanza il peso della percezione pubblica del rischio ambientale) e nel secondo caso il peso della esigenza di sviluppo economico (in genere prevalente nei paesi in via di sviluppo).
La funzione A rappresenta al suo minimo la situazione di compromesso che consente la minima conflittualità degli interessi di entrambi e intorno alla quale viene definito uno standard di legge. ↓ Data l’impossibilità di definire la curva R il ragionamento suddetto acquista la sola valenza teorico-concettuale.
!!!IN QUESTO MODO DEFINIAMO GLI STANDARD DI LEGGE!
1.6 Standard di qualità ambientale e standard di emissione
Meccanismo di azione di un agente dannoso (chimico, fisico o biologico): emissione da una data fonte, trasporto e trasformazione nell’ambiente sia abiotico che biotico. Prima del raggiungimento di un organismo od organo/bersaglio si può pensare di porre barriere preventive di controllo qualitative e quantitative a tutti e tre i livelli.
Riusciamo a schematizzare il meccanismo di immissione dell’inquinante, riusciamo a capire la diffusione dell’inquinante, identifichiamo gli organi ricettori. (3 momenti differenti)
Possiamo porre quindi:
- Standard di emissione, prima barriera, end of pipe, cioè campionato al camino o al tubo di fogna e si esprime in termini di concentrazione allo scarico, carico massico o specifico.
- Standard ambientali, seconda barriera, si campiona direttamente sul comparto ambientale che si intende proteggere e si esprime in termini di concentrazione al comparto.
- Standard biologici e sanitari, terza barriera, si campiona direttamente sull’organismo vivente (uomo, animale, vegetale) e si esprime in genere in termini di concentrazione all’organo bersaglio.
Il rispetto di questi standard è ovviamente legato alla minaccia di sanzioni civili o penali. Ogni comparto può avere diversi standard di qualità in funzione dei diversi usi e che è quindi l’uso a determinare i criteri su cui si basano tali standard, nonché gli standard stessi.
I criteri (per la definizione degli standard per un comparto), relativo ad un certo uso, sono molteplici:
- Studi epidemiologici → ricavare relazioni causa/effetto e dose/effetto
- Studi tossicologici di laboratorio → per rilevare i rapporti dose/effetto o, concentrazione/effetto a breve e lungo termine
- Definizione ed individuazione di un livello fisiologico o ecologico minimo che non provoca effetti indesiderati né in laboratorio né in studi epidemiologici
- Livello di esposizione naturale (media e range)
- Accettazione sociale e conseguenze sociali ed economiche
Aspetto scientifico del problema: codificare una metodologia standardizzata per i singoli sottocomparti ambientali.
Secondo aspetto importante: ricerca di una definizione accettata, concordemente da tutte le parti in causa cosa intendere per soglia di livello di dose o concentrazione di nessun effetto indesiderato. I problemi si complicano se occorre tenere conto degli effetti sociali indesiderati. Se uno standard fisiologico talmente rigoroso da precludere un modo di vita socialmente gradito ↓ Standard di qualità adottato non corrisponde allo standard fisiologico ma ad un valore superiore di compromesso, costituito dallo standard di legge.
Formulazione di uno standard richiede quantità di informazioni che deve essere la più estesa possibile:
- Monitoraggio continuo e parallelo sia della qualità ambientale che della salute umana
- Adeguato supporto di ricerca applicata
Secondo importante aspetto della fase di ricerca → proposizione di valori quantitativi degli indici chimici, fisici e biologici. Si tratta cioè di proporre criteri di qualità o standard di qualità che possono costituire, a vari livelli, delle barriere di controllo di tipo preventivo. La ricerca di un criterio di qualità ambientale o biologico è l’aspetto più difficoltoso e discusso della ricerca ecologica applicata.
Indagine di tipo epidemiologico
- Individuare popolazioni a rischio, effettivamente esposte a un certo grado di stimolo nocivo,
- Influenza di fattori favorenti sui fattori primari
Principio: stimolo di piccola o media intensità la maggior parte della popolazione reagisce con effetti negativi di piccola e media intensità, mentre una piccola frazione della popolazione reagisce con effetti gravi. Stimoli di intensità sempre maggiore, la percentuale di popolazione che registra effetti gravi aumenta. Disaggregando tali popolazioni in classi di ipotetici fattori favorenti si tenta di risalire all’effettiva influenza di tali effetti.
Sperimentazione in laboratorio di tipo tossicologico
- Individuare la minima dose o concentrazione di trascurabile effetto
Aspetto centrale della ricerca di un criterio di qualità ↓ perenne e irrisolvibile domanda di quale debba essere l’effetto biologico di seppur minima entità, ma ancora di interesse sanitario ed ecologico, sito tra gli effetti incerti e le sentinelle di nocività, che deve essere evitato.
I criteri di qualità o le proposte di standard formulati dal mondo scientifico, prima di divenire standard ufficializzati devono in ogni caso subire un iter di valutazione politica in merito alle priorità rispetto ad altri standard settoriali, ai costi economici, all’accettazione sociale delle conseguenze, alla verifica di coerenza con altri standard settoriali e con le direttive dell’UE, nonché la decisione di scadenze temporali e l’adozione graduale di standard provvisori ecc.
1.7 Lettura e interpretazione di uno standard
MAC:
- I: valore imperativo deve essere raggiunto, pena il sanzionamento
- G: valore guida, obiettivo, valore che deve essere perseguito
Limite di rilevamento: valore minimo del parametro esaminato che può essere rilevato con i metodi indicati. Valori inferiori a tale valore non sono tecnicamente significativi.
Precisione: intervallo statistico entro cui deve trovarsi il 95% dei risultati delle misurazioni eseguite su uno stesso campione, seguendo sempre lo stesso metodo. Accuratezza: differenza tra il valore reale del parametro esaminato e il valore medio sperimentale ottenuto da diverse misure su uno stesso campione.
Percentile: percentuale di campioni diversi che, per uno specifico parametro, non deve superare il valore indicato in tabella.
ESEMPIO - Valutazione dello stato qualitativo dei corpi idrici
La Direttiva 2000/60/CE (Water Framework Directive – WFD), stabilisce che gli Stati Membri, secondo quanto...
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