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ENVIRONMENTAL RISKS IN REGIONE CAMPANIA: FROM

THREAT TO CHANCE

Aldo Zollo and Laura Marino AMRA Scarl, Napoli

First Campania Science and Technology Week

Beijing, May 22 2007

ENVIRONMENTAL RISKS IN REGIONE CAMPANIA:FROM THREAT TO CHANCE

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Campania LocationEurope

Italy

Campania

Campania is the Italian Region with the highest populationdensity (419 inhabitants/km²). The total population is 5.701.931. Most of them are located in the coastal area. (Coastal Length: 360 Km)Napoli is the Capital town of the Region with 16% of the total population of Campania.

La Campania è la regione in Italia con la più alta densità abitativa (circa 420 abitanti per kmq) ed una popolazione totale di circa 5.7 Milioni di abitanti. La maggior parte di essi vive lungo la zona costiera che si estende per circa 360 km

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Geology of Campania Region and mainnatural hazards

Mesozoic carbonatemountainsMesozoic carbonate Hills

Flysch, Terziary clays and sandstone Mountains

Volcanoes

Flood and coastal Plains

River Basins and valleys

Coastal dunes

Flysch, Tertiary and Sandstone Hills

Volcanic hazard

Mass movements(rapid and slow)

Earthquakes

Floods

Floods

Il territorio regionale si estende per circa 13600 kmq. La morfologia è altamente variabile da collinare a montuoso, nell’interno, con vaste aree pianeggianti in prossimità delle aree costiere. I fenomeni naturali che producono la maggiore quantità di danni sono i terremoti, le eruzioni vulcaniche, e gli eventi idro-geologici (frane ed alluvioni). Dal punto di vista geologico la regione presenta affioramenti di massicci carbonatici mesozoici, interconnessi da bacini sedimentari più recenti del Terziario e Quaternario. Gi indicatori tettonici a scala regionale indicano un regime attuale di distensione lungo l’asse SO-NE che è causa di una intensa attività sismica di magnitudo moderata e forte. Lungo la costa sono presenti tre aree vulcaniche attive di origine molto recente (formatesi circa 30-40000 anni fa): il Vesuvio, I campi Flegrei e l’isola d’Ischia. L’ultima eruzione nell’area è stata quella del Vesuvio nel 1944, dopo di che il vulcano èentrato in una fase di quiescienza che continua tutt’ora. I Campi flegrei sono invece interessati periodicamente da episodi di sollevamento che si sovrappongono ad un trend secolare di sprofondamento.

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Antropic Risk: Location of waste landfills

2.598.602

Waste production (t/a)

1,234225.782.28113.643Regione Campania

Waste production pro-capite (kg/g)

Population density (People/km²)

PopulationArea (m²)

Oltre ai rischi naturali vanno considerati quelli antropici, cioè legati all’attività dell’uomo. Ad esempio , la mancanza di infrastrutture per il trattamento dei rifiuti unitamente al basso costo discariche abusive hanno contribuito alla crescita di un fenomeno illegale, definito “eco-mafia”. Infatti in 27 municipalità di una delle maggiori province della regione, sono state scoperti diversi siti illegali per lo stoccaggio dei rifiuti, dove, in assenza di controlli igienico-sanitari e di compatibilità ambientale, si sono diffusi nei suoli inquinanti pericolosi come metalli pesanti o microinquinanti organici.

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Industrial hazard: 66 enterprises subject to industrial accidents

Il rischio industriale di un impianto è legato a varie cause di incidenti: emissioni tossiche, incendi ed esplosioni, che sono connesse alla presenza di grosse quantità di materiali pericolosi.Una corretta valutazione della pericolosità (hazard) richiede la definizione di uno scenario e l’analisi degli effetti. Spesso la sola analisi degli effetti non è sufficiente per valutare nel modo corretto la pericolosità di un impianto idustriale. In aree con alta concentrazione di industrie è necessaria un’analisi di pericolosità dell’intera area, che consideri sia i possibili incidenti in un particolare impianto che quelli indotti da sorgenti mobili, quali i veicoli che trasportano materiali pericolosi.In Campania la maggior parte degli impianti industriali è localizzata in prossimità della costa nella periferia della cittàprincipale (Napoli) in cui vivono circa 2 milioni di abitanti.

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The Land-Use Plan of Regione CampaniaThis strategic document defines: • Guidelines for sustainable development; • Guidelines for urban planning • Polluted sites localization• Strategies for cultural heritage protection

The PTR document fixes an integrated approach aimed to risk evaluation through not only a qualitative analysis but also a

quantitative one. This risk analysis involves many expertises: economical, sociological,

political etc.

Allo scopo di mitigare e gestire i rischi naturali la Regione Campania ha recentemente predisposto un Piano Territoriale Regionale (PTR) che definisce le seguenti linee di azione:- Definizione delle Linee guida per lo sviluppo sostenibile della regione e per la pianificazione urbanaDefinizione degli elementi principali che formano il territorio regionale Localizzazione dei siti soggetti ad inquinamentoStrategie per la protezione del patrimonio artistico Il PTR utilizza un approccio integrato al problema della valutazione del rischio ambientale, basato su analisi quantitative di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione del patrimonio ambientale ed abitativo.

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Campania and the environmental risks

Hazards Identification

VulnerabilityEstimate

RisksEvaluation

ActionsIdentification

ActionsSelections

ActionsImplementation

Risks Analysis

Risks Management

Risks Analysis Information

Other informations(technical, social, political, economical) Actions for:

•Risks control •Risk reduction•Risk mitigation

Modified after: VT Covello e MW Merkhofer, “Risk assessment methods”, Plenum Press, New York ( 1993) , p.5

Scientificcommunity

Public authorities

Il territorio della Regione Campania è dunque fragile ed esposto a diversi rischi ambientali, alcuni di questi altamente diffusi ed altri più localizzati in aree soggette a fenomeni naturali. Questo scenario rende estremamente importante definire politiche ambientali per la prevenzione dei rischi mediante azioni specifiche. A questo scopo la comunitàscientifica e le autorità politiche cooperano in Regione Campania per lo sviluppo di tecnologie innovative di monitoraggio e valutazione dei rischi, seguendo il modello illustrato nella figura. L’analisi quantitativa del rischio prevede l’identificazione dei rischi e delle loro sorgenti e la stima di vulnerabilità del patrimonio fisico e costruito. La gestione del rischio affidata ai decision-makers si basa sulla definizione, scelta ed implementazione delle azioni da intraprendere nel medio-lungo termine per la riduzione del rischio e nel breve termine per la sua mitigazione.

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Actions for medium-to-longterm risk mitigation

• Seismic risk planning• Hydro-geological risk scenario (Floods and Landslides)• Volcanic risk scenario

Le azioni principali in Regione Campania per la mitigazione dei rischi naturali nel medio e lungo termine sono:Valutazione della pericolosità sismicaRealizzazione di scenari per eventi idro-geologici (frane ed alluvioni) ed eruzioni vulcaniche

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Seismic risk planning: statistical data

CampaniaPopulation : 5.788.986Surface: 13.592,94 Km²

Territorial Seismic Classification in Regione Campania

High seismic risk30%

Medium Seismic Risk 61%

Low Seismic risk 9%

National Seismic hazard Map

Number of municipalities

Surface (%Regional Area )

Population (% regional Pop.)

High seismic risk 129 29,5 7,93Medium Seismic Risk 360 61,4 83,68Low Seismic risk 62 9,1 8

Per ciò che riguarda la pericolosità sismica, la mappa più recente pubblicata nel 2006 dal Dipartimento di Protezione Civile suddivide l’Italia in 12 zone a differente pericolosità sismica.In accordo a questa classificazione la gran parte del territorio regionale è classificato come a medio e elevato rischio sismico.

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Hydro-geological Hazards: scenarios

floods landslides

An hazard scenario describes the space-time evolution of an event and its effects on the territory. Hydro-geological hazards depend on geo-morphological features of the territory and, at the same time, is influenced by human actions.

Per quanto riguarda il rischio da frane ed alluvioni le azioni dPer quanto riguarda il rischio da frane ed alluvioni le azioni di mitigazione sul medio e lungo termine prevedono la i mitigazione sul medio e lungo termine prevedono la costruzione di scenari di pericolositcostruzione di scenari di pericolositàà. Uno scenario di pericolosit. Uno scenario di pericolositàà èè un modello un modello fisicofisico--matematicomatematico che descrive che descrive ll’’evoluzione spazioevoluzione spazio--temporale temporale dglidgli eventi e dei loro effetti sul territorio. I fenomeni idroeventi e dei loro effetti sul territorio. I fenomeni idro--geologici dipendono dalla geologici dipendono dalla morfologia del territorio e dagli interventi dellmorfologia del territorio e dagli interventi dell’’uomo.uomo.

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Volcanic risk scenarion in Vesuvian Area The municipalities exposed to volcanic risk in the vesuvian area are divided into three areas:

Red area200kmq involving 18 municipalities where live the 10% of the total population. This area could be destroyed nearly totally in case of eruption, because of pyroclastic flow or lahar or pyroclastic surgeYellow area1.100 kmq involving 96 municipalities, where live the 20% of the total population. This area would be covered with thick coatof ashes and lapillusGrey area100 kmq involving the 3% of the total populationWhere ashes and lapillus coud covered the land, Furthermore in this area there is a danger of flood

600.000 people live in the red area !!The urban density gets 13.000 residents

for kmq!!!

Analogamente per il rischio vulcanico si procede alla costruzione di scenari attraverso i quali vengono individuate le zone con diversi livelli di pericolosità, tenendo conto della storia eruttiva del vulcano, dei meccanismi di risalita dei magmi e della potenza di emissione dei prodotti. Nel caso del Vesuvio la zona più esposta è quella che circonda il vulcano verso la costa.

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• Seismic Early warning system • Hydro-geological alert level (Hydrogeological early warning) • Volcanic emergency plan

Actions for short term risk mitigation

Per ciò che concerne le azioni di mitigazione dei rischi naturali in Regione Campania, nel breve periodo, le principali azioni sono: Messa a punto si sistemi di early warning sismicoSviluppo di livello di allerta idrogeologica (Early warning idrogeologico)Piani di emergenza vulcanica

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Environmental risk: .. from threat to opportunity

Risk mitigation represents a great opportunity for the development of new technologies in environmental field

Following this direction, the early warningmethodologies for real time risk mitigation and disaster management are increasing their importance, replacing classical forecasting methods

La mitigazione del rischio rappresenta una grande opportunità per lo sviluppo di tecnologie nel settore ambientaleSeguendo l’approccio descritto nelle precedenti slides, la metodologia per la mitigazione del rischio e la gestione dei disastri utilizzando tecniche di monitoraggio in tempo reale e sistemi di early warning stanno via via aumentando la loro importanza, sostituendo i metodi classici di previsione.

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Definition of early warning system

All the actionsactions which can becarried out during the leadlead time time of a catastrophiccatastrophic eventevent in order

toto mitigate mitigate itsits effectseffects.

EARLY WARNINGEARLY WARNING The time elapsing from the moment when the occurrence

of a catastrophic event isreasonably certain till the moment the event really

occurs.

LEAD TIMELEAD TIME

ConsideredConsidered areaareaEventEvent SourceSource

PropagationPropagation PathPath

Un sistema di “early warning” per fenomeni naturali (terremoti, tsunami, alluvioni ed eruzioni vulcaniche) è un infrastruttura tecnologica avanzata per il monitoraggio in tempo reale dei fenomeni naturali, in grado di fornire un’allerta circa i possibili effetti distruttivi con un anticipo di ore o secondi prima dell’occorrenza del fenomeno stesso.

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L’applicazione diretta al caso dei terremoti prevede l’implementazione di un sistema in tempo reale per la riduzione degli effetti di danneggiamento. La rete sismica per l’early warning rileva il terremoto dai primi arrivi delle onde P ed invia informazioni circa la sua localizzazione e magnitudo ad un sito distante qualche decina di secondi prima dell’arrivo delle fasi distruttive. Sulla base di leggi di attenuazioni è quindi possibile stimare al sito target, il livello di accelerazione max atteso e quindi attivare un meccanismo di controllo attivo degli edifici, che contro-bilancia li effetti del terremoto riducendone il livello di danneggiamento.

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Campania Sensitive Targets

•City of Naples•4 medium sized cities•Hospitals•Railways•Motroways•Pipeliens•Industries•Fireman station

Questa mappa mostra la localizzazione delle stazioni che costituiscono il prototipo di sistema “early warning” in fase di realizzazione nella Regione Campania. Sono inoltre indicati i potenziali “target” del sistema early warning, ciascuno dei quali prevede un’applicazione specifica.

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Vesuvio and Campi Flegrei Emergency Plan

Unknown, at least several months

Very low No significant variations of monitored parameters

Basic Phase 0

From some weeks to few months

High Arrival of phenomena typical of pre-eruptive dynamics

Warning Phase III

Unknown, at least some weeks

MediumMore significant variation of monitored parameters

Alert Phase II

Unknown, at least some months

LowSignificant varation of monitored parameters

AttentionPhase I

Eruption Waiting time

Eruption probability

Volcano StatusAlert

Il piano di Emergenza del Vesuvio è basato sullo scenario dell’eruzione più probabile sulla base della storia eruttiva del vulcano e la conoscenza circa i meccanismi di risalita del magma nella fase terminale. Sono previsti vari gradi di allerta a seconda dell’entità e gravità dei segnali precursori (sismicità, deformazione del suolo, composizione dei gas, etc.) che vengono rilevati da una densa rete di osservazioni multi-parametriche. I tempi di attivazione degli stati di allerta variano da diversi mesi a poche ore prima del possibile evento eruttivo.

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Alert levels for Hydro-Geological Risk Mitigation

Data collected from monitoring network and direct observations are main indicators that allow the early warning of a potential damaging event

Three alert levels are defined:Preliminary alertFirst level alert Alert

Each alert level corresponds to an action of increasing severity.

Analogamente nel caso di eventi idro-geologici pericolosi, i dati acquisiti dalla rete di monitoraggio (pluviometri,…) e da osservazioni dirette permettono di effettuare un allerta preventivo del fenomeno (frana, alluvione) in corso e stimare i possibili effetti di danneggiamento. Sono generalmente previsti tre livelli di allerta ciascuno dei quali corrisponde ad azioni per la mitigazione del rischio progressivamente più severe.

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Regional Observatory of Epidemiology in Campania

Main Public Actors involved in EnvironmentalRisk Mitigation in Campania Region

In conclusione, in questa diapositiva sono rappresentati i loghi delle principali istituzioni scientifiche ed agenzie che lavorano per la gestione, controllo e mitigazione del rischio ambientale nella Regione Campania.•Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia attraverso l’Osservatorio Vesuviano•AMRA scarl•Osservatorio Regionale di Epidemilogia in Campania•Il Dipartimento di Protezione Civile

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The End

感谢您的注意Thanks for your attention!Grazie per l’attenzione!