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La consulenza ambientale in ambito di giustizia: do's and dont‘s (..partendo da un esempio pratico..) Massimo Zucchetti Politecnico di Torino, Italy MIT – Massachussets Institute of Technology Potenza, Gennaio 2012. STRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE. Le possibili fonti inquinanti a Quirra
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La consulenza ambientale in ambito di giustizia:do's and dont‘s(..partendo da un esempio pratico..)Massimo ZucchettiPolitecnico di Torino, ItalyMIT – Massachussets Institute of TechnologyPotenza, Gennaio 2012
STRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE • Le possibili fonti inquinanti a Quirra • Inquinamento da uranio impoverito • Inquinamento chimico
Elenchiamoiseguentipossibilifattoridiinquinamento al PISQ: • Inquinantichimici - tossici e/o cancerogeni - rilasciatidurante le attivitàmilitari • ContaminazionedaArsenicodavecchieminiere • ContaminazionedaUranioimpoverito • Contaminaizoneda micro- e nanoparticelledimetallipesanti • Inquinamentoelettromagneticodovutoai radar e altreapparecchiatureelettornichebelliche
Occorresottolineare come ilcontestoambientalenell’area del PISQ sia molto complesso, caratterizzatodallapresenzacontemporaneadimolte diverse sorgentidiinquinamento. E’ pertanto assai probabilecheglieffettisull’ambiente e sulla salute sianodovuti ad un effettosinergicodisovrapposizionedipiù cause.
MISURAZIONI DI URANIO CONDOTTE SU CAMPIONI PROVENIENTI DALLA SARDEGNA Le misurazioni sono state condotte su due campioni di un agnello malformato proveniente da Escalaplano, su due campioni di controllo di un agnello proveniente da Cefalonia, su campioni di sedimento e su campioni di muschio. La procedura analitica utilizzata è descritta in Wild and Steffan (1991), con modifiche di minore importanza. In breve i campioni di ossa e sedimenti sono stati mantenuti a 800°C per 12 ore per distruggere la materia organica, mentre la materie organica del campione di muschio è stata distrutta con una soluzione HNO3-HCl-HClO4●H2O. La dissoluzione totale dei campioni è avvenuto in HNO3 8M, e successivamente è stato aggiunto 232U come tracciante. Dopo separazione radiochimica dell'U sono quindi state preparate le sorgenti, contate tramite spettrometria alfa con rivelatore al Silicio.
E’ confermato che il Rapporto U234/238 tipico dell’Uranio naturale nei terreni è pari a 1, tenuto conto delle incertezze di misura. Ciò è dovuto al fatto che U234 è un prodotto di decadimento all’equilibrio di U238. Al contrario, nell’Uranio impoverito, il Rapporto U234/U238 è assai inferiore, tipicamente pari a 0.167: l’U234 non ha fatto a tempo ad arrivare all’equilibrio con la maggior quantità di U238 dovuta al processo di impoverimento. Pertanto, il Rapporto isotopico U234/U238 è un ottimo indicatore della presenza o meno di Uranio impoverito nella matrice esaminata.
Se il Rapporto U234/U238 nel terreno è dunque pari ad 1 per l’uranio naturale, il passaggio dell’Uranio nelle varie matrici trofiche (vegetali e animali) avviene preferibilmente con un aumento del Rapporto U234/238, in quanto vi è un assorbimento preferenziale di U234 nelle piante ed animali. Ciò perché U234 risulta essere lievemente più solubile di U238, più mobile a livello di reticolo cristallino. Quando U238 decade, infatti, lascia nel reticolo dei micro-danni e lascia sul posto il suo prodotto di decadimento, ovvero proprio il U234. Questo si trova in una posizione del reticolo danneggiata dal decadimento del U238 e quindi più in grado di muoversi facilmente. L’incorporazione in carcasse di animali e il passaggio in piante provoca pertanto, se si analizza l’Uranio in esse, la presenza di un Rapporto U234/U238 superiore all’unità
Se ora quindi analizziamo quanto prodotto da U-Series in Tabella 2, abbiamo che i due campioni BO6-FANGO2 e BO8-MUSCHIO2 presentano rapporto U234/238 praticamente pari all’unità (BO6) e superiori all’unità (BO8) testimoniando pertanto in quest’ultimo caso l’assorbimento selettivo del U234 come prima descritto. Si tratta pertanto di risultati compatibili con la presenza di Uranio naturale. Per quanto riguarda le analisi effettuate da U-series in Tabella 1, i due campioni di controllo, AGN-CEF-2 e AGN-CEF-3 presentano rapporti isotopici U234/U238 compatibili con la presenza di Uranio naturale. Se AGN-CEF-2 risulta inferiore all’unità, se teniamo però conto dell’incertezza statistica il dato può essere compatibile. Si noti che AGN-CEF-3 presenta elevate concentrazioni di Uranio, molto superiori alla norma, probabilmente però, trattandosi di Uranio naturale, dovute ai livelli ambientali nella zona di vita (isola di Cefalonia).
Per quanto riguarda le analisi effettuate sui due campioni provenienti da Escalaplano, AGN-MALF-1 e AGN-MALF-2, esse presentano risultati assai diversi. AGN-MALF-2 è compatibile con la presenza di Uranio naturale. AGN-MALF-1, presenta un rapporto di attività 234U/238U significativamente inferiore, anche tenuto conto dell'incertezza statistica, al rapporto di attività dell'Uranio naturale. Si tratta di un Rapporto Isotopico non compatibile con la presenza di Uranio naturale: con ogni probabilità, le ossa dell’agnello hanno visto una parziale contaminazione con Uranio impoverito, che ha spostato il Rapporto Isotopico U234/238 da valori unitari o sopra l’unità al valore attuale, 0.71 ± 0.10, che applicando una deviazione standard arriva a 0.81, e che addirittura applicandone due arriva a 0.91. Il che non permette di arrivare all’unità: si tratta di un dato statisticamente significativo di deviazione, ripetiamo, dalla presenza di uranio naturale.
Poiché il dato è singolo, si effettueranno, per rinforzare l’evidenza sperimentale, i seguenti controlli/adempimenti: • Analisi del Rapporto U234/238 nell’acqua del Comune di Escalaplano, ed in particolare nell’acqua dell’allevamento dove è stato rinvenuto l’agnello teratologico AGN-MALF-1 • Prelievi di campioni di erba e terreno dallo stesso allevamento. • Sacrificare uno o due ulteriori agnelli in allevamenti della Sardegna sud-orientale, sicuramente non sottoposti a contaminazione, per controllo. • Dato poi il successo della determinazione, una volta effettuata questa prima fase di controllo e verificata la solidità del dato, si prevede il prelievo di altri agnelli nelle zone di possibile esposizione nel PISQ: Escalaplano, Quirra, Perdasdefogu, eccetera. • L’autore personalmente deplora gli esperimenti e le prove che comportano sofferenza e morte di animali. Ci si propone però in questo caso il sacrificio, senza sofferenze, di alcuni agnelli indispensabili per le analisi.
Principali attività inquinanti chimiche al PISQ • SMALTIMENTO ARMAMENTI OBSOLETI • - Concentrazione, Combustione e detonazione all’aria aperta di esplosivi e propellenti. • - Interramento di residui di prove ed esercitazioni. • ESERCITAZIONI E TEST DI ARMAMENTI • - Detonazione di cariche esplosive • - Combustione di propellenti e di cariche di lancio • Rilasci in atmosfera di sostanze traccianti • Componenti chimiche pericolose possono essere presenti in varie parti di un armamento, o possono prodursi nei processi di detonazione-combustione. Di ogni ordigno impiegato andrebbe analizzato separatamente quantomeno il contenuto di: • - Inneschi • - Carica esplosiva • - Carica di lancio o propellente • - Sostanze traccianti e/o fumogene • - Cariche incendiarie • - Involucri e corazzature
Principali attività inquinanti chimiche al PISQ PROVE DI “INERTI” L’impiego in esercitazione di quelli che vengono definiti “inerti”, ovverosia armamenti privi della carica esplosiva, non da nessuna garanzia di sicurezza, in quanto questi ordigni posseggono comunque tutte le altre componenti (carica di lancio o propellente, traccianti, fumogeni, etc.) che li rendono tuttaltro che inerti da un punto di vista chimico; anzi, può succedere che i maggiori rischi di contaminazione chimica non vengano dagli esplosivi ma dai propellenti o dalle sostanze fumogene impiegate. PROVE DI ESPLOSIONE DI CONDUTTURE Detonazioni all’aria aperta allo scopo di testare la resistenza di condutture. Questo tipo di test solleva grandi nubi di fumi e di polveri. Per valutare il rischio associato a questi eventi occorre quindi conoscere il tipo e la quantità di esplosivo utilizzato e il contenuto eventuale delle tubazioni al momento dell’esplosione. Eventuali test di corrosione effettuati prima della deflagrazione con prodotti contenenti cloro, ad esempio, potrebbero comportare rischi di contaminazione dovuti alla creazione e alla dispersione di composti fortemente tossici come le diossine.
Risospensione di sostanze inquinanti Va menzionato con grande evidenza un fenomeno che emerge prepotentemente dall'indagine ambientale finanziata dal ministero della difesa e presentata in forma preliminare il 20 maggio scorso: il fenomeno, senz'altro da tenere in considerazione tra le potenziali forme di inquinamento, è quello della Risospensione, ovverossia il fatto che sia le esercitazioni e sperimentazioni militari che i brillamenti possono sollevare e reimmettere in atmosfera inquinanti sia di origine artificiale (prodotti dalle stesse attività militari, anche anni prima) che minerale naturale (è il caso ad esempio dell'arsenico, del piombo, dell'uranio naturale, etc. )
Armi provate al PISQ La lista di sperimentazioni e di armamenti utilizzati nelle esercitazioni al PISQ, fonte di possibile inquinamento chimico, è lunghissima: Attualmente vengono utilizzati nelle esercitazioni Razzi TOW e MILAN lanciati dagli elicotteri contro bersagli soprattutto nella zona a Monte del poligono Missili Hawk, utilizzati soprattutto in esercitazioni nella zona a mare del poligono (settore di lancio Hawk) Missili AIM-9L, utilizzati soprattutto in esercitazioni nella zona a mare del poligono Missili SPADA, utilizzati soprattutto in esercitazioni nella zona a mare del poligono Missili Stinger, utilizzati soprattutto in esercitazioni nella zona a mare del poligono Missili Skyguard, utilizzati soprattutto in esercitazioni nella zona a mare del poligono Missili Aster 30, utilizzati soprattutto in esercitazioni nella zona a mare del poligono Lancio di razzi da batterie mobili MLRS (multiple launched racket system), soprattutto in esercitazioni nella zona a mare del poligono In molte delle attività che si svolgono nella zona a mare del poligono vengono utilizzati i radiobersagliMeteor Prove motori del razzo Vega nella zona a mare del poligono, rampa di prova Avio presso torre murtas. Tiri con armi leggere soprattutto nella zona a Monte del poligono.
Nel passato sono stati utilizzati nelle esercitazioni (1): Missili terra-aria Nike Ajax, antiaerei a due stadi, a guida radar, ne sono stati sparati un centinaio tra il 1967 e la metà degli anni ’70 nella zona a mare del poligono Missili terra-terra Nike Hercules, a media gittata, a quattro stadi, ne sono stati sparati circa 400, acquistati nel 1974, l’ultimo è stato lanciato nel 2005, zona a mare del poligono. Il programma di sviluppo, sperimentazione, esercitazione dei missili Raytheon HAWK è in corso sin dal 1962, le esercitazioni continuano tuttora nella zona a mare del poligono. Sistema missilistico superficie-aria «Albatros Mk.1» sviluppato dalla Selenia nel 1972, a partire dal missile superficie-aria Raytheon «RIM-7 SeaSparrow». Sistema missilistico superficie-aria «Aspide», sviluppato tra il 1975 e il 1977 con il sistema di guida «Albatros Mk.2» sviluppato dalla Selenia. Ne sono seguiti la versione superficie-aria «Spada» nel 1983 e la versione aria-aria per i velivoli da difesa aerea «F-104 Starfighter» nel 1988. Il sistema missilistico Aspide è utilizzato ancora oggi nei programmi addestrativi denominati «Aspide/Spada», «Aspide/Skyguard», «Aspide/Albatros», «Spada», e sperimentale «Aspide 2000».
Nel passato sono stati utilizzati nelle esercitazioni (2): missili aria-aria AMRAAM, ASRAAM e IRIS-T, testati dopo il 2000 missili aria-superficie stand-off «StormShadow», testati dopo il 2000 missili aria-superficie spalleggiabili «Stinger», testati dopo il 2000 Missili antinave Tartar e Terrier sono stati lanciati la prima volta nel 1967 e vengono utilizzati ancora oggi nelle esercitazioni Missile antinave terra-mare «Sea Killer Mark 1», modello «Mk.2», della Contraves Missile antinave «Otomat» della fabbricato dalla OtoMelara e dalla Matra francese, cui segue la versione migliorata «Mk 2» a metà degli anni ‘80 Missile antinave «Marte», acquistato dalla Marina Militare a metà degli anni ’80, la versione aria-mare «Marte Mk2/A» viene lanciata da un velivolo per l’addestramento avanzato «MB-339» nel 1992
Nel passato sono stati utilizzati nelle esercitazioni (3): missile antinave «Kormoran» missili antinave «Teseo», adottati sin dal 1992 e utilizzati ancora oggi Missile superficie-superficie «Polyphem», guidato con fibra ottica, testato nel 1992 sperimentazione del missile «StormShadow», tuttora in corso test relativi ai velivoli da combattimento «AMX», «Eurofighter» Sviluppo e utilizzo di radio-bersagli: il «CT-20» della francese Nord Aviation, i modelli della Meteor «P-1» e in seguito «P-X», «NVM-1», «NVM-1» (questi ultimi derivati dagli apparecchi Northrop «KD2R-5» e «MQM-74A Chukar»), «CT-20 XXI», «Mirach 100», «Mirach 100/2», «Mirach 100/4», «Mirach 100/5» tuttora in uso. Lanci a carattere scientifico-spaziale di razzi «Centaure» di costruzione francese, «Skylark» inglese tra il 1964 e il 1972, e «Dragon» nel 1964
Nel passato sono stati utilizzati nelle esercitazioni (4): progetto «ALFA», per lo sviluppo un razzo bistadio, utilizzabile, a scopi civili, per mettere in orbita un satellite, ma capace di portare un carico bellico di 1.000 kg, rappresentato da una testata nucleare, ad una distanza 1.600 km. Furono effettuate tre prove di volo tra il 1973 e il 1975, poi il programma fu interrotto a seguito della firma del Trattato di non proliferazione nucleare, e le componenti del razzo in qualche modo eliminate. prove motori realizzate dalla Avio per i razzi vettori «Ariane» e «Vega», programma tuttora in corso. esercitazioni a fuoco con reparti di elicotteri d’assalto «A129 Mangusta», che tra gli altri impiegano razzi TOW, Sperimentazione del cannone Super Rapido («Otomatic») e dei munizionamenti «Davide» e «Vulcano» rispettivamente per cannoni da 76/62 e 127/54 mm, tuttora in corso.
Sostanze tossiche conosciute nei sistemi d’arma impiegati Inneschi. In buona parte degli inneschi è presente il fulminato di mercurio HG(CNO)2, che come tutti i composti del mercurio è fortemente neurotossico, attraversa la placenta e produce danni al feto. Un altro innesco molto usato è lo Stifnato di Piombo (C6HN3O8Pb), altamente tossico e cancerogeno, letale per inalazione o ingestione, neurotossico, attraversa la placenta e produce danni al feto. Cariche esplosive Il Toluene base di partenza per il TNT, è tossico per i reni e il sistema nervoso; il Tri-Nitro-Toluene (TNT) è molto tossico, sia per contatto che per ingestione, danneggia l sistema emopoietico e provoca anemia, danneggia il fegato, la milza e i reni, mortale per esposizione cronica, provoca danni al sistema immunitario e alla fertilità, cancerogeno(IARC, monografia 65) può indurre la leucemia; lo stabilizzatore Etil-Centralite (C17H20N2O) o dimetil-fenil-urea, usato di frequente, produce fumi tossici per inalazione e pericolosi per i polmoni a causa della presenza di nitrati d’ammonio NH4NO3 (generati da molti esplosivi).
Sostanze tossiche conosciute nei sistemi d’arma impiegati Propellenti: I propellenti allo stato solido hanno spesso come base la balistite (essenzialmente composta da nitrocellulosa e nitroglicerina), che di per se non risulta particolarmente pericolosa, la tossicità è associata soprattutto ad additivi come il nitrato di bario, tossico per ingestione, Dinitrotoluene (DNT) tossico e dannoso per il sistema nervoso, il sangue, il fegato e i reni, possibile cancerogeno per l’uomo; Difenilamina (DPA), tossica per ingestione provoca danni ai reni, al cuore, al fegato, e al midollo osseo; carbonato di piombo (PbCO3), irritante per i polmoni e le mucose, provoca intossicazione da piombo, può essere letale; Solfato di potassio (K2SO4), irritante e tossico per contatto, inalazione e ingestione, nella combustione produce biossido di zolfo (SO2), altamente tossico per i polmoni e potenzialmente letale. I propellenti allo stato liquido spesso contengono componenti altamente pericolose come l’acido nitrico rosso fumante (83,4% di acido nitrico HNO3 13% di tetraossido di azoto N2O4), usato come ossidante, è irritante e tossico per contatto, inalazione e ingestione, provoca ustioni e edema polmonare, potenzialmente letale, tossico e teratogeno per il feto; Idrazina N2H4 , altamente tossica e corrosiva, pericoloso il contatto, l’inalazione, l’ingestione, provoca ustioni, tossicità acuta a carico di fegato, reni, sistema nervoso centrale, il sangue, potenzialmente mortale, teratogena, l’esposizione cronica provoca tumori tiroidei, linfomi (compresa la malattia di Hodgkin), leucemie, polmoni; forti sospetti esistono per colon e olfatto. Altri propellenti liquidi meno pericolosi sono queli raffinati dal petrolio, indicati genericamente come fuel, di solito simili al Kerosene, tossici per ingestione e debolmente corrosivi, possono sprigionare benzene (cancerogeno per l’uomo, leucemia mieloide) come antidetonante e sprigionare ossidi di zolfo SOx (irritanti per le vie respiratorie) nella combustione.
Sostanze tossiche conosciute nei sistemi d’arma impiegati Sostanze traccianti e/o fumogene Nei proiettili traccianti possono essere presenti: polveri di Magnesio irritante e tossico per inalazione e ingestione, cloruro di polivinile (PVC), la cui combustione può generare diossina (Tetraclorodibenzo-p-diossina o TCDD, ) fortemente tossica teratogena e cancerogena; perossido di Stronzio (SrO2) e nitrato di stronzio Sr(NO3)2, irritanti e tossici per contattato, inalazione e ingestione, Possono essere presenti nelle munizioni fumogene: Acido clorosolfonico (HSO3Cl), fortemente corrosivo e tossico per inalazione e ingestione; esacloroetano (C2Cl6), irritante e tossico per inalazione e contatto; tetracloruro di titanio TiCl4 , sostanza fortemente aggressiva in grado di provocare gravi danni alla pelle e alle mucose; Fosforo Bianco irritante e tossico per ingestione inalazione e semplice contatto, danneggia gli occhi e il fegato, provoca necrosi ossea
Sostanze tossiche conosciute nei sistemi d’arma impiegati Cariche incendiarie Nitrato di bario, tossico per ingestione, provoca gastroenterite, paralisi muscolare, fibrillazione; lega di magnesio e Alluminio, tossico per ingestione e inalazione ;Fosforo rosso, la combustione produce ossidi di fosforo altamente tossici; Zirconio, fortemente tossico per inalazione, ingestione e contatto Involucri e corazzature L’antimonio è presente in leghe col piombo e altri metalli, per aumentarne la durezza, e, combinato con lo zolfo (S3Sb2) viene usato anche come ritardante, è tossico per inalazione e ingestione, provoca anemia, problemi intestinali e cardiaci; Tungsteno, presente negli acciai e nelle testate dei proiettili penetratori di corazze, è fortemente tossico per inalazione e ingestione, provoca convulsioni e danneggia fortemente i reni provocandone la necrosi, è un probabile cancerogeno per l’uomo (sospetti per le leucemie e il rabdosarcoma).
Sostanze tossiche conosciute nei sistemi d’arma impiegati Questo lungo elenco è tuttavia da ritenersi fortemente incompleto per diverse ragioni: - Sono specificati quasi esclusivamente i rischi chimici associati alla sostanza impiegata, e non a tutti i molteplici prodotti di reazione generati dalla sua combustione e/o detonazione - Di molte sostanze impiegate in campo militare si conosce la sigla ma non la composizione (ad esempio di composti incendiari come il Napalm o l’IM-23). - Non sono incluse tutte le possibili componenti d’arma (non sono comprese nell’elenco, ad esempio, testate chimiche, defolianti, etc.). Con tutti questi limiti emergono almeno quattro possibili agenti chimici in grado di produrre tumori del sistema ematolinfopoietico: L’Idrazina, il Tri-Nitro-Toluene (TNT), il Tungsteno la Tetraclorodibenzo-p-diossina o TCDD che si può generare come prodotto di reazione da tutti quei proiettili fumogeni e traccianti che contengono cloro. Idrazina e Diossina sono anche teratogeni accertati.
SEGNALAZIONE PUNTUALE DI ATTIVITÀ INQUINANTI • 1 SMALTIMENTO ARMAMENTI OBSOLETI • Brillamenti a Perda Maiori • Interramenti di residui di esercitazione nell’altopiano di Quirra • Smaltimento nei pressi delle aree di lancio (zona a mare del poligono) • 2 ESERCITAZIONI E TEST DI ARMAMENTI • Dispersione di combustibile allo stato solido (zona a mare del poligono) • Prove motori razzo Vega al sito di prova di Torre Murtas (zona a mare del poligono) • Contaminazione da propellenti dei missili Nike Ajax (zona a mare del poligono)
IPOTESI PER UN PIANO DI RICERCA E AZIONE - 1 Una ricerca sull’inquinamento chimico prodotto dal PISQ andrebbe articolata in diverse fasi: 1) Classificazione delle sostanze chimiche pericolose impiegate o smaltite. 2) Valutazione della contaminazione Partendo dagli episodi possibile contaminazione più gravi di cui si è avuta conoscenza occorre valutare la diffusione dei contaminanti nell’ambiente, valutando: - la diffusione per via aerea, utilizzando un modello di diffusione che tenga conto della velocità del vento, degli ostacoli naturali, etc. - La contaminazione delle falde acquifere, utilizzando un modello che tenga conto della conformazione idrogeologica del territorio - La contaminazione della catena alimentare Le ipotesi fatte dovranno essere poi validate attraverso campionamenti mirati e analisi dei suoli, delle acque, di specifici biomarcatori.
IPOTESI PER UN PIANO DI RICERCA E AZIONE - 2 3) Correlazione con gli effetti sanitari Una volta che siano stati individuati i contaminanti e gli episodi di contaminazione più gravi, si potrà valutare il livello di esposizione dei vari settori di popolazione maggiormente esposti al rischio 4) Delimitazione delle zone contaminate e piani di bonifica Infine si dovrà procedere a valutare la contaminazione esistente dei suoli, delle acque di falda, del ciclo alimentare, del fondale marino, allo scopo di valutare i danni e progettare le necessarie bonifiche.