Rifiuti Parma

Da Lca rifiuti.

Valutazione del piano provinciale di gestione dei rifiuti della provincia di Parma attraverso il metodo LCA Nell’ambito di una collaborazione tra Provincia di Parma, Università di Parma, e ENEA-PROT-INN è stata effettuata un’analisi ambientale ed economica del Piano provinciale di gestione dei rifiuti (PPGR), usando il Metodo dell’analisi del ciclo di vita.

a cura di: Bernadette Guglielmetti

Tesi di laurea di: Bernadette Guglielmetti

Relatore: Marco Bergonzoni - ENIA

Correlatore: Paolo Neri - ENEA

Università: Facoltà di Scienze Ambientali di Parma

Legislazione di riferimento

- Normativa comunitaria: Direttiva CEE 1991: si modifica la politica di gestione dei rifiuti: questa legge obbliga gli stati membri a raggiungere obbiettivi di raccolta differenziata.

- Normativa nazionale: Decreto Legislativo del 1997 “decreto Ronchi”: Recepisce la direttiva CEE. Responsabilizza tutti i soggetti coinvolti nel ciclo di vita di un prodotto, introducendo il principio “chi inquina paga” .

Orienta la gestione integrata dei rifiuti impostandola secondo le seguenti principi e gerarchia di priorità: Prevenzione, Riutilizzo, Riciclaggio, Recupero energetico.

Nel decreto Ronchi la raccolta differenziata svolge un ruolo fondamentale nella gestione integrata dei rifiuti perché consente: il recupero dei materiali e ottimizza i cicli di trattamento e smaltimento dei rifiuti stessi.

-Normativa Regionale: Legge Regionale n 3/99

Regolamenta a livello regionale il quadro della pianificazione in materia dei gestione dei rifiuti con i seguenti strumenti:

Piano Territoriale Regionale(PTR), Piano Territoriale Paesistico (PTRP), Piano Territoriale di coordinamento paesistico(PTCP), il Piano Provinciale per la Gestione dei Rifiuti (PPGR).

Il presente PPGR è stato adottato con una delibera del Consiglio Provinciale n.28 il 24 Marzo 2004. Ha una validità di 10 anni , ed è prevista una revisione dopo Al suo interno è suddiviso in 4 aree tematiche:

  • Quadro Conoscitivo: in cui sono descritte le condizioni di gestione e degli impianti esistenti presenti nell’anno di avvio del piano;
  • Relazione Illustrativa: in cui viene presentata una proiezione degli andamenti quantitativi di produzione dei rifiuti, e vengono descritti i criteri generali per l’organizzazione futura della raccolta, l’ identificazione del fabbisogno impiantistico e la relativa localizzazione.
  • Norme tecniche di attuazione;
  • Valutazione ambientale strategica.

Valutazione del piano provinciale di gestione dei rifiuti della provincia di Parma attraverso il metodo LCA

L’obbiettivo dello studio

L’obbiettivo dello studio è la valutazione del danno ambientale e del costo economico del ciclo di vita della gestione dei rifiuti urbani della provincia di Parma negli anni 2002-2012

Campo di applicazione

La funzione del sistema è lo smaltimento dei rifiuti. Il sistema che deve essere studiato è la gestione dei rifiuti della Provincia di Parma. L’unità funzionale considerata è la produzione dei rifiuti reale o prevista negli anni esaminati. I confini del sistema vanno dalla raccolta allo smaltimento o recupero degli RSU. I tre metodi di valutazione utilizzati sono: Eco Indicator 99 (olandese, EPS (svedese, EDIP (danese. Ai tre metodi sono state apportate delle modifiche descritte nello studio di tesi. Tutti e tre i metodi sono implementati nel SimPro5 I dati utilizzati sono quelli relativi agli anni:

  • 2002 anno precedente alla stesura del PPGR;
  • 2007 anno intermedio in cui il piano prevede un eventuale monitoraggio dell’attuazione del piano;
  • 2012 anno in cui la situazione viene ipotizzata a regime.

I processi usati per rappresentarli sono quelli contenuti nelle banche dati di SimPro5 e altri costruiti sulla base di dati raccolti.

Inventario

Per rappresentare i processi relativi ai trasporti, all’energia elettrica, all’energia termica, alla produzione dei materiali costituenti gli impianti si usano i processi presenti nella banca dati del codice SimaPro5, per quanto riguarda gli impianti di trattamento o smaltimento ho utilizzato processi realizzati da studi compiuti presso ENEA.

Esemplificando sono stati richiamati:

  • Automezzi (Truck 16 t ETH e Truck 28t ETH): trasporti per la raccolta nella fase di svuotamento, unità di misura tkm;
  • Automezzi (Truck 40 t ETH): trasporti agli impianti di smaltimento o recupero unità di misura tkm;
  • Impianti di pretrattamento: Vagliatura o Pretrattamento Mondovì, unità di misura ton di rifiuto trattate;
  • Le quantità di Rifiuto indifferenziato o differenziato inviato ai rispettivi fine vita: discarica Poiatica , Inceneritore AMPA per CdR, Impianto compostaggio di Carpi, diversi impianti di riciclo

Scenario anno 2002

è caratterizzato da:

  • la raccolta differenziata è il circa il 22% della produzione totale,
  • la modalità di raccolta è basata su cassonetti stradali;
  • l’inceneritore è stato spento a metà dell’anno;
  • una mancata autosufficienza della provincia nella fase di smaltimento che obbliga ad un trasporto fuori provincia.

Scenario 2012

E’ caratterizzato dalle seguenti previsioni:

la raccolta differenziata del 56.4% del totale prodotto;

la gestione della raccolta basata principalmente sulla domiciliarizzazione;

la presenza di impianti di trattamento: pretrattamento, biostabilizzatore ed inceneritore nel territorio provinciale.

Il calcolo dell'LCA

Valutazione della Raccolta differenziata 2002 (Eco-indicator99)

Il danno evitato totale vale –9.74E5 Pt dovuto per il –57 % a processo di riciclo della plastica a seguire dal riciclo del ferro e del legno.

Salute Umana il danno evitato è dovuto principalmente alle emissioni evitate di SO2 dovuto al riciclo della carta, e alle emissioni evitate di CO2 dovute sempre al riciclo della carta

In Ecosystem Quality il danno evitato grazie da un risparmio di legame Inoltre il danno evitato è dovuto per l’emissione evitata di COD per il riciclo della carta

In Resources si ha un danno totale evitato è dovuto è a Coal per il riciclo del ferro. A tale danno evitato si contrappone è il danno dovuto al consumo di Crude oil ETH (per il Truck 40t ETH ).

Figura 1 Il diagramma della valutazione per damage category con Eco-Indicator99 del processo Raccolta differenziata 2002p


Valutazione della Raccolta indifferenziata 2002 (Eco-indicator99) Il danno totale vale 3.3E6 Pt dovuto per il 57.69% a Truck 28t ETH a seguire dalla discarica Poiatica (corretto), e Truck 40 t ETH.

In Human Health il danno totale è dovuto per agli ossidi di azoto in particolare a NOX presente per il Truck 28t ETH. Inoltre il danno è dovuto alle emissioni di metano dovuto alla discarica di Poiatica,

In Ecosystem Quality il danno è dovuto a emissioni di Ossidi di azoto e di Zn dovuti agli automezzi di raccolta.

In Resources si ha un danno dovuto al consumo di Crude oil ETH come combustibile degli automezzi di raccolta.

Figura 2 Il diagramma della valutazione per damage category con Eco-indicator99 del processo B-raccolta indifferenziata 02p

Valutazione dello Scenario 2002 (Eco-indicator99)

Il danno complessivo dell’anno 2002 è determinato dagli effetti combinati dei due processi esaminati in precedenza

Il danno totale vale 2.33E6 Pt dovuto per il 71% a Human Health, per il 12% a Ecosystem Quality e per il 17% a Resources

Inoltre il danno è dovuto per il principalmente al processo di Raccolta indifferenziata .

Analisi dello Scenario 2012( Eco indicator)

Il danno totale vale –1.78E6 Pt è dovuto principalmente al processo di Raccolta differenziata 2012

In Human Health il danno è dovuto alle emissioni di NOX (as NO2) dovuto all’impiego di automezzi di volumetria inferiore utilizzato nella raccolta domiciliare. Inoltre il danno è dovuto a Cd dovuto alla discarica polveri INC(RSU residuo). A questo danno si contrappone un danno evitato dovuto alle emissioni evitate di NOx princicpalmente per il riciclo della carta

In Ecosystem Quality il danno è dovuto a Zn per gli automezzi di diverse volumetrie.. A tale danno si contrappone un danno evitato dovuto risparmio di legname

In Resources si ha un danno evitato dovuto a energy from natural gas e a energy from oil dovuta al riciclo plastica). A tale danno evitato si contrappone il danno dovuto a crude oil ETH in Raccolta differenziata 2012 e in particolare, riferito al tasporto nella fase di raccolta.

Figura 3 Il diagramma di valutazione per single score con Eco-Indicator 99 del processo B-Scenario 2012p

Analisi confronto tre raccolte differenziate 2002 2007 2012 (Eco-indicator99)

Il danno evitato passando dal 2002 al 2012 aumenta. Questo è dovuto alla combinazione dei seguenti risultati:

In Human Health il danno aumenta. Ciò è dovuto all’aumento delle emissioni di NOx(as NO2) e di polveri fini principalmente a causa dell’aumento dell’uso del Truck16t ETH (per la raccolta porta a porta) e dei metalli pesanti Ni e As in acqua, principalmente a causa di Electricity UCPTE Med. Voltage, cioè dell’energia elettrica impiegata per il riciclo

In Ecosystem Quality si ha un danno evitato che diminuisce. Ciò è dovuto all’aumento di land use II-III principalmente a causa dell’energia elettrica impiegata per il riciclo e delle emissioni di NOx(as NO2) e di Zn in aria principalmente a causa dell’aumento dell’uso del Truck16t ETH(per la raccolta porta a porta)

In Resources il danno evitato che aumenta. Ciò è dovuto ai minerali e ai combustibili fossili di cui si evita il consumo nei processi di riciclo.


Analisi del confronto tre raccolte indifferenziate 2002 2007 2012 (Eco-indicator99)

Il danno massimo corrisponde all’anno 2007.

In Human Health si ha un danno che aumenta dal 2002 al 2007. Ciò è dovuto principalmente all’aumento delle emissioni di NOx(as NO2) e di dust (PM10) mobile (a causa dell’aumento dell’uso del Truck16t ETH per la raccolta porta a porta). Inoltre è dovuto all’aumento delle emissioni del Cd in acqua a causa di discarica polveri INC(RSU residuo) e di CO2(fossil) e CO2 (non fossil) in aria a causa di inc. ANPA per CdR: cioè alla maggiore quantità di rifiuto incenerito. Il danno diminuisce nel 2012 .Ciò è dovuto ad una riduzione di tutte le emissioni sopraindicate: si riducono gli ossidi di azoto dovuti ai Truck16t ETH perché nonostante un lieve aumento della raccolta domiciliare si ha l’effetto prevalente della riduzione della quantità di indifferenziato;

In Ecosystem Quality l’aumento dei primi due anni è dovuto all’aumento di Zn e NOx(as NO2) in aria, land use III-IV, land use II-IV principalmente a causa dell’aumento dell’uso del Truck16t ETH nella raccolta porta a porta. Il danno diminuisce nel 2012 Ciò è dovuto ad una riduzione di tutte le emissioni sopraindicate

In Resources si ha un danno che aumenta dal 2002 al 2007. Ciò è dovuto all’aumento del consumo dei combustibili fossili (crude oil ETH e coal ETH) e dei minerali a causa dell’aumento dell’uso del Truck16t ETH nella raccolta porta a porta. Tale aumento è contrastato dall’aumento del consumo evitato di natural gas ETH principalmente a causa dell’energia prodotta dall’inceneritore. Il danno diminuisce nel 2012. Ciò è dovuto ad una riduzione del consumo delle risorse sopraindicate.


Confronto tra gli scenari 2002 2007 2012 (Eco-indicator99)

Il danno valutato nel 2002 passa ad un danno evitato nel 2012. Questo è dovuto alla combinazione dei 2 confronti precedentemente illustrati :

Il danno aumenta nella categoria Salute umana, aumenta nei primi due anni per poi diminuire nella categoria Qualità umana, ed infine il danno del 2012 passa ad un danno evitato nel categoria Risorse.

Figura 4 Il diagramma della valutazione per single score del confronto degli scenari negli anni 2002, 2007 e 2012

Confronto tra gli scenari 2002 2007 2012 con EPS (modificato)

Con questo metodo il danno aumenta passando dal 2002 al 2012 Dal diagramma si può osservare che il massimo responsabile sia il consumo di ACQUA per la produzione di energia il cui fattore di caratterizzazione è stato modificato in questo studio

Salute umana: il danno diminuisce Ciò è dovuto alla combinazione di questi fenomeni: dal 2002 al 2007 diminuiscono le emissioni di metano dovute in parte al biogas della discarica, inoltre aumenta l’emissione evitata di dust(coarse) a causa del riciclo del ferro e dell’alluminio nel processo pretrattamento Mondovì, aumentano anche le emissione evitate di dust (SPM), dovuto al riciclo della platica, e di SO2 per il processo di riciclo della carta. Si osserva inoltre un aumento costante in tutti e tre gli anni delle emissioni di NOx (as NO2) e di dust (SPM10) mobile cusato da un aumento dell’uso di Truck 16t ETH. inoltre aumentano, solamente tra il 2007 e 2012 anche le emissioni di CO2 dovuto ad una produzione maggiore di Eletricity UCPTE Med.voltage (aumenta la produzione di ricicli), e di Metano dovuto ach’esso per lo stesso motivo.

Capacità produttiva dell’ecosistema: il danno aumenta Ciò è dovuto all’aumento dell’uso di water a causa dell’aumento del consumo di elettricità nei processi di riciclo

Risorse il danno del 2002 passa a danno evitato Ciò è dovuto all’aumento dei consumi evitati di energy from natural gas e di energy from oil nel riciclo di PE

Biodiversità il danno aumenta. Ciò è dovuto all’aumento del land use a causa della richiesta dielettricità per i ricicli e di CO2 (fossil) e di CO2 (non-fossil) a causa dell’aumento dell’uso dell’inceneritore

Figura 5 Il diagramma di valutazione per single score del confronto tra gli scenari 2002 2007 2012

Confronto tra gli scenari 2002 2007 2012 con EDIP (modificato)

Il danno aumenta dal 2002 al 2007 per diminuire nel 2012. Questo è dovuto principalmente a due categorie di danno :

Riscaldamento del globo: L’aumento tra i primi due anni è dovuta principalmente all’aumento della CO2 (non-fossil) e della CO2 fossil causata dal maggior impiego dell’uso dell’inceneritore, a cui in parte, si contrappone la riduzione delle emissioni di metano a causa della riduzione del rifiuto indifferenziato in discarica. Nel 2012 il danno rimane costante. Ciò è dovuto ai seguenti fenomeni: riduzione di CO2 (non-fossil) e di CO2 fossil a causa della minore quantità di indifferenziato che va all’inceneritore; l’’aumento dell’emissione di CO2 e di metano per la richiesta di energia elettrica necessaria al riciclo e dei trasporti per la raccolta porta a porta (contrastata dai prodotti evitati dal riciclo e dall’incenerimento

Il danno dovuto Riduzione dello strato d’ozono: aumenta Ciò è dovuto principalmente ad un aumento delle emissioni di Halon 1301 a causa dell’aumento dell’uso dei trasporti

Figura 6 Il diagramma di valutazione per single score del confronto tra gli scenari 2002 2007 2012

Analisi di sensibilità

1) Si è confrontato lo scenario 2012 standard con lo scenario 2012 in cui il percorso di svuotamento dei cassonetti viene mantenuto uguale ad un sistema di raccolta stradale

Dall’analisi del confronto con Eco Indicator emerge che il danno evitato aumenta perché si riduce l’impiego dei Truck 16 t infatti:

Salute umana: il danno diminuisce dovuto alla diminuzione delle emissioni di NOx( as NO2) in aria.

Qualità dell’ecosistema il danno diminuisce a causa della diminuzione delle emissioni di Zn in aria e di leand us.

In Risorse il danno evitato aumenta dovuto in particolare al minore consumo di crude oil ETH e di coal ETH.

2) si è confrontato lo scenario 2012 standard e lo scenario 2012 in cui la raccolta differenziata è stata realizzata totalmente Dall’ analisi del confronto con Eco Endicator emerge che il danno evitato aumenta grazie all’incremento dei vantaggi dei prodotti evitati con i ricicli

Salute umana: il danno diminusce Questo è dovuto ad un aumento delle emissioni evitate di NOx, dust (SPM) e di S0x

Qualità ecosistema il danno diminuisce a causa dell’aumento del consumo evitato di forestry spruce dovuto al riciclo del legno e della carta, e anche alle emissioni evitate di COD (riciclo della carta) e di NOx e SOx (riciclo della plastica).

In Risorse il danno evitato aumenta dovuto in particolare dovuto ad un consumo evitato di energia( energy from natural gas, energy from oil.). e di materie prime (coal, lignite, crude oil).


Confronto degli scenari 2002 2007 2012 con i tre metodi non modificati

Dal confronto dei tre scenari con il metodo Eco-indicator99 non modificato si osserva che permane lo stesso andamento di miglioramento osservato in precedenza con il metodo modificato

Passando al confronto con il metodo EPS non modificato il danno del 2002 divenata un danno evitato nel 2012. andamento inverso di quello osservato con il metodo modificato. La causa principale che fa cambiare completamente l’andamento di valutazione del danno nei due metodi considerati è l’introduzione di nuove sostanze con i rispettivi fattori di carattarizzazione in particolare riguardanti l’acqua

Stessa cosa si può osservare con il confronto con EDIP non modificato La causa principale che fa cambiare l’andamento di valutazione del danno attraverso i due metodi, è l’introduzione di nuove sostanze con i rispettivi fattori di carattarizzazione, in particolare quelli riferiti alla CO2(non fossil)


Costi esterni

I costi esterni, rappresentano il tentativo di tradurre in unità monetaria gli impatti ambientali. Ogni attività che produce un impatto negativo sull’ambiente comporta un danno per la società: i costi esterni sono la monetizzazione di tale danno

Sono stati calcolati a partire dai seguenti metodi:

1) Eco-indicator99 dove:

  • 1 DALY vale come un anno di stipendio ;
  • il valore del PDF*m2yr è calcolato a partire dalla spesa per ripopolare il nibbio nel Parco di Frasassi;
  • il valore del MJ surplus è il costo di 1 MJ elettrico,

2) EPS dove:

Il danno è pari al valore in ELU (€ dell’anno 2000), attualizzato e riferito all’Europa anziché al mondo intero

Si sono valutati i costi ambientali per lo smaltimento di una ton di rifiuto nei rispettivi anni e nelle diverse modalità di raccolte. I valori negativi significano un vantaggio economico.

Costi esterni Eco Indicator EPS
Scenario 2002 0.0234 0.0053
Scenario 2007 -0.1055 0.0074
Scenario 2012 -0.118 0.0066


Costi esterni Eco Indicator EPS
Raccolta differenziata 2012 -0.2748 0.0055
Raccolta indifferenziata 2012 0.0853 0.0106

Conclusioni generali

  • la raccolta porta a porta produce un aumento del danno ambientale nella condizione in cui richieda un aumento del percorso di raccolta;
  • I processi di riciclo richiedono un consumo di energia;
  • I processi di riciclo creano un prodotto;
  • L’incenerimento crea energia elettrica e termica ;

Nella gestione dei rifiuti si crea un contrapposizione tra trasporti ed energia elettrica consumata da un lato (aumento del danno), prodotti evitati dall’altro(diminuzione del danno)

Dall’analisi del confronto dei tre scenari riferiti agli anni 2002, 2007 e 2012 si può notare che :

  • Con il metodo Eco-indicator99 la contrapposizione tra l’ aumento dei trasporti ed energia consumata nei ricicli contro l’incremento dei prodotti evitati ha un punto di equilibrio nel periodo attorno al 2007 dopo il quale aumenta il danno evitato rispetto al danno. Secondo il seguente metodo si riscontra globalmente una tendenza al miglioramento seguendo la prospettiva programmata dal PPGR, inoltre si garantisce una situazione a regime (2012) meno impattante e più vantaggiosa dal punta di vista ambientale.
  • Con il metodo EPS si nota un aumento del danno con l’aumentare della raccolta differenziata: ciò è dovuto al maggior uso dell’acqua a causa dell’incremento dell’energia elettrica usata nel riciclo. Tale metodo infatti, attribuendo un fattore di caratterizzazione considerevole sia all’acqua in generale che all’acqua di superficie impiegate per il raffreddamento e per i processi di produzione, valuta i diversi processi di riciclo più impattanti di quanto invece non faccia il metodo Eco Indicator. In conclusione quindi con EPS, l’effetto dell’aumento dei prodotti evitati dei processi di riciclo è maggiormente contrastato dal corrispondente incremento dei consumi di energia elettrica impiegata per gli stessi.
  • Anche con il metodo EDIP si nota un aumento del danno con l’aumentare della raccolta differenziata: ciò è dovuto all’aumento dell’energia elettrica usata nel riciclo. Infatti EDIP valuta il danno dovuto alle risorse in modo molto minore di quanto non facciano gli altri due metodi, in questo modo il vantaggio ottenuto dalla presenza dei prodotti evitati ( prodotti primari) è minore rispetto agli altri metodi rendendo così gli scenari futuri più impattanti.

Considerando il modello di sviluppo economico attuale,in cui le priorità fondamentali sono quelle del consumo per l’incremento della produzione in cui i beni non sono creati per durare ma per essere velocemente sostituiti, le priorità fondamentali da considerare nella gestione dei rifiuti urbani devono essere:

  • La riduzione della produzione dei rifiuti attraverso una riorganizzazione dei sistemi di produzione e di imballaggio che possano consentire al consumatore di produrre meno rifiuti,
  • L’esclusione della discarica come soluzione al problema di smaltimento dei rifiuti prodotti, perchè richiede l’occupazione di un territorio sempre più vasto, e produce emissioni che anche se controllate, si protraggono per numerosi anni.
  • L’impiego del termovalorizzatore per lo smaltimento della frazione secca ad alto potere calorifico,mantenendo l’impianto costantemente monitorato nelle sue emissioni più pericolose. Questa soluzione garantisce anche la possibilità di produrre energia elettrica e termica permettendo così un risparmio di produzione energia o calore attraverso le fonti convenzionali.
  • Il riciclaggio delle diverse frazioni merciologiche visto non solo come soluzione allo smaltimento dei rifiuti, ma principalmente come processo che attraverso la produzione di prodotti secondari, evita la produzione di materie prime rispondendo così al problema dell’esaurimento delle risorse. Inoltre la richiesta di energia elettrica necessaria per i processi di riciclo può essere garantita da fonti non convenzionali, o direttamente da quella prodotta dall’inceneritore stesso.
  • Il passaggio dalla raccolta stradale alla raccolta domiciliare, se da un lato è vista dalle pubbliche amministrazioni ,come una delle soluzioni fondamentali per il raggiungimento delle % di raccolta differenziate prefissate, dall’altro non deve produrre un aumento dei tragitti di raccolta che andrebbero ad incidere in modo significativo sulle emissioni autoveicolari.

Dalle considerazioni dei punti precedenti si ritiene di poter affermare che il metodo che meglio rappresenta la scelta della migliore gestione dei rifiuti è l’Eco-indicator99.

Si ricorda, inoltre che le analisi di valutazione del confronto tra i tre scenari (2002,2007. 2012) valutata con i tre metodi non modificati mostrano in tutti i casi lo stesso andamento di miglioramento passando dal 2002 al 2012.


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