5 Applicazione di interventi diretti

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1 5 Applicazione di interventi diretti 131 Torna al menù principale

2 5.1 Lago di Varese Problema Il lago di Varese, primo caso di lago italiano in cui si sono manifestati importanti fenomeni di eutrofizzazione, è stato oggetto di numerose indagini scientifiche negli ultimi decenni. I primi segnali di deterioramento delle sue acque risalgono agli anni Cinquanta, periodo in cui i livelli di ossigenazione delle acque profonde si situavano al limite della sopravvivenza dei popolamenti ittici. Nel 1965 venne costituito il Consorzio per la tutela ed il risanamento delle acque per iniziativa dell Amministrazione Provinciale di Varese in seguito ad uno studio che evidenziava le profonde modificazioni ecologiche subite dal lago. Il lago di Varese è il primo lago italiano per il quale sia stato predisposto un Piano globale di interventi al fine di recuperarne l equilibrio ecologico compromesso dall inquinamento provocato dagli scarichi civili ed industriali. L intervento prioritario di tale Piano è consistito nell intercettamento delle sostanze nutritive (composti del fosforo e dell azoto) mediante la realizzazione di un sistema di collettori circumlacuali che convogliano la maggior parte delle acque reflue del bacino imbrifero ad un impianto di depurazione centralizzato (1986). In seguito alla diversione dei liquami civili ed industriali, si è verificata una progressiva diminuzione degli apporti inquinanti al lago ed il conseguente relativo miglioramento della qualità delle acque lacustri. Tuttavia, il lago per le sue particolari caratteristiche idromorfometriche presenta un significativo carico interno (circa uguale a quello esterno). Quindi, la seconda fase del risanamento avrebbe dovuto prevedere l applicazione di interventi diretti sul corpo idrico, tali da ridurre e/o annullare questa sorgente supplementare di fosforo che poteva ritardarne il recupero. Pertanto, nel 1994 la Provincia di Varese incaricò il CCR-Ispra di individuare gli appropriati interventi diretti per accelerare il risanamento del lago Stato qualitativo attuale delle acque lacustri Una visione sintetica dell'evoluzione delle caratteristiche qualitative delle acque lacustri emerge dal Piano di gestione e di controllo dei fenomeni di eutrofizzazione del lago di Varese predisposto dal CCR-Ispra [35] nel

3 Dal punto di vista termico, il lago di Varese è un lago monomittico poiché presenta un unico periodo di completo rimescolamento delle acque. La concentrazione media di fosforo totale, alla circolazione invernale nel 1994, è di 152 mg/m 3 mentre quella del fosforo reattivo è di 105 mg/m 3. Questi valori sono circa 1/3 di quello misurati negli anni Settanta. I contenuti medi annuali di fosforo totale e reattivo nell ipolimnio, nello strato di fondo e nella colonna d acqua risultano più che dimezzati rispetto ai valori del periodo pre-diversione (figura 5.1). Secondo i criteri di qualità indicati dal Piano Regionale di Risanamento delle Acque, l attuale concentrazione media annuale di fosforo del lago (144 mg/m 3 ) corrisponde alla classe I (inquinato), mentre la trofia naturale, valutata mediante l indice MEI è pari a 18,5 mg/m 3, è riconducibile ad una situazione di mesotrofia. Secondo il modello dell OECD (1982), il lago rientra nella categoria di ipereutrofia [20]. Secondo il sistema di classificazione dei laghi europei [1] le acque del lago possono essere considerate di pessima qualità ecologica per quanto attiene le condizioni di ossigenazione (saturazione ipolimnica < 20%) e la concentrazione di fosforo totale post post-diversione strato di fondo (5 m) ipolimnio (10-25 m) colonna d'acqua (0-25 m) pre- pre- mg/m 3 mg/m anni anni Figura 5.1 Andamento dei valori medi estivi di fosforo totale in diversi strati d'acqua del lago di Varese nell'ultimo decennio 134

4 Ipertrofia 23,8 19,2 12,4 7,5 PI(mg/m 3 ) 100 PI (mg/m 3 ) P 50 L mg/m ,5 Eutrofia Mesotrofia Oligotrofia Ultraoligotrofia Stato attuale(1994) Condizione naturale 3,8 2,1 1,4 0,7 Chl a (mg/m 3 ) 1 0, t w (anni) anni Figura 5.2 Diagramma OECD che correla la concentrazione di fosforo totale in ingresso (Pi) con le concentrazioni di fosforo totale (Pl) e clorofilla (Chl a) nel lago di Varese, in funzione del tempo teorico di ricambio delle acque (tw) Per quanto riguarda l'azoto inorganico, i livelli medi attuali di azoto nitrico sulla colonna d'acqua sono pari a 756 mg/m 3, quelli di azoto ammoniacale sono di 1019 mg/m 3 mentre l'azoto nitroso è pari a 20 mg/m 3. Per i nitrati si osserva un netto incremento della concentrazione rispetto ai valori pregressi; essi costituiscono attualmente il 61% dell'azoto inorganico totale (28% nel periodo pre-diversione), mentre l'azoto ammoniacale è circa il 40% dell'azoto inorganico (72% nel periodo pre-diversione). Ciò rappresenta un sensibile inversione di tendenza delle caratteristiche qualitative delle acque lacustri (Figura 5.3). 135

5 1400 q g pre pre- post diversione ammoniaca nitrati mgn/m 3 mg/nm anni anni Figura 5.3 Andamento delle concentrazioni medie annuali di azoto nitrico e ammoniacale nella colonna d acqua del lago di Varese L'andamento delle concentrazioni dei composti di fosforo e dell'azoto inorganico negli ultimi decenni ha modificato notevolmente il rapporto dell'azoto inorganico e il fosforo reattivo che, come noto, permette di individuare quale è il ruolo relativo dell'azoto e del fosforo nei fenomeni di eutrofizzazione. Il lago, che in precedenza mostrava una limitazione da parte dell'azoto, presenta oggi concentrazioni dei due elementi che indicano una limitazione da fosforo (N/P = 17). Un'evoluzione positiva della concentrazione di ossigeno nelle acque del lago non è così evidente come per i composti del fosforo e dell'azoto, anche se le rate medie attuali giornaliere di consumo ipolimnico (3,92 to 2 ) sono inferiori a quelle stimate nel decennio (4,68 to 2 ). Nello strato d'acqua confinato tra i 20 m e il fondo si concentrano i composti riducenti e la quota principale del debito di ossigeno. L'azoto ammoniacale e l'idrogeno solforato raggiungono sul fondo le concentrazioni massime nel periodo Ottobre-Novembre. 136

6 Per quanto attiene le condizioni attuali di ossigenazione del lago, esse sono da ritenersi insoddisfacenti e tipiche di un ambiente ipertrofico (concentrazioni ipolimniche < 3 mg/l) e di pessima qualità ecologica (saturazione nell'ipolimnio < 20%). I valori massimi di saturazione nelle acque superficiali si registrano in estate (circa 200%) mentre in quelle ipolimniche in Febbraio-Marzo (40%). Da Giugno a Ottobre l'anossia interessa gli strati d'acqua da circa 5 m di profondità al fondo per un volume complessivo pari al 60% del totale. La biomassa fitoplanctonica mostra variazioni di rilievo rispetto agli anni passati. Il suo valore medio attuale (Gennaio-Luglio) è pari a 5,69 cm 3 /m 3, contro i 15,5 cm 3 /m 3 del Poiché i valori della biomassa fitoplanctonica e della concentrazione della clorofilla mostrano nel 1994 una significativa tendenza alla riduzione, si può affermare che nel lago di Varese è in atto una fase di transizione dall'ipertrofia alla mesotrofia. Infatti secondo i criteri stabiliti dall'oecd il lago è classificato attualmente per quanto attiene la biomassa fitoplanctonica nella categoria di meso-eutrofia Stima del carico esterno I dati relativi al carico esterno di fosforo sono tratti dal Piano di gestione e di controllo dei fenomeni di eutrofizzazione del lago di Varese [35]. Secondo i dati del Consorzio del lago di Varese nel 1994 circa il 95% della popolazione totale servita da fognatura è allacciata al sistema di collettamento circumlacuale, e quindi al depuratore consortile di Gavirate. Nella determinazione del carico totale di fosforo prodotto e della frazione sversata a lago sono stati considerati i carichi di origine diffusa provenienti dai suoli, dalle attività zootecniche e dalle precipitazioni ed i carichi di origine puntiforme (carico civile ed industriale). Sono stati considerati inoltre il carico del bacino del lago di Comabbio convogliato dal canale Brabbia al lago di Varese ed il contributo degli sfioratori di piena. Il carico totale sversato a lago è risultato pari a 16,2 tp/anno, di cui circa 4,17 tp/anno possono essere attribuite al carico naturale (dilavamento dei suoli incolti e zone urbane), mentre 12,05 tp/anno derivano dal carico antropico (Tabella 5.1). 137

7 Tabella 5.1 Carichi totali di fosforo prodotti e sversati a lago (t P/anno) Fonte Carico prodotto Carico sversato % sversato / tp/anno tp/anno prodotto Civile 64,00 5,37 8 Industriale 1,10 0,14 13 Suoli 0,95 0, Zone urbanizzate 3,48 3, Zootecnia 20,37 1,02 5 Precipitazioni 0,46 0, Canale Brabbia - 3,2 - Sfioratori di piena 1,6 1,6 100 Totale 91,96 16,22 18 Allo stato attuale, circa il 18% del carico prodotto nel bacino imbrifero viene ancora sversato a lago. Nella figura 7-4 è illustrato il quadro riassuntivo del carico di fosforo sversato a lago, suddiviso per fonte generazionale. Precipitazioni Zone urbane Zootecnia Suoli Sfioratori di piena Industriale Civile Lago di Comabbio Totale tp/anno Figura 5.4 Ripartizione del carico di fosforo gravante sul lago di Varese 138

8 5.1.4 Stima del carico interno Sulla scorta delle sperimentazioni effettuate emerge che: 1) i sedimenti del lago di Varese rappresentano una rilevante sorgente di fosforo su base annua per la colonna d'acqua con un rilascio anossico di 15,2 tp ed un rilascio ossico di 4,5 tp per un carico complessivo attuale pari a circa 20tP/anno (situazione al 1994). 2) i sedimenti estivi (anaerobici) se messi a contatto con acque ben ossigenate (concentrazioni superiori a 8 mgo 2 /l) evidenziano significativi rilasci di fosforo nell'acqua: ciò dimostra, come peraltro già osservato per altri laghi (Pusiano, Alserio), che il ciclo del ferro non è sempre il fattore chiave nel governare il processo di scambio del fosforo all'interfaccia acqua/sedimento, ma è piuttosto il gradiente di concentrazione tra l'acqua interstiziale e l'acqua libera. 3) le conoscenze limnologiche acquisite permettono di calcolare i carichi di fosforo in ciascun bacino del lago (Tabella 5.2). Di particolare significato è il confronto tra i carichi interni ed i carichi obiettivo fissati dal P.R.R.A. il carico interno attuale è 4/5 volte maggiore rispetto al carico obiettivo finale. Attualmente i carichi interni di fosforo dai sedimenti contribuiscono per circa 2/3 alla concentrazione di fosforo nella colonna d'acqua, cioè 100 mg/m 3 su 152 mg/m 3 misurati alla circolazione del È evidente, pertanto, la necessità di intercettare o mitigare questa sorgente supplementare di fosforo per soddisfare gli obiettivi di risanamento prefissati. Tabella 5.2 Confronto tra il carico interno di fosforo dai sedimenti ed i carichi obiettivo e naturale nel lago di Varese (tp/anno) Carichi interni (tp/anno) Lago Cassinetta Gavirate Schiranna e Centro Lago Rilascio anaerobico 15,2 2,3 8,4 4,5 Rilascio aerobico 4,5 0,2 2,8 1,5 Totale 19,7 naturale 4,0 obiettivo intermedio 5 8 obiettivo finale 5 6 Carichi esterni (tp/anno) 139

9 5.1.5 Obiettivi del risanamento Il Piano regionale di risanamento delle acque della Regione Lombardia assume come obiettivo massimo di qualità conseguibile (obiettivo finale) il raggiungimento di una concentrazione di fosforo tale da determinare uno stato trofico prossimo al naturale. Per stato trofico prossimo al naturale si intende quello che ammette un incremento della concentrazione naturale di fosforo totale pari al 25% per i laghi naturalmente oligotrofici e oligo-mesotrofici, e pari al 50% per i laghi mesotrofici e meso-eutrofici naturali. Analogamente, l obiettivo intermedio dovrebbe essere inteso come quello che ammette un incremento della concentrazione obiettivo finale dl 50% per gli ambienti oligotrofici e oligo-mesotrofici naturali e del 100% per gli ambienti naturalmente mesotrofici e mesoeutrofici. Il livello trofico naturale del lago di Varese è stato stimato mediante l'impiego dell indice MEI [17]. Sulla scorta dei valori di alcalinità relativi agli anni Ottanta e Novanta si è definita per il lago di Varese una concentrazione naturale di fosforo totale pari a 18,5 mg/m 3, cui corrisponde una condizione di oligo-mesotrofia naturale. È stato quindi possibile calcolare l obiettivo intermedio (35 mg/m 3 ) e quello finale finale del risanamento (23 mg/m 3 ). Infine, secondo i criteri indicati dall EPA, dall Unione Europea e dall ECE, le sue acque ipolimniche dovrebbero avere una concentrazione di ossigeno disciolto superiore ai 4mg O 2 /l (saturazione > 40%), che corrisponde a laghi con una buona qualità ecologica Motivazioni della scelta degli interventi diretti Le conoscenze acquisite nelle indagini e negli studi pluriennali condotti dal CCR-Ispra negli anni Novanta consentono di: 1) evidenziare una progressiva diminuzione del carico di fosforo gravante sul lago di Varese a seguito degli interventi eseguiti sul territorio. Infatti, il carico stimato nel periodo pre-diversione (ante 1986) era di circa 50 tp/anno, mentre attualmente (1994) ammonta a circa 16 tp/anno. 2) suddividere il carico attualmente sversato a lago, che rappresenta circa il 18% di quello prodotto nel bacino imbrifero (92 t/panno), in 34% di origine puntiforme (civile e industriale) e 66% di origine diffusa. 140

10 3) stimare il carico residuo finale, realisticamente raggiungibile, pari a circa 11 tp/anno a completamento delle opere di risanamento. A regime i carichi di origine puntiforme costituiranno solo il 25% del carico totale. Il livello di depurazione che sarà raggiunto, pur fornendo un contributo decisivo al risanamento del lago, non è in grado di garantire il raggiungimento della concentrazione obiettivo di fosforo nelle acque lacustri (23 mg/m 3 ) a causa dei notevoli carichi interni dai sedimenti. Tale obiettivo, può essere perseguito solamente tramite interventi interni sul corpo idrico. Dalle analisi di compatibilità ambientale e di idoneità effettuate emerge che gli interventi diretti considerati idonei per accelerare il recupero del lago di Varese sono il prelievo ipolimnico e l ossigenazione delle acque. Il prelievo ipolimnico rappresenta la soluzione scientifica ed ingegneristica realisticamente perseguibile, con un duplice obiettivo: rimuovere le acque profonde ricche di nutrienti, sostituendo parzialmente il deflusso superficiale di acque ricche di ossigeno e povere di nutrienti; ridurre i carichi interni dai sedimenti. Questa misura interna prevede il prelievo delle acque profonde (con una portata massima di 1m 3 /s) comprese tra le isobate dei 20 e 25 metri di profondità e la loro immissione nel fiume Bardello (emissario del lago) mediante un sistema di tubazioni (figura 7-5). Essa non presenta alcuna limitazione di impatto ambientale, pur considerando il lago di Varese un ambiente protetto integralmente dal punto di vista naturalistico. L ossigenazione dei bacini meno profondi del lago ha lo scopo di favorire il raggiungimento di concentrazioni di ossigeno più favorevoli nei mesi estivi e di mitigare i carichi interni nei bacini di Schiranna e Cassinetta (figura 5.5). Gli interventi diretti nel lago di Varese sono iniziati nel Maggio 2000 e saranno effettivi durante i periodi di stratificazione estiva (Maggio-Ottobre) per i prossimi 3-5 anni. 141

11 Figura 5.5 Interventi diretti nel lago di Varese Figura 5.6 Apparecchiatura di dissoluzione di ossigeno posta ad una profondità compresa tra 5 e 100 m e ad una distanza di circa 500 m (Capacità nominale di trasferimento pari a l to 2 / giorno per ogni diffusore di ossigeno 142

12 5.1.7 Scenari di miglioramento della qualità delle acque Gli scenari di miglioramento della qualità delle acque lacustri in funzione di perseguibili (realistiche) riduzioni dei carichi di fosforo sono illustrati nelle Figura 5.7 e Figura 5.8. I modelli EVOLA hanno permesso di calcolare sia le curve di evoluzione delle concentrazioni di P tot nelle acque lacustri verso l equilibrio con i carichi attuali misurati costanti e con ipotetiche riduzioni dei carichi esterni di fosforo sia i tempi di risposta (al 95%) del sistema. Le diverse ipotesi analizzte sono: con un carico residuo di P tot di 16 t/anno, in assenza di ulteriori trattamenti depurativi, si raggiungerà una concentrazione all'equilibrio di P tot nelle acque lacustri di 50 mg/m 3 in circa 28 anni (Figura 5.7, scenario A). Nell'ipotesi di un carico residuo di 10,5 tp/anno (conseguibile in circa tre anni) la concentrazione all'equilibrio di P tot nel lago sarà di 35 mg/m 3, conseguibile in circa 16 anni (Figura 5.7, scenario B). con un carico residuo di P tot di 16 t/anno ed in presenza di un prelievo ipolimnico di 1 m 3 /s durante i mesi estivi, si raggiungerà una concentrazione all'equilibrio di P tot nelle acque lacustri di 45 mg/m 3 in circa 21 anni (riduzione del tempo di recupero di 7 anni) (Figura 5.8, scenario C). Nell'ipotesi di un carico residuo ridotto a 10,5 tp/anno (conseguibile in circa tre anni) la concentrazione di fosforo all'equilibrio sarà di 26 mg/m 3, raggiungibile in circa 15 anni (Figura 5.8, scenario D). Tenendo conto che a regime il 75% del carico residuo al lago di Varese sarà di origine diffusa, e quindi non controllabile con interventi di natura impiantistica, tale concentrazione è quella più prossima al valore naturale che può essere realisticamente conseguita. l impatto del prelievo ipolimnico sull'emissario Bardello, e quindi sul carico di fosforo aggiuntivo al lago Maggiore, non è significativo in quanto si colloca all'interno dell intervallo di variabilità stimato per il carico ammissibile nel lago Maggiore (nel primo anno di prelievo il carico totale al lago Maggiore aumenterebbe del 2%). Inoltre, al traguardo temporale del Piano il carico in uscita dal lago di Varese è stimato inferiore a quello prevedibile in assenza di interventi interni. 143

13 Scenario A: nessuna azione sul carico attuale concentrazione all'equilibrio= 50 mg/m 3 tempo necessario= 28 anni 120 Scenario B: 80% riduzione sorgenti puntiformi concentrazione all'equilibrio= 35 mg/m 3 tempo necessario=16 anni 100 mgp/m 3 mgp/m 3 80 Scenario A Scenario B anni anni Figura 5.7 Evoluzione della concentrazione di fosforo totale nel lago di Varese per due scenari: A= carico residuo di 16 tp/anno, B= carico residuo di 10,5 tp/anno Scenario C: carico residuo attuale + prelievo ipolimnico concentrazione all'equilibrio=45 mg/m 3 tempo necessario = 21 anni Scenario D: 80% riduzione sorgenti puntiformi+ prelievo ipolimnico concentrazione all'equilibrio=26 mg/m 3 tempo necessario = 15 anni mgp/m 3 mgp/m Scenario C Scenario D anni anni Figura 5.8 Evoluzione della concentrazione di fosforo nel lago di Varese: C= carico residuo di 16 tp/anno in presenza di prelievo ipolimnico; D= carico residuo di 10,5 tp/anno conseguibile con una riduzione delle sorgenti puntiformi dell'80% e prelievo ipolimnico 144

14 5.2 Laghi briantei Problema I laghi di Alserio, Annone Est, Annone Ovest e Pusiano, situati nel comprensorio Brianteo delle Province di Corno e Lecco, sono stati oggetto di numerose ricerche che ne hanno evidenziato l'elevato grado di compromissione. Le massive morie ittiche, verificatesi negli anni 1986 e 1987 nel bacino di Annone Est e che hanno seguito quella di gravi dimensioni del 1975, posero in evidenza la situazione di particolare gravità in cui versavano questi quattro laghi. Nel 1988 l Amministrazione Provinciale di Como ed il Ministero dell Ambiente incaricarono il CCR-Ispra di svolgere una ricerca volta ad individuare gli interventi necessari ad accelerare i tempi di recupero di questi piccoli laghi, in cui persistevano situazioni di emergenza nonostante le opere di risanamento intraprese. Lo studio del CCR-ISPRA [36] ha rappresentato pertanto lo strumento necessario per l'attuazione di un corretto Piano di tutela, risanamento e di gestione razionale di questi corpi idrici. Esso ha fornito importanti indicazioni scientifiche per la progettazione e la realizzazione di sistemi innovativi per il risanamento ambientale dei laghi Briantei. Tra le molteplici soluzioni possibili vennero individuati alcuni interventi interni, realisticamente attuabili, che comprendevano il prelievo ipolimnico (nei laghi di Alserio, Annone Est e Pusiano), l'aerazione ipolimnica (nel lago di Pusiano) e l'asportazione dei sedimenti (nel lago di Annone Ovest). Nel presente paragrafo si fa riferimento solo ai laghi di Annone in cui sono previsti a breve termine degli interventi diretti Stato qualitativo attuale delle acque lacustri Una visione sintetica dell'evoluzione delle caratteristiche qualitative delle acque lacustri emerge dallo studio del CCR-Ispra [36] e dal censimento di qualità predisposto dalla Provincia di Lecco. Dal punto di vista termico, i laghi di Annone sono considerati dimittici con due periodi distinti di rimescolamento delle acque (autunno e inverno). L indagine del CCR-Ispra ha evidenziato come nel ventennio i due laghi siano passati da una naturale condizione di mesotrofia ad una di ipertrofia. 145

15 5 Applicazione di interventi diretti Figura 5.9 Lago di Annone Annone Est I principali parametri trofici indicano che il lago di Annone Est attualmente (1997) si trova in una condizione di eutrofia, contro la precedente ipertrofia: l evoluzione della concentrazione di nutrienti evidenzia dunque positivi segnali di riduzione del livello trofico. Nella Tabella 5.3 sono riportati i valori dei parametri più significativi registrati negli ultimi 10 anni. Tabella 5.3 Quadro riassuntivo delle circolazioni termiche autunnali degli ultimi 10 anni ANNO Data di circolazione termica totale ottobre 5 novembre 5 ottobre 13 ottobre 9 ottobre 27 ottobre 3 novembre 21 ottobre 13 ottobre O2 - minima concentrazione sulla colonna (mg/l) 0 0,1 2,4 0,6 4,1 2,3 2,8 2,9 1,9 N-NH4 - massima concentrazione sulla colonna (mg/l) P-PO4 - massima concentrazione sulla colonna (µg/l) Ptot - massima concentrazione sulla colonna (µg/l) ,4 1,2 1,4 1,1 0,8 0,8 0,85 0,67 0, Torna al menù principale

16 Una conferma del miglioramento delle condizioni generali del lago è riscontrabile dall andamento della concentrazione di ossigeno disciolto a 5 metri di profondità (Figura 5.10) e dall evoluzione della concentrazione media di azoto ammoniacale alla fine della circolazione autunnale (Figura 5.11). 6 5 mg02/l mg02/l mg/l O 2 O2 mg/l y = 0,3619x - 29,764 R 2 = 0,7457 Figura 5.10 Andamento della concentrazione media autunnale di ossigeno disciolto a 5 m di profondità alla circolazione autunnale 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, ,4 1,2 1,4 Figura 5.11 Evoluzione della concentrazione di azoto ammoniacale al termine della circolazione autunnale 1,1 0,6 R 2 = 0,8184 0,8 0, ,7 0,6 147

17 L evoluzione della concentrazione di P tot nella colonna d acqua alla circolazione autunnale evidenzia un evoluzione positiva sul lungo periodo. Negli ultimi anni la concentrazione media di P tot è compresa tra 160 e 170 mg/m 3 (Figura 5.12) R 2 = 0, µgp tot /l P tot µg/l Figura 5.12 Evoluzione della concentrazione di fosforo totale al termine della circolazione termica autunnale Annone Ovest Il lago presenta condizioni sostanzialmente diverse rispetto all Annone Est, sia per la morfologia della cuvetta lacustre sia per le caratteristiche qualitative dell acqua. A causa della forma conica il volume ipolimnico risulta limitato e, di conseguenza, anche il debito dello strato anossico risulta generalmente inferiore rispetto all ossigeno presente negli strati superficiali. La dinamica del fosforo è regolata dalla presenza del ferro che in condizioni ossiche sottrae fosforo alle acque precipitandolo come fosfato ferrico, mentre in condizioni anossiche cede fosforo in forma solubile dal sedimento. Ne deriva 148

18 che il lago di Annone Ovest in genere si comporta da lago oligo-mesotrofo nel periodo inverno-primavera, mentre nel periodo estate-autunno presenta condizioni di netta eutrofia. Un altra caratteristica dell Annone Ovest è la circolazione termica precoce, che avviene quasi sempre entro il mese di Settembre. L azoto ammoniacale risulta compreso tra 43 e 136 mg/m 3 in primavera, mentre i valori autunnali risultano più elevati, con un minimo di 106 mg/m 3 ed un massimo di 140 mg/m 3. In termini evolutivi sembrerebbe in atto una tendenza alla diminuzione dei tenori di P tot alla circolazione primaverile rispetto alla fine degli anni 80. Si evidenzia tuttavia una relativa stabilità dei valori negli ultimi anni, confermando le condizioni di eutrofia dell Annone Ovest nel periodo estivo-autunnale (Figura 5.13) R 2 = 0, µgptot/l P tot µg/l Figura 5.13 Evoluzione della concentrazione media di fosforo totale nell Annone Ovest alla circolazione autunnale Le condizioni di ossigenazione sembrano mostrare una tendenza al miglioramento rispetto alla fine degli anni 80. Come per il bacino est, ciò confermerebbe quindi una recente diminuzione del carico organico del bacino ed un miglioramento delle condizioni ipolimniche estive. Il bacino ovest mostra, comunque, una cronica carenza di ossigeno disciolto nel periodo autunnale. 149

19 5.2.4 Stima del carico esterno I dati relativi al carico esterno di fosforo sono tratti dal Rapporto EUR IT [36]. Nella determinazione del carico totale di fosforo prodotto e della frazione sversata a lago sono stati considerati i carichi di origine diffusa provenienti dai suoli, dalle attività zootecniche e dalle precipitazioni ed i carichi di origine puntiforme (carico civile ed industriale). Il carico totale suddiviso per le diverse fonti generazionali è riportato nella Tabella 5.4. Tabella 5.4 Carichi esterni di fosforo gravanti sui laghi di Annone Fonte Annone Ovest (Kg P/anno) Annone Est (Kg P/anno) Dilavamento superficiale Zootecnia Civile Industriale 6 1 Sfioratori di piena Precipitazioni Totale Stima del carico interno Sulla base delle conoscenze limnologiche più recenti e delle sperimentazioni effettuate sono stati calcolati i carichi interni di fosforo nei laghi Briantei. I risultati ottenuti evidenziano che il contributo dei sedimenti nella determinazione dei livelli di fosforo nelle acque lacustri è particolarmente significativo. Esso rappresenta nel lago di Annone Est circa il 400% del carico esterno attuale; mentre nel lago Annone Ovest, pur essendo considerato su base annua un lago-trappola per il fosforo, durante la stagnazione estiva il carico interno dai sedimenti eguaglia quello esterno. È da sottolineare che il carico interno stimato nell Annone Est è circa 4 volte maggiore rispetto al carico obiettivo finale fissato dal Piano regionale di risanamento delle acque della Regione Lombardia. 150

20 5.2.6 Motivazioni della scelta degli interventi diretti Le conoscenze acquisite nelle indagini sperimentali condotte dal CCR-Ispra hanno consentito di stabilire che i sedimenti del lago di Annone Est, ed in parte quelli di Annone Ovest, costituiscono una rilevante sorgente di nutrienti e che i processi di rilascio possono ritardare gli effetti positivi dell azione intrapresa sui carichi esterni. Pertanto, lo studio del CCR-Ispra individua alcune soluzioni idonee per accelerare i tempi di recupero dei laghi Briantei e, di conseguenza, per soddisfare gli obiettivi di risanamento indicati nel PRRA della Regione Lombardia. Il lago di Annone Est appare il più idoneo per un intervento di prelievo ipolimnico. La particolare morfologia della cuvetta lacustre determina infatti durante la stratificazione termica un basso rapporto del volume ossico/anossico ed una concentrazione media elevata di fosforo sul fondo. Ciò consentirebbe la realizzazione del prelievo per semplice sifonamento con una portata di 0,2-0,4 m 3 /s. Va sottolineato che tale tipo di intervento, oltre ad agire in modo efficace sul carico interno di fosforo, migliorerebbe sostanzialmente il bilancio dell ossigeno alla circolazione autunnale, prevenendo l accumulo delle sostanze riducenti nell ipolimnio durante la stagione estiva. Il lago di Annone Ovest appare il più idoneo per un intervento di asportazione dei sedimenti. In relazione alla limitata area di fondale l intervento potrebbe riguardare un volume di sedimenti relativamente contenuto e risolverebbe sia il problema del carico interno di fosforo (elevato durante il periodo anossico), sia quello relativo all accumulo di metalli. In pratica l operazione consisterebbe nel dragare i sedimenti del lago per uno spessore di circa centimetri per un volume totale di circa m 3. Infine, viene suggerita la sistemazione del canale di collegamento con l Annone Est allo scopo di diminuire il tempo di residenza delle acque. 151

21 5.2.7 Progetto preliminare degli interventi diretti Il progetto preliminare predisposto dalla Provincia di Lecco prevede quattro operazioni: 1. prelievo ipolimnico nel lago di Annone Est 2. ossigenazione nel lago di Annone Est 3. asportazione dei sedimenti nel lago di Annone Ovest (intervento pilota) 4. sistemazione del canale tra i due laghi Prelievo ipolimnico Il prelievo ipolimnico viene realizzato a mezzo di un sistema di tubazioni posate sul fondo del lago dalle quali vengono aspirate le acque attraverso una stazione di sollevamento ubicata in prossimità dell'incile del lago di Annone Est (fiume Rio Torto). Le tubazioni sono costituite da una tubazione principale che si sviluppa seguendo un tracciato quasi rettilineo, dal fondo lago fino alla stazione di sollevamento, e a mezzo dì tre diramazioni secondarie. Le condotte di aspirazione sono collegate a dei dispositivi di aspirazione (posti in serie) costituiti da una griglia di tubazioni fessurate in PEAD, posizionate ad una distanza di circa 1,5 m dal fondo e sostenute da appoggio rigido. Le bocche di aspirazione sono posizionate nella parte centrale ad una profondità di circa 10 m. Le pompe adducono le acque ipolimniche alla stazione di strippaggio ubicata in prossimità della stazione di sollevamento. Quindi, dopo ossigenazione per evitare emissione nell'atmosfera di cattivi odori, le acque prelevate verranno immesse nel fiume Rio Torto a valle delle paratoie di regolazione del lago. Ossigenazione Se all'atto pratico risulterà che il prelievo ipolimnico non è sufficiente a scongiurare il fenomeno di anossia, si prevede un intervento di ossigenazione del lago di Annone Est. Dal punto di vista progettuale si possono utilizzare impianti ad ossigeno puro, limitando il funzionamento ai momenti necessari, quando cioè, attraverso un monitoraggio continuo delle acque del lago, si verifica una concentrazione troppo bassa di ossigeno nel lago. Il sistema di ossigenazione del lago di Annone Est prevede l'intervento di ossigenazione in due zone, ciascuna delle quali dotata di stazione di ossigenazione a terra collegata a 5 punti di ossigenazione a lago. Le stazioni di ossigenazione sono previste nelle località di Saldeno. 152

22 La quantità di ossigeno da fornire è pari indicativamente a 5 mg/l (pari al 100% della saturazione). Intervento di dragaggio Il progetto prevede un aspirazione con draga di una miscela fango-acqua veicolandola anche a distanze notevoli. La successiva separazione della miscela nelle due fasi liquida e solida avviene sulla terraferma in strutture fisse, che consentono di restituire l'acqua pulita al bacino e di ottenere un fango compatto pronto ad essere trasportato nelle discariche prescelte. Sistemazione del canale tra Annone est e Annone Ovest Al fine di diminuire il tempo di residenza delle acque è prevista la sistemazione del canale di collegamento con l'annone Est, attualmente ostruito dall'avanzamento del canneto e dall'accumulo di materiale organico sedimentato. Tale intervento non presenta particolari problemi esecutivi: si prevede il dragaggio del fondale con un abbassamento del fondo rispetto alla situazione attuale di circa 2 metri. 153