Il bacino dei fiumi Lambro - Seveso - Olona (LSO) costituisce il sistema tributario del fiume Po maggiormente inquinato. Lo stato ecologico del sistema LSO è compromesso dall’intensa urbanizzazione che ha fortemente modificato l’idrologia naturale del territorio intorno alla zona di Milano, la morfologia dei corpi idrici e lo stato di qualità delle acque. Il presente studio ha analizzato lo stato di compromissione dell’ambiente urbano e gli effetti che si generano sull’ecosistema fluviale attraverso la modellazione della qualità delle acque fluviali. Scopo finale è stata la valutazione della possibilità di riqualificazione del sistema Lambro, Seveso, Olona, indagando sia la ripartizione per tipologia di fonte dei macroinquinanti, che limiti di scarico che devono essere applicati per il raggiungimento dello stato di buona qualità previsto dalla Direttiva 2000/60/CE.

1. ANALISI DEGLI EFFETTI DELL’URBANIZZAZIONE SUI
CORSI D’ACQUA: IL CASO DEL BACINO LAMBRO SEVESO - OLONA
A. AZZELLINO2, D. BELLINGERI1, S. CANOBBIO3, N. DOTTI1, V. MARCHESI1, M.
PARINI4, A. PIANA1, E. ZINI1
1
4
ARPA Lombardia, 2 DICA - Politecnico di Milano, 3 DISAT - Università di Milano – Bicocca,
DG AESs Regione Lombardia
ABSTRACT
Il bacino dei fiumi Lambro - Seveso - Olona (LSO) costituisce il sistema tributario del fiume Po
maggiormente inquinato. Lo stato ecologico del sistema LSO è compromesso dall’intensa urbanizzazione che ha fortemente modificato l’idrologia naturale del territorio intorno alla zona di
Milano, la morfologia dei corpi idrici e lo stato di qualità delle acque.
Il presente studio ha analizzato lo stato di compromissione dell’ambiente urbano e gli effetti che
si generano sull’ecosistema fluviale attraverso la modellazione della qualità delle acque fluviali.
Scopo finale è stata la valutazione della possibilità di riqualificazione del sistema Lambro, Seveso,
Olona, indagando sia la ripartizione per tipologia di fonte dei macroinquinanti, che i limiti di scarico che devono essere applicati per il raggiungimento dello stato di buona qualità previsto dalla
Direttiva 2000/60/CE.
Parole chiave: carico inquinante, stato ecologico, Qual2k, riqualificazione fluviale, buon potenziale
ecologico.
1. INTRODUZIONE
Il monitoraggio dello stato di qualità delle acque dei fiumi Lambro, Seveso e Olona (LSO) effettuato
da ARPA Lombardia in attuazione del D.Lgs. 152/06 e del Programma di Tutela e Uso delle Acque (PTUA), evidenzia il perdurare di uno stato ecologico pessimo o scadente per la maggior parte dell’estensione dei suddetti corsi d’acqua. Il territorio sotteso dai tre sottobacini è pari a meno
del 10% dell’intero territorio regionale, ma su di essi sono presenti il 43% dei domiciliati lombardi
totali ed il 40% delle aziende “potenzialmente impattanti” sulla base della codifica ATECO (Fig.
1). Tali territori sono stati individuati da Regione Lombardia, come area prioritaria di intervento
ai fini della riduzione dell’inquinamento delle acque, della riqualificazione dei sistemi ambientali e
paesistici e della riduzione del rischio idraulico. La Direttiva 2000/60/CE e il D.Lgs. 152/06
prevedono che, qualora i monitoraggi indichino l’improbabilità del raggiungimento degli obiettivi di
qualità, siano indagate le cause, riesaminati e adattati, a seconda delle necessità, i programmi di
monitoraggio in essere e stabiliti nuovi programmi di misure supplementari a complemento delle
misure di base, nonché eseguiti dei monitoraggi di indagine qualora sia necessario un quadro conoscitivo più di dettaglio sulle cause che impediscono il raggiungimento degli obiettivi di qualità.
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2. Figura 1 - a. Densità abitativa; b. Attività produttive (anno 2011); c. Confronto tra superficie urbanizzata nel
1955 e nel 2007; d. Stato Ecologico
a
b
c
d
2. ANALISI DELLE PRESSIONI ED EFFETTI SULLA QUALITÀ FLUVIALE
La stima dei carichi inquinanti è realizzata con il “modello del territorio”. Una parte dello schema
concettuale DPSIR (Determinanti-Pressioni-Stato-Impatto-Risposte) è rappresentato in figura 2,
in cui è evidenziata la relazione causale tra determinanti, pressioni e stato qualitativo delle acque e il ruolo dei modelli del territorio e di qualità delle acque. Gli input del modello del territorio
sono costituiti dai determinanti dello stato di qualità del sistema, per esempio la popolazione e
le attività produttive. Il modello non conserva una memoria di ciò che è accaduto in precedenza,
i carichi attuali dipendono soltanto dalla popolazione e dalle attività produttive attuali e non dalle
precedenti.
In tabella 1 sono riassunti i determinanti e le metodologie applicate/sviluppate per la stima delle
corrispondenti tipologie di carico potenziale.
Figura 2 – Relazione causale tra determinanti, pressioni e stato qualitativo delle acque e il ruolo dei modelli
del territorio e di qualità delle acque.
DETERMINANTI
Popolazione
Attività Produttive
164
Modello del
territorio
PRESSIONI
Stima dei carichi
inquinanti potenziali
Modello di
Qualità delle
Acque Fluviali
STATO
Stima della qualità
chimico-fisica delle
acque

3. Tabella 1 - Tipologie di carico potenziale, metodologia utilizzata per la stima dei carichi
e parametri stimati
Carico Potenziale
Popolazione
domiciliata
Civile
Popolazione
fluttuante
Industriale
Metodo di Stima
Elaborazione dell’Anagrafe dei Cittadini Assistiti
dal Servizio Sanitario Regionale della DG Sanità.
Metodologia di riferimento: PTUA.
Uso come variabile proxy della produzione comunale
mensile di RSU archiviata nel sistema ORSO
(Osservatorio Sovraregionale Rifiuti) di ARPA
Lombardia. Metodologia di riferimento: PTUA.
Parametri Stimati
BOD5, COD, Azoto
Totale, Fosforo
Totale.
AE, BOD5, COD,
Azoto Totale,
Elaborazione dei dati sistema AIAP (Archivio Integrato
Fosforo Totale,
delle Attività Produttive) di ARPA Lombardia.
Sostanze prioritarie e
Metodologia di riferimento: PTUA.
pericolose.
Agricolo
AE, Azoto Totale,
Fosforo Totale.
Zootecnico
2.1
Elaborazione dei dati del SIARL (Sistema Informativo
Agricolo Regione Lombardia) della DG Agricoltura e
della carta di uso del suolo DUSAF2. Metodologia di
riferimento: PTUA.
Elaborazione dei dati dell’Anagrafe Zootecnica della
DG Sanità. Metodologia di riferimento: PTUA e
Direttiva Nitrati.
AE, Azoto Totale,
Fosforo Totale.
Analisi degli effetti della pressione antropica sui corsi d’acqua
I carichi valutati nell’ambito dello studio, attraverso stime o misure dirette dei carichi, i dati
morfologici riguardanti le caratteristiche dell’alveo, i dati di qualità delle acque e di portata dei
fiumi provenienti dalla rete di monitoraggio ARPA (23 stazioni di controllo) sono stati utilizzati per
implementare il modello Qual2K (v. 2.11v8 – Chapra et al. 2008), sviluppato dall’US EPA (United
States Environmental Protection Agency), per la simulazione della qualità fluviale. Il modello ha
permesso la ricostruzione della qualità attuale dei corsi d’acqua del bacino LSO. Le simulazioni modellistiche riferite al triennio 2009-2011 hanno consentito di ricostruire l’andamento, in
assenza di precipitazioni, dei carichi lungo le aste fluviali dei principali macroinquinanti (BOD5,
COD, solidi sospesi totali, forme azotate, fosforo totale, Escherichia Coli, solfati, cloruri), di alcuni
microinquinanti di origine prevalentemente industriale (rame, zinco, cromo totale, piombo e nichel) e di valutarne la provenienza. Le analisi mostrano che le concentrazioni dei microinquinanti
considerati, solo occasionalmente superano gli standard di qualità ambientale (SQA Standard
di Qualità Ambientale - D.M. 260/2010) e che la loro origine può essere, nella maggior parte
dei casi, attribuita a grossi impianti di depurazione che intercettano quote significative di carico
industriale; mentre, sono i macroinquinanti a determinare le condizioni critiche in cui versano i
corsi d’acqua oggetto dello studio. In figura 3 sono mostrati gli andamenti dei parametri N-NO3
e N-NH4 lungo le aste di Lambro, Seveso ed Olona. Entrambi i parametri sono prevalentemente
attribuibili a fonti civili di inquinamento: il primo è un indicatore del carico proveniente da effluenti
trattati in impianti di depurazione, il secondo è indice della presenza di scarichi di acque reflue
non trattate o di trattamenti depurativi non efficienti nella rimozione del carico azotato (es. impianti obsoleti o sottodimensionati).
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4. Figura 3 - Andamento di azoto ammoniacale (N- NH4) e di azoto nitrico (N-NO3) lungo le aste del bacino LSO
(linea blu). In colore rosa sono indicati i dati di controllo provenienti dalle stazioni di monitoraggio ARPA utilizzati per la taratura del modello. Nei grafici sono anche indicate le sorgenti che determinano gli aumenti più
significativi del carico fluviale. Dati modellazione relativi agli anni 2009-2011
È stato inoltre quantificato il carico gravante su ogni sezione di monitoraggio del bacino LSO,
ripartendo il carico per tipologia di fonte: corsi d’acqua affluenti, impianti di depurazione delle
acque reflue urbane (depuratori), scarichi industriali, terminali di fognatura (Fig. 4). Per tutte le
aste fluviali considerate, il carico proveniente dai depuratori, sia direttamente che indirettamente
attraverso gli affluenti, costituisce il contributo inquinante più rilevante. Gli impianti di trattamento
delle acque reflue (WWTPs) costituiscono il 91% del carico organico gravante sul sistema fluviale
e il 99,4% del carico totale di azoto. Alla chiusura del bacino LSO (cioè alla confluenza con il fiume
Po) l’apporto complessivo degli scarichi depurati rappresenta circa il 40% dell’intero deflusso
fluviale. È importante sottolineare come sul sistema LSO, i depuratori siano costituiti da impianti
di dimensioni differenti. I piccoli impianti (meno di 2.000 AE) costituiscono circa il 22% del totale, gli impianti di medie dimensioni (tra i 2.000 e i 10.000 AE) il 25% del totale. Il 43% degli
impianti sono più grandi di 10.000 AE, mentre gli impianti superiori ai 600.000 AE sono meno
del 10%. Tuttavia questi ultimi, essendo localizzati nella zona urbana di Milano, pur costituendo
una pressione significativa in termini di carico, non influenzano lo stato di qualità delle acque del
fiume, che all’altezza di Milano è già fortemente compromesso.
166

5. Figura 4 - Ripartizione dei carichi di azoto nitrico e azoto ammoniacale gravanti sul bacino LSO, nei diversi corpi idrici. Dati modellazione relativi agli anni 2009-2011
2.2
Scenari di riqualificazione per corsi d’acqua in bacini fortemente urbanizzati
Gli scenari di simulazione hanno consentito di valutare i limiti di concentrazione che dovrebbero
essere attribuiti agli scarichi degli impianti di acque reflue urbane per ottenere lo stato di buona
qualità chimica definito dall’indice LIMeco (Livello di Inquinamento da Macrodescrittori per lo
Stato Ecologico). I limiti così individuati, molto restrittivi sul parametro azoto nitrico, difficilmente
sarebbero raggiungibili con trattamenti convenzionali a fanghi attivi, solo un trattamento terziario
di osmosi inversa (RO) potrebbe garantire il raggiungimento di quei livelli. Questa soluzione oltre
ad avere costi di realizzazione molto elevati, in ragione della non selettività del trattamento, porterebbe al paradosso di una qualità buona per i parametri chimico-fisici in base all’indice LIMeco,
ma troppo povera di ioni da mettere a rischio l’osmolarità di molti organismi acquatici e quindi la
vitalità stessa dell’ecosistema fluviale. La Direttiva 2000/60/CE (Art. 4), prevede la possibilità,
condizionata al rispetto di alcuni requisiti, che siano attribuiti obiettivi ambientali in deroga rispetto
all’obiettivo generale del buono stato ecologico e chimico. Per quei corpi idrici, per cui sono fissati
obiettivi in deroga, deve tuttavia essere assicurato il raggiungimento del miglior stato ecologico
e chimico possibile (Buon Potenziale Ecologico) come obiettivo alternativo per lo stato di qualità.
Nell’ambito dello studio, sono state individuate delle soglie chimiche obiettivo (Soglie Obiettivo) che
garantiscono il Buon Potenziale Ecologico delle comunità ecologiche fluviali. Sono, inoltre, state
considerate diverse ipotesi di intervento sui depuratori, valutate attraverso un indice GEP (Good
Ecological Potential) ottenuto dall’aggregazione delle Soglie Obiettivo precedentemente calcolate.
L’indice GEP permette di valutare i chilometri di fiume che hanno raggiunto le Soglie Obiettivo. Gli
scenari di intervento valutati sono stati i seguenti:
1 SCENARIO Direttiva 271/91 (Dir. 271/91): prevede l’adeguamento degli impianti presenti, ai
requisiti della Direttiva 271/91/CE (molti dei WWTPs esistenti hanno più di 20-30 anni di età
e ancora non risultano del tutto conformi alla Direttiva 271/91/EC);
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