Gli isotopi dell’ossigeno (18O, 17O, 16O) e dell Idrogeno (1H, 2H, 3H) essendo i

costituenti fondamentali della molecola d’acqua) sono fra i più utilizzati negli studi

idrologici.

Esistono infatti significative isotopiche differenze fra acque aventi distinte origini.

Tali differenze sono però estremamente piccole e difficili da misurare con

spettrometri di massa che sono strumenti le cui misure sono estremamente

precise ma talvolta scarsamente accurate. Per ovviare tali problemi le misure

vengono fatte simultaneamente alla misura di STANDARDS DI RIFERIMENTO ed

espresse con una notazione delta ( ).

18O/16Osample = {[(18O/16O)sample-(18O/16O)SMOW] / (18O/16O)SMOW} x 1000

D 2H/1Hsample = {[(2H/1H)sample-(2H/1H)SMOW] / (2H/1H))SMOW } x 1000

In tale modo l’analisi di ogni campione è espressa come differenza in ‰ (per

mille) rispetto allo standard di riferimento.

Come standard di riferimento per le analisi isotopiche di ossigeno ed idrogeno

viene utilizzata acqua di mare degli oceani SMOW (Standard Mean Oceanic

Water).

Spettrometria di

massa e notazione Uno spettrometro di massa è

concettualmente costituito da:

- “sorgente” in cui il campione viene

ionizzato

- una zona in cui gli ioni prodotti vengono

acellerati da una differenza di potenziale

- un campo magnetico che costringe tali ioni

in movimento a viaggiare lungo traiettorie

diverse (in funzione della massa, diversa nei

diversi isotopi)

- rilevatori in grado di misurare l’entità dei

diversi fasci ionici

L’equazione fisica su cui sono basati tali

strumenti è:

m/z = (B2 r2) / (2U)

Dove m è la massa (distintiva di ogni

massa isotopica), z è la carica, B è il

campo magnetico, U è la differenza di

potenziale del campo elettrico applicato

L’accuratezza delle analisi è garantita da continue analisi di standards (es . SMOW) certificati e distribuiti da IAEA (International

Atomic Energy Agency – water division).

E’ da notare che in questa tipologia di spettrometri il campione per essere analizzato deve essere trasformato in gas. Per l’analisi

isotopica dell’ossigeno delle acque si analizza la CO2 in equilibrio con il campione da analizzare. Per l’analisi isotopica dell’idrogeno

di un’acqua questa viene dissociata ad alta temperatura in presenza di ossido di magnesio che cattura l’ossigeno presente

Frazionamento Isotopico Se facciamo un esperimento di laboratorio misurando la

composizione isotopica di una massa di acqua iniziale, e la

composizione isotopica dell’acqua residua e del vapore da questa

prodottosi ci accorgiamo che esiste una evaporazione

preferenziale delle molecole d’acqua piu’ leggere (quelle

contenenti 1H e 16O) mentre l’acqua residua risulterà arricchita in 2H e 18O.

Potremmo calcolare un coefficiente di frazionamento che

esprima la variazione isotopica fra le fasi liquido/vapore.

Esperimenti effettuati a temperature diverse ci indicano che

l’entità di tali frazionamenti è inversamente proporzionale alla

temperatura stessa.

Analoghi frazionamenti isotopici non avvengono solo durante processi fisici (es.

evaporazione, condensazione) ma anche durante processi chimici.

Se dall’acqua di un bacino vi è precipitazione ortochimica generalmente la fase

minerale (es.: carbonato) è arricchita in 18O rispetto alla fase fluida da cui è cui è

precipitata. Potremmo calcolare i relativi coefficienti di frazionamento che anche in

questo caso saranno influenzati dalla temperatura.

Tenendo in considerazione che i frazionamenti che interessano gli isotopi stabili sono fortemente influenzati

dalla temperatura, si comprendere l’applicazione di tali parametri geochimici in studi di paleoclimatologia.

Le tecniche isotopiche sono state a tal fine applicate a numerosi archivi naturali, sia continentali che marini,

quali ad esempio le carote di ghiaccio, le carote di sedimento marino, i coralli, gli anelli degli alberi, i

depositi lacustri, gli speleotemi.

L’ipotesi da cui si parte è che questi archivi naturali abbiano preservato le informazioni riguardanti le

variazioni climatiche del passato. La scala temporale che ricoprono può essere molto variabile (da alcuni

decenni a centinaia di migliaia d’anni) così come la loro risoluzione (da sub-annuale a pluri-centennale).

In questo momento, gli studi paleoclimatici rivestono un ruolo di primo piano nell’ambito della ricerca

internazionale a causa delle variazioni climatiche e ambientali indotte dall’attività umana.

Per esempio si cerca di ricostruire le temperature del passato analizzando la composizione isotopica (18O

o D) di paleo-precipitazioni registrate nelle calotte di ghiaccio polari.

La composizione isotopica dei carbonati

marini (componenti chimici/biochimici) in

sequenze sedimentarie è variata nel tempo

geologico.

Tale osservazione è alla base di studi

paleoclimatologici

Lo studio isotopico di componenti chimici/biochimici in rocce sedimentarie può

fornire importanti markers stratigrafici e aiutare a capire l’ambiente di

sedimentazione.

L’acqua di mare ha 18O = O

Le acque meteoriche riscontrabili

all’interno dei continenti hanno invece

valori 18O e D variamente negativi.

Al progressivo allontaneamento dalle

aree costiere si registra una

negativizzazione dei parametri 18O e

D del vapor acque nelle nuvole (effetto

continentalità). Questo è da porre in

relazione a successivi cicli di

condensazione che impoveriscono le

nuvole in 18O e 2H.

Distribuzione di 18O delle precipitazioni a scala globale

By Costanzo Panichi

Durante i processi di evaporazione e formazione delle nubi (da cui hanno successivamente origine

le precipitazioni meteoriche) il frazionamento isotopico è inversamente proporzionale alla

temperatura. Risulta quindi intuibile come all’aumentare della latitudine la composizione isotopica

18O e D delle acque meteoriche diminuisca (effetto latitudine).

In una medesima regione, valori isotopici 18O - D via via più negativi nelle

precipitazioni si rinvengono a quote via via più elevate (Effetto ALTITUDINE)

By Costanzo Panichi

Effetto continentalità, effetto latitudine ed effetto altitudine

concorrono nell’impartire alle piogge di ogni singola località del

pianeta una distintiva firma isotopica.

Dalla costa agli Urali MAAT=temperatura media annua dell’aria

Dall’oceano pacifico all’interno

del Canada

Effetto di continentalita’ + effetto di altitudine

By Costanzo Panichi

Variazioni STAGIONALI

Se andassimo a vedere le cose con un maggior dettaglio potremmo

osservare che si possono osservare variazioni isotopiche anche nelle

precipitazioni della medesima località all’incedere delle stagioni

continentale subropicale

Nelle Folkland, nell’emisfero meridionale,

Il clima maritmimo minimizza le variazioni

Basse latitudini

Alte Latitudini Nord America

By Costanzo Panichi

C.I. della pioggia

Rete

IAEA

La pendenza:

Analizzando i parametri 18O e D delle

piogge provenienti da svariate regioni del

mondo possiamo osservare che un’ottima

correlazione.

I punti rappresentativi di tale analisi in un

grafico 18O-D formano una retta che

viene definita “meteoric water line”:

D = 8 x 18O + 10

La presenza di tale correlazione è

intuibile considerando che entrambi i

parametri sono influenzati dai medesimi

processi di evaporazione-condensazione

By Costanzo Panichi

Acquiferi superficiali che risentono di una ricarica diretta ad opera delle

precipitazioni locali possono registrare variazioni della composizione isotopica

nelle diverse stagioni. Tali variazioni stagionali di solito non si registrano invece

negli acquiferi più profondi.

Attenuazione dei valori

stagionali a varie profondita’

ghiaie

Acquifero

carbonatico

confinato

da argille

By Costanzo Panichi

Processo determinante:

Oxygen shift

Generalmente le acque degli acquiferi sono contraddistinte da composizioni isotopiche

dell’ossigeno e dell’Idrogeno negative ricadenti lungo la meteoric water line. Deviazioni

da tale linea si rinvengono però nelle aree geotermiche dove acque a temperatura

elevata sono più efficaci nell’interagire con le rocce. Quest’ultime generalmente possono

rilasciare ossigeno caratterizzato da valori istopici 18O positivi spostando i valori

isotopici delle acque alla destra della meteoric water line.

Deviazioni dalla meteoric water line possono anche riflettere la risalita di componenti

profondo di origine “magmatica” (fluidi juvenili).

By Costanzo Panichi

In una pianura alluvionale, come la nostra nelle vicinanze di Ferrara, in presenza di livelli

acquiferi variamente profondi si potrebbe verificare che la composizione isotopica dell’ossigeno

e dell’idrogeno nelle acque dei vari livelli acquiferi non sia costante.

Ci si potrebbe accorgere che l’acqua dell’acquifero freatico ha una composizione isotopica simile

all’acqua delle piogge dell’area in questione, mentre l’acqua degli acquiferi profondi ha 18O e D

decisamente piu’ negativi ad indicare una ricarica non locale proveniente da aree piu’ lontane ad

altimetria più elevata (es. l’area Apennininca).

In questi acquiferi alluvionali nei livelli acquiferi più profondi, la presenza di acque la cui

composizione 18O e D non ricade lungo i trends delle acque meteoriche può indicare la

presenza di acque fossili.

Studi simili spesso consentono di chiarire infatti l’area in cui avviene la “ricarica”. Nell’area

Euganea ad esempio 18O e D evidenziano che le acque calde non riflettono la presenza di un

componente juvenile. Si tratta invece di acque meteoriche infiltratesi a quote maggiori (nell’area

delle pre-Alpi) scese a notevoli profondità acquisendo calore e poi emerse nell’area Euganea

dove la presenza di rocce magmatiche scarsamente permeabili rappresenta una barriera che ne

induce la risalita veloce.

In alcune aree come nel Nord Africa ed in Medio Oriente la presenza di acque con composizioni

18O e D non conformi alla composizione delle piogge attuali indica una paleo-ricarica. Cioè che

tali acquiferi si sono ricaricati in periodi molto antichi (anche alcune migliaia di anni fa) nei quali

sussitevano condizioni meteorologiche molto diverse da quelle attuali.

Le acque connate o fossili hanno valori isotopici che si scostano

dalla meteoric water line

Essendo ossigeno ed idrogeno costituenti fondamentali della molecola dell’acqua

18O e D rappresentano dei parametri fortemente conservativi ideali per eseguire

calcoli di mixing fra masse di acqua composizionalmente diverse.

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

-8 -6 -4 -2 0 2

d 18

O

d D

Sea water

Cold Springs

Thermal Springs

Bica-AE

Sulph-AE

Chlo-A

Chlo-AE

Mix

Sea water

encroachmentMeteoric Line

Larderello Fluids

Series12

30%40%

Larderello

Geothermal Fluids

Meteoric line

Composizioni teoriche attese in

caso di mescolamento con

acqua di mare

Composizioni teoriche attese in

caso di mescolamento con fluidi

geotermici

Acque realmente analizzate

nella pianura del Cornia

(Vicino a Piombino)

Per esempio con tali traccianti ho tentato di comprendere quantitativamente in che

proporzioni acque meteoriche, fluidi geotermici profondi e acqua di mare si

mescolano in un acquifero della Toscana Meridionale.

Arno: composizione Delle acque nel

bacino . .

- 9 - 8 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3

- 6 0

- 5 0

- 4 0

- 3 0

- 2 0

1 8 O ( ä v s . V - S M O W )

sorgente

foce

Arno

Affluenti

Retta meteorica dD = 8d 18 O + 12

Flusso di base

D

( ä v

s .

V

- S

M

O

W

)

D

Retta Meteorica

Analoghe considerazioni possono essere riferite alle acque superficiali.....

By Costanzo Panichi

Arno: c.i. con la distanza e le stagioni . .

collina pianura (a)

(b)

A r n o

A f f l u e n t i

s t a g i o n e s e c c a

s t a g i o n e p i o v o s a

D i s t a n z a ( k m ) S o r g e n t e F o c e

0 50 100 150 200 250

- 8

- 7

- 6

- 5 - 8

- 7

- 6

- 5

1 8

mo

nta

gna

18O

18O

By Costanzo Panichi

Interazione fra acque superficiali e acque sotterranee:

By Costanzo Panichi

. . .

-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

acqua dell'Arno

pozzi profondi

pozzi freatici

1 8 O ( ‰ , v s . V - S M O W )

D

‰

, . -

'morbida'

'cuneo salino'

'magra'

'influenza delle piogge'

Pozzi nella Pianura di Pisa

Arno: forma del cuneo salino

In prossimità della foce analisi 18O e D ci consentono di visualizzare la zona di

mescolamento fra acque dolci e acqua marina (potremmo calcolare in ogni punto a

quanto ammontano le proporzioni reciproche dei due componenti nel mixing).

..

Pro

fon

dit

à (m

)

0.7

-4.6- 4

.7- 4.8

- 4.

9

Mare

210 220 230 240

-5

-4

-3

-2

-1

0-4.48

-0.56

0.76

-4.48

0.70

0.72

-4.68

-3.60

0.61

0.58

-4.75

-1.98

0.34

-4.77

0.09

0.16

-4.85

-4.76

-1.17

-4.90

-4.90

-4.90

-4.93

FOCECAPRONA

distanza (km)

0.5

0

- 2.0

- 4.0

18O

0

PISA

18O = 1.34

% Mare

90

8779

47

15

91

70

7

By Costanzo Panichi

Confronto tra Tevere ed Arno (c.i.)

0 50 100 150 250 300 350 400200

Distanza (Km)

18O vs. Distanza

TevereAffluenti

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

18

O (ä

v

s. V

-SM

OW

)

2

26

13 4

6

7

8

9 10 1112

13

1623

5

30

31

12 3

46

7

8

910 11 12

13

16

26

23 31

0 50 100 150 250 300 350 400200

Distanza (Km)

18O vs. Distanza

TevereAffluenti

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

18

O (ä

v

s. V

-SM

OW

)

dicembre

settembre

ARNO

Diversita’ morfologiche

del bacino

By Costanzo Panichi

. .

collina pianura (a)

(b)

A r n o

A f f l u e n t i

s t a g i o n e s e c c a

s t a g i o n e p i o v o s a

D i s t a n z a ( k m ) S o r g e n t e F o c e

0 50 100 150 200 250

- 8

- 7

- 6

- 5 - 8

- 7

- 6

- 5

1 8 O

( v s . - O

mo

nta

gna

18O

18O

La composizione isotopica

delle acque del fiume Po

confrontata con la

composizione delle piogge nel

bacino, indica che il contributo

meteorico prevalente proviene

dalle zone più elevate

dell’arco alpino

Variazione isotopica dell’acqua del fiume Po lungo l’asta fluviale

Variazione isotopica dell’acqua del fiume Po lungo nel tratto terminale

In una zona geotermica come Larderello I fluidi profondi sono ben diversi

dalle acque meteoriche. Con l’utilizzo dei traccianti 18O e D si può studiare

l’interazione fra detti fluidi profondi e acque più superficiali

18O ‰ vs. V-SMOW

2H

‰ v

s. V

-SM

OW

COMPOSIZIONE ISOTOPICA DEL VAPORE NEL PERIODOANTECEDENTE LA REINIEZIONE

Retta

met

eoric

a loc

ale

ACQUE METEORICHE

LOCALI errore analitico

-50

-60

-40

-30

-20

-10

-8-9 -6-7 -4-5 -2-3 0-1 21

VP1 Selva 2

SL3

Fom 38

114

Acq2

Grotte2

59Covo

6

112

Pac3

85

5

Ciab

V.Mad

Gbr3

141

LPR4

S.Ed1137

Gbr9

Gbr1Oliv

Gbr6 Gbr7

LR1

VC10VC2

89 88109

by Costanzo Panichi

By Costanzo Panichi

livelli carbonatici e dolomitici (roccia totale)

calcite idrotermale

epidoto albite quarzo

ACQUAMETEORICA

LOCALE

ACQUE IN EQUILIBRIOMINERALI DEL BASAMENTO

ACQUE ANDESITICHE

FLUIDIMAGMATICIPRIMARI

ROCCIAPRIMARIA

retta

met

eoric

a lo

cale

ACQUA IN EQUILIBRIO

ROCCIA ALTERATA

n = 100 n = 50

epidoto in micascisti non alterati degliAppennini Sett.

n = 20 n = 10n = 5

n = 100 n = 50 n = 20n = 10

n = 5

intervallo composizionale delle acque in equilibrio con i carbonati

( 1

0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80-8 -6 -4 -2 2 6 8 10 14 180 4 12 16

2H

‰ v

s. V

-SM

OW

18O ‰ vs. V-SMOW

By Costanzo Panichi

Le peculiari composizioni isotopiche delle aree geotermiche sono da imputare

a una profonda interazione fra acque calde (molto agressive dal punto di vista

fisico-chimico) e rocce (caratterizzate da 18O positivi)

In queste aree possono inoltre sussistere fluidi di origine magmatica

By Costanzo Panichi

La composizione isotopica dell’ossigeno dei principali gruppi di rocce è

ormai nota in letteratura

Frazionamenti avvengono anche durante i processi di weathering

I minerali secondari neo-formatesi hanno generalmente composizione isotopica

dell’ossigeno intermedia fra quella delle rocce madri e delle acque meteoriche della

zona

SORGENTI DEL GRAN SASSO

Tunnel

By Roberto Gonfiantini

Studi simili possono essere intrapresi per comprendere la complessità idrogeologica di un area.

Nel caso in esame sono stati intrapresi prima di costruire un importante opera antropica.

Casi Studio

TUNNEL DEL GRAN SASSO

By Roberto Gonfiantini Casi Studio

GRAN SASSO 1981-1982

-80

-70

-60

-50

-12 -11 -10 -9 -8

18

O ‰

2H

‰

Gran Sasso

South-West

South-East

Tunnel

2H = (6.69 ± 0.29)

18O + (2.9 ± 3.0)

`

By Roberto Gonfiantini

Casi Studio

Hydrogen and oxygen isotopic composition of freshwater and leachate in relation with the local

meteoric water line (LMWL). Isotopic compositions are given as δ values, the relative deviations

with respect to the standard value, the Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW). δ is

reported in ‰ (permil, equivalent to 10−3). Filled diamonds represents leachate from the pond

while unfilled diamonds represents leachate runoff directly from the garbage mound.

Caso Studio: utilizzo degli isotopi stabili per evidenziare il mescolamento di acque

naturali con percolati che fuoriescono da una discarica

Journal of Environmental Radioactivity Volume 110, August 2012, Pages 30–37

Environmental isotopes and major ions for tracing leachate contamination from a

municipal landfill in Metro Manila, Philippines

TRIZIO – 3H

Semiperiodo: 12.32 ± 0.025 a

Costante di decadimento: l = 0.05626 a–1

La concentrazione espressa in Tritium Units:

1 TU = 1 atomo di 3H per 1018 atomi di idrogeno

Nell’acqua: 1 TU = 0.1193 Bq/L

Il Bq (Becquerel) è l’unità di radioattività:

1 Bq = 1 disintegrazione al secondo

Roberto Gonfiantini - Gli isotopi ambientali nel ciclo idrologico

FORMAZIONE NATURALE DEL TRIZIO

Dai neutroni della radiazione cosmica secondaria: 14N + n 12C + 3H

Velocità di formazione:

4.01×1025 atomi·a-1 = 200 g·a-1

Quantità totale di tritio naturale presente nelle acque:

7.1×1026 3H atomi = 3.55 kg

Concentrazione del trizio naturale nelle precipitazioni:

5-15 TU

Dopo il 1952 la concentrazione è aumentata a causa delle esplosioni termonucleari nell’atmosfera.

Roberto Gonfiantini - Gli isotopi ambientali nel ciclo idrologico

Fission Bombs:

U-Bomb “The Gadget”: New Mexico Desert, 16 July 1945

U-Bomb “Little Boy”: Hiroshima, 6 August 1945 – 10 kt

Pu-Bomb “Fat Man”: Nagasaki, 9 August 1945

Fat Man

Little Boy

Roberto Gonfiantini - Gli isotopi ambientali nel ciclo idrologico

Anno

Stato

Energiafusione

Mt

Tritio prodotto

kg

Anno

Stato

Energiafusione

Mt

Tritio prodotto

kg

1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958

1961 1962

USA USSR USA

USSR USA, USSR UK, USSR UK, USA,

USSR USSR

USA, USSR

6.0 ?

17.5 1.5

15.3 10.0 31.1

97

141

12.6

36.8 3.1

32.1 21.0 65.3

203 296

1967 1968

1969 1970

1973 1974 1976 1980

Cina Cina,

Francia Cina Cina,

Francia Cina Cina Cina Cina

1.3 2.6

1.0 1.2

0.9

0.15 1.75 0.15

2.7 5.5

2.1 2.5

1.9 0.3 3.7 0.3

Limited Test Ban Treaty (UK, USA, USSR)

Totale 1952-1980

328 689

Tritio termonucleare residuo nel 2003 65

TRITIO IMMESSO NELL’ATMOSFERA

DAI TESTS TERMONUCLEARI

Roberto Gonfiantini - Gli isotopi ambientali nel ciclo idrologico

UNSCEAR, 2000:

- 543 atmospheric bomb tests

between 1945 and 1980;

~ 530 kg of 3H produced,

more than 95 % decayed

or deposited in the ocean

Roberto Gonfiantini - Gli isotopi ambientali nel ciclo idrologico

NOVAYA ZEMLIA

Barents Sea 1953-62, 220 Mt

LOP NOR

Sinkiang Desert 1967-80, 7 Mt

FANGATAUFA MUROROA Tuamotu Is. 1968-70, 2 Mt

BIKINI

ENIWETOK Marschall Is.

1952-62, 85 Mt

CHRISTMAS Is. 1957-58, 15 Mt

SITI DEI TESTS TERMONUCLEARI ATMOSFERICI

Roberto Gonfiantini - Gli isotopi ambientali nel ciclo idrologico

CONCENTRAZIONE DEL TRIZIO

NELLE PRECIPITAZIONI

Prima del 1952: 5-15 TU

Dopo il 1952 la concentrazione è aumentata

in seguito alle esplosioni termonucleari

nell’atmosfera

La concentrazione massima fu raggiunta nel

1963: fino a 10.000 TU in primavera alle

alte latitudini dell’emisfero nord

Oggigiorno la concentrazione del trizio

nelleprecipitazioni è ritornata al livello

pre-termonucleare: 5-15 TU

Roberto Gonfiantini - Gli isotopi ambientali nel ciclo idrologico

TRITIUM IN GRAN SASSO GROUNDWATER

0

20

40

60

80

100

1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987

Year

TU

, 1985-1

986

Gran Sasso

South-West

South-East

Tunnel

Rain in Genoa

By Roberto Gonfiantini

Unità Trizio

Casi Studio

GRAN SASSO SPRINGS

m asl m3/s 18O

‰

2H

‰

TU

Chiarino 1320 0.5 -10.63 -67.8 70-45

Rio Arno 1520 0.1 -10.76 -68.4 60-40

Vacelliera Alta 1020 0.1 -10.40 -65.4 60-50

Vacelliera Bassa 940 0.1 -10.39 -66.0 55-45

Mescatore 620 0.01 -10.23 -64.7 60-55

Fossacieca 1350 0.03 -10.92 -69.2 65-50

Tempera 650 1.7 -10.50 -67.8 50

Vitella d’Oro 680 0.4 -10.19 -64.0 55

Mortaio d’Angri 690 0.3 -10.32 -65.1 40

By Roberto Gonfiantini

Casi Studio

CAMPI POZZI ACQUEDOTTO DI BOLOGNA

1972-1974

Uno studio isotopico fu effettuato per controllare la possibilità di contaminazione delle acque sotterranee che alimentano l’acquedotto della città di Bologna nel caso di rilascio di contaminanti nel fiume Reno.

F. Carlin, G. Magri, A. Cervellati, R. Gonfiantini: Use of environmental isotopes to investigate the interconnections between the Reno River and groundwater (Northern Italy). In Isotope Ratios as Pollutant Source and Behaviour Indicators, pag. 179-194, IAEA, Vienna, 1975.

Casi Studio

F. RENO - BOLOGNA By Roberto Gonfiantini

Casi Studio

CAMPI POZZI BOLOGNA LITOLOGIA TIPICA – POZZO BP-11 (BORGO PANIGALE)

By Roberto Gonfiantini

Casi Studio

Pozzi che alimentano l’acquedotto di Bologna

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Distance from Reno R., m

Tri

tiu

m c

on

ten

t in

19

72

-74

, T

U

Reno R.

Borgo Panigale shallow gw.

Borgo Panigale deep gw.

Tiro a Segno deep gw.

San Vitale deep gw.

by Roberto Gonfiantini

Casi Studio

USI NON MILITARI DELTRIZIO

• PRODOTTI DI CONSUMO LUMINOSI

(OROLOGI, SEGNALI LUMINOSI, LAMPADE FLUORESCENTI, ECC.)

• TRACCIANTE IN ESPERIMENTI DI RICERCA (BIOLOGIA, MEDICINA, CHIMICA)

• TRACCIANTE IN IDROLOGIA

• ITER (REATTORE TERMONUCLEARE DI POTENZA)

Il trizio è usato come fonte di energia per prodotti luminescenti,

incorporato nelle vernici luminescenti o in strumenti luminosi

TRIZIO NEI PRODOTTI DI CONSUMO

I prodotti di consumo triziati, quando siano

esauriti o rotti, finiscono nelle discariche, dove

il trizio residuo viene dilavato dalle acque di

percolazione. In queste acque la concentrazione

di trizio può raggiungere valori sovente

superiori a 1000 TU.

Il trizio è divenuto perciò un potente tracciante

per lo studio della contaminazione delle acque

sotterranee in prossimità delle discariche.

Si noti che 1 GBq (= un orologio) corrisponde

alla quantità di tritio presente in mille metri cubi

di acqua con concentrazione di 850 TU.

Roberto Gonfiantini - Gli isotopi ambientali nel ciclo idrologico

Caso Studio: utilizzo del Trizio per evidenziare il mescolamento di acque naturali con

percolati che fuoriescono da una discarica

Journal of Environmental Radioactivity Volume 110, August 2012, Pages 30–37

Environmental isotopes and major ions for tracing leachate contamination from a

municipal landfill in Metro Manila, Philippines

Results represent samples collected in the period 2003–2008, in TU (tritium unit).

Leachate (+) indicates leachate impacted water. Leachate (−) indicates unaffected

water. Letters in parentheses refer to the sampling points included.