IL MONITORAGGIO DEL SUOLO E DELLA FALDA 29... · anni di concimazioni delle colture presenti...

Sistemi integrati di gestione del territorio nell’area di Petrignano:

nuovi modelli contro l’inquinamento da nitrati

BASTIA 29 marzo 2003

IL MONITORAGGIO DEL SUOLO E IL MONITORAGGIO DEL SUOLO E DELLA FALDADELLA FALDA

Angiolo MartinelliFederica Gobattoni, Alessandra Santucci

(grafica Bruna Manzoni, cartografie Roberto Crea)

Progetto Life 00 ENV/IT/0019Progetto Life 00 ENV/IT/0019

Con la cosiddetta “rivoluzione verde” a partire dagli anni 50 inizia l’utilizzo di nutrienti e prodotti chimici in agricoltura associati alla meccanizzazioni delle lavorazioni, cosa che fa crescere la produttivitàdei campi e le rese ad ettaro.Questo comporta anche una considerevole modifica dell’equilibrio dei suoli quanto a sostanza organica e nutrienti presenti, umidità e movimento dell’acqua 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•un’altra 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 faldaIl monitoraggio del suolo e della falda


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 nell’area.





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

I pozzi potabili richiamano necessariamente in profondità le acque verso il basso e si perde la stratificazione che era presente naturalmente.



Così negli anni il contenuto di nitrati aumenta costantemente fino araggiungere e superare i valori ammessi per le acque potabili.



Pozzo n. 2 campo pozzi di Petrignano di Assisi

0

20

40

60

80

100

mese/anno

mg/l

160162164166168170172174176178180182

m.s.l.m.

mg/l

Liv. Din.trend lineare

Crescita dei nitrati rilevata in

uno dei pozzi potabili negli anni

90



PIEZOMETRIE 1974 E 1987 a confronto

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 nell’apporto di azoto al terreno:1. concimazioni (secondo coltura)2. letamazione e fertirrigazione (qualora presenti)3. residui organici delle colture precedenti4. azoto residuo non lisciviato5. 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)



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 l’eccesso 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.



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 nitratiArt. 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 l’istituzione 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.



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 alChiascio beneficiano dei suoi apporti e sono meno contaminate



Da qui l’idea 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 poibevono 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.





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 l’acqua si trova a pochi metri.

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 l’acqua diffusa che scende dal suolo assieme ai nitrati (che sono molto solubili).

Per verificare effetti piùcomplessi (es. fessurazionidei terreni) si sono posti lisimetri fino a 6 metri di profondità). Il monitoraggio del suolo e della faldaIl monitoraggio del suolo e della falda


Con i tensiometri e le sonde di umidità si vuole invece vedere come si muove l’acqua 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 l’analisi 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 dell’acqua (che indica la sua salinità) e vi si associano dei sensori di umidità a livello del suolo. L’acqua èprelevata mensilmente per l’analisi. Il monitoraggio del suolo e della faldaIl monitoraggio del suolo e della falda


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.


1998 2002 2003

Attualmente sono 15 le stazioni di monitoraggio, 10 sul suolo e 5 su falda, dislocate in tutta l’area nei campi dimostrativi.

In ognuno di questi si stanno poi installando dei lisimetri di superficie su ciascuna parcella sperimentale.



Stazione

Lisimetri di superficiesu parcelle e testimone

TestimoneSi avrà così un confronto anche locale per ogni coltura monitorata dove sono state fatte differenti concimazioni.

Questi alcuni esempi dei dati che si stanno ottenendo:

Risultati delle analisi sui lisimetri di profondità a confronto



0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

NO3 gennaio 2003 mg/L

NO

3 d

icem

bre

200

3 m

g/L

Questi alcuni esempi dei dati che si stanno ottenendo:

FIGURA andamento tensiometri Andamento profilo di umidità nel suolo



-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

20-nov-02

27-nov-02

04-dic-02

11-dic-02

18-dic-02

25-dic-02

01-gen-03

08-gen-03

15-gen-03

22-gen-03

29-gen-03

05-feb-03

12-feb-03

19-feb-03

26-feb-03

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