Resp. Sez. Ecotossicologia UOLM Sito di PG

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1 IL MONITORAGGIO DELLE ACQUE AI FINI DELLA VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ AMBIENTALE. Un esempio di applicazione delle nuove metodologie di biomonitoraggio. Elisabetta Ciccarelli Resp. Sez. Ecotossicologia UOLM Sito di PG

2 BIOMONITORAGGIO ACQUE SUPERFICIALI I dati del biomonitoraggio rilevano gli effetti prodotti dai cambiamenti ambientali ed antropici sugli ecosistemi acquatici mediante indicatori biologici. ARPA UMBRIA avvia le attività di biomonitoraggio dei corpi idrici superficiali della Rete regionale fra numerose incertezze metodologiche, normative, organizzative.

3 Stato qualità corpi idrici - D. Lgs 152/99 Macrodescrittori Parametri chimici e microbiologici FIUMI Macroinvertebrati Indice Biotico Esteso (IBE ) METODO APAT CNR IRSA 9010 Man LAGHI Parametri chimici STATO ECOLOGICO STATO CHIMICO Sostanze pericolose STATO AMBIENTALE STATO AMBIENTALE

4 Stato qualità corpi idrici Direttiva Quadro 2000/60/CE recepita D. Lgs 152/06 ELEMENTI BIOLOGICI ELEMENTI CHIMICO-FISICI FIUMI Diatomee Macrofite Macroinvertebrati Fauna Ittica STATO ECOLOGICO LAGHI Macrofite Fitoplancton Fauna Ittica ELEMENTI IDROMORFOLOGICI

5 CHI SI OCCUPA DEL BIOMONITORAGGIO DEI CORPI IDRICI SUPERFICIALI? SEZ. ECOTOSSICOLOGIA UOLM-Sito PG BIOMONITORAGGIO MACROFITE MACROINVERTEBRATI A LIVELLO REGIONALE E. Ciccarelli, B. Todini, T. Lancioni SEZ. BIOLOGIA UOLM-Sito PG BIOMONITORAGGIO DIATOMEE FITOPLANCTON PROVINCIA DI PERUGIA M. Di Brizio, R. Padula, I. Crescentini, (campionamenti L. Galli, M. Covarino) SEZ. MICROBIOLOGIA ACQUE ALIMENTI UOLM-Sito TR BIOMONITORAGGIO DIATOMEE FITOPLANCTON PROVINCIA DI TERNI E. Rinaldi, S. Bracchi, V. Della Bella ASSEGNISTI CON PROGETTO FORMAZIONE DELLA REGIONE SU INDICATORI BIOLOGICI M.C. Bocale, D. Colabrese, A. Pugliese.

6 Sopralluoghi Campionamenti Attività svolte da UOLM inerenti il Attività di programmazione biomonitoraggio Applicazione metodologie analitiche di biomonitoraggio Elaborazione indici per la classificazione (D.M.260/2010) Archiviazione dati (LIMS) e materiale fotografico Partecipazione Gruppi di lavoro interagenziali ISPRA Resoconti attività Partecipazioni incontri formativi (Corsi, Convegni,ecc )

7 I sopralluoghi sono stati effettuati da Aprile-Giugno 2008 su 61 corpi idrici fluviali, di cui 35 non monitorati da ARPA con le precedenti normative effettuati.

8 Tutto ciò è stato possibile grazie alla grande disponibilità, professionalità ed impegno di operatori di diverse strutture. Laboratorio:Tisza Lancioni, Elisabetta Ciccarelli, Claudio Spaccini, Luca Galli, Moretti Olga, Cavadenti Gavino. Co.Co.Pro (UOT):Tatiana Notargiacomo. Assegniste Progetto Regionale: Carmela Bocale, Annarita Pugliese, Daniela Colabrese Dip. Sezione Tematica Acque e Suolo: Charavgis Fedra. Volontarie Laboratorio: Giorgia Ravastini, Chiara Lacchi.

9 Per ogni sito è stato elaborato materiale cartografico Tav IGM scala 1:25000 e Ortofoto scala 1:10000 a cura di Luca Tamburi e Roberto Crea e del Servizio Informatico

10 A.R.P.A. -Regione Umbria- VERBALE RILEVAMENTO MACROFITE CORSI D ACQUA MD-LAB-PG 107 Rev 1 Data: 08/09 Pag. 4 di 4 SCHEDE DI CAMPIONAMENTO PER LA RACCOLTA DATI IN CAMPO PER OGNI INDICATORE BIOLOGICO ALTEZZA DELL ACQUA media cm massima cm CORSO D ACQUA : PUNTO DI PRELIEVO(DENOMINAZIONE-CODICE): DATA Note: RILEVAMENTO CARATTERISTICHE AMBIENTALI DISEGNO IN PIANTA DELL ALVEO Schematica rappresentazione del tratto indagato- la freccia rappresenta la direzione della corrente OMBREGGIAMENTO DELL ALVEO BAGNATO Nullo Parziale ( %) Totale TRASPARENZA DELL ACQUA Totale Parziale Nulla Torbidità naturale VEGETAZIONE RIPARIA Assente erbacea arbustiva arborea Struttura : uniforme semplice complessa STATO TERRITORIO CIRCOSTANTE foreste e boschi riva dx riva sx prati, incolti riva dx riva sx pascoli riva dx riva sx aree ad agricoltura non intensiva riva dx riva sx aree ad agricoltura intensiva riva dx riva sx aree industriali riva dx riva sx aree ad urbanizzazione rada riva dx riva sx aree urbanizzate riva dx riva sx allevamenti riva dx riva sx CONDIZIONI IDRICHE DELL ALVEO MAGRA MORBIDA/MAGRA MORBIDA MAGRA ECCEZIONALE MORFOLOGIA ampiezza alveo di piena ampiezza alveo bagnato ampiezza alveo asciutto ampiezza alveo di magra ampiezza alveo di morbida Ampiezza zona sopracquatica riva dx m DISTURBI PRINCIPALI RILEVATI rifiuti calpestio sfalcio incendio scarichi vicinanza abitati vicinanza strade specie alloctone pascolo ceduazione alterazione antropica argini altro ( m) ( m) ( m) ( m) ( m) riva sx m VELOCITÀ DELLA CORRENTE m/s SUBSTRATI DELL ALVEO BAGNATO(granulometria) PROFILO TRASVERSALE DELL ALVEO DI PIENA Schematica rappresentazione della morfologia e delle formazioni vegetali presenti impercettibile o molta lenta lenta roccia % massi % ciottoli % media e laminare media e turbolenta ghiaia % sabbia % limo % elevata e turbolenta elevata e quasi laminare molto elevata e turbolenta media e con limitata turbolenza STRUTTURA DELL ALVEO ANDAMENTO DELLA PORTATA uniformemente compatto diversificato e stabile AL MOMENTO DEL RILIEVO movibile a tratti facilmente movibile in aumento in diminuzione stabile compatto per artificializzazione TIPO DI FLUSSO: FENOMENI EROSIVI IN ATTO ARTIFICIALIZZAZIONE DEL CORPO IDRICO poco evidenti, non rilevanti riva dx riva sx del fondo localizzati riva dx riva sx della sponda destra molto evidenti riva dx riva sx della sponda sinistra SUPERFICE CAMPIONATA mq CAMPIONAMENTO: In alveo In alveo e spondale Spondale Copertura totale macrofite % Copertura totale alghe %

11 MANUALE DI RIFERIMENTO PER IL CAMPIONAMENTO DEGLI ELEMENTI BIOLOGICI

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13 CORSI DI FORMAZIONE SPECIALISTICI Le macrofite, quale bioindicatore per la qualità delle acque superficiali - Attività di formazione in campo ARPA Umbria in collaborazione con l Università di Roma Tre La vegetazione degli ambienti fluviali. Gli ambienti acquatici e di greto. ENEA Biologia e biodiversità delle briofite acquatiche Arpa Umbria in collaborazione con il Prof. M. Aleffi dell Università di Camerino per tutti gli operatori delle Agenzie e Riconoscimento tassonomico delle diatomee bentoniche Trento 2008, 2010 Organismi fitoplanctonici e macrofite come indicatori di qualità nei laghi - Milano, 2009.

14 PLECOTTERI EFEMEROTTERI TRICOTTERI COLEOTTERI ODONATI DITTERI ETEROTTERI CROSTACEI GASTEROPODI BIVALVI TRICLADI IRUDINEI OLIGOCHETI ALTRI MACROINVERTEBRATI Organismi invertebrati > 1mm che vivono legati ai substrati. Ottimi indicatori del carico organico, inquinanti, alterazioni idrologiche e morfologiche.

15 MONITORAGGIO MACROINVERTEBRATI 36 Stazioni Metodo I.B.E 60 Stazioni Multihabitat proporzionale- Substrati artificiali

16 Metodo Multi-habitat proporzionale applicabile nei corsi d acqua guadabili si basa sulla determinazione della composizione e dell abbondanza dei macroinvertebrati bentonici raccolti proporzionalmente all estensione relativa dei diversi habitat osservati nel sito. CAMPIONAMENTO : RIFFLE Identificazione mesohabitat Identificazione e valutazione estensione microhabitat Tisza Lancioni POOL GENERICO 6 campionamenti per sito

17 IDENTIFICAZIONE E CONTEGGIO TAXA IN CAMPO Bocale Maria Carmela Barbara Todini

18 IDENTIFICAZIONE IN LABORATORIO CALCOLO INDICE MULTIMETRICO DI INTERCALIBRAZIONE STAR_ICMi Software MacrOper.ICM 0.1.1beta (A. Buffagni e C. Belfiore 2011). Il valore finale dell indice STAR_ICMi composto da 6 metriche qualiquantitative (ASPT, Log10(sel_EPTD+1), 1-GOLD, Numero Famiglie di EPT, Numero totale di Famiglie e Indice di Diversità di Shannon-Wiener. è espresso in termini di RQE e viene utilizzato per l attribuzione della CLASSE DI QUALITA.

19 I criteri di classificazione del DM 260/2010 sono stati applicati in questa prima fase a 17 corpi idrici guadabili sottoposti a monitoraggio operativo. 16 corpi idrici (94%) presentano uno stato di qualità inferiore a buono. 60 siti 390 campionamenti OSE1, GEN1 6% 12% 24% 58% Distribuzione dei corpi idrici superficiali nelle diverse Classi di qualità. LAI2, CHS2, NES2, TVN1 CLT3, SAO1, TOP5, CHN1, CHS5, TIM1, TVR1, PGL2,TVR2,TOP3 330 campioni 390 Identificati campionamenti 126 taxa 330 campioni Identificati 126 taxa

20 Monitoraggio macroinvertebrati nei 9 corpi idrici non guadabili Avvio sperimentazione 2011 Metodologia di campionamento con substrati artificiali (Notiziario Metodi Analitici IRSA-CNR 2007)

21 DIATOMEE BENTONICHE Alghe unicellulari caratterizzate da un guscio siliceo esterno detto frustulo. Sono una delle componenti principali del fitoplancton e del fitobenthos che si sviluppa nei corpi idrici. Rispondono alle pressioni soprattutto derivanti da carichi di nutrienti e di sostanze organiche. Valentina Della Bella Egiziana Rinaldi 2 prelievi per ogni sito (magra e morbida)

22 Data Sito Protocollo di campionamento ed analisi delle diatomee bentoniche dei corsi d acqua. CAMPIONAMENTO: eseguito raschiando diverse tipologie di substrati. 98% campionamenti eseguiti su substrati naturali removibili diatomee epilitiche, il 2% su macrofite - diatomee epifitiche. PREPARAZIONE VETRINO PERMANENTE IDENTIFICAZIONE: Si identificano circa 400 valve per campione a livello di specie e varietà.

23 49 siti classificabili CALCOLO INDICE ICMi (Intercalibration Common Metric Index) = (RQE_IPS + RQE_TI )/2 Indice multiparametrico composto da due indici: Indice di Sensibilità agli Inquinanti (IPS: Coste, CEMAGREF, 1982) e Indice Trofico (TI: Rott et al., 1999) RQE_IPS=IPS_osservato/IPS_riferimento RQE_TI= (4-TI_osservato)/(4- TI_riferimento) 52 siti 91 campionamenti identificati 240 taxa DETERMINAZIONE CLASSE DI QUALITA ECOLOGICA

24 Distribuzione in classi di qualità dell indice ICMI 86% dei siti Stato Buono- Elevato

25 MACROFITE Diverse specie di organismi vegetali che hanno in comune le dimensioni macroscopiche e l'essere rinvenibili sia in prossimità sia all'interno di acque dolci superficiali (lotiche e lentiche). Le macrofite comprendono: fanerogame erbacee, briofite, pteridofite e alghe formanti aggregati macroscopicamente visibili. Indicatori del carico trofico, inquinanti chimici e alterazioni idromorfologiche. Protocollo di campionamento e analisi per le macrofite delle acque correnti copertura macrofite composizione tassonomica copertura delle singole specie presenti Campionamenti effettuati 2 volte durante la stagione vegetativa

26 Calcolo INDICE MACROFITICO IBMR (AFNOR 2003) Definizione RQE IBMR (D.M. 260/2010) Definizione Classe di Qualità ecologica 30 Siti classificabili 52 siti 133 Campionamenti 107 Campioni Identificati 140 taxa

27 LAGO TRASIMENO Protocollo di campionamento macrofite lacustri Man APAT XX/2008 composizione tassonomica frequenza delle singole specie presenti 3 SITI 18 TRANSETTI 98 PUNTI DI CAMPIONAMENTO 392 RILIEVI 15 specie

28 LAGO DI PIEDILUCO 5 SITI Gianluca Lazzerini 21 TRANSETTI 140 PUNTI DI CAMPIONAMENTO 560 RILIEVI Identificate17 specie ENTRAMBI I LAGHI NON SONO CLASSIFICABILI CON LE MACROFITE IN QUANTO NON E STATO ANCORA DEFINITO UN INDICE DA APPLICARE AI LAGHI MEDITERRANEI

29 FITOPLANCTON Insieme degli organismi autotrofi fotosintetizzanti presenti nel plancton, ovvero quegli organismi in grado di sintetizzare sostanza organica a partire dalle sostanze inorganiche disciolte, utilizzando la radiazione solare come fonte di energia. Tali organismi rispondono soprattutto alle pressioni derivanti dal carico di nutrienti e di sostanze organiche e ad alterazione idrologiche. Rosalba Padula Monitorati 9 corpi idrici: L.Trasimeno, L. Arezzo, P.Colfiorito, L. Valfabbrica, L. Piediluco 1, L. Piediluco 2, L. Corbara, L. Aia, L. S. Liberato. Isa Crescentini

30 Protocollo di campionamento del fitoplancton dei laghi Campionamento: prelievo di campioni integrati nella zona eufotica ( 2,5*Disco Secchi) con frequenza bimestrale. Osservazione microscopica Luca Galli Identificazione a livello di specie stima quantitativa. Stefania Bracchi Massimo Covarino 10 siti di monitoraggio 180 campionamenti 500 taxa identificati

31 Determinazione biovolume specifico e totale Calcolo Indice: ICF (clorofilla, biovolume, cianobatteri) Definizione stato di qualità ecologica Margherita Di Brizio I dati raccolti nel triennio sono in corso di elaborazione

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35 Stato dell arte a livello nazionale sulla trasmissione dati del biomonitoraggio a ISPRA (Febbraio 2012) L Umbria è fra le 8 Regioni che hanno trasmesso dati completi sui diversi elementi biologici. I dati inviati dalle Agenzie verranno utilizzati per il processo di validazione dei metodi di classificazione come previsto dal DM 260/2010.

36 GRAZIE A TUTTI PER L ATTENZIONE UN GRAZIE SPECIALE A TUTTI I COLLEGHI CHE COLLABORANO AL BIOMONITORAGGIO