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ARPA FVG - Laboratorio di Udine
Definizione dei valori di fondo nei terreni del SIN della laguna di Marano e Grado 27 giugno 2013 Dr. A. Felluga ARPA FVG - Laboratorio di Udine
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del suolo, del sottosuolo e/o delle acque superficiali e sotterranee
SIN: sito di interesse nazionale, aree contaminate molto estese classificate più pericolose dallo Stato Italiano e che necessitano di interventi di bonifica del suolo, del sottosuolo e/o delle acque superficiali e sotterranee per evitate danni ambientali e sanitari. I SIN sono stati definiti dal decreto legislativo 22/97 (decreto Ronchi) e nel decreto ministeriale 471/99 e ripresi dal decreto 152/2006 che stabilisce che essi sono individuabili in relazione alle caratteristiche del sito, alla quantità e pericolosità degli inquinanti presenti, al rilievo dell'impatto sull'ambiente circostante in termini sanitari e ecologici nonché di pregiudizio per i beni culturali e ambientali. 27 giugno 2013
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Determinazione dei valori di fondo
Campionamento Analisi dei campioni Raccolta risultati e documentazione Elaborazione dati Verifica normalità e/o normalizzazione Outliers detection Q-Q plot per la ricerca della funzione di frequenza Istogrammi e best-fitting Calcolo dei percentili Scelta del percentile limite dei «valori di fondo» 27 giugno 2013
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1. Campionamento 27 giugno 2013
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1. Campionamento 27 giugno 2013
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1. Campionamento 27 giugno 2013
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2. Analisi dei campioni Preparazione: essiccazione, disgregazione, setacciatura 2mm macinazione fine Estrazione: attacco acido in microonde (inorganici) ASE con CH2Cl2 (organici) Analisi: ICP-MS, ICP-AES (inorganici) GC-MS (organici) 27 giugno 2013
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3. Raccolta risultati e documentazione
N° campioni raccolti: 89 N° parametri analizzati: 15 metalli 22 fitofarmaci 18 IPA su 11 campioni PCB totali 3580 parametri 27 giugno 2013
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3. Raccolta risultati e documentazione
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3. Raccolta risultati e documentazione
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3. Raccolta risultati e documentazione
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3. Raccolta risultati e documentazione
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Determinazione dei valori di fondo
Campionamento Analisi dei campioni Raccolta risultati e documentazione Elaborazione dati Verifica normalità e/o normalizzazione Outliers detection Q-Q plot per la ricerca della funzione di frequenza Istogrammi e best-fitting Calcolo dei percentili Scelta del percentile limite dei «valori di fondo» 27 giugno 2013
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4. Verifica normalità/normalizzazione
Test di normalità: Shapiro-Wilk D’Agostino Shapiro-Wilk, D’Agostino Carta di probabilità Presenza di più popolazioni Correlazione R2>95% 27 giugno 2013
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4. Verifica normalità/normalizzazione
Popolazioni: I parametri metalli e il DDT e derivati hanno mostrato la presenza di un’unica popolazione omogenea Solo i parametri Arsenico, Cobalto e Piombo hanno mostrato una distribuzione normale Tutti gli altri metalli e DDT e derivati hanno mostrato Una distribuzione lognormale. Pertanto i test sono stati Condotti sui dati normalizzati mediante logaritmo naturale 27 giugno 2013
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5. Outliers detection Test di Rosner (Rosner B., 1975 e 1983):
Valuta la distanza dei dati dalla media del campione Sono stati trovati ed eliminati 1 outlier per il Piombo 2 outliers per lo Stagno 3 outliers per DDT e derivati 0 per tutti gli altri parametri 27 giugno 2013
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6. Q-Q plots Esempio: Rame VL: 120 mg/Kg Log normale 27 giugno 2013
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7. Istogrammi e best-fitting
Esempio: Rame VL: 120 mg/Kg Minimizzazione dell’errore 𝑓 𝑥 = 1 2𝜋 𝑥𝛽 𝑒 − 𝑙𝑛𝑥−𝛼 𝛽 2 𝑒 2 =min Variando e Con un algoritmo iterativo e 27 giugno 2013
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8. Calcolo dei percentili
Esempio: Rame VL: 120 mg/Kg 𝑓 𝑥 = 1 2𝜋 𝑥𝛽 𝑒 − 𝑙𝑛𝑥−𝛼 𝛽 2 Stabilita la funzione della frequenza Si calcola la funzione di distribuzione 𝐹 𝑥≤𝑄 = −∞ 𝑄 𝑓 𝑥 𝑑𝑥 fornisce la probabilità che un valore Sia inferiore a Q Il valore Q e la sua probabilità espressa in percentuale si chiama Percentile (o quantile) e si esprime Q50%, Q95%, ecc 27 giugno 2013
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8. Calcolo dei percentili
Il significato applicativo del percentile è, per esempio Q95% valore al di sotto del quale finisce il 95% dei risultati Un percentile (95° o 98°) viene scelto come limite ai valori di fondo Ovvero come nuovo limite di legge VL Esempio: Vanadio VL = 90 mg/Kg Q95% = 153 mg/Kg Nuovo VL Q95% 27 giugno 2013
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8. Calcolo dei percentili
Tabella statistica base e percentili 27 giugno 2013
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9. Scelta del percentile soglia
Il percentile costituisce il nuovo limite dei «valori di fondo», ossia Il nuovo limite di legge ISPRA suggerisce un percentile al 95%, si arriva al 98% a seconda della numerosità del dataset 27 giugno 2013
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Fitofarmaci 27 giugno 2013
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PCB IPA sono stati quantificati in solo 3 di 11 campioni
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Sintesi Unica popolazione omogenea e diffusa
Definizione dei percentili per Sb, As, Co, Cr, Ni, Pb, Cu, Zn, Cd, Hg, Se e Zn Solo Be, Sn e V hanno valori di fondo Superiori al VL col.A AllV TitV, parte IV D.Lgs. 152/06 Fitofarmaci diffusi nel 92% dei campioni, nel 22.5% si ha superamento dei VL, vi sono presenze anche di specie non normate PCB e IPA sono presenti spesso ma sempre sotto il VL 27 giugno 2013
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Conclusioni ARPA FVG ha fotografato la situazione dei suoli nel SIN.
Non si è ritenuto necessario fissare i nuovi limiti mediante valori di fondo, riservandosi di utilizzare tali risultati come misura di riferimento Per confronto con le aree agricole del SIN da caratterizzare 27 giugno 2013
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ARPA FVG – Laboratorio di Udine Dott.ssa Elena D’Andrea
Ringraziamenti ARPA FVG – Laboratorio di Udine Dott.ssa Elena D’Andrea ARPA FVG – Dipartimento di Udine Dott.ssa Erica Fogal 27 giugno 2013
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