Installazione delle stazioni di monitoraggio sul campo

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1 LIFE+10 ENV/IT/00321 Water pollution reduction and water saving using a natural zeolitite cycle LIFE+ Environmental Policy and Governance 2010 Installazione delle stazioni di monitoraggio sul campo Campo Agricola Lamberta, Codigoro (Ottobre 2011 Marzo 2012) Installazione delle stazioni di monitoraggio al campo sperimentale. Partecipanti: Dario Di Giuseppe, Niccolò Colombani, Barbara Faccini, Giacomo Ferretti, Andrea Salvadori, Diego Vallesani, Umberto Tessari, Francesco Droghetti. Fig. 2 Umberto e Diego provvedono ad eseguire il microrilievodel campo mediante la stazione totale. Un teodolite laser (Fig. 1) è puntato a misurare l altezza di un bersaglio (Fig. 2) che viene spostato sull intero campo, con diverse decine di punti rilevati. Le altezze sono riferite ad un punto noto; si è scelto il piezometro C1, le cui coordinate sono : E N. Fig. 1

2 Microrilievo del campo ZeoLIFE Enhanced vertical scale Tutto il campo è sotto il livello medio del mare, ed è quasi piatto, con altezze variabili da 2 cm a sud-ovest, fino ad oltre 34 cm a nord-est. La pendenza maggiore è verso nord-nordest.

3 Gli altri provvedono al posizionamento dei piezometri e delle stazioni di monitoraggio in continuo nella zona in cui saranno posti i campi di controllo coltivati in modo tradizionale. La prima è posta a 18 m dal lato ovest del campo. Il piezometro, microfessuratoe rivestito di geotessutotranne il primo metro cieco, è lungo 4m, ha base a 335 cm e spunta dal terreno di 65 cm. La falda è incontrata a 220 cm. E praticata una doppia serie di fori intorno al piezometro, disposti a croce su distanze crescenti, per inserire i lisimetrie i sensori a forchetta per la misura in continuo di T, umidità e conducibilità elettrica. Questi sensori sono collegati mediante cavo ad un datalogger(tipo EM 50, a tre canali e 5 uscite) installato in un box di plastica attaccato al tubo del piezometro. Su un lato è installato l evaporimetro ET Gauge, montato su un paletto di legno appositamente realizzato. Un box che contenente il datalogger(tipo Spectrum, 1 canale e 5 uscite) per l evaporimetro è installato di fianco a quest ultimo, su paletti di plastica. La configurazione della prima stazione di monitoraggio è la seguente: ET Gauge (evaporimetro) + datalogger Spectrum Lisimetro 150 cm Sensore triplo 150 cm Piezometro (+ datalogger Em50) Stazione di monitoraggio C10 (Parcella di controllo 1) Datalogger EM50: Porta N 1: Sensore 5 cm Porta N 2: Sensore 30 cm Porta N 3: Sensore 50 cm Porta N 4: Sensore 100 cm Porta N 5: Sensore 150 cm Lisimetro30 cm Sensore triplo 30 cm Sensore triplo 100 cm Lisimetro 100 cm Sensore triplo 5 cm Datalogger Spectrum WatchDog: Porta N 1: Evaporimetro ET Gauge Sensore triplo 50 cm Lisimetro 50 cm

4 Un secondo piezometro e una stazione di monitoraggio simile alla precedente sono installati ad 1/3 della seconda parcella di controllo (126 m dal lato ovest del campo. Il piezometro, microfessuratoe rivestito di geotessutotranne il primo metro cieco, è lungo 3 m, ha base a 260 cm e spunta dal terreno di 40 cm. La scarsa profondità è dovuta alla difficoltà di inserimento, l argilla perforata si chiude immediatamente appena la trivella viene estratta. Il terreno è scarsamente bagnato e non si individua il livello della falda. E praticata una doppia serie di fori intorno al piezometro, disposti a croce su distanze crescenti, per inserire i lisimetrie i sensori a punta di freccia per la misura in continuo dell umidità. Questi sensori sono collegati mediante cavo ad un datalogger(tipo SpectrumWatchDog, a singolo canale e 5 uscite) installato in un box di plastica attaccato al tubo del piezometro. La configurazione della prima stazione di monitoraggio è la seguente: Lisimetro 150 cm Sensore singolo 150 cm Piezometro (+ datalogger Spectrum) Stazione di monitoraggio C11 (Parcella di controllo 2) Datalogger Spectrum: Porta N 1: Sensore 30 cm Porta N 2: Sensore 50 cm Porta N 3: Sensore 100 cm Porta N 4: Sensore 150 cm Lisimetro30 cm Sensore singolo 30 cm Sensore singolo 100 cm Lisimetro 100 cm Sensore singolo 50 cm Lisimetro 50 cm

5 In corrispondenza delle future parcelle addizionate con zeolitite caricata e allo stato naturale e in corrispondenza del campo lasciato incolto il primo anno sono posizionati altri 4 piezometri. In queste aree il resto delle attrezzature di monitoraggio verrà installato all inizio dell autunno 2012, dopo il raccolto ed in seguito all aggiunta della zeolitite. -In C12 (63 m dal lato ovest del campo, futura parcella addizionata con zeolitite caricata) è inserito un piezometro di 4 m, con base a 320 cm. -In C13 (90 m dal lato ovest del campo, futura parcella addizionata con zeolitite naturale) è inserito un piezometro di 4 m, con base a 305 cm. -In C14 (180 m dal lato ovest del campo, futura parcella addizionata con zeolitite naturale) è inserito un piezometro di 4 m, con base a 325 cm. -In C15 (201 m dal lato ovest del campo, parcella incolta il 1 anno) è inserito un piezometro di 3 m, con base a 280 cm. In tutte le stazioni i piezometri saranno affiancati da altri piezometri più sottili, simili a quelli posti in C1, C3 e C4, lunghi 5 m e con solo l ultimo metro fessurato. Questo permetterà di monitorare la composizione della falda indisturbata, ove l acqua dalla superficie percola in tempi molto lunghi a causa della bassissima permeabilità del terreno. I piezometri più larghi infatti sono fessurati per l intera loro lunghezza, e saranno soggetti ad infiltrazione dell acqua dai vari livelli del terreno. L acqua che forniranno è dunque un mix di quella di falda e superficiale, e simulerà su tempi brevi la condizione in cui si viene a trovare la falda in tempi lunghi, superiori alla durata del progetto. La differenza tra il contenuto di NH 4+ e nitrati della falda indisturbata e quella simulata darà una stima della quantità di N di origine antropica che arriva in profondità. Una stima quantitativa più accurata potrebbe essere realizzata mediante l analisi dei rapporti isotopici dell N (non prevista dal progetto). 0 A B 1 2 In A è raffigurato il piezometro più profondo (4 m minimo), da cui si campionerà la falda non contaminata dalle acque superficiali. In B è raffigurato il piezometro più superficiale, microfessuratoin tutta la sua lunghezza; permetterà la raccolta di acque superficiali che si infiltrano nel terreno. 3 4

6 Schema del monitoraggio continuo del campo sperimentale Stazione fissa a monitoraggio continuo (1 per parcella) Monitoraggio meteo Meteo Station DATA LOGGERS (periodic and continuous data acquisition ) Evaporimeter LYSIMETERS Interstitial water sampling Drainage tubes PIEZOMETERS Water samples and direct measure of NH4 150 Water Table Thickness of zeolitite-mixed soil MULTI PARAMETRIC PROBES Volumetric Water Content Temperature Electric Conductivity

7 Pilot plant field Drainage ditch Fieldsurface: +6 ha C4 195 m C3 Control NH 4 charged Zeolitite Natural Zeolitite Control Natural Zeolitite Complete permanent monitoringstations: piezometer+ lysimeters+ multiparameter probes (acquisitionwithdata logger) + evaporimeter. PeriodicmeasurementofNH 4 in water frompiezometer, and water sample collection. 290 m C10 C11 C12 C13 C14 C15 Periodic sampling of soils (and soil salts) Drain tubes for surface waters (undergroun d irrigation system) Piezometers 54 m 18 m 36 m 54 m 36 m 28 m Blank 47 m C1 245 m C5 Drainage ditch

8 Le fasi di installazione delle stazioni in C10 e C11: Fig. 3 a, b, c : Scelta del sito sulla base della larghezza delle parcelle sperimentali (multipli di 18) e perforazione per installazione del piezometro Fig. 4 a, b, c : Montaggio ed installazione del piezometro

9 Fig. 5 a, b, c : Perforazione dell alloggio per i sensori a 3 parametri e installazione dell evaporimetro ET Gauge(c) Fig. 6 a, b, c : Installazione dell evaporimetro (a) e dei lisimetri(b, c)

10 Fig. 7 a, b, c : Installazione dei lisimetri Fig. 7 a, b, c : Installazione dei lisimetri e collegamento dei cavi dei sensori (c)

11 Evaporimetro Datalogger EM50 Piezometro Sensori Lisimetri Fig. 8 a, b, c, d, e : Installazione del datalogger (a, b) e del box di protezione della stazione (c, d, e)

12 Prospettiva del campo ZeoLIFE C12 Piezometro Parcella a zeolitite caricata C10 Piezometro + stazione permanente Parcella di controllo C11 Piezometro + stazione permanente Parcella di controllo C13 Piezometro Parcella a zeolitite naturale

13 Installazione della stazione meteorologica Campo sperimentale Uffici Impianto Idrovoro Codigoro Stazione meteorologica Fasi della posa del basamento per la stazione meteorologica Fasi della posa del basamento per la stazione meteorologica Stazione meteo completa