Il controllo e il monitoraggio delle emissioni in atmosfera degli impianti geotermici del territorio amiatino

111

Rilevante è stato in questi anni l’impegno dell’Agenzia nello
svolgimento di studi e, soprattutto, nell’espletamento
dell’azione di controllo e di monitoraggio per valutare gli
effetti connessi all’emissione dei fluidi geotermici e lo stato
delle matrici (aria, acqua, suolo). L’attività di Arpat in
questo settore è, infatti, iniziata alla fine dell’anno 1996, su
progetti supportati da convenzioni stipulate con la Regione
Toscana.
Fra queste attività è significativa quella relativa al controllo
delle emissioni in atmosfera derivanti dall’utilizzo di fluidi
geotermici nei quali sono contenute alcune sostanze con
rilevanza anche tossicologica.
Negli anni sessanta l’impatto ambientale determinato dallo
sfruttamento dei fluidi geotermici era ritenuto trascurabile.
Successivi studi ed indagini hanno evidenziato che la coltivazione
geotermica esercita degli effetti sulle matrici ambientali.
La messa in produzione di un campo geotermico per usi
energetici accelera il trasporto verso la superficie dei fluidi,
con emissione in atmosfera di significativi flussi di massa
delle sostanze inquinanti, di gran lunga superiori a quelli
associati alle manifestazioni naturali.
I fluidi geotermici utilizzati per uso energetico, essenzialmente
costituiti da vapore acqueo (90-98%) accompagnato
da sostanze disciolte e/o sospese, contengono sempre una
fase incondensabile (2-10%), composta principalmente da
biossido di carbonio (93-97%), metano (0,3-2%), acido solfidrico
(0,7-3%), nonché azoto, argon, ossigeno, idrogeno,
ammoniaca e, in minore quantità, mercurio e radon.
La composizione percentuale varia tra i diversi campi
geotermici.

Attività svolte da Arpat
E stato avviato da parte di Arpat, inizialmente con proprie
risorse, un programma di monitoraggio della qualità dell’aria,
utilizzando un laboratorio mobile opportunamente attrezzato,
dotato di analizzatori per la misura in continuo
delle concentrazioni in aria di acido solfidrico e di mercurio
in forma gassosa, nonché dei parametri meteorologici.
Le campagne di misura periodiche della qualità dell’aria
sono state condotte inizialmente in postazioni dislocate nel
territorio dell’Amiata. L’attività di monitoraggio è stata incrementata negli anni ed estesa a postazioni che comprendono l’intero territorio regionale interessato dalla presenza degli impianti geotermoelettrici. Negli anni recenti sono entrati in funzione anche una stazione fissa dotata di analizzatore di acido solfidrico, di proprietà della Provincia di Pisa, posta in località Montecerboli (PI), ed un ulteriore laboratorio mobile, con analizzatore di acido solfidrico, di proprietà della Provincia di Grosseto, ed utilizzato in postazioni individuate sul territorio provinciale.
Nella sottostante Tabella è riepilogata l’attività di controllo della qualità dell’aria svolta da Arpat dal 1997 al 31.12.2006, attività che sta proseguendo secondo un programma definito.
Riguardo ai controlli alle emissioni delle centrali geotermoelettriche, nel corso degli anni è stata definita una
procedura di controllo da parte della Regione Toscana (su proposta Arpat) delle emissioni degli impianti geotermoelettrici (Decreto dirigenziale n° 2750 del 12.05.2003). La procedura definisce le modalità operative
di controllo che Arpat ed il Gestore devono seguire, rispettivamente nelle verifiche e negli autocontrolli.
I controlli finora effettuati hanno comportato sia verifiche tecniche, con misure alle emissioni, sia verifiche amministrative. Sono state controllate complessivamente le emissioni di 22 centrali, rispetto alle 30 in esercizio al Dicembre 2005(ossia circa il 74% dell’intero parco regionale), per una potenza pari a 552,5 MWe, corrispondente a circa il 71% della complessiva regionale (784,5MWe), nonché
i 4 impianti di abbattimento del mercurio e dell’acido solfidrico, denominati Amis, attualmente a regime.
Nella Tabella a fianco è riportato un sintetico riepilogo dell’attività svolta fino al 31.12.2006. La pianificazione dei controlli è stata stabilita in base a criteri che tengono conto di variabili associate alle caratteristiche peculiari dei singoli impianti, tra cui: 1) la vetustà, 2) la potenzialità, 3) la vicinanza con centri abitati, 4) la presenza di impianto di abbattimento, 5) la presenza di criticità territoriale, 6) l’appartenenza della sede dell’impianto alle aree critiche, ai sensi del Praa.
I controlli alle emissioni hanno riguardato sia gli inquinanti normati, o comunque previsti dalle autorizzazioni, sia altri inquinanti, perché ritenuti presenti nelle emissioni oggetto dell’indagine ed aventi rilevanza tossicologica, anche se se non previsti negli atti autorizzativi.

RISULTATI ATTIVITA’
Il monitoraggio della qualità dell’aria ha evidenziato che:
– in condizioni meteorologiche sfavorevoli si possono determinare occasionali condizioni di superamento del valore di riferimento di tutela sanitaria indicato dall’Oms (corrispondente ad una media giornaliera pari a 150 μg/m3). In particolare sono stati riscontrati alcuni superamenti nella postazione di Montecerboli, Comune di Pomarance (PI). Nel Comune di Piancastagnaio è stato verificato un solo
superamento del riferimento sanitario Oms presso la postazione «Vecchio Mattatoio» nel Dicembre 2004.
Nelle restanti postazioni di misura, sia dell’Amiata che delle
altre aree geotermiche toscane, i risultati conseguiti dalle campagne effettuate non hanno evidenziato superamenti del riferimento sanitario Oms;
– si verificano situazioni d’inquinamento olfattivo rilevanti e persistenti, che comportano, in termini puramente sensoriali, condizioni scadenti o pessime di qualità dell’aria. L’inquinamento olfattivo è sicuramente una criticità primaria
perché, oltre a manifestarsi in maniera rilevante nelle località sede degli impianti, è percepibile in modo significativo anche in aree distanti dagli impianti stessi, con una durata temporale del fenomeno che supera, in molti casi, il 50% del
tempo monitorato. Per valutare in maniera sintetica la qualità dell’aria, sotto il profilo dell’inquinamento olfattivo associato ai livelli di concentrazioni di Acido Solfidrico, Arpat ha utilizzato indici statistici che sono stati confrontati con il valore di riferimento, indicato dall’Oms come soglia odorigena,
ossia 7 μg/m3 come valore medio da non superare in un periodo di 30 minuti; tale valore di soglia odorigena viene frequentemente superato;
– l’attività di coltivazione dei fluidi geotermici costituisce una generatrice d’impatto in grado d’indurre modificazioni dello stato di qualità dell’aria. L’incidenza qualitativa delle modificazioni è diversa fra le varie aree geotermiche. Nell’area tradizionale di Larderello-Radicondoli le modificazioni coinvolgono principalmente l’Acido Solfidrico, mentre per l’area dell’Amiata sono interessati sia l’Acido
Solfidrico che il Mercurio; in entrambe le aree di studio sono presenti ulteriori sorgenti, in parte naturali, in parte antropiche, non correlate con l’attività di coltivazione
dei fluidi geotermici, che concorrono a modificare lo
stato di qualità dell’aria relativamente ai due inquinanti.
Nell’area tradizionale di Larderello tali sorgenti sono prevalentemente di origine naturale (emergenze spontanee
di gas geotermico) ed il loro contributo riguarda principalmente l’Acido Solfidrico. Nell’area Amiatina sono invece presenti sorgenti sia naturali (emergenze spontanee di gas e/o di acque termali calde sfruttate anche a fini ricreativi/curativi) che antropiche, alle quali sono associabili,
ovviamente con apporti diversificati, rilasci sia di Acido Solfidrico, sia di Mercurio;
– in entrambe le aree l’attività di coltivazione dei fluidi geotermici rappresenta la sorgente di Acido Solfidrico maggiormente significativa, in termini di flusso di massa. Nell’area dell’Amiata la permanenza di impianti della passata attività minero-metallurgica del cinabro, ancora da bonificare, costituiscono una sorgente di Mercurio che, in particolari condizioni meteorologiche (forte irraggiamento ed alte temperature del suolo), contribuisce in modo rilevante, anche se localizzato, all’inquinamento da Mercurio dei bassi strati dell’atmosfera. Una sintesi dei risultati del monitoraggio
della qualità dell’aria (aggiornata al 31dicembre 2005) è consultabile nel sito Sira, all’indirizzo http://sira.arpat.toscana.it/sira/fuoco.htm
Il biomonitoraggio integrato avanzato della qualità dell’aria ha evidenziato che:
? il territorio Amiatino, oggetto di studio da alcuni, è risultato non influenzato in modo deciso dalla presenza di due degli elementi indagati: antimonio e arsenico. Quest’ultimo,
però, negli ultimi due anni ha assunto, nel biosensore arbustivo (ginestra), una leggera tendenza all’aumento,
mentre nel biosensore arboreo (quercia) e in quello lichenico,
le concentrazioni di questo elemento chimico si attestano al disotto dei limiti considerati naturali;
? il mercurio conferma un trend omogeneo e stabile nella ginestra, mentre nelle querce viene rilevato un trend in diminuzione. In entrambi i biosensori i valori si confermano
sui limiti naturali, non facendo registrare le alte concentrazioni
del primo anno;
? il boro ha fatto registrare una tendenza alla diminuzione, rispetto ai precedenti anni, sia nelle querce che nella ginestra,
? la concentrazione di zolfo totale, sia per la ginestra che per le querce, è aumentata rispetto agli anni precedenti. Le concentrazioni rimangono nei limiti naturali per le querce, mentre sono leggermente superiori per la ginestra. L’aumento
è da correlare con un incremento dello zolfo inorganico a scapito dello zolfo organico;
? l’azoto ha mantenuto un andamento pressoché costante negli ultimi quattro anni. Il riadattamento della rete di biomonitoraggio ha permesso l’estensione dell’indagine a due realtà territoriali diverse, anche se caratterizzate da una
simile pressione antropica legata al comparto energetico. Dal confronto delle concentrazioni medie per le due aree di studio, Amiata e Radicondoli-Larderello, si evince che
? per tutti i biosensori utilizzati gli elementi arsenico, cadmio, vanadio e azoto hanno fatto registrare una concentrazione media, maggiore nell’area dell’Amiata rispetto all’area
di Radicondoli e Larderello. Solo per l’arsenico sono stati registrati nella ginestra alcuni valori massimi lievemente superiori ai limiti naturali;
? in tutti i biosensori utilizzati gli elementi mercurio, cromo, piombo e boro hanno fatto registrare una concentrazione media maggiore nell’area di Radicondoli-Larderello rispetto
all’area dell’Amiata;
? antimonio, zolfo totale, zolfo organico, zolfo inorganico
e alluminio non assumono un andamento caratteristico e i valori medi sono molto simili in entrambe le realtà territoriali.
Valutazioni conclusive Sulla base dell’attività svolta, considerato quanto sopra esposto, emerge:
– la necessità di definire i limiti alle emissioni per ammoniaca ed acido borico, nonché di riconsiderare, riducendoli, i limiti previsti dalla normativa vigente per gli inquinanti normati, tenendo conto della forma in cui sono presenti nelle emissioni,
del flusso di massa complessivo emesso dall’insieme delle centrali ubicate in uno stesso territorio, delle tecnologie di abbattimento attualmente disponibili ed in via di progettazione/sperimentazione, della stima della qualità dell’aria e degli effetti su alcuni recettori sensibili;
– l’importanza di rendere omogenei gli atti autorizzativi, sia per i nuovi impianti che per quelli esistenti, per dare forza agli atti stessi e per razionalizzare ed ottimizzare le risorse
di autocontrollo/controllo. L’autorizzazione dovrebbero prevedere un pacchetto di prescrizioni base, valido per tutte le centrali, che riguardi almeno i seguenti aspetti:
1. limiti alle emissioni, con e senza impianto di abbattimento Amis, 2. percentuale di abbattimento Amis per l’acido solfidrico e per il mercurio, riferita sia all’estrattore gas
che al complessivi di centrale, 3. piano di monitoraggio, da attuare da parte del Gestore e validato dall’Autorità
competente, che contenga indicazioni per la razionalizzazione/
ottimizzazione dei sistemi già in uso per il monitoraggio delle
ricadute e delle azioni di autocontrollo/controllo, 4. registrazione e modalità dei transitori e «fuori servizio» degli impianti, emissioni diffuse, modalità di registrazione e di restituzione alle autorità competenti dei dati inerenti
il funzionamento dell’impianto, del monitoraggio e degli autocontrolli, modalità di comunicazioni di eventi particolari.
La predisposizione del piano di monitoraggio dovrebbe prendere a riferimento il Documento «Piano di monitoraggio
e controllo», approvato dal Comitato di Coordinamento Regionale il 30.01.20061 (in attuazione Dgrt 151/04), e, quindi, comprendere sia gli autocontrolli alle emissioni,
sia i monitoraggi delle componenti ambientali interessate dagli impatti dell’attività di coltivazione dei fluidi geotermici, con effettuazione di misure continue e discontinue, avvalendosi anche del biomonitoraggio, sia le modalità di restituzione dei risultati alle Autorità competenti e di informazione al pubblico;
– la necessità di un’azione di regolamentazione e di sviluppo tecnologico degli impianti per l’abbattimento degli inquinanti, prevedendo anche studi, sperimentazione ed applicazione di tecniche per l’abbattimento dell’ammoniaca e dell’acido borico, nonché per migliorare le prestazioni rispetto all’acido
solfidrico ed al mercurio
– l’opportunità di concertare un programma con il Gestore per la messa in esercizio degli impianti di abbattimento, perché, sebbene i limiti di emissione siano rispettati, i flussi di massa in emissione di acido solfidrico e di mercurio sono rilevanti per la quasi totalità delle centrali controllate. La messa in
esercizio dell’abbattitore dovrebbe avvenire prioritariamente su quelle centrali con i flussi di massa dei due inquinanti più rilevanti e collocate in zona sensibili/critiche per le ricadute ambientali e sanitarie.