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Caratterizzazione qualitativa dei serbatoi acquiferi
No full textLe caratteristiche quantitative e qualitative del patrimonio idrico sotterraneo di un territorio (acquiferi) dipendono da molteplici fattori che possono essere suddivisi in due gruppi principali:
Il primo gruppo comprende fattori naturali, o primari, come quelli geologi che condizionano le caratteristiche geometriche degli acquiferi (es. spessore, estensione), idrauliche (porosità, permeabilità), ed idrogeochimiche, conseguenza del contatto tra la matrice solida (sedimenti) e fluidi (acqua).
Il secondo gruppo, invece, include fattori antropici, o secondari, che possono provocare, da una parte, il degrado quantitativo delle risorse idriche sotterranee (come gli emungimenti eccessivi e non controllati per soddisfare, ad esempio, le esigenze acquedottistiche, agricole ed industriali) e, dall’altra parte, possono accelerare i processi di degrado qualitativo causato dall’eccessivo aumento delle fonti potenziali di inquinamento, sia puntuali che diffuse.
In particolare, nel sottosuolo ferrarese, a causa della complessa evoluzione geologica, le risorse idriche sotterranee sono fortemente condizionate e limitate sia qualitativamente che quantitativamente dalla presenza di sedimenti permeabili deposti in ambienti lagunari, deltizi o marini. In questo tipo di sedimenti, si trovano comunemente acque primarie (i.e. sinsedimentarie), generalmente con caratteristiche salmastre che presentano, pertanto, bassi valori di resistività elettrica, generalmente minori di 5 Ohm*m, ed elevata salinità.
Sulla base di numerose colonne stratigrafiche relative a pozzi per acqua e per la ricerca di idrocarburi (AGIP, 1972; SQUARZANTI, 1980) è stato possibile ricostruire, per la prima volta, l'andamento della zona di dispersione dove si verifica il passaggio graduale tra acqua dolce ed acqua salmastra, ponendo il limite in corrispondenza di valori di salinità pari a 1 g/l. Tale limite si trova a profondità variabili da pochi metri dal piano campagna, nell'area di Casaglia (20 m), a profondità di circa 50 m, nella zona di Baura, ad i 300 m, nei pressi di Copparo (VILLA et alii, 1976; SQUARZANTI, 1980).
Negli anni successivi, sono state realizzate poche ricerche di carattere locale che generalmente hanno affrontato problematiche di carattere idrogeologico ed idrogeochimico. La ricerca qui descritta ha avuto come scopo principale la ricostruzione, per l'intero territorio provinciale, del comportamento e dell'evoluzione, sia idrodinamica che geochimica, delle risorse idriche sotterranee. A tal fine, è stato utilizzato un protocollo di lavoro che comprende l'analisi integrata di dati di carattere stratigrafico, idrogeologico e geochimico.
Sulla base dei dati stratigrafici e fino alla profondità massima di 200 m, nel sottosuolo ferrarese sono state distinte cinque unità idrogeologiche corrispondenti all’acquifero a falda libera (A0), all'acquifero A1, generalmente in pressione e, agli acquiferi più profondi A2, A3 e A4, sempre in pressione. Le caratteristiche geologiche di questi acquiferi sono state descritte in precedenza (vedi Cap. I, § 1.3).
Per la definizione della rete di monitoraggio dei pozzi che riesce a descrivere il comportamento idrodinamico e geochimico degli acquiferi ferraresi in pressione, ci si è basati sulla raccolta e sull’elaborazione di dati provenienti dall'archivio dell'ARPA e raccolti sia dalla rete di controllo attiva che da quella inattiva. Inizialmente, sulla base dell’elaborazione dei dati stratigrafici ed adottando criteri geometrici, litologici e di “capacità idrica” delle diverse formazioni, sono stati individuati i principali corpi acquiferi. Successivamente, ed utilizzando come criteri assoluti la descrizione litologica di ogni singolo pozzo e la posizione dei filtri, è stata effettuata una divisione ed una scelta dei pozzi per ogni corpo acquifero come questo è stato definito nella fase precedente. In tal modo, sono stati esclusi tutti i punti di misura e/o di campionamento per i quali non esiste una dettagliata descrizione stratigrafica, la posizione dei filtri oppure nel caso in cui i pozzi fossero filtrati in più acquiferi. Questo approccio metodologico ci ha permesso di distinguere nove pozzi filtrati esclusivamente nell’acquifero A1; sette pozzi in quello A2; un pozzo nell’acquifero A3 ed un pozzo in quello A4. Nei pozzi individuati esistono misure sistematiche della soggiacenza (profondità dell'acqua dal piano campagna), relative al periodo 1977-1998, con frequenza semestrale, mentre, solamente per alcuni di essi esistono informazioni relative allo stato chimico delle acque
Evoluzione geochimica e modalità di gestione di un acquifero alluvionale
No full textIn the eastern hydrographic basin of the Po river, Northern Italy, the underground water circulation is strongly
influenced by the recent geological and palaeogeographic evolution of the region, while the qualitative characteristics of the
water are controlled by the depositional environment (continental, marine, etc.). Within such complex sedimentary
environments, the exploitation mode plays a crucial role for the preservation of the overall aquifer quality. In order to
evaluate the influence of the exploitation on the geochemical characteristics of the underground resources, hydrodynamic
(piezometric level) and hydrochemical (Ph, temperature, electrical conducibility, content in HCO3, Ca, NH4, Fe, Mn, SO4,
Cl, NO3, Cl, F and Br) data have been collected from the first unconfined aquifer and analysed. The investigated area
corresponds to the territory surrounding Ferrara town. The elaboration of these data based on classical hydrogeological and
hydrogeochemical methods, integrated with isotopic analyses allows a) to separate the principal hydrogeochemical facies,
b) to recognise the occurrence of mixing phenomena between the water of the exploited aquifer and the salty water of the
underlying aquifer, c) to infer about the equilibrium between the amount of pumping and the quality of the water
Caratterizzazione qualitativa dei serbatoi acquiferi. In: Risorse idriche sotterranee della Provincia di Ferrara.
No full textSulla base dei dati stratigrafici e fino alla profondità massima di 200 m, nel sottosuolo ferrarese sono state distinte cinque unità idrogeologiche corrispondenti all’acquifero a falda libera (A0), all'acquifero A1, generalmente in pressione e, agli acquiferi più profondi A2, A3 e A4, sempre in pressione. Le caratteristiche geologiche di questi acquiferi sono state descritte in precedenz
Geochemical exploration of a volcano-sedimentary aquifer system in northern Greece
No full textIn this note, hydrochemical data from a volcano-sedimentary aquifer of the Skydra region, Northern Greece, are
analysed following an integrated approach, where results obtained with classical hydrochemical methods (saturation index, mixing diagram, characteristic relationships) are compared with those obtained from multivariate statistical technique correspondence analysis (R-mode factor analysis). From several groundwater samples collected from bore-wells the pH, the total dissolved solid, the electrical conductivity, the temperature and the major ions (Ca, Mg, Na, K, SO4, NO3, HCO3, Cl and SiO2) were measured. Within the investigated area, different hydrochemical facies have been recognised, basically generated by different geological formations but also induced by human activities. In order to characterise the different facies and to infer the relationships among them, thirteen parameters are chosen and elaborated by applying multivariate analyses. Accordingly, the chemical data of the aquifers can be grouped following five major factors which best fit the total variance of the data. These factors indicate the alimentation area and the influence of the regional geology for the hydrochemical characteristics of the principal aquifer systems
Geochemical composition of the underground resources in the Ferrara plain (northern Italy)
No full textIn the present work, the results of the hydrodynamical and hydrochemical analysis of the multiaquifer alluvial system existing in the eastern sector of the Po plain are presented allowing to define the evolution of the aquifer system. In particular, based on the analysis of the water depth, it is possible to measure the influence on the piezometric level of the pumping rate. It is also possible to observe strong fluctuations of the piezometric level in the bore-holes close to the Po River, due to variations of the hydrometric level and of the pumping rate from the aquifer system. During the last years, in some of the wells, a progressive and continuous increase of the piezometric level likely attributed to the decrease of the exploration rate of the aquifer has been observed.
Based on the analysis of the hydrochemical data it is also possible to define a) the principal geochemical facies of the underground water; b) the occurrence of mixing phenomena between different water types; c) the natural ionic concentration of the water and d) the occurrence of contamination phenomena
Climatic and anthropogenic impact on underground water quality: an example from Agrigento province (Sicily, Italy)
No full textThe alluvial plain of Licata (southern Sicily, Agrigento province) has been investigated
to evaluate the influence of the human activities and that of the climatic changes
in the hydrological cycle in terms of qualitative and quantitative impact on the groundwater
resources. In this area, the evolution of the Salso river (in Italian ’salty river’)
and the coastal dynamics, characterised by consecutive transgresions and retreats of
the coast-line, qualitatively and quantitatively influenced the underground water resources.
In this complex geological contest, also the anthropogenic activities played
a crucial role, especially the farming activity as largely testified by the occurrence of
numerous greenhouses that cover most of the plain. The analysis of thermopluviometric
data concerning the last 75 year allowed to obtain inferences on the climatic
evolution of this region characterised by a mean annual temperature of about 18 C
and mean annual precipitations of only 454 mm. In particular, during the last 24 years
a 12 % decrease of the precipitation with respect the previous period of observation
is observed together with the increase of the temperature of the air about 1 C. The
research was focused on the unconfined, mainly sandy, aquifer developed in the Quaternary deposits of the Licata plain. The water depth of this aquifer is between to 0.3 to locally 5 m from the surface and the principal alimentation occurs via infiltration from precipitations and lateral outflow from the Salso river. The high salinity of the river especially during Summer periods and the intense farming activities played a crucial
role for the quality degradation of the aquifer
Monitoraggio idrogeologico e geochimico della discarica RSU del Comune di Sant'Agostino (FE)" finanziato dal MURST e realizzato presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Ferrara della durata di 12 mesi (luglio 1999-giugno 2000).
No full textIl presente lavoro evidenzia alcune problematiche relative all'efficienza della rete di monitoraggio idrogeologico ed idrochimico in aree limitrofe a discariche impostate in pianure alluvionali. Scopo del lavoro è di dare alcune indicazioni utili ai fini della protezione e della tutela dell'ambiente circostante. Come esempio particolare è stata utilizzata la discarica di rifiuti solidi urbani di Sant'Agostino, nella pianura ferrarese dove è presente una fitta alternanza di materiali a granulometria variabile (da grossolana a fine), e conseguentemente a permeabilità variabile, che può facilitare la propagazione di inquinati provenienti da una sorgente quale è il corpo di una discarica.
Dall'acquisizione, dall'elaborazione ed analisi di dati litostratigrafici, idrogeologici ed geochimici provenienti da una rete di pozzi intorno alla discarica, è possibile definire: a) il modello litostratigrafico del sottosuolo; b) le modalità di circolazione idrica sotterranea, sia nel tempo che nello spazio, dell'acquifero a falda libera che si trova in diretto contatto con il corpo della discarica; c) la composizione geochimica delle risorse idriche sotterranee e dei corsi d'acqua superficiali.
L'integrazione di questi dati e l'utilizzo di metodi di statistica multivariata, ci permette a) di definire i rapporti tra i corsi d'acqua superficiale e l'acquifero; b) individuare le aree soggette a maggior rischio di inquinamento a causa dalla presenza della discarica, c) proporre indicatori geochimici che ci permettano in tempo reale, e a basso costo, l'individuazione di una perdita dal polo di inquinamento e, infine, d) valutare l'efficienza dei probabili interventi di bonifica per la protezione delle risorse idriche sotterranee e per la realizzazione di un piano di recupero dell'area della discarica finalizzato alla salvaguardia dell'ambiente
Rapti-Caputo, D. (2007): Palaeo-channels and groundwater vulnerability: some considerations.
No full textIn order to define the role played by both superficial and buried palaeo-channels within the alluvial plain of the River Po, Northern Italy, aimed to determine the intrinsic vulnerability of the aquifer systems, geomorphological, lithological, hydrogeological and geochemical data have been analysed. In particular, the relationships of these sedimentary bodies with the intrinsic vulnerability and the diffusion of polluting substances in the underground water resources have been investigated.
In the eastern sector of the Po Plain and especially in the broader area surrounding Ferrara, the dominant geomorphological features are the numerous palaeo-channels. Along the natural levees of these abandoned river courses several archaeological and ancient sites were established. The space distribution of these prevailingly sandy bodies strongly influences the hydrodynamic behaviour of the aquifers as, for example, the geometrical characteristics of the superficial unconfined hydrogeological units. Indeed, along the axis of these geomorphological features the intrinsic vulnerability has been estimated to be high to extremely high (70-90%). In fact, in this superficial aquifer, important concentrations of chlorides have been detected and especially the sulphates and nitrates exceed the drinkableness limits, therefore indicating the qualitative decay of this resource mainly due to farming activities.
The occurrence of sandy bodies also influences the vulnerability of the underlying confined aquifer that represents the main source exploited for the waterworks of the surrounding territory.
When the axis of the principal palaeo-channels coincides with the present-day hydrographic network, as in the case of the Po di Volano, a hydraulic barrier with constant pressure is generated. As a consequence, the continuous mixing phenomena occurring between superficial and underground waters can either improve or worsen the quality of the water resources.
Moreover, in this complex system, the determination of the intrinsic vulnerability of the aquifer bodies is one of the fondamental parameters to be determined before any strategic decision is taken for the integrated managment and protection of the underground resources and the environment
Salinization processes in a coastal aquifer system (Siracusa, Italy)
No full textThe Syracuse area (Southeastern Sicily, Italy) is famous since ancient times for its
natural springs, like Aretusa and Ciane, as well as for the hydraulic management
handicraft know from 480 B.C. Unfortunately, the recent hyper-exploitation of the underground
water resources and the concomitant decrease of the precipitations caused
a general lowering of the piezometric level of the aquifers therefore enhancing the
intrusion of marine salty waters. In the present work, numerous hydrochemical parameters
have been investigated, among which the pH, the total dissolved solid, the
electric conductivity, the temperature and the concentration of Ca, Mg, Na, K, HCO3,
Cl and SO4. The data have been collected from five well fields located at different
distances from the coast. Analyses have been performed in order to understand the relationships
between the intense exploitation and the geochemical characteristics of the
underground water resources. Our results obtained by applying classical geochemical
methodologies integrated with techniques of multivariate statistics emphasise, firstly,
the predominance of the Ca-HCO3 hydrochemical facies. Secondly, we could determine
the evolution of mixing phenomena between salty and fresh waters approaching
the coast line (San Nicola field). This behaviour is mainly associated to the pumping
increase. Obviously, this intrusive process characterised by chlorides concentrations
larger than 2000 mg/l affects all the coastal natural environment and generates severe
problems to the entire aqueduct network
Geochimica isotopica
No full textNegli ultimi decenni, gli isotopi stabili dell’ossigeno e dell’idrogeno sono comunemente utilizzati per stabilire l’origine delle acque e le aree di alimentazione degli acquiferi; mentre, il trizio e gli isotopi del carbonio sono utilizzati per la valutazione dei tempi di residenza delle acque nei serbatoi.
La caratterizzazione isotopica delle risorse idriche sotterranee, che si sviluppano nel territorio ferrarese, con particolare interesse al primo (A1-I) e secondo acquifero in pressione (A2-I), è stata realizzata, tramite l’elaborazione, di dati provenienti da una rete di monitoraggio costituita da 18 pozzi (database ARPA, progetto SINA; RAPTI CAPUTO, 2000). In particolare, sono stati utilizzati dieci campioni d’acqua per la caratterizzazione isotopica del sistema acquifero A1-I ed otto per quello A2-I. Nei campioni raccolti sono stati analizzati i rapporti isotopici 18O/16O, D/H ed il contenuto il tritio (T), carbonio-14 (14C) e carbonio-13 (13C).
Tenendo in considerazione tutti i campioni, l’analisi dei dati isotopici ci ha permesso di osservare valori del rapporto 18O/16O compresi tra -10,86 e -7,44, mentre, il rapporto isotopico D/H mostra valori compresi tra -72,79 e -48,99.
La distribuzione dei valori isotopici relativi all’ossigeno e all’idrogeno (fig. 32) riflette, in generale, la presenza di acque di molteplice origine, da padano-alpina, ad appenninica e fino ad acque 'locali'
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