Riassunto analitico
I VOC (Composti Organici Volatili) sono una vasta gamma di composti chimici, di origine naturale e antropica, che in molti casi sono nocivi per l’uomo, con effetti anche cancerogeni. Per questo motivo la concentrazione dei VOC in atmosfera è limitata dalla normativa ed è monitorata, sia in ambienti residenziali che lavorativi. Nei siti contaminati le emissioni di VOC dal sottosuolo sono molto frequenti. In questo ambito, le emissioni di VOC sono molto variabili nel tempo e nello spazio, mostrando variazioni significative su periodi giornalieri e a poche decine di metri di distanza. Tuttavia le indicazioni attualmente presenti in normativa sul monitoraggio di VOC nei siti contaminati prevedono misure in pochi punti e con cadenza stagionale, rischiando di portare a conclusioni non rappresentative della situazione reale. In questo contesto, un progetto finanziato dall’Istituto Nazionale Assicurazione Infortuni sul Lavoro (INAIL, Bando di Ricerche In Collaborazione, BRiC) in collaborazione con l’Università di Modena e Reggio Emilia, l’Università di Roma Tor Vergata e l’ATS di Milano ha come obiettivo la realizzazione di un sistema per il monitoraggio in continuo delle emissioni di VOC su siti contaminati. Il sistema in progetto prevede una rete di sensori per la misura di emissioni VOC dal sottosuolo con camere di flusso, di concentrazione di VOC sul piano campagna e di parametri meteorologici del sito. La rete di sensori trasmetterà in continuo i dati ad un server centrale sul quale saranno implementati, oltre a tools per la gestione dei dati, modelli per la simulazione delle emissioni di VOC dal sottosuolo e della loro dispersione in atmosfera. In questa tesi è mostrata e discussa la tipologia di sensori integrati per la misura dei VOC, le verifiche modellistiche effettuate per verificare l’adeguatezza dei sensori scelti e l’implementazione di una banca dati dei contaminanti di interesse in supporto al sistema. Inoltre, considerato che i modelli di emissione dei VOC dal sottosuolo e della loro dispersione in atmosfera comunemente utilizzati sono molto cautelativi, sono presentati e discussi modelli più avanzati che permettano stime più realistiche delle concentrazioni dei VOC ai punti di esposizione da utilizzare in supporto al sistema di monitoraggio.
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Abstract
VOCs (Volatile Organic Compounds) are a wide range of chemical compounds, of natural and anthropogenic origin, which in many cases are harmful to humans, with even carcinogenic effects. For this reason, the concentration of VOCs in the atmosphere is limited by regulations and monitored, both in residential and work environments. In contaminated sites, VOC emissions from underground are very common. In this compound, VOC emissions are highly variable in time and space, showing significant variations over daily periods and within a few tens of meters of distance. However, current regulatory guidance on VOC monitoring at contaminated sites involves measurements at a few locations and on a seasonal basis, risking conclusions that are not representative of the actual situation. In this context, a project funded by the Istituto Nazionale Assicurazione Infortuni sul Lavoro (INAIL, Bando di Ricerche In Collaborazione, BRiC) in collaboration with the University of Modena and Reggio Emilia, the University of Roma Tor Vergata and the ATS of Milan aims to build a system for continuous monitoring of VOC emissions on contaminated sites. The designed system includes a sensor network for measuring VOC emissions from the underground with flow chambers, VOC concentration on the ground plane, and meteorological parameters of the site. The sensor network will continuously transmit data to a central server on which models for the simulation of VOC emissions from the underground and their dispersion into the atmosphere will be implemented, in addition to tools for data management. This thesis shows and discusses the type of integrated sensors for VOC measurement, the modeling tests performed to verify the adequacy of the chosen sensors and the implementation of a database of the relevant contaminants in support of the system. In addition, given that commonly used models of VOC emissions from the underground and their dispersion into the atmosphere are very conservative, more advanced models are presented and discussed that allow more realistic estimates of VOC concentrations at exposure points to be used in support of the monitoring system.
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