...

qualita` e controllo delle acque di dilavamento di infrastrutture viarie

by user

on
Category: Documents
20

views

Report

Comments

Transcript

qualita` e controllo delle acque di dilavamento di infrastrutture viarie
Acque di Prima Pioggia: Insediamenti Produttivi e Infrastrutture
QUALITA’ E CONTROLLO DELLE ACQUE DI
DILAVAMENTO DI INFRASTRUTTURE VIARIE
S. Papiri e S. Todeschini
Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale, Università degli Studi di Pavia
Via Ferrata, 1 – 27100 PAVIA
e-mail: [email protected]; [email protected]
Sommario
La memoria, preliminarmente, definisce le strade e le loro pertinenze, con riferimento al Decreto
Legislativo 30/04/1992 “Nuovo Codice della Strada e presenta una sintesi dei criteri compositivi della
piattaforma stradale fissati dal Decreto Legislativo 5/11/2001 “Norme Funzionali e Geometriche per
la Costruzione delle Strade”. Successivamente, indaga i principali agenti inquinanti delle
infrastrutture viarie, le loro fonti di emissione e i meccanismi che ne governano la dinamica. Sviluppa,
infine, un’analisi critica delle soluzioni proposte in letteratura per mitigare l’inquinamento veicolato
dalle acque di dilavamento di strade e parcheggi urbani, autostrade e strade extraurbane di grande
traffico, pertinenze stradali di servizio e di esercizio. In particolare, evidenzia la rilevanza dei diversi
sistemi di controllo in termini di affidabilità funzionale e efficienza gestionale.
Introduzione
Numerosi studi condotti in diversi Paesi hanno evidenziato che le acque meteoriche di
dilavamento provenienti dalle pavimentazioni delle strade urbane ed extraurbane, nonché
delle loro aree di pertinenza (aree a parcheggio, aree di servizio, aree di caselli a pedaggio,
ecc.) sono molto contaminate e possono determinare un rilevante impatto negativo sulla
qualità del corpo idrico ricettore (Sartor e Boyd, 1974; Ellis e Revitt, 1982; Lygren et al.,
1984; Muschack, 1990; Tong, 1990; Hamilton e Harrison, 1991; Ball et al., 1998; Deletic e
Mahsimivic, 1998; Irish et al., 1998; Sansalone et al., 1998; Sansalone et al., 2002; Vaze e
Chiew, 2002, Artina e Maglionico, 2003). In molti Stati, la riduzione di questo impatto
costituisce pertanto uno dei principali obiettivi dei piani di tutela ambientale. L’obiettivo può
essere perseguito con molteplici metodologie, indicate come “Storm Water Best Management
Practices”.
In Italia, in assenza di una normativa che disciplini la materia delle acque di dilavamento
stradali, la quasi totalità di tali acque è raccolta e canalizzata verso i ricettori superficiali o, in
alternativa, infiltrata nelle opere di canalizzazione in terra contigue alla sede stradale.
Sovente, queste pratiche causano insufficienze idrauliche nei ricettori, inquinamento del suolo
e dei corpi idrici superficiali, contaminazione delle falde idriche. I recenti programmi di
ampliamento e ammodernamento della rete viaria nazionale hanno fatto emergere le
problematiche connesse alla raccolta, al controllo e al trattamento delle acque meteoriche di
dilavamento stradale.
Questa memoria, preliminarmente, definisce, in modo essenziale, le strade e le loro pertinenze
con riferimento al Decreto Legislativo 30/04/1992 “Nuovo Codice della Strada” come
modificato e integrato dal Decreto Legge 27/06/2003, n. 151 “Modifiche ed Integrazioni al
Codice della Strada” e presenta una sintesi dei criteri compositivi della piattaforma stradale
fissati dal Decreto Legislativo 5/11/2001 “Norme Funzionali e Geometriche per la
Costruzione delle Strade”.
1
Papiri S. e S. Todeschini
Successivamente, indaga i principali agenti inquinanti veicolati dalle acque meteoriche
dilavanti infrastrutture viarie e le loro fonti di emissione e, infine, effettua una rassegna
tipologica dei presidi atti a ridurre il carico inquinante sversato nei ricettori naturali.
Le infrastrutture viarie
Le infrastrutture viarie rappresentano gli spazi necessari alle diverse categorie di traffico per
assolvere alle funzioni di traffico ammesse: movimento, sosta di emergenza, sosta, accesso
privato diretto, rifornimento. Esse comprendono le strade e le pertinenze stradali.
Le strade rappresentano aree ad uso pubblico destinate alla circolazione dei pedoni, dei
veicoli e degli animali e sono classificate riguardo alle loro caratteristiche costruttive, tecniche
e funzionali, nei seguenti tipi:
A. Autostrade;
B. Strade extraurbane principali;
C. Strade extraurbane secondarie; Strade urbane di scorrimento;
D. Strade urbane di quartiere;
E. Strade locali
Il Decreto Legislativo 5/11/2001 fissa per ogni tipo di strada la composizione possibile della
carreggiata, la larghezza e il numero delle corsie, i limiti dell’intervallo di velocità di progetto,
le dimensioni da assegnare ai singoli elementi modulari e i flussi massimi smaltibili. Inoltre,
attua una distinzione tra strade a alto, a medio, a basso traffico in funzione del traffico
veicolare medio giornaliero (TMG), come presentato in tabella 1.
Tabella 1 Caratteristiche delle diverse tipologie stradali secondo il Decreto Legislativo 5/11/2001.
Classificazione
TMG
Tipo di strada
Autostrada
Strada ad alto
traffico
> 15000
Strada a medio
traffico
2000 ÷ 15000
Strada a basso
traffico
< 2000
Strada extraurbana
principale
Strada extraurbana
principale
Strada extraurbana
secondaria
Strada extraurbana
locale
3
2
3
2
Larghezza totale
della piattaforma
stradale [m]
32,5
25
29,5
22
2
22
1
10,5
1
9
Numero corsie per
senso di marcia
Le pertinenze stradali sono le parti della strada destinate in modo permanente al servizio o
all'arredo funzionale di essa e si distinguono in pertinenze di esercizio e pertinenze di
servizio. Sono pertinenze di esercizio quelle che costituiscono parte integrante della strada o
ineriscono permanentemente alla sede stradale, mentre sono pertinenze di servizio le aree di
servizio, con i relativi manufatti per il rifornimento ed il ristoro degli utenti, le aree di
parcheggio, le aree ed i fabbricati per la manutenzione delle strade o comunque destinati
dall'ente proprietario della strada in modo permanente ed esclusivo al servizio della strada e
dei suoi utenti.
2
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
Qualità delle acque di dilavamento di infrastrutture viarie
L’acqua di pioggia subisce una contaminazione dilavando l’atmosfera, le strade e le
pertinenze stradali. La prima interazione tra l’acqua e gli inquinanti avviene in atmosfera, in
cui sono presenti inquinanti di origine naturale e antropica. Successivamente, l’acqua di
pioggia dilava le superfici stradali trascinando una parte del materiale che si è accumulato
durante il tempo asciutto.
La deposizione atmosferica sul suolo avviene sia in tempo asciutto sia durante la pioggia: la
prima è di entità minore e si manifesta per particelle molto piccole (dimensioni inferiori a 60
µm); la seconda avviene attraverso due fasi successive: l’incorporazione di sostanze nelle
goccioline d’acqua entro la nube (rainout) e il dilavamento atmosferico (washout).
I dati di letteratura mostrano un ampio ventaglio di concentrazioni di inquinanti nelle acque di
pioggia quando giungono al suolo. In effetti, tali concentrazioni dipendono sia da fonti locali
di inquinamento atmosferico, sia da fonti esterne e, quindi, da condizioni meteorologiche.
In prevalenza, il carico inquinante di origine atmosferica riguarda i composti disciolti (metalli,
cloruri, sodio).
A titolo di esempio la tabella 2 illustra le concentrazioni di metalli nei campioni d’acqua
piovana raccolti a Genova in occasione di cinque eventi meteorici nel periodo maggio settembre 1996 (Riganti et al., 1997). Le frazioni di acqua piovana sono state raccolte
mediante un pluviometro, posto ai margini di una strada a elevato traffico veicolare. Un
campionatore automatico, dotato di 12 bottiglie, è stato collegato al pluviometro e
programmato in modo da avviarsi in occasione di eventi meteorici e da destinare 200 ml di
campione in ogni contenitore. Le deposizioni secche e quelle umide non sono state separate.
Le determinazioni sui campioni di acqua piovana mostrano concentrazioni significative di
metalli pesanti connessi al traffico veicolare; le concentrazioni dei vari analiti, in genere,
decrescono nel corso di uno stesso evento; le prime acque di pioggia dilavano la frazione più
consistente degli inquinanti presenti in atmosfera e del particolato depositato durante il tempo
secco sull’imbuto del pluviometro.
Le sedi stradali e le loro aree di pertinenza contribuiscono all’inquinamento dei deflussi
meteorici attraverso due fenomeni successivi: l’accumulo durante il tempo asciutto e il
dilavamento operato dalla pioggia.
Gli inquinanti sulle superfici provengono dalla deposizione atmosferica di tempo asciutto, dal
traffico veicolare (derivati di combustione dei carburanti, usura di pneumatici, parti
meccaniche e impianto frenante dei veicoli, corrosione della carrozzeria dei veicoli, etc.), da
rifiuti in prevalenza organici, dalla vegetazione, dall’erosione del manto stradale provocato
dal traffico veicolare e dalla corrosione delle barriere.
In letteratura esistono diversi studi che hanno cercato di individuare leggi di accumulo del
materiale su superfici stradali appartenenti a diverse zonizzazioni urbane (Sartor e Boyd,
1974; Ellis e Revitt, 1982, Vaze e Chew, 2002); tali leggi sono differenti perché dipendono da
numerosi fattori (morfologia delle sedi stradali, qualità del manto di usura, entità e tipologia
del traffico veicolare, destinazione d’uso delle aree attraversate, meccanismi di trasporto e
deposizione di sedimenti erosi, agenti atmosferici).
Nella figura 1 sono presentate le leggi di accumulo dei rifiuti stradali per metro di strada
trovate da Sartor e Boyd per diversa zonizzazione urbana.
3
Papiri S. e S. Todeschini
Tabella 2 Concentrazioni di alcuni metalli in campioni di acque piovane raccolti a Genova tra maggio e
settembre del 1996
Frazioni
Campioni 1
1
2
3
Campioni 2
1
2
3
4
5
6
Campioni 3
1
2
3
4
5
Campioni 4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Campioni 5
1
2
3
4
5
6
7
V [µg/l]
Cr [µg/l]
Ni [µg/l]
Cu [µg/l]
Zn [µg/l]
Cd [µg/l]
Pb [µg/l]
2,0
1,8
1,5
1,0
0,4
0,2
3,1
5,4
1,1
89,3
24,2
39,4
1414
259
233
0,3
0,1
0,1
1,5
0,6
0,5
2,1
2,2
1,3
1,3
1,5
1,4
0,5
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
3,4
1,1
1,0
1,0
1,3
1,5
94,9
34,6
49,6
30,9
109
157
634
279
241
228
408
400
0,3
0,2
0,1
0,1
0,3
0,3
1,0
0,4
0,5
0,4
0,8
5,2
7,3
1,4
1,0
1,0
1,8
5,6
0,7
0,4
0,3
0,5
8,2
2,4
1,4
1,3
2,8
428
123
104
151
312
1991
369
319
358
653
1,2
0,3
0,3
0,3
0,6
154
20,7
15,1
10,5
28,7
1,6
1,8
1,4
0,8
0,3
1,2
1,2
1,3
1,8
1,7
0,5
0,5
1,0
0,3
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
3,3
1,6
2,3
2,3
0,9
1,1
0,9
0,7
0,8
0,8
161
155
87,3
59,0
47,8
92,1
61,5
49,6
54,0
52,7
869
426
657
217
197
211
149
76,4
75,5
84,1
0,6
0,3
0,4
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
4,0
3,9
1,6
5,3
26,3
10,9
4,2
16,9
10,8
10,1
2,3
1,8
1,2
1,0
0,9
1,0
1,1
0,4
0,3
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
3,9
2,6
0,8
0,7
0,7
0,7
2,2
452
244
154
144
127
113
285
1737
762
253
134
101
122
766
0,5
0,4
0,2
0,1
0,1
0,1
0,3
5,8
1,3
1,2
4,3
4,5
4,7
4,3
Figura 1 Accumulo dei rifiuti stradali in funzione del tempo secco antecedente [Sartor e Boyd, 1974]
4
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
Si osserva che la maggior quantità di materiale si accumula sulla massicciata nei giorni
immediatamente successivi all’ultima pulizia. L’azione del vento e degli spostamenti d’aria
provocati dal traffico veicolare spostano parte dei sedimenti fuori dalla piattaforma stradale;
per questo motivo, l’accumulo di materiale raggiunge un valore limite dopo un certo numero
di giorni.
La tabella 3 illustra i principali agenti inquinanti che si depositano su strade e pertinenze
stradali e le loro fonti di emissione (Ball et al., 1998).
Tabella 3 Agenti inquinanti di infrastrutture viarie e loro fonti di emissione
Agenti inquinanti
Particolato
Azoto e fosforo
Piombo
Zinco
Ferro
Rame
Cadmio
Cromo
Nichel
Manganese
Sodio, calcio, cloro
Zolfo
Petrolio
Bromo
Gomma
Amianto
Principali fonti di emissione
Consumo della pavimentazione, deposizione atmosferica, manutenzione stradale
Deposizione atmosferica, fertilizzanti utilizzati sul bordo della strada
Gas di scarico, consumo freni, oli lubrificanti, grassi, consumo cuscinetti
Usura dei pneumatici, olio motore, grassi, corrosione dei guard-rail
Usura della parti meccaniche dei veicoli, corrosione delle carrozzerie, strutture in
ferro sulle strade (pannelli, guard-rail, segnaletica)
Usura freni, carrozzeria veicoli, usura della parti meccaniche, insetticidi e
anticrittogamici
Usura pneumatici
Carrozzeria veicoli, consumo freni e frizione
Combustione a diesel, oli lubrificanti, carrozzerie, asfalto ,consumo freni
Usura parti meccaniche
Prodotti antigelo
Benzine, prodotti antigelo
Perdite dai motori,asfalti e bitume
Gas di scarico dei motori
Consumo pneumatici
Consumo freni e frizione
L’acqua di pioggia dilava gli inquinanti accumulati sulle superfici nel periodo antecedente
l’evento meteorico (wash-off). In particolare, l’azione dell’acqua sul suolo si manifesta
secondo due modalità: l’impatto delle gocce e lo scorrimento superficiale. Il primo provoca
essenzialmente distacco, mentre il secondo trasporto delle particelle.
L’entità di tali fenomeni è legata sia all’intensità e alla durata della precipitazione, sia alla
tipologia di superficie dilavata. Come già affermato, la morfologia delle sedi stradali, la
qualità del manto di usura, l’entità e tipologia del traffico veicolare e la destinazione d’uso
delle aree attraversate condizionano le dinamiche di accumulo e dilavamento degli inquinanti
sulle superfici. In particolare, la tabella 4 mostra i diversi valori di concentrazione di alcuni
parametri inquinanti nelle acque di scorrimento su aree a parcheggio, sedi stradali ad alto,
medio, basso traffico e strade in aree residenziali del bacino di Marquette (Bannerman, 1999).
All’aumentare dell’importanza della strada in termini di flusso veicolare aumentano i carichi
inquinanti; le concentrazioni di nutrienti, di sostanze organiche e di metalli pesanti misurate
nelle arterie ad alto traffico sono due o tre volte superiori a quelle delle strade a medio
traffico.
Le strade residenziali e quelle ad alto traffico presentano un inquinamento organico
confrontabile.
Nelle aree a parcheggio la concentrazione di idrocarburi è molto maggiore rispetto a quella
riscontrata nelle strade; nella fase di accensione il veicolo consuma più carburante rispetto alla
normale marcia; inoltre, durante la sosta le perdite di oli e benzine sono più frequenti (Ball et
al. 1998).
5
Papiri S. e S. Todeschini
Tabella 4 Concentrazioni medie di alcuni inquinanti nelle acque di dilavamento di diverse tipologie di strade nel
bacino di Marquette
Tipologie di
strade
Parcheggio
commerciale
Strada ad alto
traffico
Strada a medio
traffico
Strada a basso
traffico
Strada
residenziale
Fosforo
[mg/l]
Azoto
[mg/l]
Azoto
Kjeldahl
[mg/l]
BOD5
[mg/l]
PAH(*)
[µg/l]
Pirene
[ppb]
Zinco
solubile
[µg/l]
Rame
solubile
[µg/l]
0.20
1.94
1.6
10.5
75.6
12.2
64
10.7
0.31
2.95
2.5
14.9
15.2
2.37
73
11.2
0.23
1.62
1.3
11.6
11.4
1.75
44
7.3
0.14
1.17
0.9
5.8
1.7
0.27
24
7.5
0.35
2.10
1.8
13.0
1.8
0.34
27
11.8
(*) PAH : idrocarburi policiclici aromatici
Artina e Maglionico hanno condotto indagini sul lavaggio, operato dalla pioggia, degli
inquinanti accumulati sulla superficie stradale (Artina e Maglionico, 2003). Sono state
campionate le acque in ingresso a due caditoie lungo la via Emilia nel 1996 (tabella 5) e a una
caditoia lungo via Togliatti nel 2002 (tabella 6). Inoltre, si sono analizzati i sedimenti
prelevati dalla caditoia di via Togliatti (tabella 7).
Tabella 5 Concentrazioni di inquinanti rilevate in ingresso a due caditoie a Bologna (via Emilia)
Data
5/06/96
25/06/96
28/08/96
11/11/96
117
48
64
72
Tempo asciutto [h]
Cad. 1
Cad. 2
Cad. 1
Cad. 2
Cad. 1
Cad. 2
Cad. 1
Cad. 2
SS [mg/l]
1212
1304
244
212
512
1162
504
372
COD [mg/l]
809
766
489
329
327
647
443
370
-
-
0.65
1.24
9.9
10.2
0.9
3.42
Oli minerali [mg/l]
Tabella 6 Concentrazioni rilevate in ingresso a una caditoia in via Togliatti a Bologna il 26/08/02
Parametro
pH
Conducibilità a 20°C
Materiali in sospensione
COD
Nitrati
Solfati
Cloruri
TOC
Cadmio
Nichel
Piombo
Platino
Rame
Palladio
Rodio
Vanadio
Zinco
6
Unità di misura
µS/cm
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
Valore minimo
6,0
195
292
232
3,5
12,1
6,7
15,0
0,00011
0,003
0,0035
< 0,0001
0,029
< 0,0001
0,0001
0,004
0,089
Valore massimo
6,2
271
434
319
7,1
24,7
9,38
24,9
0,00051
0,005
0,0109
< 0,0001
0,045
< 0,0001
0,0001
0,005
0,122
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
Tabella 7 Sostanze presenti nel materiale depositato in una caditoia di via Togliatti a Bologna
Parametro
Nitrati
Solfati
Cloruri
TOC
Cadmio
Nichel
Piombo
Platino
Rame
Palladio
Rodio
Vanadio
Zinco
Unità di misura
mg/kg
mg/kg
mg/kg
%
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
Valore
19,9
165
8,07
6,31
0,588
31,7
283
< 0,1
122
0,2
< 0,1
23,1
612
Le determinazioni sui campioni prelevati in caditoia mostrano che le concentrazioni e le
masse di SS, COD, oli minerali e metalli pesanti sono molto consistenti nelle caditoie e che
esiste una buona correlazione tra tempo secco antecedente l’evento meteorico e solidi in
sospensione.
La tabella 8 illustra i primi risultati di un indagine tesa alla caratterizzazione qualitativa delle
acque meteoriche dilavanti un’area di pertinenza dell’autostrada Brescia Piacenza (A21). Il
sito sperimentale è localizzato presso la barriera a pedaggio di Cremona ed è interessato da un
flusso veicolare medio di circa 13.000 unità al giorno. I mezzi in transito sono in prevalenza
leggeri (68% dei totali). L’area indagata, di circa 2.560 m2, è costituita dalla sede stradale
antistante la barriera a pedaggio e da un parcheggio.
Le concentrazioni dei parametri inquinanti presentano un campo di variabilità abbastanza
ampio, in analogia a quanto riscontrato da Legret e Pagotto su un tratto dell’autostrada
francese Loire Atlantique (A11) (Legret e Pagotto, 1999).
Le concentrazioni di cloruri sono più consistenti in inverno quando il sale viene sparso per
evitare la formazione del ghiaccio.
BOD5, COD, azoto e fosforo hanno concentrazioni piuttosto contenute; ciò è spiegabile con il
fatto che l’area è soggetta a frequenti operazioni di pulizia per la presenza della sede della
Società che gestisce l’autostrada. Le concentrazioni di metalli pesanti sono abbastanza
elevate, perché gli usuali mezzi di pulizia del manto stradale presentano una bassa efficacia di
rimozione delle particelle più fini alle quali è associata la maggior parte dei metalli pesanti.
7
Papiri S. e S. Todeschini
Tabella 8 Concentrazioni di inquinanti nelle acque di dilavamento del sito sperimentale di Cremona
Parametro
Cloruri
Solfati
Alluminio
Azoto nitrico
Azoto nitroso
Azoto ammoniacale
Azoto totale
BOD5
COD
Idrocarburi
Ferro
Rame
Zinco
Fosforo totale
Solidi sospesi
Cromo (somma)
Nichel
Piombo
Saggio tossicità Daphnia Magna
Parametro
Cloruri
Solfati
Alluminio
Azoto nitrico
Azoto nitroso
Azoto ammoniacale
Azoto totale
BOD5
COD
Idrocarburi
Ferro
Rame
Zinco
Fosforo totale
Solidi sospesi
Cromo (somma)
Nichel
Piombo
Saggio tossicità Daphnia Magna
26/02
10/03
12/03
24/03
19/04
05/05
213
5
0,36
0,11
0,8
1,3
13
41
0,14
77
0,06
22
15
-
1,07
7
0,3
0,08
0,52
1
41
122
0,3
225
<0,03
51
37
-
177
6
0,9
0,06
1,3
2
13
40
0,52
950
0,06
52
48
-
56
5
<0,9
0,1
0,89
1
15
50
0,45
69
0,06
44
22
-
46
4
178
0,6
0,02
0,33
1
7
17
<0,05
171
41
<0,03
4
<10
<10
12
-
18
3
0,38
0,05
0,03
<1
5
15
<0,05
657
252
65
<0,03
26
<10
<10
25
80
24/05
22/06
27/07
15/09
27/10
30/12
15
4
0,45
0,07
0,03
0,6
9
27
11
4
338
<1
0,36
0,58
1
12
40
4
2
16
0,7
0,06
1,6
2
7
18
<0,05
69
613
258
<0,03
22
<10
<10
20
100
7
4
340
0,3
0,07
0,74
1
10
33
<0,05
570
270
170
<0,03
22
<10
<10
16
73
5
3
610
0,5
0,07
0,78
1
10
32
<0,05
455
310,6
115
<0,03
87
<10
<10
51
100
43
3
443
0,7
0,11
1,11
2
3
10
<0,05
1,052
213
72
0,07
32
<10
<10
<10
40
<0,05
<0,05
664
350
3,750
<0,03
30
<10
<10
51
100
1,067
398
620
<0,03
56
<10
<10
<10
-
Unità di misura
mg/l Clmg/l SO4-µg/l Al
mg/l N
mg/l N
mg/l N
mg/l N
mg/l O2
mg/l O2
mg/l
µg/l Fe
µg/l Cu
µg/l Zn
mg/l P
mg/l
µg/l Cr
µg/l Ni
µg/l Pb
% immobili dopo 24h
Unità di misura
mg/l Clmg/l SO4-µg/l Al
mg/l N
mg/l N
mg/l N
mg/l N
mg/l O2
mg/l O2
mg/l
µg/l Fe
µg/l Cu
µg/l Zn
mg/l P
mg/l
µg/l Cr
µg/l Ni
µg/l Pb
% immobili dopo 24h
Controllo delle acque di dilavamento di infrastrutture viarie
Il controllo delle acque meteoriche di dilavamento di infrastrutture viarie può essere
conseguito sia mediante interventi non strutturali, sia attraverso interventi strutturali.
Gli interventi non strutturali trovano impiego in zona urbana e nelle pertinenze stradali e
consistono nell’attuazione di protocolli di manutenzione delle pavimentazioni e delle caditoie
stradali atti ad asportare le polveri e i depositi. Tali interventi consentono di conseguire
differenti efficienze di abbattimento degli inquinanti, in funzione della frequenza e dei mezzi
impiegati per la pulizia.
Gli interventi strutturali, proposti in letteratura e, in parte, già impiegati sia in ambiente
urbano, sia in quello extraurbano, sono molteplici; tra essi si annoverano:
8
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
- scaricatori di piena abbinati a capacità di invaso;
- impianti di grigliatura, sedimentazione e separazione di oli e grassi;
- filtri a sabbia;
- bacini di detenzione;
- sistemi di filtrazione e biofiltrazione;
- sistemi di infiltrazione;
- sistemi di affinamento: fitodepurazione e lagunaggio.
Tali sistemi si avvalgono di processi fisici, chimici e biologici per abbattere i contaminanti; in
particolare, operano mediante sedimentazione, flottazione, filtrazione, adsorbimento e
trasformazioni biologiche.
La memoria presenta ora una rassegna tipologica dei sistemi di controllo appena elencati; in
particolare descrive il loro funzionamento e indaga la loro efficacia nella rimozione degli
inquinanti.
Scaricatori di piena abbinati a capacità di invaso
Gli invasi costituiscono uno dei mezzi più usati per il controllo quali-quantitativo delle acque
meteoriche; assicurano un’efficace protezione ambientale dal momento che trattengono e
escludono dallo scarico una notevole percentuale di inquinanti veicolati dalle acque
meteoriche. Gli invasi possono essere realizzati in funzione degli eventi meteorici massimi in
modo da ridurre il pericolo di incontrollati allagamenti (vasche volano o di laminazione),
oppure al fine di accogliere e trattenere le acque di prima pioggia (vasche di prima pioggia).
Le figure 2.a e 2.b illustrano gli schemi di rete unitaria e separata che prevedono sia vasca di
prima pioggia sia vasca di laminazione.
Figura 2.a Schemi di reti unitarie con vasca di prima pioggia e vasca volano in linea e fuori linea
[Sistemi di Fognatura CSDU, Hoepli].
9
Papiri S. e S. Todeschini
Figura 2.b Schemi di reti separate con vasca di prima pioggia e vasca volano in linea e fuori linea
[Sistemi di Fognatura CSDU, Hoepli].
Impianti di grigliatura, sedimentazione e separazione di oli e grassi
L’inquinamento delle acque dilavanti aree di rifornimento carburante, autorimesse, parcheggi
asfaltati, aree di caselli a pedaggio è principalmente dovuto a materiali grossolani, oli minerali
e grassi. Di norma, l’impianto di trattamento è costituito da un dissabbiatore (una vasca per la
sedimentazione dei solidi grossolani: sabbie e terriccio) e da un disoleatore (una vasca per la
separazione degli oli minerali e dei grassi).
Tali impianti si dividono in due classi:
- classe I: impianti che si avvalgono di filtro a coalescenza e abbattono la
concentrazione di oli minerali e idrocarburi a valori inferiori ai 5 mg/l imposti dal D.
Lgs. 258/2000 per lo scarico in acque superficiali;
- classe II: impianti che usano solo la separazione a gravità e rilasciano l’acqua con
concentrazioni di oli e idrocarburi superiori ai limiti stabiliti per lo scarico in acque
superficiali.
Nella vasca di sedimentazione il flusso dell’acqua è frenato da un tubo a T inserito
all’ingresso della vasca; il materiale pesante si deposita sul fondo. Poi, l’acqua passa nella
vasca di disoleazione ove può essere presente anche il filtro a coalescenza. Tale filtro separa
le microparticelle leggere, che non si scindono dall’acqua per semplice flottazione,
aumentando il rendimento di separazione. Infine, l’acqua trattata raggiunge un pozzetto di
raccolta e viene inviata al recapito finale.
In letteratura, non sono presenti dati certi sull’effettiva efficacia di tali sistemi, ma soltanto
dati forniti dal costruttore. L’efficacia di rimozione dei sedimenti è bassa (stimata dell’ordine
del 20-40%) perché il tempo di detenzione, in genere, è molto breve e si verificano fenomeni
di ripresa in sospensione di sedimenti depositati in precedenza. L’efficienza nella separazione
di idrocarburi è, invece, molto alta se ci si avvale di filtri a coalescenza.
In realtà, l’efficienza del sistema è connessa alla sua manutenzione; dopo ogni evento la vasca
di sedimentazione dovrebbe essere controllata e, eventualmente, pulita.
10
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
La camera di raccolta e stoccaggio degli idrocarburi è dotata di un dispositivo che segnala
quando è piena e deve essere svuotata.
Filtri a sabbia
I filtri a sabbia costituiscono un sistema di controllo qualitativo delle acque meteoriche di
dilavamento; possono essere installati “fuori linea”, per trattare solo il deflusso iniziale,
oppure “in linea”, per trattare tutto il deflusso.
Di norma, questo sistema è costituito da una zona di pretrattamento, da una vasca di
sedimentazione per eliminare i sedimenti più grossolani e catturare gli idrocarburi non
emulsionati che potrebbero occludere il mezzo filtrante, da una camera filtrante costituita da
un letto di sabbia ove avviene la rimozione di una parte dei sedimenti fini e delle sostanze
disciolte. Tale sistema abbatte i solidi sospesi mediante sedimentazione e filtrazione; il
fosforo mediante precipitazione, adsorbimento e decomposizione biologica; l’azoto organico
mediante assorbimento delle particelle di sabbia, in presenza di batteri chemioautotrofi; NH3+
e NH4+ mediante lisciviazione, in presenza di batteri nitrificanti; i metalli pesanti mediante
sedimentazione e filtrazione; gli idrocarburi mediante adsorbimento durante il passaggio
attraverso il mezzo filtrante.
L’acqua filtrata viene raccolta da un sistema di drenaggio e convogliata verso il corpo
ricettore.
Esistono diverse tipologie di filtri a sabbia e, principalmente, la distinzione è tra:
- filtri a sabbia interrati (Deleware sand filter)
- filtri a sabbia in superficie (Austin sand filter)
I filtri a sabbia interrati possono essere installati “in linea” o “fuori linea”.
Nel sistema in linea, figura 3, il deflusso entra direttamente nella vasca di sedimentazione
attraverso delle griglie, passa nella camera di filtraggio (strato di sabbia di spessore 45 cm e
strato sottostante di ghiaia di spessore 15 cm) attraverso uno sfioratore, viene convogliato a
una camera di raccolta e inviato allo scarico. Il deflusso che eccede la capacità di trattamento
del letto filtrante sfiora dalla vasca di sedimentazione direttamente nella camera di raccolta.
Nel sistema fuori linea, figura 4, l’acqua meteorica viene separata e una parte va al
pretrattamento (vasca di sedimentazione e separazione di idrocarburi), passa nella camera di
filtrazione, viene raccolta da un sistema di drenaggio, convogliata in una camera di raccolta e
inviata al ricettore.
La tabella 9 illustra alcuni risultati di studi condotti su filtri a sabbia interrati inseriti in linea.
11
Papiri S. e S. Todeschini
Figura 3 Schema di filtro a sabbia interrato installato in linea [Young, 1996]
Figura 4 Schema di filtro a sabbia interrato installato fuori linea [Young, 1996]
Tabella 9 Percentuale di inquinanti rimossi da filtri a sabbia interrati in linea [FHWA]
Studi
Bell et al., 1995
Horner et al, 1995
12
SSTOT [%]
79
< 81
TP [%]
65
43-60
Metalli [%]
25-91
22-66
Commenti
Rimozione di oli minerali e grassi > 80%
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
I filtri a sabbia in superficie vengono installati in configurazione “fuori linea” e trattano
esclusivamente il deflusso di prima pioggia. Tale sistema è formato da una camera di by-pass
per proteggere il sistema da deflussi troppo grandi, da una camera di sedimentazione che
provvede al pretrattamento e da una camera di filtrazione formata da un letto di sabbia. Il
deflusso, una volta passato attraverso il letto filtrante, viene raccolto da un sistema di
drenaggio, formato da uno strato di ghiaia e tubazioni, e convogliato allo scarico (figura 5).
Figura 5 Schema di un filtro a sabbia in superficie [FHWA]
La tabella 10 mostra i risultati di indagini tese alla valutazione dell’efficacia di rimozione di
inquinanti dei filtri a sabbia in superficie.
Tabella 10 Percentuale di inquinanti rimossi da filtri a sabbia in superficie [FHWA]
Studi
City of Austin 1 (1990)
City of Austin 2 (1990)
City of Austin (1990)
Welborn and Veeenhuis (1987)
SSTOT
[%]
75
92
87
78
TP
[%]
59
80
61
27
TN
[%]
44
71
32
27
Metalli
[%]
34-82
84-91
60-81
33-60
Commenti
Alta rimozione di Pb e Zn, bassa di Cu
I filtri a sabbia richiedono un’accurata e regolare manutenzione per garantire un efficace
trattamento delle acque meteoriche di dilavamento. E’ necessario che l’impianto venga
controllato a seguito di ogni evento meteorico consistente e, comunque, ogni 3 mesi per
verificare che la conducibilità idraulica del mezzo filtrante sia ancora buona. In caso
contrario, si interviene rimuovendo lo strato di materiale che si deposita sullo strato
superficiale del letto. Quando il letto risulta completamente intasato è necessaria la sua
sostituzione con materiale nuovo; questa operazione è molto onerosa in quanto il materiale
intasato costituisce un rifiuto tossico.
13
Papiri S. e S. Todeschini
In sintesi, gli elevati costi di realizzazione, la facilità di intasamento superficiale del mezzo
filtrante e la necessità di frequente e accurata manutenzione costituiscono i principali limiti di
tali sistemi di controllo.
Bacini di detenzione
I bacini di detenzione (wet lands) sono sistemi costituiti da vasche interrate, bacini artificiali o
avvallamenti realizzati con terreno filtrante precostituito e inerbito con una ricca vegetazione;
al di sotto del terreno filtrante un sistema di drenaggio convoglia le acque filtrate al recapito
finale (figura 6).
Figura 6 Schema di bacino di detenzione [ridisegnato FHWA]
I bacini di detenzione possono servire aree molto estese, fino a 20 ha e vengono dimensionati
per invasare volumi di deflusso connessi a eventi meteorici di durata 48-72 ore e tempo di
ritorno 10 anni.
Tali sistemi attuano un controllo sia idraulico quantitativo: invasano provvisoriamente i
volumi idrici connessi al dilavamento superficiale e li restituiscono al ricettore finale con una
portata ridotta, sia ambientale qualitativo: i processi di sedimentazione e di infiltrazione
abbattono i solidi sedimentabili, non sedimentabili e i metalli pesanti, mentre processi chimici
e biologici riducono i nutrienti e le sostanze solubili.
La tabella 11 riporta i risultati di una serie di monitoraggi su una wet land in Virginia, USA
(FHWA).
Tabella 11 Percentuale di rimozione degli inquinanti in un bacino di detenzione in Virginia (USA)
Inquinanti
Sedimenti
Fosforo totale
Azoto totale
Zinco
Piombo
% di rimozione degli inquinanti
Range
32-91
12-91
6-85
13-96
23-95
media
74
49
34
59
69
L’accumulo di sedimenti sul fondo del bacino riduce la capacità d’invaso e rende l’ambiente
poco salubre; pertanto, i detriti andrebbero rimossi almeno due volte all’anno.
14
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
Sistemi di filtrazione e biofiltrazione
I principali sistemi di filtrazione e biofiltrazione sono i filtri a strisce vegetali e i canali erbosi.
Tali sistemi trovano impiego nei terrapieni contigui alla sede stradale o nella zona dello
spartitraffico.
I filtri a strisce vegetali vengono impiegati per servire superfici poco estese lungo autostrade,
ai lati di aree a parcheggio o di caselli a pedaggio. In particolare, il Washington State
Department of Transportation suggerisce di utilizzare il sistema di filtro a strisce vegetali per
il trattamento delle acque meteoriche provenienti da strade con al massimo 2 corsie per senso
di marcia e con un traffico medio giornaliero che non superi i 30.000 veicoli. Tale sistema
risulta facilmente intasabile; pertanto, necessita di una manutenzione frequente della copertura
vegetale tagliando o, comunque, evitando la crescita di piante parassite.
La vita utile del filtro a strisce vegetali è connessa ai carichi inquinanti presenti nelle acque di
dilavamento e alla manutenzione e può raggiungere 7-10 anni.
Uno schema di sistema con filtri a strisce vegetali è illustrato in figura 7.
Figura 7 Schema del sistema con filtri a strisce vegetali [Indiana Country Conservation District]
I canali erbosi sono progettati per una duplice funzione: allontanare e trasportare le acque
meteoriche; provvedere a un controllo qualitativo del deflusso.
Il sistema “grass channel” consiste in un canale poco profondo a sezione trapezia con
inclinazione delle sponde 3:1, ricoperto da fitta vegetazione. Esso consegue l’abbattimento
degli inquinanti mediante filtrazione attraverso la copertura vegetale e infiltrazione nel suolo.
I canali erbosi arrivano fino a una lunghezza di 60 m; la larghezza varia da 0,6 a 3 m.
Vengono dimensionati per filtrare, con un battente di 10-15 cm, la pioggia correlata a eventi
con tempo di ritorno 6 mesi e per raccogliere deflussi connessi a eventi con tempo di ritorno
10 anni.
Il sistema “dry swale” (depressione artificiale secca) provvede al controllo qualitativo
essenzialmente mediante infiltrazione nel suolo. Il suolo deve possedere un’alta permeabilità
per garantire l’infiltrazione del volume immagazzinato in un tempo ragionevole, dell’ordine
di un giorno.
Il sistema “wet swale” (depressione artificiale umida) utilizza processi di sedimentazione e
l’assorbimento vegetale per trattare le acque. In tale sistema permane sempre un certo livello
15
Papiri S. e S. Todeschini
d’acqua per avere il terreno sul fondo del canale in condizione satura e garantire lo sviluppo
delle piante acquatiche.
Nella figura 8 sono rappresentati i tre tipi di canale.
Figura 8 Sezioni dei sistemi “grass channel”, “dry swale”, “wet swale” [FHWA]
I tre sistemi di canali possono servire piccole aree impermeabili, al massimo 2 ha. Sovente, la
scelta è influenzata dalla permeabilità dell’area in esame: “grass channel ” e “dry swale”
richiedono un suolo ad alta permeabilità con capacità di infiltrazione > 7 mm/h; “wet swale”,
al contrario, necessita di un suolo poco permeabile.
La tabella 12 riporta le percentuali di rimozione di alcuni inquinanti mediante le tre tipologie
di canale erboso (Barret et al., 1999).
Tabella 12 Percentuale di inquinanti rimossi dai tre tipi di canale
Tipo di “swale”
grass
dry
wet
16
TSS %
70
80-90
80-90
TP %
30
35
20
TN %
25
40
30
Metalli %
65-90
80-90
40-70
Idrocarburi %
50-65
45-60
30-40
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
La manutenzione di un canale erboso consiste nel rimuovere i sedimenti che si depositano, nel
tagliare periodicamente l’erba, mantenendo l’altezza dello stelo almeno pari al livello del pelo
libero della corrente, e nel rinfoltire le zone prive di vegetazione.
Sistemi di infiltrazione
I sistemi di infiltrazione nel suolo: trincee drenanti e bacini di infiltrazione, costituiscono
sistemi di controllo sia ambientale, sia idraulico e risultano efficaci in terreni a elevata
permeabilità e con falda lontana dal piano campagna.
Le trincee drenanti sono trincee riempite con aggregato inerte e rivestite con uno strato di
geotessile (figura 9). Esse sono costituite da uno strato superficiale, un filtro di geotessuto,
una struttura serbatoio, uno strato di sabbia e un filtro in geotessile laterale. Lo strato
superficiale, dello spessore di 150-300 mm, è costituito da pietrisco di pezzatura 20-30 mm e
ha il compito di trattenere i sedimenti più grossolani. La struttura serbatoio è costituita da
ghiaia di pezzatura 40-75 mm. Lo strato di sabbia, di spessore 150-300 mm, ha lo scopo di
trattenere i metalli pesanti: in particolare, zinco e piombo. Il geotessile garantisce un effetto di
filtrazione e previene l’intasamento della trincea.
Figura 9 Schema di una trincea drenante [ridisegnato da Scheuler, 1987, FHWA]
La tabella 13 mostra le percentuali di rimozione di alcuni inquinanti conseguite mediante
l’impiego di trincee drenanti a Washington (Scheuler, 1987, FHWA).
Tabella 13 Percentuali di rimozione di inquinanti mediante trincea drenante
Inquinanti
% di rimozione
Sedimenti
Fosforo totale
Azoto totale
Metalli pesanti
BOD
Batteri
90
60
60
80
80
90
Gli interventi di manutenzione ordinaria delle trincee drenanti consistono nella rimozione di
materiali grossolani, detriti e sporcizia dallo strato superficiale. Qualora si intasino lo strato
drenante o quello sabbioso, lo strato superficiale e il geotessile vengono asportati per
17
Papiri S. e S. Todeschini
consentire la sostituzione del materiale intasato con quello nuovo. Tale operazione è piuttosto
onerosa.
I bacini di infiltrazione sono invasi artificiali di profondità 0,3-0,6 m che immagazzinano
temporaneamente le acque meteoriche. Tali bacini si impiegano per il drenaggio di aree estese
fino a 12 ha e possono prevedere inserimento “in linea” o “fuori linea”.
Laddove il carico di traffico è elevato e le acque di dilavamento sono cariche di inquinanti, si
rende necessario adottare un sistema di pretrattamento con vasca di prima pioggia e impianto
separatore di oli. La figura 10 illustra un bacino di infiltrazione combinato a un impianto
disoleatore.
Figura 10 Bacino di infiltrazione combinato con impianto disoleatore [Sauli, 2000]
I bacini di infiltrazione vengono realizzati su terreni a elevata permeabilità, almeno 13 mm/h e
sono dimensionati per infiltrare piogge con tempo di ritorno 10 anni entro 48-72 ore.
La tabella 14 illustra i risultati di uno studio condotto a Washington e finalizzato alla
valutazione dell’efficacia nell’abbattimento degli inquinanti mediante bacini di infiltrazione
(Schueler, 1987, FHWA).
Tabella 14 Percentuali di rimozione di inquinanti mediante bacino di infiltrazione
Inquinanti
% di rimozione
Sedimenti
Fosforo totale
Azoto totale
Metalli pesanti
BOD
Batteri
75-90
50-70
45-65
85-90
70-80
75-90
La sedimentazione del particolato provoca l’intasamento degli strati superiori di terreno
riducendo la capacità filtrante di tale sistema; pertanto, è necessaria una frequente
manutenzione per garantire una buona capacità di infiltrazione.
Sistemi di affinamento: fitodepurazione e lagunaggio
I sistemi di fitodepurazione prevedono l’impiego di piante acquatiche, le macrofite, per
biodepurare le acque di dilavamento raccolte in bacini. Tali sistemi possono essere impiegati
sia come trattamenti secondari, sia come trattamenti terziari a valle di impianti di depurazione
convenzionali.
I meccanismi biologici di rimozione si sviluppano a livello degli apparati radicali e rizomatosi
delle piante acquatiche che possono essere emergenti, sommerse o galleggianti. La capacità di
18
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
assorbimento dei metalli pesanti per diverse tipologie di essenza sono illustrate in tabella 15
(Cera e Di Maggio, 2000).
Tabella 15 Capacità di assorbimento dei metalli pesanti per diverse essenze
Tipo di essenza
Typha Agustifolia
Typha Latifolia
Giunchi canne
Phragmitee comunis
Juncus roemerianus
Erbe
Phararis arudinacee
Spertina altemiflora
Spertina e Phararis
Altre specie
Jiustica americana
Baticomia pacifica
Elcomia
Carex stricta
Selrpus lacustre
Cd
[kg/ha]
0,003
Cr
[kg/ha]
Cu
[kg/ha]
Fe
[kg/ha]
Mn
[kg/ha]
Ni
[kg/ha]
0,008
0,01
0,008
0,36
15,80
11,22
13,66
0,026
0,188
41,2
7,44
Pb
[kg/ha]
Zn
[kg/ha]
P
[kg/ha]
N
[kg/ha]
0,027
0,629
0,8
90
30
230
180
0,068
1,658
40
20
800
1200
43
6
430
1200
297
2
67
20
50
160
0,25
5,8
0,0004
0,0086
0,23
0,14
0,02
0,023
0,55
1
13,44
0,062
0,016
24
30,2
103,4
26,2
2
20,2
26,36
40,32
0,33
0,067
0,058
0,5
0,44
4,2
0,56
2,68
1,714
1,68
La depurazione mediante lagunaggio sfrutta i meccanismi di sedimentazione, filtrazione,
assorbimento, degradazione aerobica e anaerobica delle sostanze inquinanti. I bacini sono
colonizzati da una grande varietà di organismi viventi (batteri, alghe, zooplancton, piante
acquatiche) che garantiscono una buona efficienza depurativa.
L’efficienza depurativa di uno stagno biologico è strettamente legata al tempo di permanenza
del deflusso nei letti preposti ai trattamenti di lagunaggio.
Scelta del sistema di controllo
La scelta del sistema di controllo più idoneo per la specifica realtà in esame dovrebbe
prevedere due fasi procedurali: un’analisi oggettiva in cui si individua un insieme di possibili
interventi di controllo e un’analisi multiobiettivo tramite la quale si seleziona il sistema più
idoneo. In particolare, con l’analisi oggettiva si indagano le caratteristiche fisiche,
geolitologiche e geomorfologiche dell’area; si determinano le caratteristiche fisiche
dell’infrastruttura viaria; si valutano i carichi inquinanti; si individuano gli obiettivi di
controllo da conseguire; si individuano i possibili interventi di controllo. Mediante l’analisi
multiobiettivo si valutano i costi e i benefici connessi ai possibili sistemi di controllo; si
prendono in considerazione l’impatto paesaggistico e quello ambientale; si stimano i rischi di
sversamenti accidentali di liquidi inquinanti.
L’analisi costi-benefici valuta i costi di realizzazione, di esercizio, di manutenzione e i
benefici del sistema nella rimozione di inquinanti.
La valutazione paesaggistica e ambientale considera gli aspetti benefici dell’opera (gradevole
elemento paesaggistico, habitat per ecosistemi acquatici) e quelli negativi (sottrazione di
spazio, cattivi odori, rischi di esondazione).
Il rischio di sversamenti accidentali di liquido inquinante si valuta in funzione della
probabilità e della gravità dell’evento (R = p G, dove R: rischio; p: probabilità di
accadimento; G: gravità). La probabilità di accadimento si evince dalle serie storiche
osservate. La gravità si stabilisce dalla rilevanza, dalla vulnerabilità e dalla sensibilità del sito
a rischio.
19
Papiri S. e S. Todeschini
La grande variabilità delle situazioni e la molteplicità dei sistemi di controllo proposti in
letteratura rendono estremamente difficile una sintesi sulla necessità del controllo e sulla
scelta della tipologia più idonea; sembrano comunque ragionevoli le considerazioni che
seguono.
E’ impensabile intervenire su “tutte” le acque di dilavamento dell’intera rete nazionale, in
quanto ciò comporterebbe costi insostenibili.
Sistemi di controllo dovrebbero essere attuati:
- in tutte le autostrade e strade extraurbane principali ad alto e medio traffico di nuova
realizzazione o esistenti assoggettate a interventi di ristrutturazione;
- nelle tratte di autostrade e strade extraurbane principali ad alto traffico esistenti, in
presenza di ambiti territoriali di particolare pregio ambientale (habitat di pregio, riserve
naturali, risorgive) o acquiferi pregiati e vulnerabili (falde idriche, pozzi e sorgenti di uso
idropotabile);
- in tutte le nuove infrastrutture viarie urbane ad alto o medio traffico o esistenti
assoggettate a interventi di ristrutturazione.
La soluzione più idonea per le situazioni più critiche extraurbane, rappresentate da strade ad
alto traffico (autostrade e strade extraurbane principali) e relative aree di pertinenza
posizionate in aree sensibili, sembra essere quella di una rete di drenaggio delle acque di
dilavamento con vasche di 1a pioggia dimensionate sulla base di 50 m3/haimp e successivo
trattamento; le acque stoccate devono essere sottoposte a un trattamento di dissabbiatura
/sedimentazione e disoleatura con filtri a coalescenza e a un affinamento del trattamento, ad
esempio mediante fitodepurazione.
Per le strade extraurbane ad alto traffico posizionate in aree non sensibili e le strade
extraurbane a medio traffico, invece, le possibili soluzioni di intervento sono molteplici.
Per le strade a basso traffico, si ritiene che le acque meteoriche di dilavamento della
piattaforma stradale non richiedano alcun trattamento in quanto caratterizzate da una
concentrazione media di inquinanti sufficientemente bassa.
In ambiente urbano il controllo delle acque meteoriche di dilavamento dovrebbe avvalersi di
interventi sia non strutturali, sia strutturali. L’impiego di scaricatori di piena abbinati a idonee
capacità di invaso è comunque in grado di garantire un’efficace protezione ambientale.
Conclusioni
Le acque meteoriche di dilavamento di strade urbane ed extraurbane, nonché delle loro aree di
pertinenza, sono molto contaminate e, in assenza di interventi di mitigazione, producono un
impatto molto negativo sulla qualità del ricettore. Pertanto, la progettazione stradale deve
prevedere infrastrutture idrauliche e manufatti atti sia alla difesa idraulica del corpo stradale,
sia alla tutela dell’ambiente e delle risorse idriche.
A tal proposito, va sottolineata la necessità di aggiornamenti normativi in merito ai presidi di
intercettazione e controllo qualitativo delle acque di dilavamento stradale. In particolare,
devono essere individuati i valori di soglia dei volumi di traffico oltre i quali occorre
intervenire con specifici sistemi di controllo; deve essere precisata la gamma di tali impianti
in funzione della tipologia di strada o area di pertinenza; deve essere condotto il censimento
delle aree sensibili.
La scelta del sistema di controllo più idoneo a una specifica realtà deve seguire un percorso
logico basato su due fasi procedurali: un’analisi oggettiva riguardante l’opportunità di
intervento, la localizzazione dell’opera, la compatibilità con il territorio, l’efficienza nella
rimozione degli inquinanti, gli aspetti gestionali e un’analisi multiobiettivo che sviluppi
20
Acque di dilavamento di infrastrutture viarie
un’analisi costi-benefici, valuti l’impatto paesaggistico-ambientale e il rischio di sversamenti
accidentali di liquidi inquinanti.
Qualsiasi sistema di controllo si scelga per mitigare l’impatto delle acque di dilavamento di
un sito, è necessario effettuare frequenti operazioni di ispezione e di manutenzione al fine di
garantire nel tempo una buona efficienza nella rimozione degli inquinanti.
Bibliografia
AA.VV. (1997) – Sistemi di fognatura – Manuale di Progettazione – CSDU, Hoepli, Milano.
Artina S. e Maglionico M. (2003): Esperienze sperimentali per lo studio e il controllo delle acque di
prima pioggia nella città di Bologna. Proceedings of Acque di Prima Pioggia: Esperienze sul
Territorio e Normativa, Genova, Italy, 21 November 2003.
Ball J.E., Jenks R. e Ausborg D. (1998). An assessment of availability of pollutant constituents on
road surfaces. The Science of the Total Environment, 209, 243-254.
Bannerman R. (1999). Storm water pollution source areas isolated in Marquette, Michigan. Watershed
Protection Techniques. 3(1). Pp. 609-612.
Barret M., Malina J.F., Charbenau J. (1999). Characterisation of highway runoff of the Austin Texas
area. Technical report of Centre of Research in Water Resources, 263.
Cera L., Di Maggio P. (2000). Il calcolo dell’inquinamento delle acque. Le Strade, 12/2000.
Decreto legislativo del 30/04/1992 “Nuovo Codice della Strada” come modificato e integrato dal
Decreto Legge 27/06/2003, n. 151 “Modifiche ed Integrazioni al Codice della Strada”.
Decreto legislativo del 05/11/2001 “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”
Deletic A.B. e Mahsimivic C.T. (1998). Evaluation of water quality factors in storm runoff from paved
areas. Journal of Environmental Engineering, 124(9), 869-879.
Ellis J.B. e Revitt D.M. (1982). Incidence of heavy metals in street surface sediments: solubility and
grainsize studies. Water Air Soil Pollution, 17, 87-100.
Federal Highway Administration U.S. FHWA. (1996). Evaluation of highway water quality.
Department of Transportation.
Federal Highway Administration U.S. FHWA. (1999). Stormwater best management practices in an
ultra-urban setting: selection and monitoring. Department of Transportation.
Hamilton R.S., e Harrison R.M. (1991). Highway Pollution, Elsevier Science Publishing Company
Inc., New York.
Irish L.B., Jr., Barrett M.E., Malina J.F., Jr., e Charbeneau R.J. (1998). Use of regression models for
analyziong highway storm-water loads. Journal of Environmental Engineering, 124(10), 987-993.
Legret M. e Pagotto C. (1999). Evaluation of pollutant loadings in the runoff waters from a major rural
highway. The Science of the total Environment, 235, 143-150.
Lygren E., Gjessing E. e Berglind L. (1984). Pollution transport from a highway. The Science of the
Total Environment, 33, 147-159.
Muschack W. (1990). Pollution of street run-off by traffic and local conditions. The Science of the
Total Environment, 93, 419-431.
Riganti V., Lombardi A., Conio O., Bonfiglioli O., Applicazione della tecnica ICP-MS all’analisi di
metalli pesanti in campioni di acque piovane, Rivista di Merceologia, CLUEB, 1997, 36 (IV), pp.
201-216.
Sansalone J. J., Koran J.M., Smithson J.A. e Buchberger S.G. (1998). Particle characteristics of urban
roadway solids transported during rain events. Journal of Environmental Engineering, 124(5), 427440.
Sansalone J.J., Calomino F., Singh V. e Zheng T. (2002): In situ storm water eco-treatment and
recharge through Infiltration: quality and quantity attenuation. Proceedings of 2nd International
Conference New Trends in Water and Environmental Engineering for Safety and Life: Ecocompatible Solutions for Aquatic Environments, Capri, Italy, 24-28 June 2002.
Sartor J.D. e Boyd G.B. and Agardy F.J. (1974). Water pollution aspects of street surface
contaminants. Journal of Water Pollution Control Federation, 46(3), 458-667.
21
Papiri S. e S. Todeschini
Sauli G. (2000). Presidi idraulici e vasche di sicurezza stradali. Le Strade, 12/2000.
Tong S. (1990). Roadside dusts and soils contamination in Cincinnati, Ohio, USA. Journal of
Environmental Management, 14(1), 107-113.
Vaze J. e Chiew F.H.S. (2002). Experimental study of pollutant accumulation on an urban road
surface. Urban Water, 4, 379-389.
Young P. (1996) Evaluation and management of highway runoff water quality. Federal Highway
Administration.
22
Fly UP