I liquidi in fase non acquosa (NAPL) si riferiscono a un tipo di inquinanti liquidi organici relativamente incompatibili con l'acqua, come prodotti petroliferi, catrame di carbone, solventi clorurati e pesticidi. Le strategie di rimozione di questi contaminanti si sono ampliate a partire dalla fine del XX secolo, riflettendo direttamente le crescenti preoccupazioni sulla protezione dell’ambiente e sulla salute pubblica.
I NAPL possono essere rilasciati nell'ambiente da molte fonti, tra cui lo smaltimento improprio di sostanze chimiche, perdite di serbatoi di stoccaggio sotterranei, drenaggio di fosse settiche, ecc.
All'inizio del XX secolo, le acque sotterranee erano considerate una fonte d'acqua pulita e sicura e veniva prestata particolare attenzione alla loro fornitura e al loro utilizzo. Si ritiene generalmente che l’acqua nelle falde acquifere venga filtrata attraverso il suolo, rimuovendo così i contaminanti, il che ha portato a trascurare la contaminazione delle acque sotterranee. Tuttavia, con il progresso della scienza e della tecnologia, in particolare con l’emergere della tecnologia della gascromatografia, la comprensione dei problemi di inquinamento delle acque sotterranee è stata significativamente migliorata, in particolare il rilevamento e l’analisi dei NAPL, facendoci iniziare a prestare attenzione alle sue potenziali minacce per la salute pubblica. .
Nel 1976, un articolo di un giornale delle Cascate del Niagara rivelò la contaminazione del suolo nell'area del Love Canal e divenne il centro dell'attenzione del pubblico. Successivamente, l’indignazione per la diffusa presenza di questi inquinanti e i loro rischi per la salute ha portato all’approvazione del Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability Act (CERCLA) e alla creazione di Superfund. Questi progetti di legge non solo hanno cambiato il volto della politica ambientale, ma hanno anche accelerato i finanziamenti per la ricerca sulla contaminazione delle acque sotterranee.
Le strategie di bonifica iniziali si concentravano sul ripristino della qualità dell'acqua pompando e trattando le acque sotterranee, nota come strategia "pump-and-treat". Tuttavia, questo approccio è stato riconosciuto come poco pratico a causa dei grandi volumi di acqua da trattare e del suo comportamento invasivo. Con l'approfondimento della ricerca, sempre più esperti stanno iniziando a cercare soluzioni innovative per affrontare le sfide legate al rilevamento e alla riparazione dei NAPL.
Il comportamento dei NAPL nello strato sotterraneo è influenzato dalle loro proprietà fisiche e chimiche, nonché dai materiali sotterranei. Lo strato sotterraneo è generalmente diviso in due zone principali: lo strato insaturo e lo strato saturo. I NAPL vengono generalmente rilasciati da varie fonti come inquinanti puntuali e penetrano negli strati saturi in condizioni di precipitazioni elevate. La complessità di questo processo rende difficile prevedere e correggere il comportamento dei NAPL.
I NAPL si dividono in due tipologie in base alla densità: liquidi leggeri in fase non acquosa (LNAPL) e liquidi pesanti in fase non acquosa (DNAPL). I primi galleggiano sulla superficie dell'acqua, mentre i secondi tendono ad affondare in profondità strati.
Man mano che la comprensione dei NAPL si approfondisce, le strategie di riparazione diventano più diversificate. Le prime strategie di trattamento mediante pompaggio furono gradualmente sostituite da strategie di controllo che coinvolgevano strutture per evitare danni secondari all'ambiente. Inoltre, per rilevare i NAPL in modo più efficace, sono stati sviluppati molti metodi avanzati di rilevamento e analisi come la gascromatografia e la cromatografia liquida ad alta pressione.
La raccolta dei dati è spesso eterogenea e complessa, quindi è fondamentale valutare accuratamente la distribuzione geografica e la distribuzione di fase dei NAPL.
La sfida principale nella riparazione dei DNAPL è che possono penetrare in profondità nelle fessure del materiale del suolo sotterraneo, il che richiede tecniche ingegneristiche più innovative per la riparazione. Inoltre, l’emergere di strategie di biorisanamento consente di accelerare i processi naturali per ridurre la presenza di NAPL nell’ambiente.
Nel complesso, l'inquinamento dei liquidi non acquosi non solo ha un grave impatto sull'ambiente, ma suscita anche un dibattito e una riflessione diffusa nella società. Man mano che l’ambiente cambia, possiamo trovare un modo a lungo termine per bilanciare sviluppo e protezione ambientale, garantire la sicurezza delle fonti d’acqua e un ambiente di vita sano in futuro e trovare soluzioni ai problemi ambientali emergenti?