Sistemi integrati di gestione del territorio nellarea di Petrignano: nuovi modelli contro linquinamento da nitrati BASTIA 29 marzo 2003 IL MONITORAGGIO.

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1 Sistemi integrati di gestione del territorio nellarea di Petrignano: nuovi modelli contro linquinamento da nitrati BASTIA 29 marzo 2003 IL MONITORAGGIO DEL SUOLO E DELLA FALDA Angiolo Martinelli Federica Gobattoni, Alessandra Santucci (grafica Bruna Manzoni, cartografie Roberto Crea) Progetto Life 00 ENV/IT/0019

2 Con la cosiddetta rivoluzione verde a partire dagli anni 50 inizia lutilizzo di nutrienti e prodotti chimici in agricoltura associati alla meccanizzazioni delle lavorazioni, cosa che fa crescere la produttività dei campi e le rese ad ettaro. Questo comporta anche una considerevole modifica dellequilibrio dei suoli quanto a sostanza organica e nutrienti presenti, umidità e movimento dellacqua nel suolo. Ad un maggior apporto di concimi chimici corrisponde quindi un bilancio di nutrienti che aumenta: una parte escono dal terreno con il raccolto unaltra parte vanno verso i fiumi per dilavamento il resto scende in profondità (fin dove le radici e la risalita capillare non possono far niente e raggiungono le acque di falda). Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

3 La situazione dei nitrati che escono dal suolo verso la falda è stata ricostruita mediante simulazione matematica: nelle figure si vede il passaggio da una situazione naturale (terreno non concimato) a 10-20-30 anni di concimazioni delle colture presenti nellarea. Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

4 Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019 Negli anni 70 inizia lo sfruttamento delle acque sotterranee della piana di Petrignano e dal 1978 si sviluppa il campo pozzi per uso potabile con il prelievo di 200-300 l/s dai livelli profondi della falda. La falda è alimentata principalmente dalle piogge ed in parte dalle infiltrazioni del F. Chiascio. La falda subisce quindi una forzatura: non si muove come prima verso sud ma diventa concentrica sul campo pozzi, che diventa il principale punto di estrazione delle acque e di quanto in esse disciolto, a partire dai nitrati

5 I pozzi potabili richiamano necessariamente in profondità le acque verso il basso e si perde la stratificazione che era presente naturalmente. Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

6 Così negli anni il contenuto di nitrati aumenta costantemente fino a raggiungere e superare i valori ammessi per le acque potabili. Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019 Crescita dei nitrati rilevata in uno dei pozzi potabili negli anni 90

7 Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019 PIEZOMETRIE 1974 E 1987 a confronto

8 Due numeri indicativi: mediamente ogni anno dalla zona compresa tra Ospedalicchio, Bastia e Pianello si perdono nel sottosuolo qualcosa come 50-60 kg/ettaro di azoto; i prelievi potabili dal campo pozzi estraggono ogni anno circa 100 tonnellate di azoto, pari a circa 450 t di nitrati (circa 40 kg/ettaro). Cosa bisogna considerare nellapporto di azoto al terreno: 1.concimazioni (secondo coltura) 2.letamazione e fertirrigazione (qualora presenti) 3.residui organici delle colture precedenti 4.azoto residuo non lisciviato 5.FISSAZZIONE DI AZOTO ATMOSFERICO (in media 10 kg/ha in Italia) 6.ACQUA DI IRRIGAZIONE (fino a 50 kg/ha sul mais irrigato con acqua di Falda) Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

9 Si interviene allora, con costi elevati, per miscelare le acque di Petrignano con quelle prive di nitrati di altri acquedotti, ma nel tempo la situazione diventa sempre più critica. Le soluzioni potevano essere due: 1. abbandonare il prelievo potabile 2. risanare la falda evitando leccesso di nitrati Non è possibile dismettere facilmente un prelievo di quasi 10 MILIONI di metri cubi annui, soprattutto perché le acque utilizzabili per uso potabile sono in gran parte lontane dai centri urbani e poco costanti (le sorgenti appenniniche in estate diminuiscono notevolmente di portata). Sarebbe importante risparmiare acqua con minor sprechi domestici, industriali ed agricoli, utilizzando tecniche più vantaggiose, ma anche andando verso pratiche meno idroesigenti. Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

10 Le norme comunitarie e le leggi italiane oggi chiedono di più: GARANTIRE QUESTE RISORSE PER IL FUTURO E RISANARLE QUALORA SIANO DEGRADATE. Gli strumenti normativi sono disponibili da qualche anno: Art. 19 ed allegato 7 del Decreto Legislativo 152/99 – Definizione e attuazione delle Aree vulnerabili da nitrati Art. 21 dello stesso DLgs.152 - Aree di salvaguardia delle acque destinate al consumo umano (e Accordo Stato Regioni 12 dicembre 2002 -GU 3 gennaio 2003: Linee guida per listituzione delle aree di salvaguardia) Per ottenere i risultati sperati occorre trovare modalità di applicazione che non si scontrino soltanto con le realtà presenti nel territorio. Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

11 La situazione dei nitrati in falda nel 1998 era la seguente: Un massimo concentrato a ovest di Petrignano ed il settore occidentale con valori più elevati I pozzi idropotabili risentono del richiamo indotto dai prelievi Le zone prossime al Chiascio beneficiano dei suoi apporti e sono meno contaminate Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

12 Da qui lidea del progetto LIFE di provare soluzioni possibili che consentano di preservare le acque potabili riducendone la contaminazione. Di fatto poi tutti i cittadini ne sono coinvolti in quanto poi bevono ed utilizzano queste acque. Ed allora si pensa di associare ai campi dimostrativi, dove si provano differenti soluzioni, un sistema di osservazione che dia una risposta ad ogni piano colturale. Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

13 Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019 Si progettano e realizzano quindi le stazioni di monitoraggio su suolo e falda: le prime dove la falda è profonda e non si avrebbero risposte a breve, le seconde dove lacqua si trova a pochi metri.

14 La stazione su suolo è costruita pensando di far eseguire le coltivazioni sopra gli strumenti di misura che sono stati posizionati mediante una trincea. I lisimetri consentono di prelevare lacqua diffusa che scende dal suolo assieme ai nitrati (che sono molto solubili). Per verificare effetti più complessi (es. fessurazioni dei terreni) si sono posti lisimetri fino a 6 metri di profondità). Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

15 Con i tensiometri e le sonde di umidità si vuole invece vedere come si muove lacqua nel terreno e risalire ad ogni periodo stagionale di piogge/coltivazioni Sonde di umidità e tensiometri sono collegati direttamente ad un sistema di acquisizione dati che li trasmette a distanza, dove possono essere visualizzati ed analizzati: i lisimetri devono essere invece utilizzati manualmente ed ogni mese si provvede ad estrarre acqua ed eseguirne lanalisi chimica. Periodicamente i dati sono elaborati e si metteranno a confronto con quanto avvenuto sul campo. Le stazioni di falda consentono di misurare il livello di falda e la conducibilità elettrica dellacqua (che indica la sua salinità) e vi si associano dei sensori di umidità a livello del suolo. Lacqua è prelevata mensilmente per lanalisi. Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

16 Ogni sei mesi i dati dei nitrati sulla falda sono poi integrati da un campionamento di 30 pozzi per fare il punto della situazione generale. Nella figura si mettono a confronto le situazioni 1998-2002 e 2003. Progetto Life 00 ENV/IT/0019 199820022003

17 Attualmente sono 15 le stazioni di monitoraggio, 10 sul suolo e 5 su falda, dislocate in tutta larea nei campi dimostrativi. In ognuno di questi si stanno poi installando dei lisimetri di superficie su ciascuna parcella sperimentale. Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019 Stazione Lisimetri di superficie su parcelle e testimone Testimone Si avrà così un confronto anche locale per ogni coltura monitorata dove sono state fatte differenti concimazioni.

18 Questi alcuni esempi dei dati che si stanno ottenendo: Risultati delle analisi sui lisimetri di profondità a confronto Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019

19 Questi alcuni esempi dei dati che si stanno ottenendo: FIGURA andamento tensiometri Andamento profilo di umidità nel suolo Il monitoraggio del suolo e della falda Progetto Life 00 ENV/IT/0019