TENORI Dl VANADIO NEI SUOLI DEI MONTI DELLA TOLFA (CIVITAVECCHIA, ROMA) MILO KUNESHKA, ITALO MICHETTI ENEA - Dipartimento Ambiente Centro Ricerche Casaccia, Roma peCEWEO Cr=23®8 master °sTl i'' rr -mis DoomNT is imuo ^ iuREISN SALES PROHElD RT/AMB/97/23 ENEIi ENTE PER LE NUOVE TECNOLOGIE, L'ENERGIA E L'AMBIENTE Dipartimento Ambiente TENORI Dl VANADIO NEI SUOLI DEI MONTI DELLA TOLFA (CIVITAVECCHIA, ROMA) MILO KUNESHKA, ITALO MICHETTI ENEA - Dipartimento Ambiente Centro Ricerche Casaccia, Roma RT/AMB/97/23 Testo petvenuto nel luglio 1997 I contenuti tecnico-scientifici dei rapporti tecnici dell'ENEA rispecchiano I'opinione degli autori e non necessariamente quella dell'Ente. DISCLAIMER Portions of this document may be illegible electronic image products. Images are produced from the best available original document. RIASSUNTO Vengono presentati e discussi i dati sulla concentrazione di vanadio in alcuni suoli dei Monti della Tolfa. Lo studio e stato effettuato con lo scopo di valutare la eventualita di ricadute dovute alle emissioni delle centrali termoelettriche di Civitavecchia. Gli elementi studiati (V, Ti, Mn, Al, e Si), sono stati analizzati mediante attivazione neutronica strumentale. II vanadio, in quanto presente nell'olio combustibile in concentrazioni pin elevate di altri elementi, e quindi considerate significative per caratterizzare le emissioni, mentre Ti, Mn, Al e Si, per la loro prevalente origine terrigena, e quindi utili per evidenziare i contributi dovuti alia componente litologica. Dai dati ottenuti si pud stabilire, in accordo con le stime teoriche sulle ricadute atmosferiche, che nell'arco di tempo relative all'esercizio delle centrali di Civitavecchia, non si osservano apprezzabili variazioni del vanadio nei suoli dei Monti della Tolfa. I dati ottenuti potranno essere utili anche per i successivi studi, indirizzati a valutare l'entita dell'apporto di taluni elementi dalle centrali termoelettriche di Civitavecchia. SUMMARY Here are presented and discussed the data concerning the concentration of vanadium in some soils of Tolfa mountains. The aim of this study was to evaluate the fall out connected with the emissions of the oil power plants of Civitavecchia. We have analysed the considered by us elements V, Ti, Mn, Al and Si, using the instrumental neutron activation analysis. The vanadium because is presented in the oil in higher concentrations in comparison with the other elements and so as an element which characterizes the emissions, while Ti, Mn, Al and Si, due to their terrestrial origin, are useful to put in evidence the contribution due to the lithological component. From the obtained data and in agreement with the theoretical estimations according to the atmospheric fall out, we are convinced that during the operating time of the oil power plants of Civitavecchia, one can not observe appreciable variations of vanadium in some soils of Tolfa mountains. The obtained data can be useful in reference to other future studies which will aim to evaluate the entity of the contribution of such elements coming from the oil power plants of Civitavecchia. Key words: Vanadio, alluminio, silicio, manganese, titanio, attivazione neutronica, particolato atmosferico, Monti della Tolfa, centrali termoelettriche, canale “rabbit”. Pag. 3 INDICE 1 INTRODUZIONE............................................................................................................ p.7 2 MATERIALI e METODI.....................................................................................................p.8 2.1 Campionamento ...........................................................................................................p.8 2.2 Analisi Strumentale per Attivazione Neutronica ......................................................p . 9 3 RISULTATI e DISCUSSIONI...........................................................................................p. 10 4 CONCLUSION!................. p.ll RINGRAZIAMENTI...........................................................................................................p.18 BIBLIOGRAFLA.......................................................................................................................p.19 Pag. 5 1 - INTRODUZIONE L’inquinamento dell'ambiente, direttamente collegato con le varie attivita della societa industriale, e da tempo diventato uno del motivi che destano maggiore preoccupazione per la salvaguardia della natura e per la salute dell'intera umanita. L'emancipazione di quest'ultima ha portato inevitabilmente alia formazione di una coscienza sociale che mira alia conoscenza dei problem! reladvi ai divers! inquinanti e, nello stesso tempo, alia protezione dell'ambiente stesso. Sotto questo punto di vista il territorio che comprende la citta di Civitavecchia e i suoi dintomi, in quanto sede di rilevanti impiand per la produzione di energia termoelettrica, e stato oggetto di numerose ricerche. I risultad pubblicati possono service come un buon punto di partenza per future indagini. In precedent! studi e stata messa in evidenza la marcata presenza di vanadio, sia nei residui incombusd degli olii combustibili pin udlizzad nelle centrali termoelettriche di Civitavecchia (3), sia nel particolato atmosferico della zona di Monte Ombricolo (1). Nelle ceneri volanti si distinguono due fasi: la fase cristallina (<5% in peso) e la fase vetrosa o amorfa (>95% in peso delle ceneri volanti). Nella stessa fase vetrosa se ne distingue una composta da alluminio silicato prevalentemente con Fe e V, e un'altra composta da solfato di alluminio e magnesio con presenza di altri metalli pesanti in tracce (15). Partendo da queste premesse e con l'intenzione di effettuare una valutazione preliminare di un possibile inquinamento da vanadio dei suoli circostanti le centrali di Civitavecchia, abbiamo concepito ed utilizzato un modello teorico, che prende in considerazione la deposizione secca del particolato atmosferico, e la propagazione di vari element! inquinanti nei suoli. Da questo studio preliminare e risultato che l'incremento del tenore di vanadio nei luoghi sopracitati poteva essere considerate trascurabile in conffonto al tenore dello stesso, legato alia litologia. II presente lavoro tende a verificare la validita dei risultati ottenuti dall'utilizzo del modello teorico, ed in particolare a confermare le prevision! concementi gli element! in traccia, per quanto riguarda le possibili ricadute di particolato atmosferico nella zona di Monte Ombricolo, che trovandosi ad est rispetto ai camini delle centrali termoelettriche di Civitavecchia, soprattutto in presenza di venti di ponente, si presenta particolarmente interessata dalle emission! delle centrali termoelettriche. H complesso termoelettrico di Civitavecchia e composto dalle centrali di Torre Valdaniga Nord (TVN), Torre Valganiga Sud (TVS) e Fiumaretta, e si trova sulla fascia costiera a nord-ovest e in prossimita della citta (fig.l). La centrale di Fiumaretta, con una potenza di 220 MW, in esercizio dal 1964, e stata disattivata nel Settembre 1990 e viene attualmente adibita ad usi didattici. La centrale di TVS ha una potenza complessiva di 1160 MW ed e costituita da quattro sezioni, di cui la prima, della potenza di 200 MW, e anch'essa operativa dal 1964, e le altre sezioni, da 320 MW ciascuna, sono entrate in funzione negli anni 1969, 1970 e 1973. La centrale di TVN, di recente costruzione, ha una potenza complessiva di 2640 MW ed e costituita da quattro sezioni da 660 MW ciascuna. La centrale di Fiumaretta ha un unico camino alto 62 m. Per TVS i camini sono quattro: per la sezione di 200 MW e alto 64 m, con diametro della bocca di 5.8 m; per una delle sezioni da 320 MW, l'altezza del camino e di 80 m e il diametro della bocca e di 5.8 m; inline le altre due sezioni sono inserite in un unico camino alto 120 m e con bocca di diametro pari a 7.10 m. Per quanto riguarda TVN il camino e alto 250 m e il diametro della bocca e di 22.4 m (1). Altre sorgenti potenziali d'inquinamento possono essere anche il cementificio, 1'area portuale e l'area urbana in condizioni di alto flusso veicolare. Ma da studi precedent! (1;2;4) risulta che la sorgente piu importante da prendere in considerazione sarebbe il complesso termoelettrico ad olio combustibile di Civitavecchia. Pag. 7 Nello studio intrapreso, gli element! da no! scelti sono stati il vanadio, il titanio, il manganese, 1'alluminio ed il silicio. H vanadio, per la sua concentrazione relativamente elevata nel!olio combustibile rappresenta un'elemento significativo per caratterizzare le emission! provenienti dalle centrali, mentre gli altri, essendo prevalentemente elementi di origine terrigena, sono rilevanti per evidenziare i contributi dovuti alia componente litologica. Da studi effettuati sulla distribuzione degli element! nelle diverse frazioni del particolato atmosferico (5), risulta che quelli con un diametro aerodinamico medio inferiore a 2 pm (nel caso del vanadio questo parametro e 1.44 pm), hanno una distribuzione bimodale in termini di massa (o di concentrazioni), secondo le loro dimension! reali, con un picco accentuate nella zona 0,5 -1 pm ed un altro picco nella zona 3-5 pm. Tutti gli altri element! con diametro medio aerodinamico superiore a 2 pm, hanno una distribuzione con un solo picco nella zona circostante 1 pm. Fra tutti gli element! da no! studiati, il vanadio ed il manganese hanno una distribuzione bimodale, mentre gli altri hanno una distribuzione semplice. Per poter valorizzare la quantita del particolato depositato sopra una superficie fissa, no! abbiamo usato