CONTAMINANTI NATURALI NELLE ACQUE DELLA PROVINCIA VITERBESE

SOMMARIO

PREMESSA

1_AMBITI TERRITORIALI OTTIMALI E GESTORE UNICO

2_CRITERI PER LA DELIMITAZIONE DELL'AREA DELLE INDAGINI

3_DATI DI BASE E FONTI DATI

4_L'INTERPOLAZIONE DEI DATI E LA TECNICA DEL I.D.W.

5_INQUADRAMENTO GEOGRAFICO E MORFOLOGIA DEL TERRITORIO

6_I LINEAMENTI STRUTTURALI

7_ASPETTI IDROGEOLOGICI

8_CENNI SUL ASSETTO IDROGEOLOGICO PROFONDO E RELAZIONI CON IL CHIMESMO DELLE ACQUE DEGLI ACQUIFERI SUPERFICIALI

9_MODELLI IDROGEOLOGICI DI RIFERIMENTO

10_LA SUPERFICIE PIEZOMETRICA

11_LA SOGGIACENZA

12_ASPETTI GENERALI SULLA CHIMICA DELLE ACQUE SOTTERRANEE DEL TERRITORIO DELL’A.T.O. 1 Lazio Nord VT.

13_PARAMETRI FISICI

14_PARAMETRI CHIMICI

15_FAMIGLIE DI ACQUE 

16_ELEMENTI CONTAMINANTI

17_PRINCIPALI DOCUMENTI DI SINTESI

18_CONCLUSIONI

IPOTESI DI DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA DEI VALORI DI CONCENTRAZIONE DEGLI ELEMENTI ARSENICO, FLUORO e VANADIO NELLE RISORSE IDRICHE DELL'AMBITO TERRITORIALE 01 LAZIO NORD VITERBO

PREMESSA

Nella trattazione che segue vengono analizzati gli aspetti qualitativi delle risorse idriche sotterranee dell’AMBITO TERRITORIALE OTTIMALE 1 LAZIO NORD VITERBO (di seguito A.T.O. 1 Lazio Nord VT) destinate al consumo umano attraverso uno studio a carattere generale sulla distribuzione, all’interno del territorio, dei valori di concentrazione nelle acque di falda di tre tra i principali elementi chimici definiti dannosi per la salute umana.

Gli elementi chimici contaminanti considerati sono l’Arsenico (As), il Fluoro (F) ed il Vanadio (V) e, al fine di individuare le aree soggette ai fenomeni di contaminazione,  sono stati assunti come valori limite di riferimento i valori delle concentrazioni massime ammissibili (C.M.A.) cosi come definite nelle principali normative (Dlgs n.31 del 2001) sulla qualità delle acque destinate al consumo umano.

Relativamente ad ognuno degli elementi contaminati considerati questi valori sono pari 10 mcg/lt (microgrammi/lt), per l’Arsenico, 1,5 mg/lt per il Fluoro e 50 mcg/lt per il Vanadio.

Lo studio delle tematiche affrontate è stato condotto adottando come principio di base che gli elevati valori di concentrazione di questi tre elementi sono il risultato di un naturale processo di contaminazione e pertanto, nel seguito, questi verranno frequentemente indicati come contaminanti naturali. 

L’obbiettivo principale del lavoro è quello di realizzare diversi documenti di sintesi, presentati in vari formati, che possano costituire degli utili strumenti di lavoro in fase di pianificazione dello sfruttamento delle risorse idriche sotterranee, fornendo dei criteri di valutazione nelle scelte da adottare.

Pertanto nella trattazione delle tematiche affrontate si è preferito prestare maggiore attenzione agli aspetti pratici piuttosto che affrontare nel dettaglio argomenti più idonei ad un’attività di ricerca, intesa in senso classico, quali le origini dei fenomeni di contaminazione.

Dal materiale bibliografico reperito sono stati estratti una serie di concetti teorici di base  che hanno fornito le principali indicazioni da seguire nella realizzazione dei principali documenti di sintesi prodotti.

L’intero lavoro è stato realizzato in ambiente GIS, impiegando specifici applicativi, e ciò ha favorito il confronto di quell’insieme di tematiche, legate agli argomenti trattati, all’interno di un  contesto georiferito che ha permesso definire le loro principali relazioni spaziali.

L’impiego degli applicativi specifici ha reso necessario effettuare una serie di operazioni al fine di rendere i dati e le informazioni reperite fruibili dagli stessi.

A tal fine sono state condotte le operazioni di digitalizzazione, di georeferenziazione e di stoccaggio di gran parte dei dati bibliografici reperiti.

Inizialmente, è stato condotto uno studio preliminare di carattere generale sulle risorse idriche ricadenti all’interno dell’intero Ambito Territoriale Ottimale, durante il quale sono stati esaminati prevalentemente il modello generale della circolazione idrica sotterranea, le principali caratteristiche idrogeochimiche delle acque di falda ed il loro stato di contaminazione naturale, attraverso la realizzazione di modelli idrogeologici di riferimento e di modelli sulla distribuzione dei valori dei parametri chimici e fisici delle acque, considerati sufficientemente rappresentativi allo scopo.

Da questa fase del lavoro sono state ottenute una serie di informazioni di carattere generale sull’assetto idrogeologico e sulle principali caratteristiche chimiche delle acque costituenti la risorsa idrica sotterranea, che hanno permesso di classificarle e di verificare il loro coinvolgimento in un eventuale processo evolutivo in atto.

In seguito, è stata prestata maggior attenzione alle sole acque di falda ricadenti all’interno di un’area  opportunamente delimitata sulla base di quanto è emerso nello studio preliminare.

Durante questa fase sono stati analizzati con maggior dettaglio oltre che lo stato di contaminazione generale indotto dalla presenza dei tre contaminanti considerati anche le relazioni esistenti tra processi di contaminazione ed un insieme limitato di fattori geologici, strutturali ed idrogeochimici selezionati sulla base delle indicazioni estratte dalla bibliografia.

Questa operazione ha condotto alla realizzazione dei principali documenti di sintesi, all’interno dei quali vengono riportate oltre che i valori della concentrazione degli elementi chimici contaminanti, un’insieme di informazioni di vario tipo al fine di fornire criteri interpretativi per la comprensione dei processi.

In generale nei documenti di sintesi prodotti sono stati considerati ed analizzati con vario grado di dettaglio tutti quegli aspetti geologici, idrogeologici e strutturali direttamente ed indirettamente correlabili alle principali cause della contaminazione, indipendentemente dall’elemento considerato.

Nei principali modelli cartografici proposti è stata adottata una scala dei lavori di riferimento pari ad 1:50000 in quanto è stata ritenuta la più idonea a rappresentare l’intera area delle indagini.

1_AMBITI TERRITORIALI OTTIMALI E GESTORE UNICO

Gli Ambiti Territoriali Ottimali (in seguito A.T.O.), in generale, sono delle entità territoriali di riferimento istituite su scala nazionale in seguito all’applicazione della Legge n. 36 del 5 Gennaio 1994 (“Disposizioni in materia di risorse idriche”), nota anche come legge “Galli”, al fine di esercitare una gestione più efficiente sui servizi idrici integrati (in seguito S.I.I.) da parte degli Enti preposti. La normativa, successivamente ripresa ed adottata dalle autorità regionali, è stata oggetto di modifiche e parziali aggiornamenti.

I metodi di suddivisione del territorio regionale in Ambiti Territoriali Ottimali sono forniti dalla stessa normativa che prevede l’utilizzo di criteri misti di tipo amministrativo, gestionale e geografici nella delimitazione di queste unità territoriali.

L’ambito territoriale per il quale è stato condotto lo studio è costituito da 63 comuni dei quali 60 appartengono alla provincia di Viterbo mentre 3 comuni appartengono alla provincia di Roma, quindi questo ambito può solo in parte essere identificato con il territorio della provincia viterbese.  In base alla normativa citata ed alle Sue successive si riconosce che all’interno di ogni singolo A.T.O. l’intera catena costituita dalle fasi di raccolta, di adduzione, di distribuzione e di restituzione delle acque costituisce un unico sistema la cui gestione è affidata o deve essere affidata ad un unico ente preposto detto Gestore Unico.

Nel caso specifico il Gestore Unico è rappresentato dalla TALETE s.p.a., società a capitale interamente pubblico, costituita dall’amministrazione provinciale di Viterbo e partecipata dalle amministrazioni comunali aderenti e dalle realtà gestionali pubbliche esistenti ed operative nel campo dei servizi idrici.

La TALETE s.p.a. costituisce di fatto il braccio tecnico ed amministrativo dei S.I.I. dell’A.T.O. 1 Lazio Nord VT.

2_CRITERI PER LA DELIMITAZIONE DELL’AREA DELLE INDAGINI

Dall’esame del materiale bibliografico è risultato che i dati disponibili non sono in numero tale da garantire una completa e dettagliata descrizione dell’assetto idrogeochimico dell’intero Ambito Territoriale in quanto i punti di prelievo, dei quali sono disponibili le informazioni sui parametri chimici e fisici delle acque emunte, non sono omogeneamente distribuiti all’interno dell’area.

Il settore meridionale del territorio risulta essere, infatti, quello per il quale si hanno il maggior numero di dati, mentre all’interno dei settori settentrionale ed occidentale i punti di prelievo oltre che ad essere in numero minore risultano anche mal distribuiti.         

L’analisi dei modelli generali, riportati in allegato, indica, inoltre, che all’interno del territorio dell’Ambito 1 Lazio Nord VT vi si distinguono un settore costiero, comprendente i territori comunali di Montalto di Castro e Tarquinia, ed un settore vulcanico, coincidente con il resto del territorio, con problematiche differenti e peculiari.

La distribuzione dei valori dei parametri chimici e fisici, infatti, mette in evidenza che le risorse idriche dell’area costiera non sono particolarmente soggette a processi di contaminazione naturale da Arsenico, Fluoro e Vanadio, ma piuttosto, visti gli elevati valori di concentrazione di alcuni degli elementi analizzati e gli elevati valori della conducibilità elettrica, quest’area appare ad una prima analisi essere sede di processi d’interazione tra acque marine ed acque dolci di falda. 

Inoltre, lo studio dell’assetto idrogeologico generale mette in evidenza che gli acquiferi costieri presentano una ridotta continuità fisica con quelli più propriamente vulcanici.

Pertanto, vista la diversa distribuzione dei punti di prelievo, viste le diverse tipologie dei processi in atto e visti gli obbiettivi del presente lavoro si è ritenuto opportuno indirizzare lo studio verso il solo esame delle risorse idriche sotterranee dell’area vulcanica.

3_DATI DI BASE  E FONTI DATI

Il chimismo delle risorse idriche sotterranee ricadenti nel territorio dell’A.T.O. 1 Lazio Nord VT e l’insieme delle considerazioni sui processi evolutivi delle acque di falda sono stati descritti impiegando come dati di riferimento i risultati di una campagna di analisi chimiche delle acque emunte di circa 246 punti di prelievo, realizzata a Maggio del 2009 dall’Istituto Superiore della Sanità.

Molti dei pozzi indagati costituiscono i principali punti di approvvigionamento delle acque destinate ad uso idropotabile dei servizi idrici integrati del territorio e, dell’insieme dei dati riportati nelle tabelle, sono stati considerati quelli relativi ai parametri chimici e fisici ritenuti utili agli scopi del presente lavoro..

Inoltre, sono stati reperiti presso altre fonti, tra le quali il laboratorio delle analisi chimiche della Talete s.p.a, ulteriori dati sul chimismo delle acque emunte in alcuni degli stessi punti di prelievo e relativi a periodi diversi che hanno permesso di eseguire un parziale collaudo di quanto realizzato, verificandone l’attendibilità.

4_CENNI SULL’INTERPOLAZIONE DEI DATI TRAMITE LA TECNICA DELL’ I.D.W.

Gli elaborati cartografici che riportano la distribuzione dei valori dei parametri chimici e fisici considerati sono stati ottenuti tramite un processo di interpolazione dei dati detto I.D.W. o Inverse Distance Weighted.(Distanza Inversa Ponderata).

L'interpolazione dei dati attraverso questa tecnica si basa sul concetto di base per il quale quanto più i punti a valore noto sono prossimi tanto più questi presentano valori simili e, soprattutto, quanto più questi sono prossimi maggior importanza hanno nella determinazione dei valori da predire.

Pertanto, durante il processo di predizione del valore del parametro da rappresentare in un generico punto, posto all’interno di un ambito territoriale detto quartiere di ricerca, quelli distanti avranno un’influenza sul valore da definire, detta peso, minore rispetto a quelli più prossimi.

In generale specificare la fa forma del quartiere di ricerca significa definire la geometria dell’area dove cercare i punti a valore noto da usare nella predizione.

La forma e le dimensioni del quartiere di ricerca sono funzione di diversi fattori tra i quali in particolare l’influenza direzionale ovvero l’influenza di particolari direttrici sulla distribuzione dei valori del parametro sul territorio.

Questo metodo di interpolazione, rispetto ad altri, tende a dare maggiore importanza a realtà locali piuttosto che all’intero territorio e permette, inoltre, di verificare la dipendenza dei valori predetti da particolari direttrici.

Nel caso specifico, nell’applicazione del metodo, non sono state considerate particolari direttrici ed i risultati ottenuti hanno permesso di evidenziare situazioni particolari delle quali si aveva anche una conoscenza diretta.

Il confronto con ulteriori elaborati, realizzati con una diversa tecnica di interpolazione, ha messo in evidenza che in alcuni casi possono risultare notevoli differenze dei valori predetti per lo stesso parametro ma, nei casi in cui è stato eseguito un collaudo, è risultato frequentemente che i valori ottenuti tramite la tecnica I.D.W.  erano più simili al dato reale.   

5_INQUADRAMENTO GEOGRAFICO E MORFOLOGIA

Il territorio indagato, non comprende tutti i comuni dell’Ambito Territoriale Ottimale 1 Lazio Nord VT, coincide con l’area vulcanica del Lazio settentrionale e ricade per gran parte della sua estensione all’interno della provincia viterbese mentre il suo solo estremo meridionale ricade nella provincia di Roma.

Questo settore del territorio laziale si distende in direzione Nord Ovest - Sud Est, tra la Toscana ed il lago di Bracciano, è compreso tra la piana alluvionale del fiume Tevere ad Est ed i territori comunali di Tarqunia e Montalto di Castro ad Ovest, è ampia 260000 Ettari ed è compresa tra quota 1100 metri s.l.m. circa, in corrispondenza del Monte Cimino, e quota 40 metri s.l.m.

Nell’insieme l’area presenta una morfologia complessa che riflette la complessità del suo assetto geologico e strutturale e, al suo interno, tra gli elementi morfologici principali, si distinguono i rilievi vulcanici Cimini e Vuslini ed i laghi di Vico (510 metri s.l.m.) e di Bolsena.

L’87% circa dell’intera superficie dell’ambito indagato è posto tra quota 50 metri s.l.m. e quota 500 metri s.l.m., di cui 75400 Ettari di territorio sono posti tra quota 175 metri s.l.m. e quota 275 metri s.l.m.

Le fasce altimetriche collocate a quote superiori ai 500 metri s.l.m. costituiscono meno del 10% della superficie del territorio indagato e corrispondono al settore dei rilievi vulcanici Cimini.

La porzione di territorio in esame posta a quote minori dei 50 metri s.l.m. costituisce meno del 1% dell’intera superficie e corrisponde con parte della pianura alluvionale del fiume Tevere che delimita ad Est l’area.

La completa descrizione della morfologia dell’area indagata è stata effettuata attraverso la realizzazione di una carta delle fasce altimetriche e di una carta delle pendenze.

In quest’ultimo modello sono state prese in considerazione 5 Classi di Acclività che sono: la Prima Classe di Acclività (1; Colore Giallo), alla quale corrispondono pendenze comprese tra lo 0% ed il 5%, la Seconda Classe di Acclività (2; Colore Arancio) alla quale corrispondono pendenze comprese tra il 5% ed il 15%, la Terza Classe di Acclività (3; Colore Verde) alla quale corrispondono pendenze comprese tra il 15% ed il 20%, la Quarta Classe di Acclività (4; Colore Azzurro) con pendenze comprese tra il 20% ed il 33% e la Quinta Classe di Acclività (5; Colore Viola) alla quale corrispondono pendenze superiori al 33%

Tra queste la classe di acclività maggiormente rappresentata risulta essere la prima, (46% circa dell’intera superficie indagata), alla quale segue la seconda con il 35% circa mentre risultano essere le meno rappresentate la terza, la quarta e la quinta classe di acclività con meno del  10% circa dell’intera superficie

Nell’insieme è emerso che l’area indagata è caratterizzata da una distribuzione irregolare dei valori delle pendenze della superficie topografica che mette in evidenza una prevalenza delle aree pianeggianti, poste a varie quote, rispetto ai versanti acclivi.

6_LINEAMENTI STRUTTURALI

Nella cartografia di sintesi allegata al presente lavoro vengono riportati ed indicati indistintamente come lineamenti strutturali tutti gli elementi strutturali, quali faglie e fratture, di origine sia tettonica che vulcano tettonica indipendentemente dalle loro dimensioni e dal tipo.

L’insieme dei lineamenti strutturali di origine tettonica sono costituiti da faglie normali, faglie normali con componente trascorrente, faglie inverse e da fratture e discontinuità generiche

I principali lineamenti tettonici seguono due direttrici prevalenti orientate rispettivamente in direzione appenninica ed anti appenninica mentre, costituiscono un gruppo secondario, i lineamenti strutturali di natura vulcano tettonica, attribuibili agli eventi parossistici dell’attività vulcanica degli apparati Vulsini, Cimino - Vicani e Sabatini, disposti prevalentemente ai margini dei principali centri di emissione.

Queste ultime discontinuità sono caratterizzate da dimensioni variabili e seguono direttrici variamente orientate

Nell’ambito indagato, si distinguono prevalentemente l’insieme dei lineamenti strutturali che hanno agito lungo tutta la valle del fiume Tevere ed i principali lineamenti tettonici che hanno disarticolato il substrato prevulcanico dando origine all’insieme di alti e bassi strutturali principali orientati in direzione appenninica tra i quali la dorsale di Monte Razzano costituisce uno degli esempi più importanti.

Questa struttura tettonica, che nell’area si distende dal lago di Bolsena sino in prossimità dei rilievi Sabatini in direzione appenninica, costituisce un’importante punto di riferimento nello schema generale della circolazione idrica sotterranea.

7_ASPETTI IDROGEOLOGICI

I principali aspetti idrogeologici dell’area delle indagini sono stati analizzati attraverso lo studio dell’andamento della superficie piezometrica che ha fornito indicazioni sulle principali direzioni di deflusso sotterraneo ed attraverso lo studio delle influenze che sia  l’assetto stratigrafico che strutturale esercitano sui principali parametri idrogeologici e sulla geometria del substrato impermeabile.

Ulteriori dati ed informazioni, inoltre, sono stati estrapolati dal confronto dei modelli idrogeologici, presi come riferimento, con il modello digitale delle elevazioni della superficie topografica, l’elaborazione dei quali ha permesso di realizzare il modello di distribuzione dei valori della soggiacenza.

La realizzazione di questo modello ha permesso di effettuare un’importante suddivisione del territorio dell’Ambito Territoriale Ottimale in quanto ha permesso di evidenziare che al suo interno risulta possibile l’esistenza di due sistemi idrogeologici distinti dei quali uno ricade in corrispondenza dell’area vulcanica ed uno di quella costiera.

All’interno dell’area delle indagini il substrato impermeabile è dato nell’insieme dai depositi di argille del Pliocene - Pleistocene e dal complesso Liguride del Creatceo Superiore – Oligocene Inferiore, mentre i serbatoi sono costituiti prevalentemente dall’insieme dei sedimenti permeabili del ciclo del Neoautocno (sabbie e conglomerati) e dai depositi vulcanici del Quaternario.

I prodotti vulcanici, costituiti da depositi incoerenti, litotipi litoidi e lave, sono caratterizzati da proprietà idrogeologiche estremamente variabili e dipendenti non solo dai valori di permeabilità primaria per sola porosità, ma anche dal grado di fatturazione delle rocce che condiziona i valori della permeabilità secondaria.

Nell’insieme le successioni dei depositi vulcanici sono costituite da litotipi caratterizzati da valori di permeabilità variabili che vanno dal scarsamente permeabile al molto permeabile,  mentre i depositi sedimentari sono caratterizzati da una permeabilità prevalente per sola porosità i cui valori sono anch’essi variabili ma comunque collocabili all’interno di un intervallo di più ristretto.

Questa estrema variabilità dei valori di permeabilità dei terreni e delle rocce che costituiscono il serbatoio principale conferisce agli acquiferi vulcanici le caratteristiche di acquiferi multi falda all’interno dei quali, oltre alla falda principale di base, è possibile trovare ulteriori falde di importanza ed estensione variabile sovrapposte e collocate a varie quote.

Oltre all’assetto stratigrafico, anche la complessità dell’assetto strutturale condiziona l’assetto idrogeologico generale e la circolazione idrica sotterranea.

I principali lineamenti strutturali che hanno agito lungo questa porzione di territorio del Lazio settentrionale, infatti, disarticolando il substrato impermeabile hanno originato un complesso sistema idrogeologico di importanza regionale la cui geometria è controllata anche dall’insieme dei sistemi di alti e bassi strutturali di varia estensione, formatisi durante gli eventi tettonici che si sono succeduti.

Un importante esempio della relazione esistente tra l’assetto strutturale dell’area ed i principali processi idrogeologici è rappresentato dalla dorsale di Monte Razzano che, all’interno dell’area delle indagini e per gran parte della sua estensione, delimita il deflusso sotterraneo verso il settore costiero, ad Ovest, da quello diretto verso il fiume del Tevere ad Est.

La dislocazione più o meno irregolare del limite di permeabilità principale, inoltre, ha creato aree strutturalmente depresse che hanno assunto il ruolo di bacini idrogeologici minori la cui geometria risulta spesso condizionata dall’orientamento delle principali direttrici tettoniche.

In generale, entrambi i modelli idrogeologici adottati come riferimento, descrivono, per il territorio indagato, una morfologia ed un andamento della superficie piezometrica abbastanza simile.

Questa, nell’insieme, è caratterizzata da un ampio settore centrale orientato in direzione NO – SE, dove si riscontrano valori elevati della quota piezometrica e dal quale questi decrescono, più o meno gradualmente, sia verso Ovest che verso Est.

Questo settore centrale si distende tra i laghi di Vico e di Bolsena, comprende i principali rilievi del territorio e si sovrappone, inoltre, alla dorsale di Monte Razzano.

Lungo l’estremo meridionale del territorio indagato, nell’intorno

La superficie piezometrica affiora in prossimità dei principali corsi d’acqua in prossimità dei quali si riscontrano le sue depressioni.

Di queste le principali si originano in corrispondenza delle aste principali costituenti il reticolo idrografico del fiume Marta ad Est ed in corrispondenza dell’asta principale del torrente Vezza ad Ovest (affluente in destra orografica del fiume Tevere nel quale confluisce in prossimità dell’abitato di Attigliano).

Dall’elaborazione e dal confronto dei modelli idrogeologici di riferimento è stato riscontrato che i valori della quota piezometrica sono compresi tra un massimo di 620 m s.l.m. ed un minimo di 5 m s.l.m. circa, e che i valori massimi sono tipici dell’area immediatamente circostante i rilievi Cimini.

La soggiacenza è caratterizzata da un valore massimo di 490 metri, riscontrato anch’esso in corrispondenza dell’area Cimina, e presenta un insieme di valori elevati distribuiti in corrispondenza dei principali rilievi dell’ambito indagato. 

La circolazione idrica sotterranea generale risulta, nell’insieme, divergente dal settore centrale disteso in direzione NO - SE che comprende i rilievi ed i laghi vulcanici e seguendo varie direzioni le acque di falda.

L’assetto idrogeologico, pertanto, risulta caratterizzato dalla presenza di un importante spartiacque idrogeologico che attraversa il territorio da SE a NO e che delimita il deflusso sotterraneo verso Ovest da quello verso est. 

In entrambi i casi, la superficie piezometrica è caratterizzata dalla presenza di numerose depressioni poste in corrispondenza dei principali corsi d’acqua che, localmente, condizionano le direzioni di deflusso, rendendo così i percorsi idraulici non lineari ma complessi ed articolati.

La circolazione idrica sotterranea, inoltre, risulta complicata anche dall’insieme dei lineamenti strutturali i quali possono condizionare anche localmente le direzioni di deflusso. In corrispondenza dei rilievi vulcanici le acque defluiscono verso i bacini lacustri dai quali in seguito divergono seguendo direttrici radiali centrifughe ed i principali corsi d’acqua che incidono sia il versante orientale che occidentale drenano spesso la falda principale di base mantenendo un regime delle portate spesso perenne. 

8_CENNI SULL’ASSETTO IDROGEOLOGICO PROFONDO E RELAZIONI CON IL CHIMISMO DELLE ACQUE DEGLI ACQUIFERI SUPERFICIALI

Al di sotto dei complessi idrogeologici impermeabili che costituiscono il limite di permeabilità principale è stata dimostrata attraverso numerosi studi l’esistenza di un acquifero geotermico mesozoico e vari Autori ipotizzano che sono possibili fenomeni di scambio tra i due sistemi idrogeologici, quello superficiale e quello profondo, che si realizzano attraverso processi di risalita di fluidi e gas lungo i sistemi di discontinuità.

Gli apporti negli acquiferi superficiali che ne conseguono condizionano il chimismo delle acque superficiali.

Di seguito si riportano vari esempi in cui si descrivono i principali effetti sulle acque del sistema idrogeologico più superficiale nell’ipotesi di processi di risalita e di scambio ed in cui si mette in risalto l’influenza dei sistemi di discontinuità sull’intensità di tali processi:

“Al di sotto delle formazioni flyschoidi è presente l'acquifero geotermico, ospitato dai depositi carbonatici mesozoici. Tutta l'area è interessata dalla risalita di fluidi gassosi e geotermici profondi che conferiscono aile falde mineralizzazioni a volte elevate in corrispondenza di determinate dislocazioni.” (Interazione tra fluidi endogeni ed acquifero regionale dei bacini idrogeologici del Fiume Marta e del Torrente Vezza ; Monti Vulsini e Monti Cimini, Lazio Settentrionale; Capelli et alii Lazio Settentrionale - 2006).

 “La disponibilità di dati geologici di superficie, di perforazioni profonde e di prospezioni geofisiche ha permesso di verificare che esiste un controllo strutturale sugli elevati flussi gassosi individuati in alcune aree dalla prospezione geochimica (CHIODINI et al., 1990) (Interazione tra fluidi endogeni ed acquifero regionale dei bacini idrogeologici del Fiume Marta e del Torrente Vezza ; Monti Vulsini e Monti Cimini, LazioSettentrionale; Capelli et alii Lazio Settentrionale - 2006).

Lavori più recenti, inoltre, confermano quanto sopra riportato mettendo in risalto l’importante ruolo dei sistemi di discontinuità strutturali nei processi di risalita dei fluidi endogeni e di conseguenza nei processi di scambio con le acque degli acquiferi superficiali. In particolare, si pone attenzione alle relazioni tra gli effetti dei processi di risalita ed i valori di concentrazione dell’elemento Arsenico nelle acque degli acuiferi più superficiali.

9_MODELLI IDROGEOLOGICI DI RIFERIMENTO

Le principali caratteristiche dell’assetto idrogeologico del territorio che descrivono la circolazione idrica sotterranea sono state definite attraverso l’esame dei due modelli idrogeologici adottati come principale riferimento.

Il loro confronto mette in evidenza un andamento della superficie piezometrica abbastanza simile e in generale, descrivono, una circolazione idrica divergente da un ampio settore centrale orientato in direzione SE – NO, comprendente i rilievi ed i laghi vulcanici, verso le aree periferiche occidentale ed orientale del territorio dell’Ambito dove il deflusso sotterraneo è orientato rispettivamente verso il mare ed il fiume Tevere.

I valori massimi della quota piezometrica si riscontrano in ogni caso in corrispondenza dei rilievi Cimini dove le direzioni di deflusso indicano una circolazione idrica locale di tipo radiale centrifuga con centri di fuga posti in corrispondenza degli apparati vulcanici.

Nell’immediato intorno del principale apparato vulcanico vulsino, le acque sotterranee convergono dai rilievi circostanti, seguendo diverse direzioni, verso il bacino lacustre da dove in seguito defluiscono direttamente lungo il suo settore meridionale.

All’interno della porzione del distretto Sabatino esaminata, le acque di falda dal si dirigono verso Nord – Est dove vengono a giorno lungo il fiume Treja.

10_LA SUPERFICIE PIEZOMETRICA

11_SOGGIACENZA

All’interno del territorio dell’A.T.O. 1 Lazio Nord VT i valori massimi della soggiacenza sono stati definiti in corrispondenza dell’area vicana - cimina dove in alcuni casi superano anche i 300 metri.

Nell’insieme questi tendono a decrescere presso le principali incisioni fluviali e nelle aree periferiche orientale ed occidentale, dove la falda emerge in superficie.

L’esame del modello della distribuzione dei valori della soggiacenza evidenzia che lungo il settore occidentale del territorio, in corrispondenza del settore costiero, non risulta una continuità fisica tra gli acquiferi vulcanici  e quelli costieri che costituiscono quindi dei sistemi idrogeologici distinti. 

12_ASPETTI GENERALI SULLA CHIMICA DELLE ACQUE SOTTERRANEE DEL TERRITORIO DELL’A.T.O. 1 Lazio Nord VT.

Il quadro generale sul chimismo delle risorse idriche sotterranee, ricadenti nel territorio dell’A.T.O. 1 Lazio Nord VT, è stato illustrato attraverso la realizzazione dei modelli di distribuzione geografica sul territorio dei valori  dei principali parametri chimic-fisici considerati.

Questi sono le concentrazioni di alcuni cationi ed anioni, ritenuti sufficientemente rappresentativi per descrivere il chimismo delle acque, ed i valori dei principali parametri fisici, quali temperatura e conducibilità elettrica. Le principali caratteristiche chimiche delle acque sono state descritte adottando come  parametri guida i valori delle concentrazioni dei seguenti di anioni e di cationi: 

Ione idrocarbonico (HCO3-)

Ione calcio (Ca 2+),

Ione magnesio   (Mg 2+)

Ione potassio (K +)

Ione sodio (Na +)

Ione cloro (Cl –)

Solfati (SO4-)

Quanto ottenuto, inoltre, è stato integrato con la realizzazione di un modello della distribuzione geografica dei valori del pH delle acque di falda.

L’esame della distribuzione dei valori delle temperature e della conducibilità elettrica ha permesso di effettuare delle iniziali classificazioni delle acque basate su questi parametri.

Il confronto dei modelli rappresentativi della distribuzione dei valori di concentrazione degli elementi considerati nelle acque di falda, ha reso possibile, inizialmente, individuare le famiglia di appartenenza delle acque sotterranee, secondo il modello di riferimento di Chebatorev ed ha permesso, in seguito, di definire, all’interno del territorio indagato, la posizione relativa dei diversi tipi di acque individuate e di formulare delle considerazioni sulle loro reciproche relazioni e sul loro ruolo nei processi di contaminazione.

Il confronto dei modelli della distribuzione geografica dei valori dei parametri considerati, sia chimici che fisici, con lo schema della circolazione idrica sotterranea ha permesso di formulare delle considerazioni sui processi evolutivi, ai quali sono soggetti le acque di falda, e di avere indicazioni sulla loro facies metamorfica (o stadio evolutivo), valutata applicando i criteri descritti sempre nello schema di Chebatorev.

Questa operazione ha permesso di verificare, inizialmente, se le acque sono effettivamente soggette ad evidenti processi di trasformazione del loro chimismo nel loro defluire e, successivamente, di verificare le possibili relazioni tra processi evolutivi e\o di trasformazione e la distribuzione dei valori di concentrazione dei tre contaminanti considerati. 

Inoltre, il confronto dei modelli dei modelli di distribuzione dei valori dei parametri considerati con i modelli della circolazione idrica sotterranea ha permesso di integrare questi ultimi con ulteriori indicazioni.

13_PARAMETRI FISICI

I parametri fisici considerati sono la temperatura, espressa in °C, e la conducibilità elettrica misurata a 25°C.

TEMPERATURA

I valori delle temperature sono compresi tra un minimo di 9°C ed un massimo di 25°C.

Le acque sotterranee con valori delle temperature inferiori ai 16°C sono distribuite prevalentemente lungo il lato orientale del territorio dell’Ambito nelle immediate vicinanze della conca lacustre Vulsina , in corrispondenza dei rilievi Cimini ed in alcuni settori prossimi al fiume Tevere.

Valori delle temperature superiori ai 20°C sono tipici della fascia costiera e sono stati riscontrati, inoltre, in alcuni settori del distretto Vicano posti nell’immediato intorno dei rilievi vulcanici, rispettivamente ad Ovest del lago di Vico e lungo il versante Nord Orientale del Monte Cimino.

In base ai valori di temperatura sono stati individuati nel territorio indagato 2 tipi di acque che sono rispettivamente le acque fredde, caratterizzate da valori della temperatura inferiori ai 20°C e le acque ipotermali, caratterizzate da valori della temperatura compresa tra i 20°C ed i 35°C.

Le prime prevalgono nettamente sulle seconde e costituiscono le acque tipiche dell’area, mentre le seconde sono state individuate, oltre che nell’area costiera, solo in alcuni limitati settori posti rispettivamente sia ad Est che ad Ovest del lago di Vico in prossimità del comune di Vetralla e lungo una fascia di territorio collocata tra quota 350 metri s.l.m. e quota 500 metri s.l.m.,  lungo il versante Nord – Orientale del M.te Cimino.

CONDUCIBILITA’ ELETTRICA (C.E. a 25°C)

I valori della conducibilità elettrica misurata a 25°C sono compresi tra un minimo di 70 microS/cm ed un massimo di 3430 microS/cm.

Valori inferiori ai 400 microS/cm sono ampiamente rappresentati in prossimità dei rilievi vulcanici, nell’immediato intorno dell’apparato Cimino ed immediatamente ad Est della conca lacustre Vulsina, in prossimità del settore caratterizzato dal complesso sistema di discontinuità, mentre valori superiori ai 600 microS/cm sono caratteristici della fascia costiera e di alcuni settori di territorio posti lungo il margine Sud Orientale dell’Ambito in prossimità del fiume Tevere.

14_PARAMETRI CHIMICI

pH

I valori del pH sono compresi tra un minimo di 5,6 ed un massimo di 8,7.

Le acque sotterranee con valori del pH inferiori a 7 sono state riscontrate all’interno del 56% circa del territorio A.T.O. mentre, nei restanti casi, i dati a disposizione indicano un chimismo più simile a quello delle soluzioni basiche.

Valori del pH inferiori a 7 sembrano essere caratteristici delle acque di falda ricadenti nel distretto vulcanico Vulsino e di un’ampia porzione di territorio compresa tra il lago di Vico e quello di Bolsena.

Sono risultati, inoltre, all’interno della fascia di territorio posta ad Est del lago di Bracciano che si distende verso Nord dalla valle di Baccano sino al territorio comunale della città di Civita Castellana.

All’interno del territorio A.T.O. risultano, inoltre, acque caratterizzate da valori del pH < 7 anche lungo l’estremo meridionale dell’area costiera.

IONI RAPPRESENTATIVI

IONE IDROCARBONICO

Lo ione idrocarbonico costituisce uno dei soluti più presenti nelle acque sotterranee ed è, inoltre, uno degli elementi di riferimento nell’individuazione del tipo di acque in quanto costituisce anche un importante indicatore dei primi stadi evolutivi descritti nel modello di Chebatorev .

All’interno del territorio esaminato, i valori di concentrazione dello ione idrocarbonico sono risultati essere compresi tra un minimo di 47 mg/lt ed un massimo di 890 mg/lt.

Valori inferiori ai 150 mg/lt sono ampiamente distribuiti in prossimità dei rilievi vulcanici, nell’intorno dell’apparato Cimino ed immediatamente ad Est della conca lacustre Vulsina, in prossimità del settore caratterizzato dal complesso sistema di discontinuità, mentre valori superiori ai 350 mg/lt sono caratteristici della fascia costiera e di alcuni settori di territorio posti lungo il margine sud orientale dell’Ambito, in corrispondenza del fiume Tevere

Un ulteriore settore dove sono stati ottenuti bassi valori di concentrazione dello ione idrocarbonico è posto lungo il margine occidentale della conca lacustre Vulsina.

Nell’insieme, si riscontra un processo di arricchimento dei contenuti in bicarbonati nelle acque di falda che si realizza dal settore centrale, comprendente i principali rilievi vulcanici, verso l’area costiera, dove le concentrazioni raggiungono i massimi valori.

In questo caso, gli aumenti non sembrano essere graduali ma, in generale, seguono lo schema generale della circolazione idrica sotterranea.

Ulteriori processi di arricchimento si notano anche in una porzione di territorio prossima al fiume Tevere ed immediatamente ad Ovest del lago di Bolsena, dove, in entrambi casi, gli aumenti dei valori di concentrazione possono essere spiegati attraverso l’interpretazione degli schemi locali della circolazione idrica sotterranea.

IONE CALCIO

Lo ione rappresenta uno degli elementi di riferimento nell’individuazione del tipo di acque in quanto costituisce un importante indicatore dei primi stadi evolutivi descritti nel modello di Chebatorev .

I valori di concentrazione dello ione Calcio, risultati all’interno dell’ambito indagato, sono compresi tra un minimo di 7 mg/lt ed un massimo di 270 mg/lt.

Valori inferiori ai 25 mg/lt sono ampiamente distribuiti in prossimità dei rilievi vulcanici nell’immediato intorno dell’apparato Cimino ed immediatamente ad Est Nord - Est della conca lacustre Vulsina, in prossimità del settore caratterizzato dal complesso sistema di discontinuità, mentre valori superiori ai 450 mg/lt sono caratteristici della fascia costiera e di alcuni settori di territorio posti lungo il margine Sud Orientale dell’Ambito in prossimità del fiume Tevere. Un ulteriore settore dove sono stati ottenuti bassi valori di concentrazione dello ione Calcio è posto lungo il margine occidentale della conca lacustre Vulsina. 

Nell’insieme, la distribuzione dei valori di concentrazione dello ione Calcio ricalca a grandi linee quella dello ione Idrocarbonico.

Infatti, dall’esame del modello di distribuzione dei valori di concentrazione, si può notare un processo di incremento dei valori di concentrazione nelle acque di falda che si realizza dal settore centrale, comprendente le zone di alto morfologico ed i principali rilievi vulcanici, verso l’area costiera, dove le concentrazioni raggiungono valori più elevati, e, anche in questo caso, il processo di arricchimento può essere spiegato attraverso il confronto con lo schema generale della circolazione idrica sotterranea.

Ulteriori processi di arricchimento si notano anche in una porzione di territorio prossima al fiume Tevere ed immediatamente ad Ovest del lago di Bolsena, dove, in entrambi casi, gli aumenti dei valori di concentrazione possono essere spiegati attraverso l’interpretazione degli schemi locali della circolazione idrica sotterranea.

IONE MAGNESIO

Lo ione, magnesio, insieme allo ione calcio costituisce un’associazione di elementi chimici distintiva e di riferimento nell’individuazione del tipo di acque e dello relativo stadio evolutivo nel modello di Chebatorev .I valori di concentrazione dello ione Magnesio sono compresi tra un minimo di 3 mg/lt ed un massimo di 80 mg/lt.

I valori minimi, inferiori ai 15 mg/lt, sono caratteristici della maggior parte delle acque sotterranee dell’Ambito, mentre valori elevati sono caratteristici della fascia costiera occidentale. 

Nell’insieme, la distribuzione dei valori di concentrazione dello ione Magnesio risulta simile a quella degli ioni Calcio ed Idrocarbonico

La lettura del modello evidenzia un processo di incremento dei valori di concentrazione nelle acque di falda che, lungo il lato occidentale del territorio rappresentato, si realizza dal settore centrale verso l’area costiera, dove le concentrazioni raggiungono i valori massimi, e, anche in questo caso, il processo di arricchimento può essere spiegato attraverso il confronto con lo schema generale della circolazione idrica sotterranea.

Ulteriori processi di arricchimento si notano anche in una porzione di territorio prossima al fiume Tevere ed immediatamente ad Ovest del lago di Bolsena, dove, in entrambi casi, gli aumenti dei valori di concentrazione possono essere spiegati attraverso l’interpretazione degli schemi locali della circolazione idrica sotterranea.

IONE POTASSIO

I valori di concentrazione dello ione Potassio sono compresi tra un minimo di 1 mg/lt ed un massimo di 71 mg/lt.

I valori inferiori ai 15 mg/lt si possono osservare lungo la fascia costiera occidentale e all’interno di un’ampia porzione di territorio posta lungo il settore nord orientale dei rilievi vulcanici vicani e cimini, mentre valori relativamente elevati, superiori ai 25 mg/lt, sono diffusi lungo la fascia centrale dell’Ambito.

I valori massimi si riscontrano nell’immediato intorno della conca lacustre Vulsina, lungo la porzione di territorio posta a Sud e all’interno della porzione di territorio posta  lungo l’estremo meridionale del territorio dell’A.T.O. 1 Lazio Nord VT, all’interno del distretto vulcanico Sabatino. 

Il modello della distribuzione dei valori delle concentrazioni mostra due importanti settori posti rispettivamente ad Est del lago di Bracciano e a Sud Sud – Est del lago di Bolsena in cui sono stati riscontrati i loro valori massimi.

Il confronto con il modello generale della circolazione idrica sotterranea evidenzia come contrariamente agli altri casi analizzati, i valori di concentrazione dello ione Potassio tendono a diminuire procedendo lungo i percorsi idraulici e come, quindi, in questo caso viene meno il processo di arricchimento, ad eccezione dell’area posta ad Est del lago di Bolsena dove questo invece si realizza. 

Alcuni Autori associano gli elevati valori di concentrazione del Potassio alla presenza di acque termominerali delle quali il territorio esaminato presenta numerosi esempi.

Il confronto tra i modelli di distribuzione dei valori della concentrazione del Potassio e dell’Arsenico con quello relativo ai valori del pH, evidenzia, inoltre, delle similitudini sia nella geometria o forma e che nelle tendenze.

IONE SODIO

Nel modello di Chebatorev, gli elevati valori della concentrazione  dello ione  Sodio indicano uno stadio evolutivo avanzato e\o estremo.

All’interno del territorio esaminato sono risultati valori di concentrazione dello ione Sodio compresi tra un minimo di 8 mg/lt ed un massimo di 445 mg/lt.

I valori più bassi inferiori ai 20 mg/lt si possono osservare nelle immediate vicinanze dei rilievi vulcanici vicani e cimini ed immediatamente ad Est della conca lacustre Vulsina, mentre valori superiori ai 50 mg/lt sono tipici della fascia costiera occidentale, dove superano i 400 mg/lt.

Nei settori più prossimi al mare sono risultati punti in cui gli elevati valori di concentrazione del Sodio, spesso, non sono confrontabili con quelli dell’area vulcanica, in quanto notevolmente maggiori, e possono essere indicativi anche di un processo di interazione con le acque di mare piuttosto che di uno stadio evolutivo.

In generale, nel caso dello ione Sodio, risulta rispettato il principio del processo di arricchimento delle acque sotterranee durante il loro defluire ed anche in questo caso il processo risulta più evidente lungo il lato occidentale del territorio A.T.O. 1 Lazio Nord VT.

Inoltre, i settori di territorio, posti nell’immediato intorno dei rilievi vicani e cimi e ad Est Nord – Est del lago di Bolsena, sono risultati essere, di nuovo, tra quelli all’interno dei quali sono stati ottenuti i valori minimi di concentrazione.

IONE CLORO

Nella sequenza di Chebatorev, gli elevati valori della concentrazione  dell’anione  Cloro indicano uno stadio evolutivo avanzato e\o estremo.

All’interno del territorio esaminato sono risultati valori di concentrazione dello ione Cloro compresi tra un minimo di 8 mg/lt ed un massimo di 755 mg/lt.

I valori di concentrazione più bassi si possono osservare in corrispondenza di un ampia fascia centrale del territorio dell’Ambito mentre valori elevati, superiori ai 25 mg/lt si possono osservare lungo la fascia costiera del territorio, dove gli elevati valori di concentrazione che sono risultati potrebbero indicare anche in questo caso l’esistenza di fenomeni di interazione tra acque dolci ed acque marine.

Lungo il margine orientale del territorio indagato valori relativamente elevati della concentrazione sono stati ottenuti per un tratto limitato di territorio posto in prossimità della piana alluvionale deòl fiume Tevere. 

In generale, nel caso dell’anione Cloro, risulta rispettato il principio del processo di arricchimento delle acque sotterranee durante il loro defluire ed anche in questo caso il processo risulta più evidente lungo il lato occidentale del territorio A.T.O. 1 Lazio Nord VT.

Il settore di territorio, posto nell’immediato intorno del monte Cimino e quello posto ad Est Nord – Est del lago di Bolsena, sono risultati essere tra quelli all’interno dei quali sono stati ottenuti i valori minimi della concentrazione.

SOLFATI

Nella sequenza di Chebatorev i solfati sono indicatori di uno stadio evolutivo avanzato.

All’interno del territorio in esame, sono risultati valori di concentrazione dei solfati compresi tra un minimo di 0.9 mg/lt ed un massimo di 300 mg/lt circa.

I valori più bassi, inferiori ai 15 mg/lt, si riscontrano all’interno di un’ampia area immediatamente circostante gli apparati vulcanici Vicano e Cimino ed immediatamente ad est del lago di Bolsena, mentre i valori più alti, superiori ai 50 mg/lt, sono caratteristici del settore di costa e si riscontrano immediatamente ad Ovest della conca lacustre Vulsina ed in prossimità del Fiume Tevere.

Nell’insieme il processo di arricchimento delle acque sotterranee si realizza lungo i percorsi idraulici ed appare più evidente lungo il lato occidentale del territorio indagato, dove in prossimità della costa sono risultati valori decisamente più elevati di concentrazione.

Lungo il settore Sud - Est del lago di Vico, invece, la distribuzione dei valori ottenuti indica un processo di impoverimento.

Valori anomali ed elevati, inoltre, sono stati riscontrati anche in prossimità del fiume Tevere nelle vicinanze dell’abitato di Orte, dove è nota la presenza di acque solfuree.

15_FAMIGLIE DI ACQUE 

Attraverso l’analisi ed il confronto dei modelli di distribuzione dei valori di concentrazione dei principali gruppi di anioni e di cationi sono state individuate due famiglie principali di acque rispettivamente dette acque a bicarbonati di Ca e Mg ed acque a bicarbonati alcalini, costituenti due stadi distinti nel modello evolutivo di Chebatorev. Le prime si distinguono dalle seconde per un maggior contenuto dei cationi di calcio e magnesio a parità di contenuto dello ione idrocarbonico e sono decisamente le più diffuse e comuni all’interno dell’area delle indagini, mentre il secondo tipo di acque, più ricche in sodio, sono state individuate solo in alcuni settori, variamente distribuiti, di più limitata estensione.

In entrambi i casi, le loro principali caratteristiche chimiche indicano acque giovani il cui chimismo corrisponde a quello dei primi stadi evolutivi descritti nella sequenza di Chebatorev, ma  considerando la loro distribuzione, queste non sembrano costituire gli estremi di un seppur breve percorso evolutivo.

Le acque a bicarbonati alcalini, infatti, più evolute (maggior contenuto in sodio), sono ben rappresentate all’interno del distretto vulcanico Vicano, sia ad Est che ad Ovest del lago di Vico, nelle sue immediate vicinanze, e la loro distribuzione confrontata con il modello della circolazione idrica sotterranea non sembra compatibile con i processi di trasformazione ed arricchimento descritti nel modello evolutivo di Chebatorev. 

Considerando i criteri interpretativi di questo modello, infatti, per i quali sono da considerarsi sia gli aspetti topografici che idrogeologici ci si aspetterebbe di ritrovare delle acque nettamente più evolute ai margini del territorio esaminato . 

16_ELEMENTI CONTAMINANTI

La realizzazione dei modelli di distribuzione geografica nel territorio dell’intero Ambito Territoriale dei valori di concentrazione dei tre contaminanti e la loro successiva analisi hanno fornito delle informazioni che hanno permesso di evidenziare le dimensioni e la geometria delle aree interessate dai processi di contaminazione.

In particolare ha permesso di verificare se gli elevati valori della concentrazione fossero tipici e\o esclusivi del territorio di uno o più di uno dei tre distretti vulcanici all’interno dei quali ricade l’area delle indagini. 

Inoltre, il loro confronto ha permesso di evidenziare aree le cui risorse idriche sotterranee sono interessate da contaminazione derivante non soltanto da uno soltanto degli elementi nocivi considerati ma da più di uno di questi. 

ARSENICO

I valori di concentrazione dell’Arsenico sono compresi tra un minimo di 0,9 mcg/lt ed un massimo di 57 mcg/lt.

Valori superiori alla C.M.A., pari a 10 mcg/lt, si possono osservare all’interno di un’ampia fascia centrale del territorio dell’Ambito che si distende tra il distretto Sabatino a Sud ed il distretto Vulsino a Nord.

I valori più elevati di concentrazione, superiori ai 25 mg/lt, sembrano essere un elemento peculiare e caratteristico del solo distretto Vicano, dove inoltre vi si riscontrano i valori di concentrazione massimi che superano anche i 40 mg/lt.

L’analisi del modello di distribuzione evidenzia, in particolare, due settori rispettivamente posti ad Est e ad Ovest del lago di Vico, all’interno dei quali le concentrazioni raggiungono valori compresi tra i 35 mg/lt ed i 57 mcg/lt ed evidenzia, inoltre ,che all’interno dell’intero A.T.O. 1 Lazio Nord VT, la fascia costiera,  comprendente i territori comunali di Montalto di Castro e Tarquinia, non risulta particolarmente soggetta a problematiche connesse a fenomeni di contaminazione da Arsenico, sussiste piuttosto una situazione al limite della criticità.

FLUORO

I valori di concentrazione del Fluoro sono compresi tra un minimo di 0.001 mg/lt ed un massimo di 5 mg/lt.

I casi in cui i valori di concentrazione superano quello della C.M.A., pari a 1,5 ,mg/lt. sembrano essere posti all’interno di quelle porzioni del territorio dell’Ambito che ricadono nei soli distretti Vulsino e Sabatino.

Nel primo caso il fenomeno è localizzato in vari settori variamente distribuiti all’interno del distretto tra i quali quello posto a Sud del lago di Bolsena risulta essere il più ampio, mentre, all’interno della porzione del distretto Sabatino rappresentata, valori di concentrazione del Fluoro sono stati riscontrati all’interno di una fascia di territorio compresa tra la valle di Baccano, da dove si origina, ed il comune di Civita Castellana.

VANADIO

I valori di concentrazione del Vanadio sono compresi tra un minimo di 0.9 mg/lt ed un massimo di 75 mg/lt.

Valori di concentrazione del Vanadio che superano quello della C.M.A., fissato a 50 mcg/lt, sono stati riscontrati esclusivamente in alcuni punti di prelievo posti lungo il settore Est del lago di Bolsena e in un punto di prelievo posto all’interno del settore meridionale dell’area indagata.

Valori che superano i 40 mg/lt sono stati invece definiti per un’ampia porzione di territorio posta lungo il settore dell’Ambito Territoriale Ottimale che ricade all’interno del distretto vulcanico Vulsino, immediatamente ad Est della conca lacustre e, in minor misura, lungo il settore meridionale, all’interno del distretto vulcanico Sabatino. 

Valori relativamente elevati della concentrazione del Vanadio nelle risorse idriche sembrano, quindi, essere, come nel caso del Fluoro, una caratteristica tipica dei settori di territorio dell’A.T.O. 1 Lazio Nord VT ricadenti nei soli distretti vulcanici Vulsino e Sabatino.

ARSENICO E DISTRETTI VULCANICI

FLUORO E DISTRETTI VULCANICI

VANADIO E DISTRETTI VULCANICI

17_PRINCIPALI DOCUMENTI DI SINTESI

I principali documenti di sintesi realizzati sono:

- Carta della distribuzione dei valori di concentrazione del Arsenico

- Carta della distribuzione dei valori di concentrazione del Fluoro

- Carta della distribuzione dei valori di concentrazione del Vanadio

I documenti di sintesi, prodotti e presentati in vari formati, sono stati realizzati con lo scopo di rappresentare su di un’unica carta l’insieme degli elementi utili a descrivere nella maniera più esaustiva e completa possibile il tema affrontato e con lo scopo, inoltre, di evidenziare tutti quei fattori che possono essere di ausilio nel definire delle ipotesi sulle cause dei processi di contaminazione, sulla localizzazione delle aree sorgenti di questi e sui possibili meccanismi di diffusione dei contaminanti.

I criteri attraverso i quali sono stati selezionati gli elementi da rappresentare sono stati estratti prevalentemente dalla bibliografia.

In merito alle cause dei processi di contaminazione da Arsenico, infatti, nel presente lavoro è stato adottato un modello teorico di riferimento che pone attenzione oltre all’assetto idrogeologico anche all’assetto strutturale dell’area indagata.

In particolare, in questo modello viene messo in risalto l’importante ruolo che l’insieme dei lineamenti strutturali rivestono nei processi di scambio che si realizzano tra il serbatoio geotermico profondo e gli acquiferi superficiali, in grado di condizionare direttamente o indirettamente il chimismo delle acque di questi ultimi. 

Estendendo il modello dei processi di scambio causato da fenomeni di risalita lungo discontinuità anche ai casi di contaminazione da Fluoro e di Vanadio, in ognuno dei tre documenti sintesi realizzati vengono riportati l’insieme dei lineamenti strutturali estratti dallo studio dei dati disponibili.

Inoltre, vengono riportati in carta l’insieme dei litotipi (elementi geologici) i cui meccanismi di formazione e messa in posto costituiscono una testimonianza diretta o indiretta della presenza di ulteriori discontinuità che, anche a causa delle dimensioni, non sono evidenziate dai modelli strutturali dell’area già noti in letteratura.

Ad esempio, visti i meccanismi di messa in posto, vengono riportati in carta litotipi quali le lave ed i travertini, i quali, questi ultimi, costituiscono una possibile testimonianza di attività tardo magmatica di tipo idrotermale che si compie o si è compiuta in corrispondenza di fratture.

Come conseguenza diretta, un ulteriore dato riportato nella cartografia di sintesi è rappresentato dall’insieme delle sorgenti idrotermali presenti nell’area e note in letteratura.

Nella cartografia di sintesi sono stati riportati, inoltre, la superficie piezometrica, descritta attraverso le isopieze, e le principali direzioni di deflusso delle acque sotterranee.

L’importanza di queste ultime sta nel fatto che i fenomeni di contaminazione, intesi prevalentemente come superamento dei valori della C.M.A., in determinati casi possono essere in parte spiegati anche come il risultato di un processo di diffusione (dispersione) dei contaminanti naturali che si concretizza per miscelamento tra volumi d’acqua contaminata, provenienti da un’ipotetica area sorgente di contaminazione, ed acque di settori non contaminati dell’acquifero. 

CARTA DELLA DISTRIBUZIONE DEI VALORI DI CONCENTRAZIONE DELL’ARSENICO

I fenomeni di contaminazione delle acque di falda prodotti dall’elemento Arsenico interessano porzioni di territorio ricadenti nei tre distretti vulcanici, anche se con magnitudo diverse.

Dall’esame del modello rappresentativo della distribuzione dei valori di concentrazione risulta che l’insieme delle problematiche legate alla presenza di questo elemento sembrano interessare prevalentemente il distretto vulcanico Vicano e, in particolare, sembrano presentarsi in prossimità del lago di Vico, sia ad Est che ad Ovest dello stesso.

In questa porzione del territorio indagato è risultato, infatti, che i valori di concentrazione superano abbondantemente i 10 mcg/lt, raggiungendo anche i 40 mcg/lt, e in corrispondenza delle aree in cui si riscontrano i valori di concentrazione maggiore si nota frequentemente la presenza delle acque appartenenti alla famiglia a bicarbonati alcalini della sequenza di Chebatorev.

Costituiscono, inoltre, un dato costante di questa porzione di territorio del distretto vulcanico Vicano anche la presenza certa e\o presunta di lineamenti strutturali, la presenza di lave e di sorgenti idrotermali nelle vicinanze o in diretta corrispondenza di queste aree.

Pertanto, coerentemente con i principi teorici di base e nel caso specifico del Arsenico, nelle aree in cui si riscontrano i massimi valori di concentrazione dell’elemento, si nota frequentemente la presenza di un insieme di elementi geologici, strutturali ed idrogeologici che indicano la possibile presenza, o in profondità o direttamente in superficie, di un processo di disturbo dell’acquifero.

Il modello generale della circolazione idrica sotterranea descrive un deflusso delle acque di falda divergente dal bacino lacustre e diretto verso Nord – Ovest, lungo il versante occidentale dei rilievi vulcanici, e, prevalentemente, verso Sud – Est lungo il versante orientale e durante il deflusso verso valle, le acque di falda sono soggette ad un processo di impoverimento dei contenuti di Arsenico.

CARTA DELLA DISTRIBUZIONE DEI VALORI DI CONCENTRAZIONE DEL FLUORO

Nel caso del Fluoro si possono effettuare delle prime considerazioni abbastanza simili a quelle effettuate per il per il Vanadio.

Infatti anche in questo caso il problema sembra legato prevalentemente al distretto vulcanico di appartenenza ed i distretti vulcanici Sabatino e Vulsino risultano essere quelli maggiormente interessati da problematiche connesse con i fenomeni di contaminazione da Fluoro.

Costituisce, in parte, un eccezione a tale modello il settore più meridionale del distretto vulcanico Vicano, in prossimità del distretto Sabatino, all’interno del quale si riscontrano valori di concentrazione del Fluoro superiori alla C.M.A..

Il confronto con lo schema della circolazione idrica sotterranea mette in evidenza che il processo di dispersione (o diffusione) sembra realizzarsi lungo una fascia di territorio posta a Nord – Est della valle di Baccano dove, all’interno del distretto Sabatino, sono stati ottenuti i valori di picco della concentrazione, mentre all’interno del distretto Vulsino tale modello sembra applicabile lungo il margine Est del lago di Bolsena e in corrispondenza dell’area comunale di Farnese, a Nord – Ovest del bacino lacustre.

Anche nel caso del Fluoro, inoltre, risulta un processo generale di riduzione dei valori di concentrazione che si realizza durante il deflusso delle acque sotterranee verso valle e verso l’area costiera.

CARTA DELLA DISTRIBUZIONE DEI VALORI DI CONCENTRAZIONE DEL VANADIO

I fenomeni di contaminazione dovuti al Vanadio, anche se più modesti e meno problematici di quelli dovuti all’Arsenico, sono localizzati in prossimità del principale apparato vulcanico Vulsino lungo il settore Est – Sud_Est del lago di Bolsena.

Nel caso del Vanadio, il problema degli elevati valori di concentrazione sembra essere legato al distretto vulcanico di appartenenza.

Infatti, il modello della distribuzione dei valori, relativo all’intero A.T.O. 1 Lazio Nord VT, mette in evidenza come all’interno del distretto vulcanico Vicano non si riscontra un’eccessiva presenza del Vanadio mentre i distretti vulcanici Vulsino e Sabatino presentano, nell’insieme, valori medi di concentrazione più elevati.

Il confronto con lo schema della circolazione idrica sotterranea mette in evidenza che il processo di dispersione (o diffusione) sembra realizzarsi lungo una fascia di territorio posta a Nord – Est della valle di Baccano dove, all’interno del distretto Sabatino, sono stati ottenuti i valori di picco della concentrazione.

 Anche nel caso del Vanadio, inoltre, risulta un processo generale di riduzione dei valori di concentrazione che si realizza durante il deflusso delle acque sotterranee verso valle e verso l’area costiera, ad eccezione dell’area comprendente il monte Cimino, dove si riscontrano bassi valori della concentrazione.

18_CONCLUSIONI

Le risorse idriche sotterranee dell’ambito indagato sono costituite prevalentemente da acque bicarbonatiche, appartenenti alle famiglia delle acque a bicarbonati di Calcio e Magnesio della sequenza di Chebatorev e sono costituite prevalentemente da acque dolci, fredde e medio minerali, con valori prevalenti del pH compresi tra 6,5 ed 8,5, con prevalenza di quelli inferiori a 7.

Nell’insieme i valori indicativi del residuo fisso, determinati tramite un approccio indiretto, indicano acque oligominerali.

La distribuzione dei valori di concentrazione dei principali gruppi di anioni e di cationi considerati nella sequenza di Chebatorev indica che le acque sono soggette ad un processo evolutivo in fieri, ma comunque ai primi stadi.

Il processo di trasformazione del loro chimismo si realizza prevalentemente attraverso processi di arricchimento delle acque di falda del contenuto dei principali gruppi di cationi e di anioni considerati.

Costituisce l’unica eccezione lo ione Potassio i cui valori di concentrazione risultano ridursi lungo i percorsi idraulici.

I processi di arricchimento si realizzano secondo uno schema non simmetrico e risultano più evidenti lungo il lato occidentale del territorio dell’A.T.O. 1 Lazio Nord VT, dove si sovrappone in maniera semplice allo schema generale della circolazione idrica sotterranea, mentre lungo il lato orientale l’assetto strutturale crea una situazione più complessa.

Costituiscono casi particolari le acque di falda ricadenti lungo il settore occidentale del bacino lacustre Vulsino (Valentano e dintorni) che defluiscono verso il lago di Bolsena, dove potrebbero interagire con le sue acque, e le acque di falda ricadenti lungo la porzione di territorio posta lungo la piana alluvionale del fiume Tevere, in prossimità dell’abitato di Orte, dove la presenza di sorgenti idrotermali indicherebbero anche in questo caso processi di interazione tra acque di diverso origine.

In generale, questi casi particolari, possono essere spiegati considerando anche i principali aspetti geologici, strutturali ed idrogeochimici locali.

Il confronto della maggior parte dei modelli di distribuzione dei valori di concentrazione dei gruppi di anioni e cationi considerati con il modello della distribuzione dei valori della conducibilità elettrica e con i modelli idrogeologici di riferimento indica che l’ampia porzione di territorio immediatamente circostante i rilievi vulcanici cimini può essere considerata come la principale area di ricarica della falda di base ed indica, inoltre, che nell’insieme il sistema idrogeologico è caratterizzato da circuiti relativamente brevi e tempi di residenza delle acque modesti che riducono i processi di scambio tra i serbatoi naturali e le acque.

In molti casi l’elevata rapidità di spostamento delle acque può essere dovuta ad un elevato grado di fatturazione della componente rocciosa dei serbatoi.

Lo stato di contaminazione generale delle risorse idriche è stato valutato prendendo come riferimento i valori della C.M.A , definiti nel Dlgs n.31 del 2001,dei tre principali elementi contaminanti considerati, che sono Arsenico, Fluoro e Vanadio, e risulta indotto, anche se in proporzioni diverse, da tutti e tre gli elementi considerati.

Nel caso dell’Arsenico, sono risultati valori di concentrazione naturale superiori ai valori previsti dalla C.M.A. all’interno del 70% dell’area indagata, sono risultati valori di concentrazione naturale del Fluoro superiori alla C.M.A. all’interno del 15% del territorio indagato, mentre valori di concentrazione dell’elemento Vanadio superiori alla C.M.A. sono risultati all’interno di settori di più limitata estensione che nell’insieme costituiscono meno del  2% dell’area delle indagini.

I fenomeni di contaminazione causati dal solo Arsenico (concentrazione > C.M.A.) interessano le risorse idriche di circa 50 dei comuni costituenti l’A.T.O. 1 Lazio Nord VT, quelli causati dal solo Fluoro interessano le risorse di 26 comuni mentre le acque sotterranee di solo 3 comuni sono interessate dai fenomeni di contaminazione prodotti dalla presenza del solo Vanadio.

Il confronto tra i modelli di distribuzione dei valori di concentrazione degli elementi ha messo in evidenza, inoltre, che all’interno dell’area indagata esistono anche porzioni di territorio all’interno delle quali le risorse idriche sono interessate da fenomeni di contaminazione derivanti da tutti e tre gli elementi contaminanti considerati o da due di loro.

Il territorio comunale della città di Montefiascone è risultato essere l’unico, tra quelli costituenti l’Ambito, soggetto a fenomeni di contaminazione prodotti dalla presenza di tutti e 3 gli elementi nelle sue risorse idriche sotterranee, mentre valori di concentrazione sia del Fluoro che del Arsenico, superiori alle rispettive C.M.A., sono risultati nelle risorse idriche di 20 comuni.

Sono interessate da fenomeni di contaminazione, prodotti da questi due elementi, le acque di falda ricadenti nella porzione di territorio posta ad Est Nord – Est del lago di Bracciano, compresa tra questo ed il territorio comunale di Civita Castellana, ed altri settori di territorio posti all’interno del distretto Vulsino. Tra questi ultimi è compreso l’intero territorio comunale di Farnese posto lungo l’estremo settentrionale dell’area delle indagini.

L’analisi dei modelli generali della distribuzione dei valori di concentrazione dei contaminanti considerati e la relativa cartografia di sintesi ha evidenziato che le variazioni dei valori di concentrazione di questi elementi non sempre sono da mettere in relazione con il modello evolutivo delle acque sopradescritto ma possono essere dovuti anche a processi di mescolamento tra acque a diverso grado di contaminazione venute a contatto, in seguito a dei processi di trasporto e di dispersione.

All’interno dell’area delle indagini, infatti, e per ognuno dei tre contaminanti naturali sono state individuate diverse aree critiche, dalle quali, seguendo lo schema della circolazione sotterranea delle acque i valori di concentrazione tendono a ridursi, sino ad azzerarsi.

In generale è risultato che il sistema idrogeologico dell’area vulcanica del territorio dell’A.T.O. 1 Lazio Nord VT non può essere considerato un sistema indisturbato in cui le acque di falda in movimento evolvono, attraverso una continua variazione del loro chimismo, seguendo linearmente la sequenza di Chebatorev ma sono frequenti processi di disturbo che si manifestano, sia in superficie che in profondità, in aree individuabili al suo interno.

Questi processi di disturbo  producono come effetti, sia diretti che indiretti, evidenti variazioni del chimismo delle acque di falda.

In corrispondenza di queste aree ed in particolare di quelle più importanti, spesso sono evidenti elementi geologici, strutturali ed idrogeologici che possono essere considerati indicatori di questi fenomeni di disturbo e in corrispondenza di queste aree, inoltre, è risultato spesso che le acque presentavano elevati valori di concentrazione di uno o di due degli elementi contaminanti considerati.

Da queste aree, le acque di falda contaminate in movimento lungo i percorsi, descritti attraverso le direzioni di deflusso, vengono a contatto con altre acque indisturbate o provenienti da altre aree sorgenti di contaminazione e miscelandosi danno origine ad una elevato numero di possibili scenari.

Il gradiente orizzontale che esprime l’andamento delle variazioni dei valori di concentrazione risulta spesso compatibile e confrontabile con le direzioni di deflusso. 

Il fenomeno esteso di contaminazione, inteso come superamento dei valori della C.M.A., in questo contesto può quindi essere spiegato anche attraverso i processi di diffusione e di miscelamento. 

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RISULTATI DELLE ANALISI DELL'ISTITUTO SUPERIORE DELLA SANITA' 

ANNI 2007/2008