La contaminazione del comparto marino dovuta alla presenza di materiale plastico di diverse dimensioni è un problema ambientale noto da diversi decenni che sta recentemente ricevendo crescente attenzione da parte della comunità scientifica. Particolare interesse è attualmente rivolto all’inquinamento da microplastiche (MP), frammenti di rifiuti plastici caratterizzati da dimensioni inferiori ai 5 mm. Le MP classificate come primarie o secondarie a seconda che vengano immesse direttamente nell’ambiente con tali dimensioni o che, diversamente, derivino dalla degradazione di frammenti di dimensioni maggiori rappresentano una tipologia di inquinante non più trascurabile (Andrady, 2011). Da un lato infatti è ormai nota, a seguito di numerose campagne sperimentali (Collignon et al., 2012; Faure et al., 2015; De Lucia et al., 2018) la loro ampia e crescente presenza in mari e oceani. Al contempo non sono ancora ben noti gli effetti sul comparto biologico e sulla salute umana né sufficientemente sviluppate le tecniche di rimozione. Di particolare interesse risultano essere le MP di origine primaria stimate, ad oggi, rappresentare circa il 15-30 % di tutta la plastica presente in ambiente marino. La produzione questa frazione e, di conseguenza, i quantitativi della stessa immessi nell’ambiente marino sono strettamente legati alla presenza antropica. I contributi principali sono infatti dovuti ad attività domestiche, tra cui il lavaggio di tessuti sintetici, alla degradazione degli pneumatici usurati e al dilavamento delle strade. L’investigazione dei quantitativi e della distribuzione delle MP primarie, soprattutto nel caso di bacini chiusi e densamente popolati come il Mar Mediterraneo, è quindi strettamente legata ad una corretta stima dei quantitativi di MP immessi e delle modalità con cui queste raggiungono il mare oltre che alla conoscenza delle caratteristiche idrodinamiche del bacino stesso. L'approccio proposto in questo lavoro mira a rappresentare i principali fattori che intervengono nella determinazione della concentrazione di MP in mare: fonti e dispersione. In particolare è stato formalizzato un metodo di stima dei quantitativi di MP sversati in mare capace di tener conto della proporzionalità diretta tra la produzione di MP primarie e densità di popolazione. Lo stesso è stato utilizzato per definire le sorgenti di MP considerate all’interno di un modello lagrangiano di dispersione sviluppato per simulare la concentrazione di MP nel Mar Mediterraneo Occidentale. I campi idrodinamici necessari nel modello stocastico per tener conto del contributo alla dispersione dovuto al trasporto medio sono stati estrapolati da un modello idrodinamico tridimensionale. Le simulazioni condotte considerando il bacino del Mar Mediterraneo Occidentale hanno consentito di ricavare campi di concentrazione di MP successivamente confrontati con dati sperimentali derivati da campagne di misura realizzate nello stesso bacino.

Modellazione numerica della dispersione di microplastiche nel Mar Mediterraneo Occidentale / Pini, Agnese; Zazzini, Simone; Leuzzi, Giovanni; Monti, Paolo. - (2020). (Intervento presentato al convegno XXXVII Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, IDRA 2020, Reggio Calabria 7-9 Settembre tenutosi a Reggio Calabria).

Modellazione numerica della dispersione di microplastiche nel Mar Mediterraneo Occidentale

Agnese Pini;Simone Zazzini;Giovanni Leuzzi;Paolo Monti
2020

Abstract

La contaminazione del comparto marino dovuta alla presenza di materiale plastico di diverse dimensioni è un problema ambientale noto da diversi decenni che sta recentemente ricevendo crescente attenzione da parte della comunità scientifica. Particolare interesse è attualmente rivolto all’inquinamento da microplastiche (MP), frammenti di rifiuti plastici caratterizzati da dimensioni inferiori ai 5 mm. Le MP classificate come primarie o secondarie a seconda che vengano immesse direttamente nell’ambiente con tali dimensioni o che, diversamente, derivino dalla degradazione di frammenti di dimensioni maggiori rappresentano una tipologia di inquinante non più trascurabile (Andrady, 2011). Da un lato infatti è ormai nota, a seguito di numerose campagne sperimentali (Collignon et al., 2012; Faure et al., 2015; De Lucia et al., 2018) la loro ampia e crescente presenza in mari e oceani. Al contempo non sono ancora ben noti gli effetti sul comparto biologico e sulla salute umana né sufficientemente sviluppate le tecniche di rimozione. Di particolare interesse risultano essere le MP di origine primaria stimate, ad oggi, rappresentare circa il 15-30 % di tutta la plastica presente in ambiente marino. La produzione questa frazione e, di conseguenza, i quantitativi della stessa immessi nell’ambiente marino sono strettamente legati alla presenza antropica. I contributi principali sono infatti dovuti ad attività domestiche, tra cui il lavaggio di tessuti sintetici, alla degradazione degli pneumatici usurati e al dilavamento delle strade. L’investigazione dei quantitativi e della distribuzione delle MP primarie, soprattutto nel caso di bacini chiusi e densamente popolati come il Mar Mediterraneo, è quindi strettamente legata ad una corretta stima dei quantitativi di MP immessi e delle modalità con cui queste raggiungono il mare oltre che alla conoscenza delle caratteristiche idrodinamiche del bacino stesso. L'approccio proposto in questo lavoro mira a rappresentare i principali fattori che intervengono nella determinazione della concentrazione di MP in mare: fonti e dispersione. In particolare è stato formalizzato un metodo di stima dei quantitativi di MP sversati in mare capace di tener conto della proporzionalità diretta tra la produzione di MP primarie e densità di popolazione. Lo stesso è stato utilizzato per definire le sorgenti di MP considerate all’interno di un modello lagrangiano di dispersione sviluppato per simulare la concentrazione di MP nel Mar Mediterraneo Occidentale. I campi idrodinamici necessari nel modello stocastico per tener conto del contributo alla dispersione dovuto al trasporto medio sono stati estrapolati da un modello idrodinamico tridimensionale. Le simulazioni condotte considerando il bacino del Mar Mediterraneo Occidentale hanno consentito di ricavare campi di concentrazione di MP successivamente confrontati con dati sperimentali derivati da campagne di misura realizzate nello stesso bacino.
2020
XXXVII Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, IDRA 2020, Reggio Calabria 7-9 Settembre
sorgenti di microplastiche; modello statistico lagrangiano; inquinamento del Mar Mediterraneo Occidentale
04 Pubblicazione in atti di convegno::04b Atto di convegno in volume
Modellazione numerica della dispersione di microplastiche nel Mar Mediterraneo Occidentale / Pini, Agnese; Zazzini, Simone; Leuzzi, Giovanni; Monti, Paolo. - (2020). (Intervento presentato al convegno XXXVII Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, IDRA 2020, Reggio Calabria 7-9 Settembre tenutosi a Reggio Calabria).
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