MONITORAGGIO BIOLOGICO E CHIMICO

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1 MONITORAGGIO BIOLOGICO E CHIMICO DELLE ACQUE SUPERFICIALI E COSTIERE DR. TOMMASO PAGLIANI

2 1. INTRODUZIONE La qualità delle acque, specie quelle superficiali correnti, rappresenta indubbiamente lo specchio fedele del grado di compatibilità ambientale delle molteplici attività che si svolgono sul territorio. Insediamenti urbani, agglomerati industriali, agricoltura e zootecnia, sfruttamento del territorio in genere: tutte queste attività producono degli effetti che, singolarmente o in sinergia fra loro, inducono inevitabilmente delle perturbazioni sugli ecosistemi acquatici. Qualora l ampiezza di queste perturbazioni sia tale da sopraffare le capacità di resilienza e di resistenza degli ecosistemi, vengono meno le condizioni per garantire la stabilità degli equilibri naturali. In questo caso si verifica uno scadimento più o meno accentuato della qualità ambientale, che viene genericamente definito inquinamento. In base al grado d inquinamento l ecosistema modifica se stesso, la qualità delle acque si abbassa, scompaiono gli organismi animali e vegetali più sensibili e si affermano quelli più resistenti, il paesaggio e la fruibilità territoriale risultano sminuiti. Negli ultimi anni lo scenario descritto si presenta con sempre maggiore frequenza, suscitando giustamente preoccupazioni crescenti alle quali, tuttavia, non sempre fanno seguito le necessarie inversioni di tendenza. Come risposta al fenomeno, ciò che la comunità scientifica sembra aver curato con maggiore impegno è la definizione di numerosi metodi di controllo della qualità delle acque, ossia dello stato ambientale di fiumi, laghi, falde e acque costiere, che consentono di sottoporre a monitoraggio continuo tali ambienti, onde rilevare prontamente eventuali fenomeni di degrado e possibilmente determinarne le cause. A tale riguardo, il D.L.vo 11 maggio 1999 n 152, il cosiddetto testo unico sulle acque, successivamente aggiornato ed integrato dal D.L.vo 18 agosto 2000 n 258, indica le linee guida per la tutela delle acque dall inquinamento, definendo le strategie e i metodi per la determinazione dello stato di qualità degli ambienti acquatici (1). Per quanto riguarda il presente monitoraggio, il programma delle attività di ricerca in campo biologico e chimico si è ispirato proprio al nuovo approccio di studio previsto dal citato decreto, ma con una particolare enfasi verso l impiego degli indicatori biologici o, più in generale, verso l analisi delle componenti biotiche per la determinazione della qualità ambientale in ecosistemi acquatici. Infatti, è stata riservata particolare attenzione allo studio delle comunità di invertebrati bentonici che, più degli altri, comunicano importanti informazioni rispetto allo stato ecologico dei loro habitat.

3 2. AMBIENTI E METODI DI STUDIO Per ottenere un quadro completo dello stato di qualità degli ecosistemi fluviali si è scelto di collocare inizialmente dieci stazioni di prelievo, di cui sette sul Sangro, due sull Aventino e uno sul torrente Verde, distribuiti lungo le rispettive aste fluviali in modo da rilevare natura ed entità di ogni eventuale effetto sui corsi d acqua a causa degli insediamenti e delle attività produttive. In corrispondenza di ciascuna stazione sono stati raccolti campioni d acqua e di materiale biologico nel corso di quattro campagne di prelievi, collocate rispettivamente nei mesi di giugno 2000, ottobre 2000, marzo 2001 e ottobre Nel corso dello svolgimento del monitoraggio sono state rilevate situazioni d inquinamento anche in differenti segmenti degli stessi corsi d acqua e in alcuni affluenti minori. Pertanto, si è ritenuto opportuno aggiungere otto nuovi punti di prelievo al fine di descrivere con maggiore precisione lo stato di qualità delle acque correnti. Sono state aggiunte due nuove stazioni sul Sangro, una sull Aventino e una per i torrenti Turcano, Gufo, San Leo, Verde di Fara S. Martino e Gogna (Fig. 1). Figura 1. Mappa dell idrografia del bacino e dei punti di prelievo sui corsi d acqua L elenco dei punti di prelievo e delle relative località è riportato in Tabella 1. I prelievi in corrispondenza delle nuove stazioni sono stati effettuati nel mese di ottobre 2001.

4 Tabella 1. Elenco e descrizione dei punti di prelievo sui corsi d acqua AMBIENTE LOCALITÀ CODICE a monte di Pescasseroli S1 a valle di Castel di Sangro S2 poco a monte del depuratore di Quadri S3 a valle dell abitato di Villa S. Maria S3bis Sangro in uscita dal lago di Bomba S4 nei pressi di Selva di Altino S4bis a monte della zona industriale Val di Sangro S5 a valle del ponte Guastacconcia S6 a monte della foce S7 a valle di Capo Fiume - Palena A1 Aventino poco a monte del lago di Casoli A1bis a monte di Serranella A2 Verde di Borrello a monte delle cascate di Borrello V1 Turcano poco a monte della confluenza con il Sangro T1 Gufo poco a monte dell ingresso nel lago di Bomba GU1 San Leo poco a monte dell ingresso nel lago di Bomba L1 Verde di Fara S. Martino sul canale di restituzione nel lago di Casoli VE1 Gogna poco a monte dell ingresso nel lago di Serranella G1 Lo studio degli ecosistemi lacustri presenti nel bacino ideologico del Sangro è stato effettuato collocando tre punti di prelievo negli invasi di Barrea, di Casoli e di Bomba, rispettivamente nei pressi dell immissario, nel centro dell invaso e in prossimità dello sbarramento. Benché non assimilabili agli ambienti lacustri, sono stati studiati con identico procedimento anche il lago di Serranella e la foce del Sangro, al fine di ottenere un quadro completo sullo stato di qualità delle acque superficiali (Fig. 2). Figura 2. Mappa dei punti di prelievo relativi ai bacini lacustri, allo sbarramento di Serranella e alla foce del Sangro

5 In corrispondenza di ciascun punto sono stati prelevati campioni d acqua a tre profondità (superficie, profondità media e profondità massima) nonché campioni di sedimenti e di materiale biologico del fondale. I prelievi sono stati effettuati nel periodo marzo maggio Poiché lo studio della foce del Sangro, i cui risultati sono descritti in appresso, aveva rilevato un imponente livello di inquinamento, soprattutto di tipo batteriologico, si è deciso di sottoporre a monitoraggio anche le acque costiere, effettuando specifici campionamenti lungo tre transetti paralleli di 300 metri, perpendicolari alla costa e prospicienti la foce, distanti fra loro 150 metri. Su ciascun transetto sono stati collocati tre punti di prelievo: sulla battigia, a 150 m e a 300 m dalla costa (Fig. 3). Figura 3. Mappa dei punti di prelievo relativi alla foce del Sangro e alle acque costiere prospicienti Nel mese di ottobre 2001, in corrispondenza di ogni punto sono stati raccolti campioni di acqua, di sedimenti e di organismi bentonici. Lo studio sul chimismo delle acque è stato effettuato sia sul posto sia in laboratorio, rilevando i valori dei parametri fisici, chimici e microbiologici che corrispondono ai cosiddetti macrodescrittori individuati dal D.L.vo 258/00 per determinare lo stato di qualità chimica e batteriologica delle acque correnti, lacustri e marine costiere (Fig. 4).

6 Figura 4. Elenco dei parametri fisici, chimici e microbiologici rilevati negli ambienti acquatici con indicazione dei macrodescrittori di cui al D.L.vo 152/99 I valori dei macrodescrittori sono stati utilizzati per stimare gli indici sintetici di qualità stabiliti dal citato decreto. Per le acque correnti è stato rilevato il Livello di inquinamento espresso dai macrodescrittori (LIM), calcolato utilizzando i valori medi dei parametri rilevati nelle quattro campagne di prelievi. La stima dello Stato ecologico dei laghi (SEL) è stata condotta valutando il livello trofico delle acque. Infine, è stato rilevato lo Stato ambientale delle acque marine costiere, determinando l indice trofico TRIX. La qualità biologica dei corsi d acqua studiati è stata determinata utilizzando l Indice Biotico Esteso (IBE), dal 1997 incluso fra le metodiche ufficiali IRSA - CNR (2). L IBE si basa principalmente sulla diversa sensibilità agli inquinanti di alcuni organismi acquatici, i macroinvertebrati bentonici, nonché sulla

7 diversità biologica delle loro comunità. Questi organismi sono visibili a occhio nudo, avendo dimensioni non superiori a qualche centimetro e raramente inferiori al millimetro. I macroinvertebrati colonizzano il fondo dell alveo bagnato e sono rappresentati dai seguenti gruppi principali: tricladi (vermi piatti), oligocheti (simili a lombrichi), irudinei (le sanguisughe), molluschi, crostacei, insetti (larve e adulti) (Fig. 5). Figura 5. Riepilogo dei principali gruppi di macroinvertebrati delle acque correnti Poiché la composizione di queste comunità dipende dalle caratteristiche dell ambiente acquatico e si modifica in seguito a fenomeni di inquinamento, lo scopo dell indice è di tradurre le complesse proprietà biologiche ed ecologiche dei macroinvertebrati in un più semplice punteggio di qualità variabile da zero a 13, a sua volta suddiviso in cinque classi di qualità, ciascuna caratterizzata da un giudizio sintetico e da un colore di riferimento. Questo sistema permette dunque di redigere una mappa della qualità biologica del fiume su supporto cartografico, che rappresenta uno strumento di immediata lettura e comprensione. La stima della qualità biologica dei corsi d acqua è stata effettuata in due campagne, condotte rispettivamente nei periodi marzo 2000 e marzo ottobre I prelievi condotti nella seconda campagna hanno interessato anche le stazioni aggiuntive, ad eccezione di A1bis, L1 e di T1, ove non sono state riscontrate le condizioni richieste dall applicazione del metodo. Infine, i valori medi di IBE ottenuti per ciascuna delle dieci stazioni individuate all origine sono stati incrociati con i rispettivi livelli di inquinamento espressi dai macrodescrittori, determinando lo Stato ecologico dei corsi d acqua (SECA) secondo quanto disposto dal D.L.vo 258/00. La determinazione della qualità biologica delle acque, tuttavia, non permette di conoscere il livello di integrità complessiva del fiume, inteso come ecosistema che contrae rapporti con il territorio circostante. A

8 tal fine, si è ritenuto opportuno fare ricorso all Indice di Funzionalità Fluviale (IFF), la cui metodica ufficiale di applicazione è stata recentemente pubblicata (3). L IFF esprime il livello di funzionalità ecologica attraverso la lettura sul campo dei principali fattori che descrivono lo stato di qualità complessiva di un corso d acqua. Come per l IBE, si tratta di uno strumento specialistico, che richiede per la sua applicazione un elevato livello di conoscenza degli aspetti caratterizzanti le funzioni ecologiche dei fiumi, quali ad esempio lo stato della vegetazione delle rive e del territorio limitrofo, la morfologia delle sponde, la struttura dell alveo bagnato, le proprietà autodepurative e la composizione della vita acquatica (Fig. 6). Figura 6. Modello sintetico di applicazione dell Indice di Funzionalità Fluviale

9 Tali caratteristiche vengono rilevate per un determinato segmento fluviale e vengono poi codificate in un punteggio, variabile da 14 a 300 e suddiviso in intervalli, ciascuno associato a un giudizio sintetico di qualità e a un colore di riferimento. Tale procedimento, del tutto analogo a quello relativo all IBE, si conclude riportando i risultati su supporto cartografico e realizzando quindi una mappa della funzionalità fluviale, anche in questo caso di immediata lettura e comprensione. La stima della funzionalità fluviale è stata effettuata in due campagne, condotte rispettivamente nei periodi ottobre 2000 e ottobre Come per l IBE, le osservazioni condotte nella seconda campagna hanno interessato anche le stazioni aggiuntive, ad eccezione di A1bis, L1 e T1 per le quali non è stato rilevato il valore di IBE. Poiché lo stato della qualità biologica costituisce una delle informazioni necessarie al computo dell IFF, di conseguenza non è stato possibile per quelle stazioni determinare il livello di funzionalità fluviale. 3. Risultati 3.1 Qualità chimica delle acque correnti (SECA), Giugno 2000 Ottobre 2001 Da un punto di vista chimico e batteriologico, le acque del Sangro sono in buono stato ecologico a livello del tratto iniziale (S1), a valle del lago di Bomba (S4) e in prossimità della foce (S7). In corrispondenza degli altri punti di prelievo (S2-S3-S5-S6) lo stato ecologico risulta sufficiente. Anche per il fiume Aventino si riscontra un buono stato ecologico a livello del tratto iniziale (A1), mentre si osserva un livello di sufficienza nel tratto terminale (A2), prima della confluenza con il Sangro. Le acque del torrente Verde si presentano in buono stato ecologico nel tratto intermedio (V1), a monte della cascata (Fig. 7). Figura 7. Mappa dello Stato Ecologico dei corsi d acqua

10 3.2 Qualità biologica delle acque correnti (IBE), Giugno 2000 Le acque dell alto e medio Sangro (S1-S2-S4) scorrono in prima classe di qualità (ambiente non inquinato), con una lieve flessione all altezza di Quadri (S3). Al torrente Verde compete la prima classe di qualità, dovuta a una comunità di fauna macrobentonica diversificata e complessa che ospita, fra gli altri organismi, il rarissimo gambero di fiume. A valle del lago di Serranella (S5) si osserva uno scadimento di qualità, passando alla seconda classe (ambiente leggermente inquinato). Nel tratto seguente (S6) il Sangro recupera la prima classe per poi tornare in seconda classe poco a monte della foce (S7). Il fiume Aventino scorre inizialmente in prima classe di qualità nei pressi di Palena (A1), mentre nel segmento a monte della confluenza con il Sangro si riscontra uno scadimento della qualità biologica, con una seconda classe (Fig. 8). Figura 8. Mappa della qualità biologica dei corsi d acqua giugno 2000

11 3.3 Qualità biologica delle acque correnti (IBE), Marzo Ottobre 2001 In questo periodo si osserva un leggero scadimento della qualità biologica all altezza di Pescasseroli (S1), dove si osserva una situazione intermedia fra la prima e la seconda classe di qualità. Nel tratto seguente la qualità biologica migliora sensibilmente fino a Quadri (S2-S3), con ritorno a una piena prima classe. Le condizioni del torrente Verde permangono ottime. Poco a valle di Villa S. Maria si riscontra un netto peggioramento delle condizioni del fiume (S3bis), che scorre in terza classe di qualità (ambiente inquinato). Analoga situazione si rileva a valle di Colledimezzo per il torrente Gufo (GU1), che versa le sue acque nel lago di Bomba in terza classe di qualità. Le acque del Sangro tornano in prima classe a valle del lago (S4) ma peggiorano notevolmente nei pressi di Selva di Altino (S4bis), raggiungendo nuovamente la terza classe di qualità. Il torrente Gogna confluisce nel lago di Serranella in seconda classe di qualità. A valle dello sbarramento il Sangro migliora progressivamente, passando dalla seconda classe a monte della zona industriale (S5) alla prima classe nel segmento compreso fra il ponte Guastacconcia (S6) e la foce (S7). La situazione del fiume Aventino nel periodo considerato risulta identica a quella rilevata nel giugno 2000 (Fig. 9). Figura 9. Mappa della qualità biologica dei corsi d acqua marzo / ottobre 2001