Progetto Life 00 ENV/IT/0019
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 DELLA
FALDA
Angiolo Martinelli
Federica Gobattoni, Alessandra Santucci
(grafica Bruna Manzoni, cartografie Roberto Crea)
Progetto 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 produttività
dei 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).
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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.
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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
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I pozzi potabili richiamano necessariamente in profondità le acque verso il
basso e si perde la stratificazione che era presente naturalmente.
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Così negli anni il contenuto di nitrati aumenta costantemente fino a
raggiungere e superare i valori ammessi per le acque potabili.
Crescita dei
nitrati rilevata in
uno dei pozzi
potabili negli anni
90
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PIEZOMETRIE 1974 E 1987 a confronto
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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 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)
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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.
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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 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.
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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
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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 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.
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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.
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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 più
complessi (es. fessurazioni
dei terreni) si sono posti
lisimetri fino a 6 metri di
profondità).
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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 è
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prelevata mensilmente per l’analisi.
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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
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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.
Si avrà così un confronto
anche locale per ogni
coltura monitorata dove
sono state fatte
differenti concimazioni.
Stazione
Testimone
Lisimetri di superficie
su parcelle e testimone
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Questi alcuni esempi dei dati che si stanno ottenendo:
Risultati delle analisi sui lisimetri di profondità a confronto
200
NO3 dicembre 2003 mg/L
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
NO3 gennaio 2003 mg/L
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Questi alcuni esempi dei dati che si stanno ottenendo:
FIGURA andamento tensiometri
Andamento profilo di umidità nel suolo
0
-100
Valori (hPa)
-200
-300
-400
-500
-600
19
12
05
26
19
12
05
-m
-m
-m
-fe
-fe
-fe
-0
ar
-0
ar
3
3
3
3
3
3
-0
ar
0
b-
0
b-
0
b-
3
3
3
3
3
0
n-
0
n-
0
n-
0
n-
3
2
2
2
2
0
n-
0
b-
e
-g
e
-g
e
-g
e
-g
e
-g
c-0
i
-d
c-0
i
-d
c-0
i
-d
02
02
c-0
i
-d
ov
-n
ov
-n
-fe
29
22
15
08
01
25
18
11
04
27
20
Data
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