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C
ONCLUSIONI
Lo scopo della presente tesi è quello di applicare le tecniche dell’idrogeochimica, comprendendo anche quelle isotopiche, allo studio delle acque sotterranee e superficiali nei dintorni della discarica “Le Strillaie”, situata nella pianura all’interno del territorio comunale di Grosseto, con l’’obiettivo di evidenziare possibili contaminazioni delle acque da parte del percolato prodotto dalla discarica.
Il sistema risulta particolarmente complesso per la vicinanza del mare e quindi per possibili processi di intrusione marina.
Per caratterizzare le acque e allo stesso tempo individuare l’impatto della discarica su di esse, sono state effettuate nel periodo 2001-2004 ben 11 campagne di monitoraggio in cui sono stati prelevati campioni di acqua di falda da 16 piezometri che captano le acque sotterranee del primo livello acquifero e situati sia intorno che all’interno della recinzione della discarica. Inoltre sono state campionate ed analizzate le acque del canale S. Rocco in tre punti: 1 a monte e 2 più valle rispetto alla discarica ed è stato campionato il percolato proveniente dai piezometri inseriti nel corpo rifiuti e dalle vasche di raccolta.
Sulle acque sono stati determinati gli elementi presenti in concentrazione maggiore come Ca, Mg, Na, K, Cl, SO4, HCO3, alcuni
inquinanti come COD, Ammoniaca e alcuni metalli come Fe, Mn, eccetera.
Per la maggiore completezza dei dati a disposizione, l’elaborazione è stata fatta considerando solamente il periodo dal 2002 al 2004.
Sulla base della classificazione chimica e dello studio delle correlazioni tra le diverse sostanze si riconoscono i seguenti tipi chimici:
a) Acque Clrorurato-sodiche. Appartengono a questo gruppo i campioni di acqua di falda dei pozzi Pz1, Pz2, Pz3, Pz4, Pz5, Pz6, Pz7, Pz9, Pz10, Pz11, Pz12, Pz13, Pz14, Pz15 e Pz16. La salinità è variabile da 22,9 meq/l del pozzo Pz1 a 628,3 meq/l del pozzo Pz9. I rapporti Ca/Na e Cl/SO4 dei campioni che appartengono
a tale famiglia variano consentendo di riconoscere l’esistenza di processi di interazione con le argille, particolarmente evidenti per i pozzi Pz9 e Pz10, e fenomeni di riduzione dei solfati a causa di ambienti riducenti. Questo sembra avvenire per le acque dei pozzi Pz4, Pz11, Pz12, Pz3, Pz6 e Pz15 che non hanno in pratica solfati disciolti nelle acque. Il pozzo Pz5 ha invece un elevato contenuto in solfati, ma minore di quello che ci si aspetterebbe se le sue acque fossero il risultato di un semplice mescolamento tra un contributo sotterraneo e acqua di mare. Quindi non si può escludere che le acque a composizione Na-Cl che sono anche molto povere in solfati, dato l’ambiente riducente, possano tutte derivare da mescolamenti con acque di origine marina con perdita di solfati per processi redox. Tuttavia i dati isotopici escludono che tale semplice processo possa avere luogo e confermano l’esistenza di acque di diretta origine piovana che hanno un elevato contenuto di Na-Cl. L’unica eccezione può essere il pozzo Pz5. Nella famiglia Na-Cl sono poi compresi i campioni Sr2 delle acque superficiali del fosso San Rocco campionate a valle della discarica. Questo avviene solamente per le campagne di Febbraio e Settembre 2002, Luglio e Settembre 2003 e Giugno 2004. Il contenuto in cloruri di questi campioni è molto più elevato di quello misurato nel campione di acqua preso a monte della discarica (Sr1). Inoltre nell’anno 2002 l’aumento di cloruri è accompagnato da una diminuzione dei solfati, mentre negli anni 2003 e 2004 ciò non avviene. Per Sr2 si può ritenere che vi sia stato un apporto di percolato, almeno nell’anno 2002. Comunque, l’aumento di cloruri è tale che si può escludere che i suddetti campioni derivino da una evaporazione diretta dell’acqua del fosso con composizione simile a Sr1. Per Sr4, campione di acqua superficiale presa vicino alla foce del canale, è invece evidente l’apporto di acqua di mare.
b) Acque Solfato-Calciche. Appartengono a questo gruppo solamente le acque del canale S. Rocco, campionate a monte (Febbraio, Giugno, Settembre e Dicembre 2002, Luglio 2003, Gennaio e Giugno 2004) e a valle della discarica (Sr2)(Giugno 2002 e Gennaio 2004). La variabilità del campione Sr2 è legata chiaramente a fattori stagionali.
c) Acque Miste, di tipo Cl-Na-SO4, a cui appartengono tutti i
campioni di acqua di falda prelevati dal piezometro Pz8.
Come possibili traccianti della contaminazione delle acque da parte del percolato si possono annoverare l’Ammoniaca ed il COD (Chemical Oxigen Demand). Data la peculiarità dell’ambiente, la semplice analisi delle distribuzioni dei valori di tali parametri non è sufficiente a rilevare anomalie collegate alla contaminazione da parte del percolato, la quale è considerata come evento estraneo alla “normale” interazione tra acqua e formazioni geologiche.
Infatti, la circolazione delle acque considerata singolarmente, riesce a spiegare solo parzialmente le variazioni di concentrazione osservate. In altri termini ciò significa che una parte della varianza di COD e NH3
deriva dall’interazione delle acque con la litologia, mentre un’altra parte può essere dovuta alla contaminazione da percolato.
Per dimostrare la plausibilità di tale ipotesi sono stati costruiti modelli di regressione multipla considerando come variabili indipendenti opportune combinazioni lineari degli elementi maggiori che determinano il tipo chimico dell’acqua, per fare questo è stata utilizzata la tecnica statistica delle Componenti Principali (PCA).
Il punto di partenza dell’analisi è la costruzione della matrice di correlazione. Questa conferma le osservazioni derivanti dalla classificazione delle acque dal momento che esiste una forte correlazione tra i cloruri, il sodio e il potassio che può essere causata o
da mescolamenti di acque di bassa salinità con acque di origine marina o da interazioni tra acque di origine piovana con argille blu marine.
Poiché i campioni di due specifici pozzi, Pz5 e Pz9, mostrano peculiari comportamenti capaci di condizionare fortemente la correlazione tra diversi parametri è stato effettuato il trattamento statistico senza tali campioni.
La PCA ha permesso di individuare 3 fattori che spiegano circa il 95% della varianza totale del sistema; questi sono identificativi di tre tipologie di acque:
1. Acque Cl-Na-K, riconducibili ad un’origine marina o ad interazioni con argille marine o a contaminazioni da parte del percolato;
2. Acque a SO4-Ca-Mg che potrebbero essere dovute ad
interazioni con evaporati e rappresentare la circolazione locale delle acque sotterranee;
3. Acque bicarbonatiche. Quest’ultimo fattore è il meno importante e potrebbe indicare o la presenza di ambienti in cui la riduzione dei solfati avviene con formazione di bicarbonati o il contributo di acque provenienti dai sistemi più profondi.
I modelli di regressione lineare costruiti con questi fattori spiegano il 44% della varianza del COD e il 75% di quella dell’ammoniaca. Risultano anomali per il loro contenuto di COD i campioni Pz5, Pz9, Pz3 e Pz4 e per l’ammoniaca il Pz6, Pz14 e il Pz8. Possiamo concludere che, soprattutto nel caso del COD, il modello risulta poco soddisfacente. Ciò può essere dovuto al fatto che nel modello non sono stati presi in considerazione i parametri importanti quali ad esempio l’Eh, ma anche la partecipazione di una componente diversa quale il percolato o un’altra sorgente di contaminazione antropica.
La determinazione delle abbondanze isotopiche di 18O e Deuterio
Pz16), sulle acque superficiali ed alcuni campioni del percolato è stata un utile supporto per la scelta delle diverse ipotesi riguardo ai processi fisici a cui sono soggette le acque.
Innanzitutto il diagramma δ18O-δD evidenzia la presenza di
fenomeni di evaporazione per i piezometri Pz7, Pz1, Pz10, Pz8, Pz3, Pz11, Pz12, Pz4 e Pz5. La posizione dei campioni Sr1, Sr2, ed Sr4 rappresentativi delle acque superficiali del canale San Rocco merita una speciale attenzione.
Per Sr4 è evidente il mescolamento con acqua di mare. Sr1 è un evaporato a partire da acque di circolazione locale mentre Sr2 non lo è. Infatti per spiegare il suo elevato contenuto in cloruri occorrerebbe ipotizzare una evaporazione del 94% dell’acqua iniziale a partire dal campione Sr1 in poco più di 1Km di distanza e ciò non è molto credibile. Inoltre la composizione isotopica dell’acqua che evapora sarebbe molto diversa di quella realmente misurata da Sr1. Si potrebbe supporre che Sr2 sia il risultato di un processo dove interviene l’acqua del tipo Sr1, l’acqua di mare e l’evaporazione. Come già detto vi sono evidenze di apporti di acque provenienti dalla discarica medesima.
I diagrammi Cl-δD e Cl-δ18O confermano che la variabilità dei punti
può essere spiegata ricorrendo a tre termini: acqua di mare, acqua di falda locale e acqua ricca in cloruri che dal punto di vista isotopico è chiaramente di origine piovana. Si osservano in tali grafici gli effetti dell’evaporazione e la presenza delle influenze da parte del percolato.
Ciò sembra evidente per i campioni Sr2, Pz3, Pz4, Pz11 e Pz12.
In definitiva tutte le acque analizzate nell’intorno della discarica “Le Strillaie” sembrano essere originate da un mixing di acque di diversa composizione chimica e/o da processi di interazione con argille di origine marina. Si riconoscono comunque le seguenti componenti:
F acqua superficiale, F acqua di mare,
F acqua ricca in Cloruri e componenti organiche (COD) ma di origine piovana
Questa ultima componente, povera in solfati, ma ricca in materia organica ha anche le stesse caratteristiche chimiche del percolato. Da questo punto di vista i pozzi maggiormente contaminati potrebbero essere il Pz4, Pz3, Pz12 ed il Pz6. Dal punto di vista isotopico non esiste tuttavia un chiaro riscontro a questa affermazione. Sarebbe necessario un campionamento isotopico ripetuto, anche del percolato, per poter considerare le variazioni temporali su breve periodo.
Un supporto importante può venire dall’uso di traccianti isotopici, visto che il percolato della discarica ha un livello apprezzabile di Trizio, variabile tra 60 e 200 U.T.
