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PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.1 di 30 LA VULNERABILITA' DA NITRATI DELLA PIANURA COSTIERA: R RIISSU UL LT TA AN NZ ZE ED DE EL LL LO O SST TU UD DIIO O N NE EII C CO OM MU UN NII D DII R RO OSSIIG GN NA AN NO OM MA AR RIIT TT TIIM MO O C CE EC CIIN NA AE E C CA ASST TA AG GN NE ET TO OC CA AR RD DU UC CC CII In allegato al presente documento: ! ARSIA, senza data - Studio degli apporti azotati derivanti da attività agricola che danno luogo a lisciviazione nel territorio di Vada – San Pietro in Palazzi. ! ASA, dicembre 2002 – Studio idrogeologico con utilizzo di modelli numerici di simulazione per la definizione dei meccanismi di arricchimento in nitrati delle acque sotterranee nell’area compresa tra gli stradoni del Lupo, del Tripesce, la SS n.206, Vada e San Pietro in Palazzi. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.2 di 30 1. PREMESSA Il presente documento tecnico sintetizza le analisi del gruppo tecnico di lavoro coordinato dal Settore 10 “Difesa del suolo” della Provincia di Livorno ed istituito durante la riunione del 13 dicembre 2001. Il gruppo di lavoro è composto da rappresentanti de: - Regione Toscana (URTT di Livorno, Area “Tutela delle acque interne e costiere”); Provincia di Livorno (Settori 10 “Difesa del suolo”, 3 “Ambiente”, 6 “Pianificazione del territorio” e 8 “Agricoltura”); ASA Azienda Servizi Ambientali s.p.a. di Livorno; ARPAT - Dipartimenti di Livorno e Firenze; ARSIA – Sezione di Cecina; AUSL n.6 Bassa Val di Cecina “Unità funzionale igiene e sanità pubblica”; ATO 5 Toscana Costa; EALP Agenzia Energetica della Provincia di Livorno; Comune di Rosignano Marittimo; Comune di Cecina “Ufficio Ambiente”; Comune di Bibbona; Comune di Castagneto Carducci “Servizio Ambiente e Aree verdi”. Molti pozzi che servono la rete idropotabile nella zona compresa fra Vada e Castagneto Carducci forniscono un’acqua che contiene concentrazioni di nitrati ormai vicina o anche superiore al limite di potabilità. Questo tipo di inquinamento, di origine prettamente antropica, rende di difficile utilizzazione l’acqua di pozzi da sempre usati a scopo idropotabile. L’ASA, gestore del Servizio Idrico Integrato nella zona di interesse, grazie all’uso razionale dei pozzi, all’utilizzo di sistemi di miscelazione idonei ed all’installazione di un impianto ad osmosi inversa, è riuscita fino ad ora a garantire livelli accettabili di nitrati in rete. Purtroppo il progressivo peggioramento dello stato delle falde può mettere seriamente a rischio l’approvvigionamento idrico per i prossimi anni. Alla luce della grave situazione delineatasi, il gruppo di lavoro ha avuto l'incarico di raggiungere i seguenti obiettivi: ♦ definizione delle aree di salvaguardia (art. 21 del D. Lgs. 152/99 e succ. mod.); ♦ individuazione delle aree vulnerabili da nitrati di origine agricola (D. Lgs. 152/99 e succ. mod.); ♦ applicazione di specifiche direttive per l’uso corretto del suolo (es. sistema di raccolta dei reflui, di concimazione e di spandimento…); ♦ identificazione delle azioni e degli interventi necessari per: ! recuperare gli effetti negativi causati dai prelievi in essere; ! garantire il ripristino ed il mantenimento di condizioni di equilibrio della risorsa idrica. Risulta necessario classificare e studiare questa forma di inquinamento con lo scopo di mettere in atto tutti gli interventi necessari al risanamento e/o al contenimento del fenomeno come prescritto anche nel D.Lgs 152/99 e s.m.i. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.3 di 30 Uno sviluppo territoriale sostenibile è infatti possibile solo nel rispetto delle normative in campo ambientale perseguendo gli obbiettivi di risanamento e riequilibrio indicati anche nel D.Lgs n.152/99 e nel R.D. 1775/33. Il miglioramento della qualità di quest’acqua e la sua disponibilità nel tempo e nello spazio, è quindi a tutti gli effetti un recupero di risorse altrimenti inutilizzabili. I risultati dello studio permetteranno, attraverso la conoscenza acquisita dello stato della falda (tipologia, vulnerabilità, grado di sfruttamento …) e dell'attività antropica che si svolge in superficie (censimento scarichi, analisi dell’attività agricola e di allevamento) di stabilire i possibili interventi che dovranno essere applicati in modo mirato. 2. DATI CONOSCITIVI DI BASE 2.1 LA TOSSICITA’ DEI NITRATI I nitrati rappresentano la forma solubile più ossidata dell’azoto. I nitrati nell’uomo e negli organismi superiori determinano un doppio meccanismo di tossicità: la metaemoglobinemia, per cui i globuli rossi perdono la capacità di trasportare l’ossigeno ai tessuti con conseguenze gravissime anche a carico del sistema nervoso, e la formazione di nitrosammine che causano danni epatici e costituiscono una delle classi più pericolose di cancerogeni. La capacità negli organismi adulti di sviluppare questa tossicità è fortunatamente abbastanza limitata: il maggior pericolo sussiste per quegli individui il cui patrimonio enzimatico a causa della giovane età (neonati, bambini sotto i tre anni) o di malattie debilitanti risulta immaturo o compromesso. Dai dati di letteratura sugli studi di tossicità ambientale risulta che l’assunzione media giornaliera di nitrati per persona è 75 mg. In aree con acque ad alto contenuto di nitrati tale valore arriva fino a 160 mg/die. Nel 1977 la U.S. Environmental Protection Agency ha stabilito un livello massimo di contaminazione da nitrati nell’acqua potabile pari a 10,2 mg/l sotto forma di NO3−. In Italia la normativa (DPR 236/88 e L31/2001) prevede un valore limite di 50 ppm nell’acqua distribuita a scopo idropotabile, valore non derogabile. 2.2 LE ORIGINI DELL’INQUINAMENTO DA NITRATI L’origine dell’inquinamento da nitrati deve essere ricercato nell’attività antropica: in alcune delle situazioni più gravi il tenore elevato di azoto nel terreno e nelle acque superficiali è tale da causare l’inquinamento delle falde profonde, cioè di quelle riserve di acqua a cui si attinge normalmente per l’uso idropotabile. Interessante è la correlazione abbastanza macroscopica fra il fenomeno e la conformazione del territorio interessato: i nitrati si trovano prevalentemente nelle falde che raccolgono l’acqua da terreni pianeggianti o basso collinari dove l’attività antropica concorre all’accumulo di sostanze azotate. Le attività che determinano il maggiore apporto di azoto all’ambiente sono di seguito descritte: - la produzione agricola intensiva, in special modo quando si tratta di colture tipo granturco, colture a filari ed ortaggi; LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.4 di 30 - la produzione dei rifiuti azotati derivanti dagli allevamenti (bestiame e pollame), dove anche uno stoccaggio non conforme di liquami può creare impatti ambientali di notevole entità; - il trattamento e la produzione di liquami urbani non deve poi essere trascurato: nelle zone rurali non esiste in genere sistema fognario ed il liquame civile prodotto segue il destino della subirrigazione. Si deve a questo punto ricordare che per 100 cl di feci 30 cl derivano da ammoniaca libera; - l’industria: in generale la produzione di coloranti ed insaccati è sicuramente la più pericolosa in quanto l’azoto è uno degli elementi più presenti nelle linee di produzione, ma tutte le attività produttive che determinano uno scarico di azoto possono concorrere al fenomeno. 3. I CRITERI DI IMPOSTAZIONE DELLO STUDIO Esistono opinioni contrastanti sull’origine del fenomeno dei nitrati nelle falde della pianura costiera. I primi segnali della presenza dei nitrati risalgono al 1992. La complessità delle attività e la distribuzione dei punti di approvvigionamento su un terreno molto esteso non permettono però una facile interpretazione dei dati. Alla luce dei dati storici, il gruppo di lavoro si è prefisso quindi di stabilire un protocollo di indagine in grado di definire, per ogni specifica situazione, sia i fattori di maggior rischio che gli elementi indicatori di un inquinamento in atto. Ciò permetterebbe, in una fase successiva, di individuare con precisione e maggior rapidità le aree vulnerabili anche in altre zone interessate dal fenomeno, la cui tutela potrà garantire una protezione efficiente delle falde stesse. Nelle zone di interesse, quelle più colpite dal fenomeno, cioè l'area fra il Fiume Fine ed il Cecina e la zona a nord e ad est dell'abitato di Donoratico, si è seguito il seguente criterio di studio: 1. Raccolta dei dati relativi ai potenziali fattori inquinanti secondo il seguente criterio: - aspetto agronomico: valutazione dell’impatto dell’attività agricola e dell’allevamento nel territorio interessato (compresa l’attività di fertirrigazione e spandimento dei liquami); - aspetto idrogeologico: individuazione di una rete di monitoraggio sui pozzi pubblici e privati, valutazione dello stato quantitativo e qualitativo delle falde, dinamica della ricarica, livello di protezione, analisi della diffusione dei nitrati nei diversi tipi di terreno; - aspetto urbanistico: studio delle modalità di smaltimento dei reflui dei nuclei abitativi (nessuna delle zone coinvolte dal fenomeno è dotata di rete fognaria) con relativo censimento, studio delle condizioni dei pozzi privati che insistono nella stessa area. 2.Elaborazione di modelli di correlazione fra le diverse attività antropiche e le caratteristiche idrogeologiche delle falde. Poter realizzare modelli di inquinamento per le zone individuate è risultato fondamentale per definire gli interventi di emergenza già messi in atto. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.5 di 30 4. LO STUDIO Dal 1998L’ASA ha impostato una rete di monitoraggio e effettua l’analisi quali-quantitativa delle falde della pianura costiera nei comuni di Cecina, Rosignano M.mo e Castagneto C.cci con due campagne, una nel periodo di magra ed una in quello di morbida. Dal 2000 l’ARPAT ha affiancato l'ASA nella rilevazione dei dati rilevando riscontrando che anche presso l’abitato di Bibbona e San Vincenzo i valori dei nitrati nelle falde idropotabili sono in aumento progressivo. Nel 2000, grazie al coordinamento della Provincia di Livorno, è stato possibile riunire allo stesso tavolo tutti gli enti competenti in materia di uso e tutela delle risorse idriche ed in grado di contribuire alla ricerca. Le cause della presenza di nitrati nella pianura costiera possono essere riassunte in: 1. concimazione organica; 2. concimazione con prodotti sintetici a base di azoto; 3. scarichi di civili abitazioni; 4. scarichi di allevamenti. Lo scarso livello di copertura delle falde e di protezione dei pozzi determina conseguentemente di fenomeni inquinanti. Al fine di redigere un protocollo di indagine, è stata individuata un’area ristretta dove fosse possibile, in tempi relativamente brevi, elaborare un modello di interazione fra le diverse attività antropiche e lo stato delle falde. Tale area, una fra le più critiche, comprende la maggior parte dei punti di approvvigionamento del pubblico acquedotto ed è collocata fra Vada e Cecina, delimitata a nord dallo stradone del Lupo, ad ovest dalla statale 206, ad est dalla statale 1 ed a sud dal campo pozzi di San Pietro in Palazzi. Lo studio di questa area ha avuto come obiettivo quello di effettuare il censimento degli scarichi (ad opera dei Comune di Cecina e Rosignano M.mo), delle attività agricole e di allevamento (con la collaborazione dell’ARSIA) e di approntare un modello di permeazione dei nitrati nel terreno (per cui è stato dato incarico all’ARPAT). 4.1 SINGOLI CONTRIBUTI 4.1.1 CONTRIBUTO ASA Da due anni l’ASA effettua un controllo mensile sul livello di nitrati nei pozzi dell’acquedotto nelle zone di Vada-San Pietro in Palazzi e da cinque anni l’analisi biennale completa di tutti i pozzi di gestiti e di alcuni privati. L’Azienda ha inoltre realizzato alcune carte di uso del suolo in modo che fosse possibile sovrapporre le aree più colpite con le attività sovrastanti. Di seguito si riportano schematicamente le informazioni ad oggi raccolte: " i dati indicano un costante e lento incremento dei nitrati a Vada, San Pietro in Palazzi Cecina e Castagneto C.cci; LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.6 di 30 MEDIE ANNUE PER CAMPI POZZO 60 50 40 1997 1998 30 1999 2000 2001 20 10 0 VADA SA PIETRO PALAZZI CECINA CASTAGNETO " il livello medio dei nitrati nei pozzi dell’acquedotto fra Cecina e Vada è compreso fra 45 e 52 ppm, mentre a Cecina e Castagneto tali valori sono compresi mediamente fra 25 e 35 ppm; " esistono delle fluttuazioni di nitrati nei pozzi ASA durante l’anno; tali fluttuazioni variano mediamente fra 0 e 5 ppm ; " il livello di nitrati nei pozzi ad uso privato raggiunge, in alcuni casi, valori di superiori a 200 ppm; " i dati medi annui per campo pozzi indicano comunque un incremento costante di circa 1-2 ppm di nitrati all'anno; " nessuno dei pozzi posti in aree urbane provviste di rete fognaria presenta inquinamento da nitrati; " i pozzi in studio presentano picchi di nitrati in periodi spesso non sovrapponibili. Ciò indica che il meccanismo di ricarica può variare anche fra pozzi adiacenti; " esiste una correlazione annuale fra la piovosità e la diminuzione dei nitrati nelle falde. Tale correlazione non è rilevabile su base mensile, poiché per alcuni pozzi un periodo di piovosità corrisponde ad un aumento di nitrati in falda (effetto dilavamento). Ciò fa supporre che: # l’aumento di livello delle falde determina una diluizione dei nitrati; # i tempi di ricarica delle falde costiere sono mediamente di un anno; # su base annua, l’effetto di diluizione prevale su quello di dilavamento; LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.7 di 30 " la costanza dei valori indica l’esistenza di un livello di saturazione da nitrati nel terreno: ne consegue che gli interventi di risanamento potrebbero avere un effetto a medio/lungo termine; " dalle rilevazioni analitiche, che saranno oggetto di approfondimento nei prossimi mesi, è risultato che lo studio delle facies chimiche dei pozzi potrebbe contribuire a chiarire tempi e modalità di ricarica: sembra possibile evidenziare quei pozzi per cui la ricarica è verticale e che quindi potrebbero risentire più efficacemente dell’applicazione delle misure di salvaguardia; " recentemente (luglio - settembre 2002) ASA, a seguito di ulteriori rilievi, ha raccolto le seguenti informazioni: # i valori di azoto sul sovrasuolo in alcune zone (Belvedere, la Cinquantina) adibite ad uso agricolo sono particolarmente elevati, superiori ai livelli di azoto necessari per le specifiche tipologie di colture. Questo in prossimità dei pozzi utilizzati dal pubblico acquedotto (talvolta anche entro i 10 m di rispetto assoluto); # in alcuni vivai è stato rilevato che insieme all’acqua di irrigazione giornalmente vengono fornite alle piante quantità variabili di concimi azotati. Suddividendo le aree coinvolte dal fenomeno in base ai rilievi effettuati, gli studi dell’ASA hanno portato alle seguenti conclusioni: AREA N.1 CAMPO POZZI DI VADA (SANTA ROSA, BELVEDERE) $ la falda del campo pozzi di Vada e Rosignano viene ricaricata dalla zona posta a nord est del campo pozzi. In corrispondenza di tale zona è stata rilevata la presenza di scarichi consistenti provenienti dall’area urbana del Malandrone. Qui, nonostante sia previsto nel piano urbanistico dell’area, non esiste alcun sistema di depurazione dei reflui. Lo scarico viene convogliato su suolo e si infiltra dopo un breve tratto (circa 500 m); $ nella stessa area si trova un grosso centro florovivaistico; $ fra l’area del Malandrone e lo stradone del Lupo (che delimita a nord il campo pozzi) sono stati analizzati alcuni pozzi privati; da una prima campagna eseguita nella zona fra il Malandrone e lo svincolo autostradale, i pozzi che prelevano dalle falde più superficiali risultano più inquinati (anche 100 ppm), mentre quelli più profondi hanno valori contenuti di nitrati (inferiori a 30ppm). Avvicinandosi allo stradone del Lupo questa stratificazione non risulta più distinguibile; $ in località Pacchione, a monte del Tripesce, è stato realizzato un piccolo impianto di depuratore da parte del Comune e l’ASA ha provveduto a migliorare le caratteristiche e la ricezione. In zona sono presenti comunque anche numerosi nuclei abitativi privi di collegamento alla rete fognaria; $ il pozzo posto più ad est (pozzo Tardì) è uno dei più inquinati con circa 80-100 ppm di nitrati. Rilevante è che l’acqua emunta da questo pozzo contenga anomale quantità di potassio che potrebbe derivare da un concime chimico di uso comune quale appunto il nitrato di potassio. AREA N.2 QUADRILATERO VALLESCAIA-LA CINQUANTINA (AD OVEST DELL’AURELIA ED A NORD DEL FIUME CECINA, FRA LA CINQUANTINA E TARDI’) $ il campo pozzi di San Pietro in Palazzi delimita ad est l’area. Qui il livello di nitrati risulta alto soprattutto a carico di quattro pozzi posti in corrispondenza di altrettanti insediamenti agricoli (oltre 100 ppm di nitrati); LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.8 di 30 $ l’area interessata dall’inquinamento subisce negli anni delle oscillazioni: si è potuto notare che maggiore è la piovosità durante l’anno e/o minore è l’emungimento dei pozzi Solvay collocati subito ad ovest del campo pozzi di San Pietro in Palazzi (soprattutto a carico del pozzo SO8a Solvay), più ridotta è l’estensione dell’area inquinata; $ si conferma la presenza di un vero e proprio fronte di inquinamento posto in posizione subparallelo alla costa (vedi studio IdroGeo anni 2001-2002); $ si può quindi supporre che per il campo pozzi di San Pietro in Palazzi la ricarica maggiore avvenga da monte, dove i nitrati sono meno presenti (Collemezzano), con un conseguente effetto diluizione. Quando tale ricarica è insufficiente (vuoi per scarsa piovosità o per eccessivo emungimento) si manifesta un richiamo di acqua dalla zona ad est dei pozzi di San Pietro, quella più inquinata. AREA N.3 CASTAGNETO CARDUCCI (FRA LE FERRUGINI E BELVEDERE E FRA DIAMBRA E L’ABITATO DI DONORATICO) $ la situazione di Castagneto gode di una condizione meno sfavorevole rispetto a Vada e Cecina: la falda che ricarica da monte ha una pressione particolarmente elevata e questo favorisce l’effetto diluizione; $ i punti maggiormente coinvolti dal fenomeno di inquinamento si trovano quasi tutti in corrispondenza di zone di intensa attività di scarichi (vedi Le Ferrugini) o di attività agricole (come alle spalle dell’abitato di Donoratico); $ i pozzi maggiormente inquinati non sono quelli del pubblico acquedotto; non va comunque trascurato che in alcuni pozzi ad uso privato i valori di nitrati superano 200 ppm; $ l’urbanizzazione della zona e la necessità di abbandonare i pozzi più vicini alla costa, hanno determinato la necessità di perforare nuovi pozzi. L’area individuata per il nuovo campo pozzi si trova fra Campi al Mare e Belvedere. Subito a nord ed a sud di tale area si trovano pozzi con un contenuto di nitrati superiore a 50 ppm.; $ esiste quindi il forte rischio che senza un risanamento dell’area sarà difficile reperire nuovi fonti di approvvigionamento idropotabile senza contare che a breve anche le attuali riserve idriche potrebbero compromettersi definitivamente, visto l'enorme sviluppo agricolo ed insediativo che la zona ha visto negli ultimi anni. 4.1.2 CONTRIBUTO ARSIA L’ARSIA, Azienda Regionale per lo Sviluppo e l’Innovazione Agricolo e Forestale, ha assunto l’incarico di eseguire uno studio finalizzato alla determinazione degli apporti azotati al suolo derivanti dallo svolgimento dell’attività agricola (sia di coltivazione che di allevamento) nel territorio compreso fra Vada e S.Pietro in Palazzi. Una volta delimitata l’area di indagine, circa 700 ha, la rilevazione dei dati aziendali utili allo svolgimento dello studio è stata eseguita attraverso un questionario. L’individuazione delle aziende presenti nell’area individuata, da sottoporre ad intervista, è stata condotta in collaborazione con le Organizzazioni Professionali degli agricoltori e con l’Amministrazione Comunale di Rosignano M.mo. Di seguito sono riassunte le conclusioni dello studio, riportato in allegato. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.9 di 30 4.1.2.1 Conclusioni studio ARSIA Lo studio condotto sulla zona ha primariamente evidenziato come il rilievo dell’attività agricola (sia essa di coltivazione che di allevamento) nell’area di Vada-Rosignano interessata dall’indagine sia al momento di modesta entità. Il tessuto agricolo è costituito da un cospicuo numero di aziende di piccole dimensioni, spesso part-time, condotte da proprietari pensionati o occupati in altre attività, mentre solo un numero ristretto è rappresentato da aziende professionali di adeguate superfici . Inoltre, in considerazione della particolare posizione dell’area in prossimità del mare, in molte delle aziende agricole visitate è in atto uno sviluppo delle attività di recezione turistica (agriturismo), che ha comportato la trasformazione degli edifici colonici in abitazioni residenziali ed un crescente disinteresse verso le attività di coltivazione. In generale quindi, indipendentemente dalla diversità strutturale delle aziende, è in atto una trasformazione evolutiva comune: in questo territorio si sta assistendo ad una estensivizzazione delle tecniche colturali, associato ad un minore impiego di manodopera rispetto al passato. Ne sono testimonianza due principali elementi: la notevole contrazione del numero di capi bovini allevati, che nell’area di indagine presumibilmente ammontava negli anni ottanta a circa un migliaio di unità, e la diffusione del frumento, che rappresenta la principale coltura del territorio. Il confronto tra i dati del V Censimento dell’agricoltura (2000) con quelli del Censimento precedente (1990) evidenziano nella provincia di Livorno una drastica riduzione (oltre il 50 %) del numero di capi bovini: in particolare tale diminuzione è ancor più rilevante proprio nei comuni di Rosignano (da 2007 a 492 capi, pari al 75 %) e di Cecina (da 375 a 110 capi, pari al 71%). L’evoluzione produttiva del territorio è stata indubbiamente indotta dalla crisi a livello globale del settore zootecnico e dall’andamento dei mercati agricoli, in particolare delle colture cerealicole e industriali; ma a livello locale un’ulteriore spinta all’estensivizzazione delle produzioni è stata prodotta dall’età avanzata di parte dei titolari delle aziende di minori dimensioni e in parte dalle scelte imprenditoriali delle aziende più vaste, che trovano più agevole una conduzione dell’azienda pressoché esclusivamente meccanizzata. Da un punto di vista strettamente produttivo, verificato che le colture primaverile estive non determinano lisciviazione, i risultati ottenuti attraverso l’impiego del modello matematico per la determinazione delle quantità di azoto lisciviate confermano in generale che gli input azotati immessi nel terreno dall’attività agricola corrispondono nella maggior parte delle situazioni produttive ad un basso impiego dei mezzi di fertilizzazione. Occorre considerare a questo proposito che il basso livello di remunerazione attuale del grano sul mercato induce i produttori ad un impiego ridotto di mezzi tecnici, al fine di contenere al massimo le spese di produzione; alcuni di questi hanno aderito alle misure del Reg. CEE 2078 per l’utilizzo di tecniche a basso input. Ciò spiega i bassi livelli di concimazione adottati dalla maggioranza delle aziende intervistate, con dosi minime di azoto, in molti casi al di sotto delle indicazioni fornite dal Codice di buona pratica agricola . Per quanto riguarda le colture primaverili-estive, la pratica dell’irrigazione trova in questa zona una modesta applicazione, circoscritta per lo più alle colture orticole, condotte solo in minima parte in serra; sulle altre colture la gestione dell’irrigazione assume un carattere prevalentemente di soccorso. I prelievi unitari corrispondono in media ai valori adottati in altre aree irrigue della regione. In alcuni casi sono state rilevate situazioni scarsamente efficienti, in corrispondenza di una distribuzione irrigua per scorrimento, ma di scarsa rilevanza territoriale, per la ridotta superficie interessata. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.10 di 30 Gli apporti azotati provenienti dalle attività di allevamento risultano di modesta entità, a fronte di un patrimonio zootecnico di scarsa consistenza; gli allevamenti ancora presenti nell’area risultano in fase di ulteriore ridimensionamento. E ‘ presumibile che la fotografia della situazione di 10 o 15 anni fa evidenziasse una situazione zootecnica decisamente diversa e numericamente più consistente . L’attuale carico di bestiame presente sul territorio indagato risulta estremamente ridotto per poter individuare al momento nell’attività di allevamento una fonte significativa di nitrati, anche nel caso di una gestione delle deiezioni non estremamente rigorosa: il numero di animali allevati nell’area è di gran lunga inferiore al numero di capi equivalente al quantitativo annuo massimo di effluente zootecnico consentito dalla L.152/99 per lo spargimento sul terreno, di cui si dovrà tenere conto nei programmi di azione per le zone vulnerabili da nitrati, corrispondente a 170 Kg/ha di azoto. Complessivamente, quindi, dalle rilevazioni eseguite nel corso del lavoro emerge a carico del settore agricolo un impatto delle attività di modesto rilievo per quanto riguarda l’inquinamento delle falde da nitrati. Il fatto che la quantità di azoto che può lisciviare dal terreno agrario stimata dallo studio risulti in media dell’ordine di grandezza di quella che potrebbe lisciviare dal terreno incolto deve far riflettere sul livello di vulnerabilità e sulle cause che hanno determinato lo squilibrio idrico che si registra in questi anni. Le indicazioni che scaturiscono da questa indagine dovranno essere integrate ai risultati elaborati dagli altri soggetti del gruppo di lavoro coinvolti nello studio, in particolare la componente geologica, il cui contributo potrà individuare le caratteristiche del territorio e definire le dimensioni e la dinamica di ricarica della falde, e ai dati sulle altre fonti di nitrato, per determinare se i quantitativi che affluiscono dal soprassuolo per effetto delle attività agricole possono risultare in qualche modo condizionanti nel determinare l’accumulo dei nitrati che si rileva nelle acque sottostanti. Non si esclude infatti che la tutela di questa area, che manifesta forti criticità idriche, possa trovare un supporto anche nel settore agricolo, attraverso l’adozione da parte di tutti gli agricoltori di tecniche colturali che consentano la salvaguardia delle risorse naturali. In una area così vulnerabile è comunque auspicabile una rigorosa applicazione delle norme regionali e nazionali esistenti che regolamentano lo scarico, lo stoccaggio e la distribuzione delle deiezioni provenienti da attività di allevamento. Allo stesso tempo sarebbe opportuna l’attivazione di iniziative di assistenza tecnica per una più capillare diffusione ed applicazione di tecniche di coltivazione a basso input (in particolare di fertilizzazione, di irrigazione e lotta fitopatologica), che risultino compatibili con le specificità dell’area, sostenute eventualmente da incentivi economici che premino la corretta esecuzione delle pratiche colturali Non si esclude infatti che l’area possa comunque trarre un beneficio ambientale dalla applicazione generalizzata di un disciplinare di produzione che, partendo dai contenuti del Codice di Buona Pratica Agricola (D.M. 19 aprile 1999), possa prevedere specifiche norme per la tutela delle falde. Si ritiene altresì auspicabile un intervento pluridisciplinare di controllo, che coinvolga tutte le attività socio-economiche che sussistono nell’area d’indagine, al fine di adottare soluzioni che permettano di limitare per ciascuno dei settori il potenziale grado d’inquinamento sulle falde. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.11 di 30 4.1.3 CONTRIBUTO AUSL Apporto di azoto dai reflui domestici Partendo dai dati di letteratura, risulta che la concimazione media di azoto nei liquami domestici sia mediamente di 12 g/giorno che corrispondono ad una concentrazione media nei reflui di 50 mg/l. Assumendo un consumo medio giornaliero di 300 l/ab ed un coefficiente di restituzione in fogna di 0,8, ne risulta un carico di azoto medio 12 g/die/abitante. In presenza di sistemi di pretrattamento dei reflui, questi valori possono essere contenuti (es. il trattamento Imhoff, in perfetta efficienza, riduce il carico di azoto mediamente del 15%). L’apporto giornaliero di azoto derivante da insediamenti civili nella piana di Vada, in base al numero di abitanti censiti (938 abitanti/utenti) oscilla quindi fra 11,256 Kg/die e 9,567 Kg/die di azoto. Ipotizzando che tutti gli scarichi vengano trattati con il sistema a fossa Imhoff, il valore medio potrebbe oscillare intorno a 9,567 Kg/giorno corrispondenti a 3.492 Kg/anno di azoto. L’apporto, fatte salve le dovute approssimazioni, risulterebbe pari al fabbisogno medio di NO3− necessari alla coltivazione, secondo quanto indicato dall’ARSIA, di circa 60 ha di terreno agricolo su 1.100 ha disponibili (minimo 27 ha). Da questa valutazione risulta che gli scarichi civili apportano circa 1/10 di azoto rispetto a quanto previsto, su base teorica, per gli apporti sul suolo dell’attività agricola. Se, come carico totale previsto, l’azoto proveniente dagli scarichi civili è inferiore come apporto, è anche vero che gli scarichi non sono distribuiti uniformemente e la posizione di alcuni di essi potrebbe risultare fortemente impattante in aree con una elevata permeabilità del sottosuolo (vedi scarico del Malandrone). In questa valutazione inoltre non è stata considerata la variazione nel numero della popolazione legata al periodo estivo. L’attuale normativa (Delibera del Comitato Interministeriale del 14 febbraio 1977) anche alla luce del Decreto Legislativo 152/99 e s. m. prevedono per gli scarichi che non recapitino in fognatura, le seguenti modalità di smaltimento: a) pozzi neri o fosse a tenuta: una sorta di vasca di contenimento in grado di accogliere i reflui domestici, che poi debbono essere trasferiti ad un impianto di trattamento attraverso una autocisterna o altro sistema. Tale tecnica è stata in passato utilizzata per raccolta delle deiezioni umane, ma abbandonata con l’avvento del sistema idraulico di smaltimento “cacciata”, in quanto i volumi che si creano con tale sistema comportano alte frequenze di ritiro tali da diventare inattuabili sia sul piano gestionale che economico; b) pretrattamento in fossa chiarificatrice (fossa Imhoff) e smaltimento nel primo strato del suolo mediante sistema di sub-irrigazione. Tale sistema è indubbiamente quello più adottato, anche se introdotto solo recentemente dalla normativa ed offre una serie di vantaggi. La Imhoff ha il vantaggio di permettere la decantazione dei solidi sedimentabili che si raccolgono nello scomparto inferiore della vasca, mentre i liquami chiarificati passano in un sistema di drenaggio dimensionato secondo il grado di permeabilità del terreno ed in funzione del numero degli abitanti serviti dall’impianto. Con tale vasca i solidi sedimentabili vengono trattenuti nello scomparto inferiore dove subiscono un processo di digestione anaerobica. Durante il processo di degradazione anaerobica si liberano gas maleodoranti: acido solfidrico, metano, e ammoniaca; LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.12 di 30 c) pretrattamento in fossa chiarificatrice (fossa Imhoff) e smaltimento in pozzi assorbenti. La tecnica prevede la realizzazione di due pozzi disperdenti-assorbenti di cui uno di riserva. Si tratta di costruire due pozzi cilindrici cavi provvisti di pareti perforate che stanno a contatto ad uno strato di materiale drenante. Per ovviare alla scarsa permeabilità dei terreni circostanti, si realizza un sistema drenante che si sviluppa al contrario del precedente in senso verticale con il rischio di interferire con la falda idrica freatica. E’ poco utilizzato per l’elevato costo di investimento e per il rischio di interferire con la falda freatica; d) pretrattamento in fossa Imhoff con percolazione nel terreno mediante sub-irrigazione con drenaggio. E’ un sistema che viene utilizzato in caso di terreni impermeabili. Consta di un sistema di smaltimento costituito da due condotte poste nella stessa trincea, di cui una sottostante drenate ed una soprastante disperdente. I reflui chiarificati dispersi dalla canalizzazione superiore vengono assorbiti dallo strato di materiale drenante opportunamente aerato a scopo depurativo e raccolti dalla rete drenante che li convoglia allo scarico. Tale sistema consente di attuare lo scarico di refluo trattato in un corpo recettore (corso d’acqua o fossi); e) pretrattamento in fossa Imhoff con fitodepurazione. L’impianto di fitodepurazione sfrutta il potere depurativo di determinati tipi di vegetazione ed è costituito sostanzialmente da uno o più letti assorbenti sul fondo dei quali scorre la tubazione disperdente che rilascia i reflui in prossimità dell’apparato radicale delle piante. Questo sistema può essere realizzato a ciclo chiuso, senza scarico. In quest’ultimo caso, il refluo in eccesso può essere raccolto e reimmesso in testa all’impianto. Altrimenti lo scarico di troppo pieno può essere smaltito per sub-irrigazione. Tale tecnica a differenza delle altre riduce o elimina nel caso si utilizzi un sistema a ciclo chiuso, l’impatto del refluo nell’ambiente. Lo scarico esaurisce il suo carico organico nell’ambito del sistema vegetazionale dei letti assorbenti. L’impianto, ai fini del contenimento dell’apporto dei nitrati, offre il vantaggio di sottrarre una quota di azoto minimo del 20-30% e di incamerarla nei fanghi (biomassa) che, se non smaltiti sul posto, possono produrre effettivamente una riduzione nell’apporto organico negli scarichi. Tale tecnica depurativa, tuttavia non si presta per lo smaltimento dei reflui provenienti da insediamenti di carattere familiare per la complessità della gestione. Il D.Lgs. 152/99 preferisce la fitodepurazione come tecnica depurativa anche per gli agglomerati urbani compresi tra 50 e 2000 abitanti equivalenti. Nella rassegna dei sistemi di smaltimento dei reflui domestici che non recapitano in fognatura, ve ne sono alcuni che si prestano a ridurre il carico organico ambientale e quindi di ridurre l’apporto di azoto; i più indicati a tale scopo risultano essere in via prioritaria: 1) la fitodepurazione a ciclo chiuso con pretrattamento in fossa Imhoff è sicuramente la tecnica che offre i maggiori vantaggi annullando definitivamente se ben gestiti il carico organico dei reflui civili. E’ un sistema che per la semplicità della manutenzione si presta per il trattamento dei reflui provenienti da insediamenti familiari; 2) la fitodepurazione con pretrattamento in fossa Imhoff con lo smaltimento del troppo pieno per sub-irrigazione. E’ un sistema che per la semplicità della manutenzione si presta per il LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.13 di 30 trattamento dei reflui provenienti da insediamenti familiari, anche se il D.Lgs. 152/99 lo prescrive anche per gli agglomerati urbani tra 50-2000 abitanti equivalenti; 3) pretrattamento in fossa Imhoff e successiva smaltimento per sub-irrigazione. L’impianto di depurazione ad ossidazione totale da utilizzare nei casi in cui la consistenza dell’insediamento consente di attuare una efficace gestione con personale di adeguata professionalità e quando lo scarico può essere immesso nella rete drenante principale (fossi, corsi d’acqua). 4.1.4 CONTRIBUTO COMUNE DI ROSIGNANO MARITTIMO Il censimento degli scarichi fuori fognatura nella piana di Vada, realizzato sulla base di sopralluoghi effettuati direttamente sul sito, ha l’obiettivo di raccogliere tutte le informazioni necessarie ad individuare l’incidenza di questi scarichi sull’inquinamento e definire possibili soluzioni ed interventi per ridurre l’inquinamento e razionalizzare i prelievi di acqua. Le prime indicazioni che si possono trarre su un totale di circa 800 abitanti equivalenti per 200 scarichi, sono le seguenti: 17.8% di scarichi autorizzati, 67.7% non autorizzati e 14% in via di verifica. Le tipologie di scarico sono di seguito riportate: $ fosse Imhoff 40.8%; $ biologici 29.6%; $ vasche a tenuta 13.8%; $ depuratori 8.6%; $ fitodepurazione 0.7%; $ altro 15.8%. Dovranno essere presi in considerazione con priorità gli scarichi che insistono sopra i pozzi idropotabili nella zona di Belvedere e Santa Rosa. La concentrazione dei nitrati probabilmente aumenta perché diminuisce l’acqua presente nelle falde come conseguenza della diminuzione delle piogge e dell’aumento dei consumi. Per quanto riguarda le indicazioni alternative per lo smaltimento dei reflui dovrà essere valutata la realizzabilità e gli aspetti economici legati a trattamenti quali la fitodepurazione e la costruzione di piccoli depuratori. 4.1.5 CONTRIBUTO COMUNE DI CECINA Il Comune di Cecina rende noto che la prima campagna di rilevamento degli scarichi non in fognatura, effettuata nel periodo compreso tra il 3 aprile 2002 e il 15 giugno 2002, e poi fra il 10 luglio ed il 22 Novembre 2002 ha consentito di censire nella zona di Collemezzano, San Pietro in Palazzi, La Cinquantina e località Paduletto. Come meglio illustrato nella relazione finale che accompagna il censimento, lo studio svolto fino a questo momento ha censito 256 scarichi che assorbono un carico pari a 1622 utenti. E’ doveroso precisare che spesso non c’è corrispondenza tra nucleo familiare e scarico, in quanto è frequente la presenza di più famiglie allacciate ad uno stesso sistema di smaltimento. Inoltre, nella zona vi sono anche alcuni complessi turistici ricettivi e produttivi, non riconducibili ai residenti. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.14 di 30 L’area in oggetto, corrisponde alla fascia costiera comunale, compresa tra il confine con il Comune di Rosignano M.mo, a nord e quello con il Comune di Bibbona, a sud; con la zona di Collemezzano, già censita, risulta che il monitoraggio ha coperto buona parte del territorio comunale non servito da pubblica fognatura, e comunque tutta la zona considerata critica. L’attività agricola, è stata in passato il settore trainante per tutto il territorio comunale, determinando lo sviluppo economico a cui stiamo assistendo. Ad oggi le aree agricole compresa quella oggetto del nostro lavoro, hanno assunto una forte inclinazione turistica. Il censimento ha rilevato questo fenomeno, verificando la presenza di nuove edificazioni, trasformazioni edilizie e recupero di importanti volumi rurali destinati a strutture ricettive e residenziali.. In particolare, si evidenzia la nascita di alcuni complessi turistico-ricettivi in via Vecchia Livornese e in via di Palazzeta, in località La Cinquantina. Il censimento Il censimento degli scarichi non in fognatura oltre a determinate la distribuzione qualitativa e quantitativa degli stessi nel territorio esaminato, fornisce indicazioni sul carico dei liquami domestici che, preventivamente depurati o meno, vanno a recapitare nei corsi d’acqua, nel suolo e nel sottosuolo. La scheda costruita contiene per ogni scarico informazioni relative all’ubicazione, alle caratteristiche di funzionamento, all’edificio cui è asservito e al titolare o referente che ha fornito le indicazioni prescritte. E’ importante specificare che la raccolta delle informazioni, assunte durante i sopralluoghi, servendosi della collaborazione di persone (titolari o referenti) non sempre informate sulla materia, implica una reale difficoltà ad ottenere notizie precise, riscontrabili direttamente sul terreno. In funzione a quanto specificato, sembra doveroso chiarire che l’attendibilità del dato raccolto, può tal volta venire meno, data la diffidenza riscontrata nel fornire informazioni da parte dei soggetti intervistati; non è comunque compromessa, la validità del dato complessivo, in quanto il censimento esprime chiaramente la reale situazione fognaria della popolazione residente e non residente sul territorio esaminato. Metodologia di indagine Il presente lavoro è stato articolato seguendo il metodo utilizzato per la zona di Collemezzano durante la prima campagna. In questa fase ogni scarico censito è stato inserito sia come punto georeferenziato sulla cartografia digitale, al quale è stato attribuito un numero progressivo. Tale numero è il medesimo della scheda redatta completa delle informazioni raccolte per tale scarico. Sempre sulla stessa cartografia è stato inserito lo schema della fognatura privata e la posizione dei pozzi pubblici con relativa zona di rispetto. La scheda, corredata dalla corografia, monografia e fotografie del singolo scarico, è rappresentata come record nel data base ( un esempio di tale scheda è allegato alla presente). Oltre al data base, aggiornabile e modificabile dagli utenti addetti, si è prodotto un CD-ROM, composto da pagine statiche (quindi non modificabili, ma visualizzabili con Internet Explorer), completo di tutte le informazioni acquisite. La stampa di una scheda esempio è allegata alla presente relazione. Analisi e restituzione dei dati Per comodità di utilizzo e di analisi dei dati, il territorio è stato diviso in tre zone. Tali zone hanno, in relazione alla posizione geografica e ambientale, indirizzi socioeconomici distinti: LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.15 di 30 Zona di Collemezzano: è un’area collinare ricca di insediamenti civili, ricettivi e rurali; si registra anche la presenza di attività industriali ed artigianali quali la VIBROSOLAI per costruzioni in manufatti prefabbricati di cemento le SALES con impianti di lavorazione di inerti. Il suolo è coltivato principalmente ad uliveto ed a vigneto. Zona di San Pietro in Palazzi- La Cinquantina: zona agricola a ridosso della costa nord del Comune, compresa fra il Fiume Cecina, il Torrente Tripesce e la via Pisana Livornese. Sono presenti vari complessi turistico-ricettivi e numerose strutture residenziali. Il suolo è coltivato essenzialmente a seminativo, è da notare la presenza di due vivai e di due aziende con allevamento di bovini. Zona Cecina sud: si tratta della zona costiera a ridosso della pineta demaniale quale riserva biogenetica (ex A.S.F.D.); è l’area più povera di insediamenti civili, e al momento, meno sfruttata dal punto di vista turistico, il suolo è coltivato a seminativo e ad ortaggi. E’ sede di un importante campo pozzi in località Paduletto. I pozzi in questione sono particolarmente vicini alla costa e per questo sono considerate opere di presa altamente vulnerabili dal cuneo salino. La tabelle seguente mostra il resoconto del censimento effettuato: per n° scarichi censiti si intendono tutti i fabbricati, porzioni di fabbricato, o complessi di fabbricati, per i quali esiste un scarico di reflui domestici. il censimento effettivo deriva dalla differenza tra i censiti e gli insediamenti dove, pur avendo appurato l’esistenza di uno scarico, non è stato possibile ottenere le informazione sul reale funzionamento dello stesso. I dati raccolti, sono stati analizzati sia per zona singola sia complessivamente. Zo na Collemezzano S. Pietro in Palazzi Cinquantina Cecina Sud Totale n° sca richi censiti Inf o rma zio ni sul t r a t t a ment o no n fornite Censimento e ffe ttivo 155 12 143 71 29 255 8 3 23 63 26 232 In allegato sono mostrate le tabella che esplicano l'elenco dei tipi di trattamento depurativo riscontrato, in relazione al numero di utenti o abitanti equivalenti correlati allo stesso tipo di scarico. I dati rilevati sono stati elaborati in modo da fornire informazioni utili sia sulla frequenza dei sistemi di scarico adottati sia sull’effettivo grado di influenza in termini di carico. Le tabelle evidenziano la distribuzione dei sistemi di trattamento suddivisi per zona censita, oltre a fornire il computo globale sull’area complessiva. Affiancati alle tabelle sono mostrati i rispettivi diagrammi a torta. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.16 di 30 Nei grafici si mostra solo le tipologie di trattamento dei reflui più significative, raggruppando nella voce “altri”, gli scarichi con frequenza inferiore al 4%. Distribuzione in termini di carico dei liquami Distribuzione in termini di carico dei liquami secondo le varie tipologie di trattamento (zona secondo le varie tipologie di trattamento (zona Collemezzano) S.Pietro in Palazzi- La Cinquantina) 22,5% 5,6% 11,9% 15,8% 14,0% 10,0% 10,6% 8,5% 42,1% 6,8% 27,2% 11,5% 13,5% Depuratore Fossa biologica Fossa biologica+smaltitoio Fossa biologica+vasca a tenuta Imhoff+depuratore Imhoff+subirrigazione Altri Depuratore+subirrigazione Depuratore Fossa biologica Imhoff+depuratore Imhoff+subirrigazione Altri Distribuzione in term ini di carico dei liquami secondo le varie tipologie di trattamento Distribuzione in term ini di carico dei liquam i (Cecina Complessivo) secondo le varie tipologie di trattam ento (zona Cecina Sud) 7,2% 14,0% 7,8% 9,6% 10,4% 7,0% 24,3% 6,8% 14,0% 9,2% 5,9% 8,5% 32,2% 21,7% 11,3% Depuratore Fossa biologica Fossa biologica+smaltitoio Fossa biologica+subirrigazione Fossa biologica+vasca a tenuta Imhoff Altri Depuratore+subirrigazione Depuratore Fossa biologica Fossa biologica+smaltitoio Fossa biologica+vasca a tenuta Imhoff+depuratore Imhoff+subirrigazione Altri L’analisi dei diagrammi indica che il sistema di trattamento che assorbe il maggior numero di utenti è diverso nelle varie zone: fossa Imhoff + subirrigazione a Collemezzano (27%); depuratore nella zona di S. Pietro in Palazzi La Cinquantina (42%); fossa biologica + smaltitoio per Cecina Sud (32%). Il dato importante che scaturisce da questa analisi, è che la distribuzione in termini di carico nei distretti descritti, dipende dall’indirizzo socioeconomico di area. L’area complessiva invece, indica che il carico liquido prodotto dagli utenti è trattato principalmente con depuratori e con fosse Imhoff + subirrigazione; circa il 57% dei reflui è comunque trattato con sistemi depurativi previsti dalla vigente normativa anche se non sempre sono regolarmente autorizzati. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.17 di 30 E’ altresì importante riferire che l’elevata frequenza dei reflui trattati con depuratori deriva dal fatto che le sole strutture turistico-ricettive costruite di recente, e quindi con un numero di utenti potenzialmente molto elevato, adottano questo genere di trattamento primario e secondario. Escluse queste attività, la situazione relativa alle civili abitazioni risulta ben diversa e variegata. Di seguito è riportato la percentuale degli scarichi autorizzati dal quale si evince che solo una piccola parte dei censiti è regolarmente autorizzata. Zo na Co llemezzano S. Pietro in Palazzi – Cinqua nt ina Ce c ina Sud To t a le 1 n° sca richi censiti Inf o rma zio ni no n f o rnit e Censimento e ffe ttivo Autorizz. %1 155 12 143 6 4,1% 71 29 255 8 3 23 63 26 232 11 2 18 17,5% 7,7% 7,7% la percentuale è calcolata sul totale dei censiti effettivi Le autorizzazione conteggiate sono state rilasciate dal Comune negli anni 1999, 2000, 2001 e nei primi mesi del 2002. sono quindi, considerati sprovvisti di autorizzazione, tutti gli scarichi antecedenti al 1999. La reale situazione delle autorizzazioni, non coincide con quella resa dalla tabella. Di seguito si riporta la distribuzione dei recettori degli scarichi, sempre in relazione al n° di utenti o ab/equivalenti, distinti per zona e tipo di recettore, indicati come: corso d’acqua superficiale (fossi e canalette campestri) suolo inteso come il primo metro e ½ di coltre terrigena; sottosuolo, oltre il metro e ½ di profondità; aspersione nei campi proveniente da autobotte privata; autobotti; pubblica fognatura; nessuno scarico (fitodepurazione); cisterna di raccolta scarichi da depuratori LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” % pag.18 di 30 Ricezione degli scarichi 60,0% Collemezzano S. in Palazzi - La Cinquantina 50,0% Cecina sud Cecina Complessivo 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% Corso d'acqua superficilale Suolo Sottosuolo Aspersione nei Campi Pubblica fognatura Autobotte Cisterna Nessuno scarico nessuna informazione L’istogramma mostra chiaramente che i reflui domestici depurati o meno dai sistemi precedentemente descritti vanno principalmente in dispersione nel suolo e ad alimentare i corsi d’acqua superficiali. I fossi e le canalette campestri esistenti nell’area, non consentono alcuna diluizione degli scarichi in quanto per la maggior parte dell’anno restano asciutti, inoltre data la buona permeabilità dei suoli attraversati, i liquidi scaricati si infiltrano dopo pochi metri dal punto di emissione. Conclusioni Il lavoro portato a termine con la seconda campagna di censimento degli scarichi nel territorio ha segnalato: in primo luogo la crescita delle edificazioni in area agricola, lo sviluppo a sfondo turistico alberghiero, che le suddette attività adottano sistemi per lo più consentiti e autorizzati, che i sistemi di smaltimento relativi a case coloniche ristrutturate di recente (anni novanta) si servono in principal modo di fognatura private a dispersione tramite subirrigazione; che i fabbricati rurali esclusi dalle categorie sopra indicate, mantengono sistemi fognari antiquati e mal funzionanti; che esistono diversi inquinamenti puntuali sparsi su tutto il territorio censito. La situazione più gravosa è riferita agli scarichi di via Po che ricadono all’interno della zona di rispetto del pozzo omonimo; a questa si aggiungono i due scarichi interni all’area di rispetto del pozzo denominato Acquapark (Zona Cecina Sud in località Paduletto). LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.19 di 30 Gli scarichi censiti assorbono i reflui domestici complessivamente per 1622 utenti (684 a Collemezzano, 823 a S. Pietro in Palazzi – La Cinquantina e 115 a Cecina Sud) che scaricano a regime solo nel periodo estivo. Si osserva pertanto che il maggior effetto degli scarichi nelle acque di falda dovrebbe corrispondere proprio a questo periodo, in quanto si ha contemporaneamente, la presenza del minimo livello della piezometrica del maggior emungimento nei pozzi civici in relazione alla maggiore richiesta idrica. Nel periodo estivo però, i nitrati raggiungono difficilmente la zona satura, in quanto manca l’effetto dilavamento delle piogge. Per questo motivo i nitrati restano intrappolati nei primi metri del terreno per entrare in falda solo con la stagione autunnale. 4.1.6 CONTRIBUTO COMUNE DI CASTAGNETO CARDUCCI Il territorio comunale interessato dal fenomeno dell’inquinamento da nitrati è coltivato prevalentemente a vigneto sotto la collina di Castagneto Carducci, mentre è prevalentemente orticola alle spalle dell’abitato di Donoratico. Le attività di allevamento che si sono sviluppate nel passato potrebbero aver inciso pesantemente sull’attuale situazione. Le abitazioni utilizzano tipologie di scarico alternative alla pubblica fognatura. L’area oggetto del fenomeno è compresa fra l’Aurelia e la zona pedecollinare dal confine con il Comune di Bibbona a quello con il comune di San Vincenzo (dove si registrano valori fino a 200 mg/l). Da un primo censimento, risulta che il 40% degli scarichi civili è stato autorizzato con il parere positivo USL. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.20 di 30 4.1.7 CONTRIBUTO ARPAT L’ARPAT ha effettuato nella zona di interesse oggetto di studio da parte dell’ARSIA una serie di indagini di campagna e di laboratorio a supporto dello studio idrogeologico finalizzato alla definizione dei meccanismi di arricchimento in nitrati delle acque sotterranee. Le indagini sono state effettuate in due periodi: maggio 2001 e settembre 2001 per verificare la variazione verticale del contenuto di azoto nel terreno. A questa attività è seguita una campagna geognostica con sette sondaggi presso tre campi pozzi ASA per stabilire la permeabilità degli acquiferi e la diffusione dell’azoto. ARPAT ha realizzato uno studio idrogeologico con utilizzo di modelli numerici di simulazione per la definizione dei meccanismi di arricchimento in nitrati delle acque sotterranee nell’area compresa tra gli stradoni del Lupo, del Tripesce, la SS. n° 206, Vada e S. Pietro in Palazzi. Di seguito sono riassunte le conclusioni dello studio (figure in allegato). Lo studio per la definizione dei meccanismi d'arricchimento in Nitrati dell’acquifero costiero a nord del Fiume Cecina è consistito in una prima fase d'indagini di campagna finalizzate all'acquisizione dei parametri idrodinamici del sistema acquifero necessari per l’implementazione del modello numerico. Le indagini sono state programmate sulla scorta delle conoscenze oramai consolidate di studi precedenti che si sono succeduti nell’area. Il contenuto in azoto dei terreni superficiali, oggetto di un'indagine specifica basata su 9 campioni di suolo e primo sottosuolo e 5 pozzetti d’osservazione della permeabilità superficiale, è risultato dipendente dalla tessitura. I terreni con tessitura sabbiosa più drenanti presentano, infatti, in modo caratteristico, contenuti dello ione nitrico crescenti con la profondità. Sono stati analizzati anche campioni di suolo prelevati nelle immediate prossimità di scarichi fognari rilevando, benché localizzate, concentrazioni elevate d'azoto nitrico anche in questi suoli. Il sistema acquifero è generalmente definibile come multistrato, ed almeno nelle zone di Belvedere e Santa Rosa dove si osservano livelli piezometrici diversi tra una prima falda superficiale, sospesa e comunque non sfruttata dai pozzi potabili, e le successive confinate, come multifalda. La separazione sembra avere, in ogni caso, un'occorrenza locale in coincidenza della struttura idrogeologica di Belvedere dove, oltre l’ispessimento degli strati acquiferi, si riscontrano intercalazioni significative, di spessore metrico, di terreni acquicludi. In altre zone le lenti acquiclude, diminuiscono in spessore o scompaiono, annullando così la separazione degli acquiferi. Significativa la situazione della Zona di Palazzi che pur presentando spessori consistenti degli acquicludi non rivela differenze piezometriche tra le falde. Come verificato dalla ricostruzione puntuale delle condizioni idrostrutturali dell’acquifero, le lenti acquiclude, s'interrompono, infatti, a breve distanza in direzione del Fiume Cecina. Le condizioni di parziale separazione del sistema acquifero nelle aree di Santa Rosa e Belvedere confermano, in ogni caso, una distinta facies geochimica dell’acqua della falda superiore caratterizzata forse anche da un minore contenuto in nitrati. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.21 di 30 La ricostruzione idrogeologica del sistema acquifero deriva dalla correlazione ed interpretazione geologica di 96 stratigrafie raccolte in un progetto GIS ed un'apposita banca dati dalla quale sono state estratte le informazioni base sia per le elaborazioni geostatistiche delle superfici di tetto e di letto del sistema acquifero sia per i calcoli su permeabilità e spessore per le stime della trasmissività e dei tempi d'arrivo in falda per flusso saturo. La conducibilità media, definita in ultimo dal rapporto della trasmissività per lo spessore totale del sistema acquifero multistrato, estrapolata anche questa tramite kriging, insieme alle superfici ricostruite di tetto e di letto, rappresentano le condizioni fisiche di base dell’acquifero fornite al modello. Sulla base di un'analisi critica di precedenti lavori che hanno valutato il bilancio idrico dell’acquifero della piana costiera del Cecina, sia su base stagionale sia annuale sono state definite le condizioni al contorno in termini d'afflussi e deflussi imposti al sistema. La ricarica verticale al sistema acquifero, in accordo con gli studi precedenti, è stata considerata omogenea su tutta l’area. Il valore considerato, relativo alla media delle precedenti stime, è poco variabile ed è stato fornito al modello tal quale senza ricercare una possibile calibrazione. Il confronto, invece, delle stime precedenti dei prelievi da pozzi, anche rapportate all’unità di superficie come altezze medie di deflusso, rivela un'estrema variabilità. Per questa ragione, basandosi sui dati del DB Visark, è stata condotta un'ulteriore stima. Quale media complessiva, rapportata alla superficie di 48 Kmq del modello in esame sono risultati 3.2 Mmc per il prelievo irriguo su 241 pozzi, 3.0 Mmc per il prelievo industriale su 5 pozzi e 2.2 Mmc per il prelievo potabile su 23 pozzi. Constatati i margini d'incertezza notevoli nell’ambito dei prelievi, che rappresentano poi un elemento assolutamente prevalente nella determinazione del campo di flusso, il modello concettuale è stato ricondotto per semplicità ad un unico strato acquifero concentrando la ricerca della calibrazione del modello, oltre ai prelievi, sul valore di conducibilità media. Le condizioni al contorno relative ai confini del modello suscettibili di scambio idrico, quali il lato ovest, verso mare, e quello sudest lungo l’alveo del Cecina e dell'Acquerta, con la porzione sud dell’acquifero ed il Fiume Cecina stesso, sono state ricondotte a celle di carico costante, secondo i valori della piezometrica media annua. La stessa piezometria indica la presenza di confini di non flusso sui lati nordest e nordovest testimoniata dall’andamento perpendicolare rispetto al confine delle linee di potenziale. Per la calibrazione del modello si è scelto di verificare prima la sensitività dei prelievi, giungendo ad una riduzione significativa, nell’ordine del 20% dei prelievi complessivi (irrigui, industriali e potabili). In ultimo, sulla base della distribuzione degli errori residui, sono stati ricercati i valori ottimali di conducibilità idraulica ancorché mediati, come noto, sull’intero spessore del sistema acquifero. A conferma della diversa età e natura dei due corpi geologici giustapposti nel sistema acquifero le correzioni sono state di segno opposto per la zona NE del terrazzo di Collemezzano, con riduzione al 35%, e per le zone NW di Vada-Polveroni e Centrale di Belvedere - Palazzi con incremento, rispettivamente del 25% e del 100%. Con il modello calibrato per le condizioni di flusso, sono stati discussi, tramite simulazioni eseguite allo scopo, i seguenti risultati: LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.22 di 30 Caratteristiche idrodinamiche generali del campo di flusso: Il sistema si alimenta in prevalenza dalla ricarica verticale, con apporti limitati dal Fiume Cecina o più in generale dalla porzione sud adiacente del sistema acquifero costiero. Scarsi anche i deflussi verso mare della falda. La particolare struttura idrogeologica della paleovalle di Belvedere, oltre la concentrazione dei prelievi, determina, di fatto, la totale intercettazione del flusso d'acqua dolce dai rilievi di Collemezzano verso mare. Bilancio idrogeologico di aree rappresentative: Situazioni diverse, in termini di bilancio, sono osservate tra la zona Tardì, di bassa portata dell’acquifero con ricarica verticale prevalente, oltre il 50%, sul flusso locale di falda e le zone di Santa Rosa, Belvedere e Palazzi dove i flussi più intensi determinano un rapporto tra la ricarica verticale locale ed il flusso di falda che non eccede il 20%. Stato quantitativo del sistema acquifero: l’esecuzione di una simulazione in regime transitorio, non basata sui prelievi calibrati e ridotti, ma su quelli stimati, sembra spiegare il tasso d'abbassamento dei livelli idrici dell’acquifero osservato in 0.5 m/anno. Da notare che per effetto dell’abbassamento della piezometrica, si incrementano significativamente gli apporti dal mare e dal Fiume Cecina. La molecola dei nitrati è una specie conservativa, come anione non subisce processi significativi d'adsorbimento sul suolo, mentre, il degradamento per reazione chimica, limitato ad una possibile riduzione in azoto ammoniacale, non risulta possibile nell’acquifero in studio con ricarica diretta dalla superficie ed acque che si mantengono sempre ben ossigenate. I processi di trasporto presi in considerazione sono stati pertanto quelli advettivi, secondo le velocità della corrente derivate dal modello di flusso, e dispersivi. Le indagini eseguite non hanno permesso di definire il parametro della porosità efficace, poiché la risposta dell’acquifero alle prove di falda ha mostrato caratteristiche d'acquifero semiconfinato. In ogni caso, sia per il parametro di porosità efficace, sia per il parametro dispersività, sono stati assegnati valori generici di letteratura, non risultando d'interesse, nei limiti e negli scopi del presente lavoro la verifica puntuale dei risultati del modello ai dati osservati, quanto la comprensione dei meccanismi complessivi d'arricchimento in nitrati. La ricostruzione degli apporti in nitrati di origine agricola dalla superficie è stata condotta secondo i valori riportati dal parallelo studio ARSIA. Lo studio ha indicato carichi d'azoto lisciviato importanti soltanto per la categoria di colture cosiddette autunno vernine come il grano ed i cereali in genere. Il contributo varia, inoltre, significativamente, in dipendenza delle tecniche colturali adottate, dai 44-46 Kg/ha di N ai 7-8 Kg/ha. Complessivamente il carico d'azoto nitrico d'origine agricola è risultato di 8 ton/anno sui 7 Kmq indagati in dettaglio dallo studio ARSIA, corrispondente ad un carico medio di 11,45 Kg/ha*anno. Lo studio ARSIA esclude lisciviazioni dalle concimazioni delle piantagioni orticole, sia perché colture con rapida crescita e totale asportazione sia perché si concentrano in un periodo, quello estivo, di scarse se non nulle precipitazioni. Ciononostante la valutazione dei contributi rapportati al flusso di ricarica media annua, determinano una concentrazione del flusso di ricarica alla falda che varia, criticamente, tra 20 e 120 mg/l di NO3− per i valori minimi e massimi indicati da ARSIA. Il valore medio risulta comunque spostato verso il limite inferiore e pari a 55 mg/l. Si tratta di valori più bassi, ma comunque comparabili al dato LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.23 di 30 complessivo ottenuto dallo studio di Grassi et alii (2000) pari a 60 Kg/ha*anno di N che corrisponde a 150 mg/l come NO3−. Per quanto riguarda i carichi dovuti al carico antropico, assumendo cautelativamente un apporto medio d'azoto, come N, di 5.5 Kg/ab*anno, ed esclusi i centri abitati di Vada, Mazzanta e Santo Pietro in Palazzi, dotati di fognatura e scarico a mare, le pressioni dei nuclei abitati, distribuite sugli areali di competenza corrispondenti alle sezioni di censimento ISTAT, producono concentrazioni del lisciviato anche in questo caso critiche. Valori eccezionali, dovuti all’alta densità abitava si ritrovano in particolare alla CINQUANTINA (oltre 1000 mg/l di NO3−), PACCHIONE e POLVERONI (nell’ordine del centinaio di mg/l). Ininfluente il contributo dovuto alle case sparse (5 mg/l). I calcoli di bilancio confermano, comunque, quanto già indicato da Grassi et alii (2000), e cioè che in termini generali il contributo d'azoto dell’agricoltura, pari in media a 54 t/anno, risulta prevalente rispetto al contributo civile valutato in 11 t/anno. L'elaborazione dei dati di permeabilità e spessore rivela che in termini di tempo d'arrivo minimi per flusso saturo gran parte del territorio rientra in condizioni d'elevata vulnerabilità, specialmente le zone di Vada, Polveroni e Mazzanta. Situazioni di vulnerabilità più bassa, per la presenza dello spesso acquitardo superficiale si riscontrano invece nella zona di Collemezzano. La carta dei tempi d'arrivo derivata dal flusso di ricarica e dalla profondità della falda dal piano campagna, indicativa della velocità media, effettiva, dei fronti d'inquinamento che possono muoversi dalla superficie, indica quali zone, più prossime alla tavola idrica, possono rispondere prima per interventi di “bonifica” e limitazione dei carichi. Queste zone sono da considerarsi prioritarie, in termini di costi benefici per eventuali misure di limitazione. L’esecuzione delle simulazioni del modello di TRASPORTO rispetto a vari scenari, da valutare in via comparativa hanno mostrato infine: - Meccanismi d'arricchimento: - Il modello evidenzia nelle diverse fasi cronologiche, che le zone con flusso lento, come quelle della zona Tardì, verso mare, hanno una forte sensibilità all’arricchimento in NO3− di provenienza locale, causa la mancata diluizione. - Le concentrazioni che si producono nell’acquifero per effetto del carico agricolo, da solo, sono prevalenti, con un rapporto di 1:5, rispetto agli scenari per il solo carico civile; - I prelievi, in attuale disequilibrio rispetto alla ricarica oltre le condizioni idrostrutturali dovute al naturale asse di drenaggio dell'incisione Belvedere a paleovalle condizionano il campo di flusso dell'acquifero riducendo, se non annullando, l'alimentazione da monte delle aree poste oltre la struttura di Belvedere. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” - pag.24 di 30 Aree di Salvaguardia: - La definizione di una zona di protezione, quale area di ricarica significativa del sistema acquifero, corrisponde, secondo i risultati del modello di flusso all’intera zona considerata. Tutto o quasi il contributo della ricarica verticale locale è infatti intercettato dai pozzi, con scarsi contributi esterni sia in ingresso sia in uscita. In situazioni con presenza diffusa di pozzi destinati ad usi diversi, è ragionevole inoltre assumere per la zona di rispetto una definizione altrettanto schematica quale è il criterio, indicato in linea di massima dal Dlgs 152/99, dei 200 m di raggio intorno all'opera di captazione; - La ricostruzione del campo di flusso e dei tempi d'arrivo in falda si presta per una definizione più articolata delle aree di salvaguardia. Impiegando il criterio cronologico sono state individuate, infatti, le aree sottese alle captazioni secondo un intervallo temporale di 15 anni, ritenuto significativo per il caso in esame perché prossimo al tempo di rinnovamento del sistema acquifero risultato di 12 anni. Da rimarcare che il criterio cronologico, considerato il carattere conservativo della molecola dei nitrati, non può corrispondere ad una soglia temporale oltre la quale si ha l'effettiva degradazione dell’inquinante, ma individua piuttosto le aree più prossime e sensibili per la captazione dove possono essere attuate, in via prioritaria e di massima efficacia, le azioni di risanamento per la riduzione dell’apporto dei carichi organici. Le isocrone sono state riferite in un caso al flusso orizzontale verso le captazioni ed in un secondo ad una combinazione dello stesso flusso orizzontale con il flusso verticale dalla superficie. o Le isocrone per moto orizzontale sono più estese poiché trascurano i tempi di ricarica dalla superficie. Il loro significato si approssima tanto più alla realtà quanto più cresce nel sistema acquifero il numero dei pozzi realizzati senza adeguate cementazioni della superficie. L'isocrona dei 15 anni supera di molto il limite delle zone di rispetto dei 200 m di raggio, estendendosi in direzione del flusso d'alimentazione verso il rilevo di ColleMezzano piuttosto che verso mare; o Le isocrone per combinazione di flusso verticale e flusso orizzontale tengono conto del tempo impiegato dal fronte inquinante per raggiungere la falda dalla superficie in particolare di quello medio riferito al flusso di ricarica. L’area sottesa da questa isocrona dei 15 anni si modifica chiudendosi in direzione del terrazzo di Collemezzano dove la presenza dello spesso acquitardo di superficie limita la vulnerabilità. Zone di alta vulnerabilità si confermano invece, oltre le aree di immediata prossimità dei pozzi, le aree verso NW di Vada e Polveroni. Le indagini condotte da ARPAT sul sistema acquifero a Nord del Fiume Cecina, compreso nei Comuni di Rosignano e Cecina, e sui terreni di copertura rilevano la presenza di un acquifero multistrato composto cioè da vari strati acquiferi separati da interstrati acquicludi. Localmente il sistema si caratterizza anche come multifalda, con presenza di falde acquifere sovrapposte di caratteristiche chimiche distinte. Complessivamente ed ai fini del modello del flusso idrico il sistema acquifero è comunque da considerare come un sistema unico. La permeabilità dei terreni superficiali della copertura varia entro due ordini di grandezza, da suoli sabbiosi molto sciolti a suoli molto argillosi seppur con abbondante presenza di scheletro. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.25 di 30 Gli spessori della copertura del sistema acquifero sono variabili, molto ridotti se non assenti nelle arre di Vada e Polveroni, notevoli in corrispondenza dell’area di ColleMezzano. Le caratteristiche idrostrutturali del sistema acquifero vedono la presenza di una profonda incisione che si estende in direzione SE- NW dal Fiume Cecina in direzione di Palazzi, Belvedere e Santa Rosa. La concentrazione in questa struttura di naturale drenaggio di numerosi pozzi determina nelle zone a valle e verso mare, come Vada e l’area dei pozzi Tardì, una vasta ara di stagnazione o con scarso deflusso della falda. Il sistema acquifero, quantificato dal modello di flusso, si ricarica prevalentemente dalla superficie, con scambi limitati in direzione del mare e del Fiume Cecina. La riserva totale è stimata in 89 Mmc, rapportata al flusso di ricarica di 7.7 Mmc/anno, definisce un tempo medio di rinnovamento del sistema acquifero di 12 anni ca. Il disequilibrio tra la ricarica media che costituisce la riserva regolatrice ed i prelievi, stimati in 8,4 Mmc/anno è testimoniato sia dalle osservazioni piezometriche disponibili su un arco temporale significativo dal 1990 che riportano in media un tasso di abbassamento di 0.5 m/anno sia dal modello di flusso che ha richiesto per la taratura delle condizioni di equilibrio una riduzione complessiva del 20 % dei prelievi. La simulazione in regime transitorio di un periodo decennale eseguita invece con i prelievi stimati riporta sorprendentemente tassi di abbassamento comparabili a quelli osservati. Il modello di trasporto evidenzia che le aree a scarso deflusso possono presentare un arricchimento in nitrati maggiore di aree con flusso di falda più intenso a parità di apporto di nitrati dalla superficie causa la mancata diluizione. Attraverso lo stesso modello è risultato evidente, oltre il confronto delle quantità complessive di azoto immesse nel sistema dai comparti agricolo (8 t/anno per i 700 ha individuate dallo studio ARSIA rapportate ai 48 Kmq risultano in 56 t/anno) e civile (5.5Kg/ab*anno per una valutazione massimamente cautelativa di 2500 abitanti risultano in 13.7 t/anno) il maggiore impatto delle pressioni agricole rispetto a quelle civili ai fini dell’inquinamento da Nitrati nell’area in esame. Permeabilità dei terreni superficiali, spessori della copertura, profondità della falda dal piano campagna ed entità della ricarica sono i parametri che intervengono per la definizione parametrica della Vulnerabilità idrogeologica del sistema acquifero. Tempi di arrivo minimi per flusso saturo inferiori ad una settimana sono diffusi specie nelle zone di Vada, Polveroni ed in generale in tutta l’area del terrazzo più basso di Vada. I tempi di arrivo derivati dal flusso di ricarica che rappresentano come ordine di grandezza i tempi effettivamente impiegati dal fronte di inquinamento che si muove dalla superficie mostrano ancora le aree di Vada e Polveroni come le più prossime alla falda con tempi di arrivo generalmente inferiori all’anno. Attraverso il campo di flusso ed tempi di arrivo per flusso di ricarica sono stati definiti gli elementi conoscitivi per la definizione delle aree di salvaguardia intorno ai campi pozzi. L’isocrona dei 15 anni, ritenuta significativa per il sistema in esame, in quanto prossima la tempo di rinnovamento del sistema acquifero, è stata definita sia per una flusso puramente orizzontale con trasferimento immediato delle pressioni inquinanti dalla superficie, situazione che si concretizza molto spesso per effetto dei pozzi mal cementati, sia per la combinazione di flusso orizzontale e verticale. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.26 di 30 Le due aree, con la seconda contenuta necessariamente all’interno della prima, che possono essere riferite ad esempio alla zona di rispetto allargata e ristretta rispettivamente già indicate dal Dlgs 152/99, si prestano per una gradazione degli interventi di bonifica o di prevenzione dell’inquinamento organico da nitrati del sistema acquifero. Da sottolineare che il criterio cronologico nel caso di una molecola conservativa come quella dei nitrati non può corrispondere alla degradazione della molecola inquinante ma rappresenta piuttosto lo strumento per la rilevazione delle aree più prossime sensibili per le captazioni dove possono essere attuate, appunto, in via prioritaria e con massima efficacia, possibili azioni di risanamento del territorio. In conclusione degli studi del gruppo di lavoro le aree indagate risultano pertanto VULNERABILI DA NITRATI. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.27 di 30 5. CONCLUSIONI 1. La presenza di nitrati è connessa ad attività antropiche quali l’agricoltura e l’allevamento e lo smaltimento di reflui urbani nel suolo. 2. I dati indicano un costante e lento incremento dei nitrati a Vada, San Pietro in Palazzi, Cecina e Castagneto C.cci. 3. Il livello medio dei nitrati nei pozzi dell’acquedotto fra Cecina e Vada è compreso fra 45 e 52 ppm mentre a Cecina e Castagneto è compreso mediamente fra 25 e 35 ppm. 4. La concentrazione di nitrati nei pozzi privati ha manifestato oscillazioni variabili da un minimo di 75 fino ad massimo di 250 ppm (vedi zona “La Cinquantina” e “La Palazzeta”). 5. La concentrazione dei nitrati aumenta perché diminuisce l’acqua presente nelle falde come conseguenza della diminuzione delle piogge e dell’aumento dei consumi. Infatti, dalle indagini effettuate è ragionevole concludere che esiste nell'area di interesse fra Cecina e Rosignano una condizione di sfruttamento totale sia delle risorse rinnovabili che di parte delle risorse permanenti. La capacità di ricarica della falda freatica, in rapporto alla variazione delle condizioni climatiche ed ai continui prelievi, risulta assai scarsa. La morfologia piezometrica, soprattutto nelle aree più critiche, è sostanzialmente condizionata dai pompaggi. Si rileva inoltre che sul territorio, oltre agli emungimenti per uso potabile, vi sono utilizzi industriali, irrigui e domestici e, nel complesso, non si ha un quadro preciso dei volumi emunti. 6. La conclusione degli studi ARPAT ha fornito una perimetrazione delle aree a maggiore vulnerabilità della falda, ma in ogni caso tutta la pianura costiera si configura come area vulnerabile, pertanto dovrà essere posta particolare attenzione alle attività antropiche svolte in superficie, sia mettendo in sicurezza le attività esistenti, sia programmando quelle future. 7. Per quanto riguarda le indicazioni alternative per lo smaltimento dei reflui dovrà essere valutata la realizzabilità e gli aspetti economici legati a trattamenti quali la fitodepurazione e la costruzione di piccoli depuratori. E’ comunque importante puntualizzare che per alcune aree già sviluppate (vedi zona “La Cinquantina” e Collemezzano) sarebbe necessario realizzare degli adeguati sistemi fognari. L’indagine sul territorio ha messo in evidenza la presenza di scarichi consistenti provenienti dall’area urbana del Malandrone (zona industriale con centri florovivaistici). Lo scarico viene convogliato su suolo, a cielo aperto, infiltrandosi dopo un breve tratto (circa 500 m). In questa area non esiste alcun sistema di depurazione dei reflui, nonostante vi siano precise indicazioni nel vigente piano regolatore. La falda del campo pozzi di Vada e Rosignano viene ricaricata dalla zona posta a nord est del campo pozzi. 8. In un’area così vulnerabile è auspicabile una rigorosa applicazione delle norme regionali e nazionali che regolamentano lo smaltimento dei reflui zootecnici. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.28 di 30 " Sarebbe opportuno, in tali condizioni di vulnerabilità, rendere obbligatorio l’utilizzo del Codice di Buona Pratica Agricola (D.M. 19 aprile 1999), nella definizione di un adeguato disciplinare di produzione che possa prevedere specifiche norme per la tutela delle falde. Inoltre, per una fase iniziale transitoria, potrebbe essere necessario indirizzare gli agricoltori tramite un’assistenza tecnica. Tali misure richiedono un adeguato intervento, con il quale supportare gli agricoltori nell’adozione all’interno delle loro aziende di pratiche colturali compatibili con la tutela delle risorse idriche sotterranee. 9. La costanza dei valori indica l’esistenza di un livello di saturazione da nitrati nel terreno: il modello ARPAT è in grado di prevedere i tempi necessari per vedere gli effetti delle bonifiche 10. Se non verranno applicate opere di bonifica con azioni di tutela quali-quantitativa della risorsa idrica, entro i prossimi 10 anni nessuno dei pozzi situato nella pianura fra il Fiume Fine ed il Fiume Cecina sarà in grado di fornire acqua potabile. 6. LINEE DI INTERVENTO Le linee di intervento da perseguire per il risanamento della falda costiera si articolano tra interventi legati alla pianificazione delle attività ed opere future ed interventi sulle attività ed opere esistenti. Nel primo caso si tratta di operare nei seguenti settori: 1. Pianificazione urbanistica: • Aggiornamento del PTC da parte della Provincia di Livorno: deve essere trattato il problema di contaminazione da nitrati delle falde idriche con indirizzi verso gli scarichi e l’attività agricola. • I comuni della zona stanno predisponendo il Piano Strutturale che, tra l’altro, deve fornire il quadro delle criticità. La Provincia deve verificare che sia stata individuata la criticità rappresentata dalla contaminazione da nitrati delle falde idriche. Inoltre deve verificare la valutazione degli affetti ambientali e la congruità dei PS con il PTC. Nel regolamento urbanistico i comuni dovranno dettare norme specifiche sugli scarichi civili e sui comportamenti nelle aree agricole (attività agricola in senso stretto ed attività di allevamento). 2. Piano di sviluppo rurale (approvato dalla Provincia) deve contenere indirizzi per l’agricoltura e l’allevamento finalizzati alla limitazione del fenomeno di contaminazione da nitrati della falda . D.Lgs. 152/99 Area vulnerabile da nitrati di origine agricola. Entro queste aree va applicato il codice di buona pratica agricola e devono essere attuati programmi di azione per la tutela ed il risanamento delle acque da parte della regione. La regione provvede anche ad integrare il codice di buona pratica agricola ed a predisporre interventi di formazione e informazione degli agricoltori. Tutta questa attività dovrà coinvolgere specifici settori (Dip. Ambiente, Dip. Agricoltura, Province, ARSIA …) Appare opportuna l’attivazione di iniziative di assistenza tecnica per una più capillare diffusione ed applicazione di tecniche di coltivazione a basso input (in particolare di fertilizzazione, di irrigazione e lotta fitopatologica), che risultino compatibili con le specificità dell’area, sostenute eventualmente da incentivi economici che premino la corretta esecuzione delle pratiche colturali. 3. Non si esclude infine che l’area possa trarre un beneficio ambientale dall’applicazione generalizzata di un disciplinare di produzione che, partendo dai contenuti del Codice di Buona Pratica Agricola (D.M. 19 aprile 1999), possa prevedere specifiche norme per la tutela delle falde. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.29 di 30 4. D.Lgs. 152/99 aree di salvaguardia dei pozzi ad uso potabile. Dall’analisi del database relativo alla materia di cui al RDL 1775/33 e trasferita dalla RT alle Province, emerge che esistono numerosi pozzi privati ad uso potabile e pertanto l’Autorità di Bacino Toscana Costa dovrà proporre aree di salvaguardia per tale tipologia di pozzi, areali che saranno successivamente promulgati dalla RT. Sono in stesura da parte del Ministero dell’Ambiente i “Criteri generali e norme tecniche per la delimitazione delle aree di salvaguardia delle risorse idriche destinate al consumo umano …”. Sulla base di questi criteri (comunque già noti in letteratura) le ATO propongono le aree di salvaguardia che saranno poi formalizzate dalla Regione. In questo ambito dovrà essere posta particolare attenzione alla zona di protezione che dovrebbe tutelare le aree di ricarica della falda attraverso limitazioni e prescrizioni da inserire negli strumenti urbanistici. In attesa di una diversa delimitazione ad oggi la zona di rispetto coincide con i 200 m attorno all’opera di captazione. Già da adesso devono essere individuati ed attivati gli enti competenti al controllo dei divieti per il rispetto dei 200 m. 5. Esiste la LR n. 64/2001 che rimanda ad un regolamento. Al momento è pronto il regolamento della parte amministrativa (rilascio autorizzazioni allo scarico) che è in visione alle Province. Il regolamento degli aspetti tecnici sarà di prossima definizione. In tale regolamento dovranno essere date indicazioni sulla tipologia di scarichi per le case sparse in aree ad elevata vulnerabilità della falda. 6. Il Bacino Regionale Toscana Costa ha formalmente avviato la formazione del Piano Stralcio di Bacino in materia di risorse idriche finalizzato ad una prima fase sostanzialmente volta, sulla base delle analisi delle criticità in atto e delle loro tendenze evolutive, a garantire l’avvio di un percorso di risanamento e al tempo stesso a consentire le condizioni di corretto governo della risorsa in termini di prevenzione di criticità, garantendo il mantenimento ovvero il ripristino di condizioni di equilibrio naturale delle risorse idriche. La tematica della regolamentazione di funzioni e servizi di gestione relativi agli usi delle risorse idriche e alla loro tutela troverà più specifico sviluppo nel Piano di Tutela delle Acque (D.Lgs. 152/99) che, in coerenza con gli indirizzi derivanti dalla pianificazione di bacino si configurerà anch’esso quale Piano Stralcio di Bacino. 7. Nei piani di settore sulla risorsa idrica, predisposti dall’Autorità di BTC, dovranno essere definite specifiche tecniche per la realizzazione dei nuovi pozzi nelle aree ad elevata vulnerabilità le quali verranno prescritte dalla provincia nell’atto concessorio per l’utilizzo delle risorsa medesima. 8. Vigilanza e controllo dei pozzi di descritti al successivo punto A. 9. Aggiornamento degli scarichi descritti al successivo punto B. Per quanto riguarda gli interventi sulle attività ed opere esistenti si dovrà operare nei seguenti settori: A. All’interno delle aree di rispetto (al momento 200 m attorno all’opera di captazione) il D.Lgs. 152/99 recita: “per gli insediamenti o le attività … preesistenti, ove possibile e comunque ad accezione delle aree cimiteriali, sono adottate le misure per il loro allontanamento; in ogni caso deve essere garantita la loro messa in sicurezza”. Su queste basi dovrebbero essere messi in sicurezza i pozzi esistenti ricadenti all’interno dell’area di rispetto (per lo meno quella ristretta), attraverso la messa in sicurezza della boccapozzo, ecc., gli scarichi civili e animali esistenti, ecc. B. Per quanto riguarda gli scarichi civili esistenti al di fuori dell’area di rispetto possono verificarsi due casi: scarichi in regola con la normativa previgente, che secondo il D.Lgs. 152/99 devono entro 3 anni essere convogliati in corpi idrici superficiali, in reti fognarie ovvero destinati al riutilizzo. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003 PROVINCIA DI LIVORNO – SETTORE 10 “DIFESA DEL SUOLO” GRUPPO DI LAVORO “VULNERABILITA’ DA NITRATI” pag.30 di 30 Gli scarichi esistenti non in regola con la normativa previgente dovranno essere messi in regola con quanto previsto dal 152: o scaricare in tabella in corpo idrico sup., o allacciarsi alla fognatura, o aderire ad una eventuale soluzione individuale (meglio di no) o altro sistema pubblico o privato identificato dalla regione. C. Per quanto riguarda gli scarichi animali esistenti al di fuori dell’area di rispetto dovranno essere messi in sicurezza secondo norme ormai già consolidate in Italia settentrionale (stoccaggio su platea impermeabile, raccolta reflui ed adeguato smaltimento, oppure raccolta in vasche a tenuta con periodico svuotamento con autobotte) D. Dovrebbero essere censiti gli emungimenti abusivi ed accelerato quanto previsto dall’art. 22 comma 3 del 258/2000 che consente alla Regione di prevedere l’obbligo dell’installazione di contatori e la trasmissione dei volumi consumati. Per quanto riguarda la gestione dell’emergenza, gli strumenti disponibili sono: • ordinanze sindacali • misure di salvaguardia del Bacino Regionale Toscana Costa • attivazione, da parte dell’autorità concedente l’utilizzo di acqua pubblica, di quanto previsto all’art. 17 del R.D. 1775/33 e dall’art. 22 comma 6 del D.Lgs. 152/99 così come integrato dal D.Lgs. 258/00. LA VULNERABILITA’ DA NITRATI NELLA PIANURA COSTIERA febbraio 2003