Contaminanti emergenti in aria,acqua e suolo: dalla sorgente all'ambiente marino.

    Progetto: Research project

    Dettagli progetto

    Description

    Referring to a growing interest towards receiving water bodies quality, the proposed research is aimed at analyzing the phenomena of formation and migration of emergent contaminants (CEC) at basin scale, through experimental as well as modelling studies. The final target will consist in the realization of a modelling tool, which will enable on one hand to quantify the contribution of CEC at basin scale, while, on the other hand, to evaluate the potential mitigation effects on the receiving water body. Such approach is in good agreement with what proposed by the directives governing the water bodies quality (Framework Directive 2000/60/CE), D.Lgs 152/06), which highlight the need to attend not only the conventional “primary” pollutants, but also the “priority” and “emerging” ones, such as medicines, personal hygiene products, antibiotic for human or animal use, endocrine interferentials, drugs, etc.The research activity will be constituted by different steps. During a first phase, there will be the experimental data acquisition, obtained by experimental field campaigns, deliberately carried out on sewage systems and effluents from wastewater treatment plants, with the aim to evaluate the presence of special CEC categories as well as to estimate the removal ability of conventional treatment plants.On the contrary, a second phase of the proposed research will be aimed at the realization of a mathematical model for the simulation of the CEC migration at basin scale, starting from the inside sources, diffused or punctual, till the basin ending section. The model will take into account all the main mechanisms which are at the basis of fate and transport of such pollutants inside water bodies; the Nocella river basin will be used as case study, for model application as well as data acquisition for its calibration/validation; such river is a torrential one, relapsing in the Sicilian region, object of primary pollutants monitoring activities for several years. During model setting up and application, the effect of climate change on water body quality will be analyzed, even for the effect of the contemporaneous modification of soil utilization.Finally, the third phase of the research will be aimed at the evaluation of the ability that some advanced treatments have on CEC removal; for this purpose, experimental investigations will be carried out on membrane bio-reactor (MBR) pilot plants, even integrated with biofilm systems (MBBR), in order to evaluate their removal efficiency.The research results will be found in the realization of a suitable tool for the evaluation of pollutant loading rates at a basin scale, referring to special CEC categories, which enables the evaluation of the importance of different pollution sources at this scale (diffused and/or punctual), as well as the main mechanisms which define the fate and transport of such pollutants inside a river basin. Such a study will enable, as result effects, to evaluate the best techniques to be proposed for pollution control and for water bodies remediation, according to the targets established by the Water Framework Directive 2000/60/CE.

    Layman's description

    Nell’ambito del crescente interesse nei confronti della qualità dei corpi idrici ricettori, la ricerca intende analizzare i fenomeni di formazione e trasporto dei contaminanti emergenti (CEC) a scala di bacino, mediante un approccio sperimentale e modellistico. L’obiettivo della ricerca è quello di mettere a punto uno strumento modellistico che consenta da un lato di quantificare il contributo dei CEC a scala di bacino, dall’altro di valutare i potenziali effetti di mitigazione sul corpo idrico ricettore. Tale approccio è in accordo con quanto proposto dalle normative che regolano la qualità dei corpi idrici (Direttiva 2000/60/CE, D.lgs. 152/06), che evidenziano la necessità di intervenire non solo sui tradizionali inquinanti “primari”, ma anche su quelli “prioritari” ed “emergenti”, quali i farmaci, i prodotti per la cura e l’igiene personale, gli antibiotici a uso umano e animale, gli interferenti endocrini, le droghe, etc.La ricerca si svilupperà attraverso fasi successive. La prima fase consisterà nell'acquisizione di dati sperimentali ottenuti mediante campagne di misura appositamente condotte in reti fognarie e in uscita da impianti di depurazione, al fine di valutare la presenza di particolari categorie di CEC e di stimarne la capacità di rimozione da parte di impianti dotati di trattamenti convenzionali.Una seconda fase della ricerca sarà invece mirata alla messa a punto di un modello di simulazione della formazione e propagazione dei CEC a scala di bacino, a partire dalle sorgenti in esso presenti, in forma concentrata e diffusa, fino alla sezione di chiusura del bacino stesso. Il modello terrà conto dei meccanismi principali che sono alla base del destino e trasporto di tali inquinati nei corpi idrici; come caso di studio per l’applicazione del modello e per l’acquisizione dei dati necessari per la sua calibrazione e validazione sarà utilizzato il bacino del Fiume Nocella, corso d’acqua a carattere torrentizio ricadente nel territorio siciliano, per il quale da anni sono in corso attività di monitoraggio relativamente agli inquinanti primari. Nell’ambito della messa a punto e utilizzazione del modello, saranno analizzati gli effetti del cambiamento climatico sulla qualità del corpo idrico, anche per effetto del contemporaneo cambiamento dell’uso del suolo.Infine, la terza fase della ricerca sarà mirata alla valutazione di particolari trattamenti avanzati sulla capacità di rimozione dei CEC; a tale scopo, saranno condotte indagini in impianto pilota sull’efficienza di trattamenti biologici a membrana (MBR), anche integrati da ulteriori trattamenti ibridi a biomassa adesa (MBBR). I risultati della ricerca sono individuabili nella messa a punto di uno strumento idoneo per la valutazione dei carichi inquinanti a scala di bacino, con riferimento a particolari categorie di CEC, che consenta la valutazione dei pesi che a tale scala assumono le differenti sorgenti di inquinamento (in forma concentrata e/o diffusa) e i meccanismi principali che determinano il destino e trasporto degli inquinanti stessi all’interno di un bacino fluviale. Ciò consentirà, in termini di ricadute dei risultati, di individuare le migliori tecniche proponibili per il controllo dell’inquinamento e per il risanamento dei corpi idrici, nel rispetto degli obiettivi fissati dalla WFD 2000/60/CE.

    Key findings

    Ambiente e cambiamento climatico
    StatoFinito
    Data di inizio/fine effettiva2/1/131/31/16