Caratterizzazione idrodinamica e isotopica della contaminazione da solventi clorurati nella valle del Fiume Chienti, Marche

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1 SEMINARIO TECNICO Organo-clorurati ed idrogeologia delle aree urbane: inquinamento puntuale o diffuso? Caratterizzazione idrodinamica e isotopica della contaminazione da solventi clorurati nella valle del Fiume Chienti, Marche Marco Petitta, Eleonora Frollini, Eva Pacioni, Gianni Corvatta, Marco Fanelli Dipartimento Scienze della Terra, Università La Sapienza di Roma ARPA Marche - Macerata

2 STORIA DEL SITO 1991: scoperta di un esteso inquinamento dell acquifero 1,1,1 TCA Individuazione potenziali sorgenti di contaminazione industrie locali operanti nel settore calzaturiero Utilizzo di solventi clorurati per il lavaggio di fondi di poliuretano delle calzature : monitoraggio costante falda: USL-ARPAM: contaminazione più diffusa: PCE Residua: TCA 1: Inserimento del BBC tra i siti contaminati di interesse nazionale 3: Perimetrazione del sito

3 Riporto Limi sabbiosi e sabbie argillose Limi argillosi ghiaie Argille Plio-pleistoceniche

4 concentrazione (µg/l) concentrazione (µg/l) concentrazione (µg/l) concentrazione (µg/l) concentrazione (µg/l) concentrazione (µg/l) DISTRIBUZIONE DELLA CONTAMINAZIONE (indagini ARPAM, marzo-aprile ) 3,5 3,5 1,5 1 PCE 1,1,1 - TCA,5 5 PCE TCE SI3 7 5 PCE TCE 1, - DCE 3 1 SE1 1, - DCE TCE 1, - DCE VC 1,1,1 - TCA 3 SI 1 SC3 3 PCE 5 TCE 3,5 3,5 PCE TCE 1, - DCE 1,1,1 - TCA , - DCE 1,1,1 - TCA 1,5 1 5,5 SA SF3 Acquedotto di Civitanova Marche Potenziali sorgenti di contaminazione

5 PIEZOMETRIA (1 pozzi/piezometri) N km Giugno-Luglio 9 Novembre-Dicembre 9 Punti di monitoraggio

6 Log CHIMICO-FISICI Pz SI3,5 7, 7,5 ph (SI3) Electric conductivity (si3); µs/cm 1 1 piezometri (giugno/luglio 9) SI3 1 3 O% (SI3) 1 Riporto ghiaie Limi argillosi Limi-sabbiosi e sabbie-argillose Argille plio-pleistoceniche

7 FLOWMETER (Hess, 19; Molz Et Alii, 199; Paillet, 199, ) Indagine locale delle dinamiche di flusso verticale (Paillet, ) valutazione di scambi in acquiferi porosi multifalda tra livelli acquiferi separati da setti a bassa permeabilità, Heatpulse ad onda di calore: 1) emissione di un onda di calore ) acquisizione ad opera di termistori posti ad uguale distanza dal punto di emissione Il confronto con le stratigrafie di sondaggio permette di identificare la presenza di eventuali falde sovrapposte.

8 Depth (m) Pz SC3 FLOWMETER: i risultati sc F low (L/min) piezometri (luglio 9) SC3 Riporto ghiaie Limi-sabbiosi e sabbie-argillose SI3 Limi argillosi Argille plio-pleistoceniche SI3 Pz SI3 flow (L/min)

9 CAMPIONAMENTO MULTILIVELLO: sock system

10 CAMPIONAMENTO MULTILIVELLO: il campionamento (sock system) SI3 SC3 1 km

11 Depth (m) SI3 CAMPIONAMENTO MULTILIVELLO: risultati Multilevel sock samplers Parametri chimico-fisici SI3 1,1-DCA 1,-DCA 1,1,1-TCA 1,1-DCE TCE PCE VC 1 µg/l *, µg/l * 1 µg/l * 3,7 µg/l * Concentration (µg/l) * Campionamento classico (indagini ARPAM, marzo-aprile ),5 7, 7,5 ph (SI3) Electric conductivity (si3); µs/cm SI3 FLOWMETER flow (L/min) Riporto Limi argillosi Ghiaie Limi sabbiosi e sabbie argillose Argille plio-pleistocenic 1 3 O% (SI3) 1

12 Depth (m) Depth (m) SC3 CAMPIONAMENTO MULTILIVELLO: risultati Multilevel sock samplers SC3 1,1 DCA (µg/l) 1, DCA (µg/l) 1,1 DCE (µg/l) 1, DCE (µg/l) TCE (µg/l) PCE (µg/l) Parametri Chimico-fisici,,5 7, ph (SC3) ,5 µg/l * 7, µg/l * Concentration (µg/l) * Campionamento classico (indagini ARPAM, marzo-aprile ) Electric conductivity (SC3); µs/cm sc3 FLOWMETER O% (SC3) 1 1 F low (L/min) 1 Riporto Limi argillosi Ghiaie Limi sabbiosi e sabbie argillose Argille plio-pleistocenic

13 ANALISI ISOTOPICHE (δ 13 C; δ 37 Cl) punti di campionamento

14 ANALISI ISOTOPICHE (δ 13 C; δ 37 Cl): risultati δ 13 C PCE and PCE concentration (mg/l) Drinking wells A B C D E F G H Drinking wells L I M dd δ 37 Cl PCE NB: Zona I; degradazione fino a VC

15 IL MODELLO DI SIMULAZIONE Piezometria simulata (D/3D) Flusso in entrata (rosso) e in uscita (blu) dalla falda

16 Conclusioni La ricostruzione della contaminazione da solventi clorurati non può prescindere da un buon modello concettuale della circolazione idrica sotterranea Le indagini richiedono una caratterizzazione anche verticale dell andamento della contaminazione, a causa di fenomeni di stratificazione tipici della tipologia di inquinanti e di acquiferi La distribuzione della contaminazione è influenzata dalla eterogeneità dell acquifero e il monitoraggio dei parametri chimico-fisici e dell idrodinamica sotterranea sono fondamentali per comprendere le cause delle differenze di concentrazione con la verticale Le analisi isotopiche (δ 13 C - 37 δcl) dei composti clorurati sono utili per definire i processi principali in gioco (come processi di degradazione localizzati o ad ampia scala) e la potenziale evoluzione della contaminazione, sia in senso spaziale che temporale Spesso, soprattutto per concentrazioni basse ma superiori ai limiti di legge, le classiche azioni di bonifica non sono efficaci e in questi casi va valutata la possibilità di natural attenuation ; in questi casi la caratterizzazione isotopica consente anche di prevedere la possibile evoluzione del fenomeno