Dissertations / Theses: 'Acwue sotterranee'

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Jenny, Migliorini. "PIANIFICAZIONE E GESTIONE DELLE RISORSE IDRICHE MEDIANTE LA MODELLAZIONE ED IL MONITORAGGIO DELLE ACQUE SOTTERRANEE: L’ESEMPIO DELL’ACQUIFERO ALLUVIONALE DEL FIUME ROIA A VENTIMIGLIA." Doctoral thesis, Università di Siena, 2019. http://hdl.handle.net/11365/1114762.

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Abstract:

L’importanza dell’acqua sia per la vita, sia come componente dell’ecosistema globale sta diventando sempre più evidente. Essa è una risorsa che non solo soddisfa i bisogni fondamentali della popolazione umana, ma è anche vitale per tutti gli ecosistemi globali. Una domanda ricorrente è quella di trovare soluzioni per sopperire alla carenza di acqua che si avverte nei periodi estivi; questo “stato di calamità” va a dimostrare la scarsa conoscenza idrogeologica della risorsa idrica disponibile. Il tutto si traduce in una mancanza di strumenti idonei per affrontare con competenza e con tranquillità anche le situazioni più critiche che si possono presentare. L’obiettivo fondamentale di questo progetto è quello di mostrare come il monitoraggio delle falde sotterranee e l’applicazione della modellazione numerica allo studio degli acquiferi possa fornire un valido supporto scientifico alla progettazione e alle politiche di gestione per il corretto utilizzo e la salvaguardia delle risorse idriche del territorio. Nello specifico, è stato preso come riferimento il territorio del Bacino trasfrontaliero del Fiume Roia concentrando le analisi soprattutto nella parte sud dello stesso, in un’area di circa 1,8 km2, collocata poco a nord dell’abitato di Ventimiglia, dove il Fiume Roia si incontra con il suo maggiore affluente, il Torrente Bevera. L’acquifero presente in quest’area, per quantità e qualità, è uno dei più importanti serbatoi naturali della Liguria. Per quanto riguarda l’utilizzo della risorsa, infatti, le sue acque soddisfano i fabbisogni idrici sia del territorio francese (Mentone, Nizza, Montecarlo, ecc.) sia del territorio italiano (Ventimiglia, Bordighera, Imperia, Sanremo, ecc.), “dissetando” circa 350.000 utenze in Italia e circa 120.000 utenze in Francia. In particolare, questo studio idrogeologico, dopo una preventiva analisi ed un monitoraggio di dati di natura idrologica e idrogeologica (dati pluviometrici, idrometrici, piezometrici, di portata fluviale e di qualità delle acque sotterranee), ha affrontato la ricostruzione geometrico-strutturale del sottosuolo sulla base delle indagini geognostiche a disposizione grazie alle quali è stata evidenziata la presenza di un unico corpo acquifero, a falda libera, di spessore medio di circa 29,8 m, composto in prevalenza da ghiaie sabbiose, talvolta limose, con ciottoli e caratterizzato da un elevato grado di permeabilità (0,8-1 × 10-2m/s), limitato alla base da un substrato a bassa permeabilità costituito dai Flysch di Ventimiglia. E’ stata definita la caratterizzazione idrodinamica dell’acquifero mediante l’utilizzo dei dati raccolti durante una campagna di rilevamento piezometrica su 28 punti di misura nel periodo Luglio 2012 – Luglio 2013. Sulla base di queste conoscenze è stato realizzato il modello concettuale dell’acquifero, base fondamentale della modellazione numerica. Il sistema acquifero è stato quindi rappresentato, per mezzo di un modello numerico tridimensionale ad elementi finiti (FEM), con l’utilizzo del codice numerico FEFLOW (Finite Element subsurface FLOW system), operando in regime permanente e transitorio. I dati di input sono stati inseriti el sistema attraverso l’assegnazione di condizioni ai limiti (Boundary Condition) di carico idraulico, di trasferimento di flussi, di emungimenti e delle proprietà dei materiali (Material Properties) come la permeabilità, la porosità e l’infiltrazione. I risultati finali hanno permesso di stimare i quantitativi d’acqua presenti all’interno della porzione di acquifero in studio mettendo in risalto l’importanza e il ruolo che ricopre il fiume Roia e la quantità d’acqua che esso scambiata con la falda idrica che riesce a bilanciare e a mantenere in equilibrio tutto il sistema anche a fronte dei circa 44 × 106 m3 annui (circa 1,4 m3/s) prelevati dai pozzi presenti. Al fine di mostrare le potenzialità di questa tipologia di studio e ipotizzare possibili scenari di sfruttamento futuro 3 scenari di flusso dove si è ipotizzato un incremento dello sfruttamento della falda a scopo idropotabile. I risultati hanno messo in evidenza le enormi potenzialità di questo acquifero, il quale risulta in grado di sostenere fino ad un incremento del 70% delle attuali portate emunte, purché esse siano ben distribuite e non concentrate in un unico punto. Infine è stata effettuata la modellazione di trasporto dove sono stati analizzati due probabili scenari di inquinamento che hanno messo in evidenza quanto l’acquifero risulti essere suscettibile all’inquinamento idroveicolato da cui deriva, conseguentemente, la necessità di progettare adeguate misure per la sua salvaguardia, anche per l’importanza che esso ricopre come fonte strategica di approvvigionamento idropotabile.

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Martina, Costanza. "L'impatto ambientale delle operazioni di bonifica delle acque sotterranee." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/10044/.

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Abstract:

Il lavoro di tesi è stato svolto presso l’azienda Ecosurvey® - 3000 Srl, con sede a Bologna. Ecosurvey® fornisce servizi e consulenze nel campo della geologia e delle scienze ambientali e opera in diversi ambiti, tra cui le bonifiche del suolo, del sottosuolo e delle acque sotterranee. L’inquinamento del suolo e del sottosuolo è, infatti, il contesto dello studio di questa tesi. Tale inquinamento è persistente: con riferimento ai fenomeni di contaminazione, il sottosuolo registra la storia industriale di un sito. L’approccio che tenta di coniugare i bisogni dell’uomo nella società con il rispetto dell’ambiente è lo sviluppo sostenibile, ovvero, secondo la World Commission on Environment and Development, uno sviluppo che soddisfa i bisogni del presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri. Tra i molti ambiti in cui si applica il concetto di sostenibilità, è da ricordare quello delle bonifiche dei siti contaminati. A tal proposito, l’United States Environmental Protection Agency nel 2008 ha introdotto il concetto di “green remediation” come la pratica del considerare tutti gli effetti ambientali di un’azione di bonifica, includendo nel processo opzioni in grado di minimizzarne l’impronta ambientale. Nel 2013 la società Battelle, con i servizi tecnici ambientali di U.S. Navy, e U.S. Army Corps of Engineers ha sviluppato un applicativo denominato SiteWiseTM per la valutazione degli impatti ambientali associati alle tecnologie di bonifica delle acque sotterranee. Nell’ambito di questa tesi, in riferimento ad un intervento di bonifica presso un impianto di produzione di bitumi in attività, contaminato da idrocarburi, idrocarburi aromatici e composti organo-clorurati, con l’applicativo sono stati esaminati i principali indicatori dell’impronta ecologica (emissioni di gas serra, di ossidi di azoto, di zolfo e di polveri sottili; consumi di acqua, suolo ed energia) per tre diverse opzioni di bonifica, effettuandone poi il confronto.

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Bucci, Antonio. "Analisi e caratterizzazione della facies microbica in acque sotterranee." Doctoral thesis, Università degli studi del Molise, 2010. http://hdl.handle.net/11695/66360.

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Abstract:

L’obiettivo del lavoro è stato quello di analizzare le comunità microbiche in acquiferi caratterizzati da differenti peculiarità idrochimiche (acque oligominerali fredde; acque saline ed ipersaline fredde; acque saline calde) e da differenti fattori di condizionamento del circuito delle acque sotterranee. Ciò al fine ultimo di verificare sperimentalmente se le suddette comunità possono essere utilizzate efficacemente come nuovi traccianti naturali per studiare alcune dinamiche idrogeologiche in contesti a differente grado di complessità. L’obiettivo è stato conseguito mediante l’utilizzo di due differenti tecniche di fingerprinting genetico: DGGE e T-RFLP. La DGGE permette di risolvere, separare frammenti di DNA della stessa dimensione, basandosi esclusivamente sulle differenze nella sequenza nucleotidica. La T-RFLP è basata sulla digestione con endonucleasi di restrizione di prodotti di PCR; uno o entrambi i primers utilizzati sono legati ad una molecola fluorescente che permette di rilevare, mediante elettroforesi capillare, solo la presenza del frammento di restrizione terminale. I risultati principali conseguiti nel corso del dottorato possono essere sintetizzati come segue. All’interno degli ambienti acquatici analizzati è stata riscontrata la presenza di comunità microbiche “sito-specifiche”, piuttosto che “sistema-specifiche”, ed il carattere “sito-specifico” di tali comunità è apparso fortemente influenzato anche da fattori ambientali arealmente poco rappresentativi nell’ambito dei sistemi acquiferi esaminati. Ciò porta a ritenere che, contrariamente a quanto riportato nella recente letteratura, non esista necessariamente un’unica comunità microbica autoctona acquatica all’interno di sistemi naturali che possono essere considerati un “unicum” dal punto di vista idrogeologico. Dal punto di vista metodologico è emerso che l’attesa frammentazione e diversificazione delle comunità microbiche all’interno di un sistema acquatico può essere accertata e caratterizzata soprattutto mediante il prelievo di campioni in punti ubicati anche all’interno del sistema stesso e non esclusivamente presso il collettore principale (ad esempio, una sorgente) del corpo idrico sotterraneo.
The aim of the research was to characterize microbial communities in aquifers with different hydrochemical properties (oligomineral cold waters; saline and hypersaline cold waters; saline hot waters) and different factors affecting the hydrogeological behaviour of the aquifer systems. The goal of the work was to experimentally verify if microbial communitites can be used as new effective natural tracers to analyze hydrogeological phenomena within different aquifer systems, characterized by different degrees of complexity. Two fingerprinting techniques have been used: DGGE and T-RFLP. DGGE is based on the separation of PCR amplicons of the same size but with different sequences. T-RFLP is based on the digestion with restriction endonucleases of PCR products: one or both the primers used in the PCR reaction are labeled with a fluorescent dye which allow to detect, through capillary electrophoresis, only the presence of the terminal restriction fragment. The main results obtained can be summerized as follows. In the aquatic environments analyzed, “site-specific” microbial communities were detected, instead of “system-specific” communities. The character “site-specific” of these communities is strongly influenced even by environmental factors little representative in the general context of the aquifers examined. Differently from the existing knowledge, this leads to the possible absence of single autochtonous microbial communities also in natural systems that can be considered as an “unicum” from a hydrogeological point of view. From a methodological point of view, the fragmentation and diversification of microbial communities in an aquatic system can be determined and characterized especially sampling at different points inside the system itself and not solely at the principal collector (for example, a spring) of the groundwater system.

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Alberti, Giulia <1989&gt. "Composti perfluoroalchilici: aspetti tecnologici ed impatto nelle acque sotterranee." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2016. http://hdl.handle.net/10579/7712.

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Abstract:

I composti alchilici perfluorurati sono diventati un'importante classe di sostanze inquinanti delle acque di falda e stanno causando seria preoccupazione per la loro diffusione e tossicità. Lo scopo della presente tesi è quello di approfondire la conoscenza delle caratteristiche chimico fisiche dei più utilizzati di questi composti, sugli impieghi tecnologici e sugli aspetti tossicologici nei confronti in particolare della salute umana. La tesi si è svolta in collaborazione con ARPAV.

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MOITRE, BARBARA. "STUDIO IDROGEOCHIMICO SUL CONTENUTO DI LANTANIDI NELLE ACQUE SOTTERRANEE." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2013. http://hdl.handle.net/11583/2507430.

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Abstract:

La presente Tesi di Dottorato si propone di affrontare lo studio sul contenuto dei lantanidi (Lantanio, Cerio, Praseodimio, Neodimio, Promezio, Samario, Europio, Gadolinio, Terbio, Disprosio, Olmio, Erbio, Tulio, Itterbio, Lutezio) nelle acque sotterranee appartenenti ad acquiferi impostati in diversi contesti litologici, al fine di verificare la possibilità di usare questi elementi come impronta specifica del complesso idrogeologico in cui risiede l’acquifero. Tale caratterizzazione è stata sempre eseguita attraverso il contenuto degli elementi maggiori disciolti in acqua, che hanno portato all’individuazione delle facies idrogeochimiche. Tuttavia si è visto che, attraverso gli elementi maggiori, non è sempre possibile cogliere delle differenze che, seppur non molto evidenti, possono essere importanti per comprendere al meglio il funzionamento di alcuni sistemi acquiferi. Nel presente studio sono state campionate 17 sorgenti, impostate in complessi carbonatici, detritici, metamorfici e arenaceo-marnosi del Piemonte, 10 sorgenti appartenenti a complessi vulcanici laziali e 10 sorgenti termali localizzate in 3 siti distinti (Valdieri, Vinadio e Acqui Terme). La scelta di campionare sorgenti in due regioni diverse è stata dettata dal fatto che in Piemonte non sono presenti complessi vulcanici. Questa parte della ricerca può essere definita come uno studio a grande scala per caratterizzare, se possibile, le acque circolanti nei diversi complessi idrogeologici. Per il caso studio è stato scelto il sistema carsico di Bossea, dove è presente una cavità percorsa da un importante collettore carsico, il Torrente Mora, che la percorre interamente e torna alla luce attraverso una serie di emergenze localizzate in prossimità dell’alveo del Torrente Corsaglia. Il collettore riceve le acque da numerosi apporti secondari, che sono stati campionati insieme al collettore principale e ad una sorgente esterna al sistema, il cui acquifero che l’alimenta è impostato nel complesso basale, costituito da metavulcaniti, che travasa acque nel complesso carbonatico. La scelta del sistema carsico di Bossea è stata dettata dal fatto che nella grotta è presente un laboratorio sotterraneo, gestito dal CAI Cuneo e dal DIATI del Politecnico di Torino, che si occupa di monitorare in continuo, ormai da parecchi anni, il collettore principale e gli apporti secondari attraverso una serie di strumentazioni che rilevano la portata idrica, la temperatura, la conducibilità elettrica e il contenuto di Radon delle acque.

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Di, Sipio Eloisa <1978&gt. "Le falde freatiche dell'entroterra veneziano: sede di acque dolci o di acque salate?: relazioni acque superficiali-acque sotterranee-laguna." Doctoral thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2007. http://hdl.handle.net/10579/578.

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FAIT, GABRIELLA. "Monitoraggio della percolazione di erbicidi e nitrati nelle acque sotterranee." Doctoral thesis, Università Cattolica del Sacro Cuore, 2008. http://hdl.handle.net/10280/248.

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Abstract:

Lo scopo principale di questa ricerca è stato di monitorare la concentrazione di nitrati, dell'erbicida terbutilazina e di un suo metabolita, la desethylterbuthylazina, in acque sotterranee superficiali, secondo le normali pratiche agronomiche in differenti aree italiane rappresentative della coltura maidicola. Il primo passo è stato identificare i siti di monitoraggio, quindi è stata creata una procedura generale al fine di individuare aree rappresentative per il mais in Italia. Dentro tali aree sono stati selezionati dei siti di: 4 in Lombardia, 2 in Emilia Romagna, 2 in Veneto, 2 in Piemonte e uno in Friuli-Venezia Giulia. In Aprile 2005 il monitoraggio ha avuto inizio e i campionamenti sono stati eseguiti ogni due mesi. L'indice “IDPR”, strumento per la mappatura della vulnerabilità a livello regionale e nazionale, è stato applicato alle aree oggetto di studio. L'indice riflette l'influenza che le formazioni geologiche del sottosuolo hanno sullo scorrimento superficiale e sull'infiltrazione. L'analisi della probabilità di distribuzione dei risultati ha mostrato che una bassa probabilità di superare i limiti fissati per legge, questa probabilità è risultata più alta per il metabolita. Le concentrazioni dei nitrati nelle acque sotterranee sono risultate molto basse. Inoltre, è stato applicato un modello matematico (MACRO vs 5.1) di previsione che calcola la percolazione dei pesticidi.
The main aim of the research was to monitor the concentrations of nitrates, the herbicide terbuthylazine and its products of the environmental degradation, desethyl-terbuthylazine, in shallow groundwater, according to the normal agricultural practices in different Italian areas representative of maize crop. The first step was to identify the monitoring sites, therefore it was necessary to create a general procedure to individuate maize representative areas in Italy. Inside these area 11 monitoring sites were selected: 4 in Lombardy, 2 in Emilia Romagna, 2 in Veneto, 2 in Piedmont and one in Friuli-Venezia Giulia. In April 2005 the monitoring started. Groundwater samplings were carried out every two months. The IDPR index, a tool for national and regional vulnerability mapping, was applied. The index reflects the influence of the subsurface geological formations on the surface water runoff or infiltration. The distribution probability analysis of the results showed that there was a very low probability of exceeding the limit fixed by law, this probability was higher for the metabolite. The greater probability of exceed the 0.1 μg/L occurred in two sites, both irrigated with basin irrigation system. Nitrate concentrations resulted to be very low in shallow groundwater. Moreover, it was used a mathematical model which calculate the leaching of pesticides (MACRO 5.1).

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FAIT, GABRIELLA. "Monitoraggio della percolazione di erbicidi e nitrati nelle acque sotterranee." Doctoral thesis, Università Cattolica del Sacro Cuore, 2008. http://hdl.handle.net/10280/248.

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Abstract:

Lo scopo principale di questa ricerca è stato di monitorare la concentrazione di nitrati, dell'erbicida terbutilazina e di un suo metabolita, la desethylterbuthylazina, in acque sotterranee superficiali, secondo le normali pratiche agronomiche in differenti aree italiane rappresentative della coltura maidicola. Il primo passo è stato identificare i siti di monitoraggio, quindi è stata creata una procedura generale al fine di individuare aree rappresentative per il mais in Italia. Dentro tali aree sono stati selezionati dei siti di: 4 in Lombardia, 2 in Emilia Romagna, 2 in Veneto, 2 in Piemonte e uno in Friuli-Venezia Giulia. In Aprile 2005 il monitoraggio ha avuto inizio e i campionamenti sono stati eseguiti ogni due mesi. L'indice “IDPR”, strumento per la mappatura della vulnerabilità a livello regionale e nazionale, è stato applicato alle aree oggetto di studio. L'indice riflette l'influenza che le formazioni geologiche del sottosuolo hanno sullo scorrimento superficiale e sull'infiltrazione. L'analisi della probabilità di distribuzione dei risultati ha mostrato che una bassa probabilità di superare i limiti fissati per legge, questa probabilità è risultata più alta per il metabolita. Le concentrazioni dei nitrati nelle acque sotterranee sono risultate molto basse. Inoltre, è stato applicato un modello matematico (MACRO vs 5.1) di previsione che calcola la percolazione dei pesticidi.
The main aim of the research was to monitor the concentrations of nitrates, the herbicide terbuthylazine and its products of the environmental degradation, desethyl-terbuthylazine, in shallow groundwater, according to the normal agricultural practices in different Italian areas representative of maize crop. The first step was to identify the monitoring sites, therefore it was necessary to create a general procedure to individuate maize representative areas in Italy. Inside these area 11 monitoring sites were selected: 4 in Lombardy, 2 in Emilia Romagna, 2 in Veneto, 2 in Piedmont and one in Friuli-Venezia Giulia. In April 2005 the monitoring started. Groundwater samplings were carried out every two months. The IDPR index, a tool for national and regional vulnerability mapping, was applied. The index reflects the influence of the subsurface geological formations on the surface water runoff or infiltration. The distribution probability analysis of the results showed that there was a very low probability of exceeding the limit fixed by law, this probability was higher for the metabolite. The greater probability of exceed the 0.1 μg/L occurred in two sites, both irrigated with basin irrigation system. Nitrate concentrations resulted to be very low in shallow groundwater. Moreover, it was used a mathematical model which calculate the leaching of pesticides (MACRO 5.1).

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Laghi, Mario <1979&gt. "L'interazione tra acque fluviali superficiali e acque sotterranee in zona costiera: il sistema dell'estuario del fiume Lamone." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2595/1/Laghi_Mario_tesi.pdf.

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Laghi, Mario <1979&gt. "L'interazione tra acque fluviali superficiali e acque sotterranee in zona costiera: il sistema dell'estuario del fiume Lamone." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2595/.

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VIVONA, RAFFAELLA. "Criteri e metodi per la valutazione quali-quantitativa delle acque sotterranee destinate al consumo umano: esempi nel Lazio nord-occidentale." Doctoral thesis, La Sapienza, 2005. http://hdl.handle.net/11573/917384.

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Ricci, Elena. "Analisi del flusso in acque sotterranee e principi di progettazione di barriere idrauliche." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.

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Abstract:

Le acque sotterranee rappresentano una risorsa fondamentale di acqua potabile; per questo motivo esse devono essere preservate, controllate, e se necessario, trattate e decontaminate. Nella presente tesi è stato analizzato, dal punto di vista idraulico, uno dei metodi di risanamento delle acque sotterranee più efficaci ed ampiamente utilizzati: il sistema Pump & Treat. Esso consiste nella costruzione di una barriera idraulica formata da pozzi che pompano acqua dal sottosuolo per consentirne il trattamento e la conseguente reimmissione nel corpo idrico. In questo contesto, sono stati approfonditi i principali criteri di progettazione ed è stato sviluppato un esempio applicativo utilizzando il codice numerico MODFLOW per la risoluzione delle equazioni di flusso e trasporto in acque sotterranee.

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Cirillo, Giuseppe. "Evoluzione delle acque sotterranee a seguito di un incendio nella pineta costiera Ramazzotti." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/9899/.

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Abstract:

Ai nostri giorni le aree costiere risultano particolarmente sensibili perché sottoposte ad alcune fonti di stress, quali la salinizzazione degli acquiferi e la naturale ed antropica modificazione del territorio costiero. Questo lavoro indaga gli effetti dell’incendio del 2012 nella Pineta costiera di Lido di Dante (Ravenna) sull’acquifero costiero superficiale. Sono stati effettuati i rilievi in campo della tavola d’acqua, della conduttitivà elettrica e del pH nei mesi di novembre 2014 e luglio 2015. I campioni di acqua sono stati prelevati grazie alla tecnologia dei minifiltri, un sistema di campionamento multilivello molto preciso e rapido. Il campionamento comprende 3 transetti di minifiltri ubicati nella zona bruciata della pineta e un transetto di controllo nella zona verde della pineta, dove la vegetazione è intatta. Dall’elaborazione grafica di questi valori sono state ottenute delle isolinee rappresentative di valori soglia per le acque dolci, salmastre, salate, a pH 7.5 tipico delle acque meteoriche e a pH 8 tipico dell’acqua di mare. I valori di conduttività elettrica rapportati alla topografia e alla tavola d’acqua mostrano la formazione di lenti di acqua dolce nella zona dove la vegetazione è scomparsa a causa dell’incendio. Acque dolci assenti nella zona verde a causa della vegetazione e della sua attività evapotraspirativa. Le isolinee ottenute dal pH spiegano invece l’effetto delle ceneri dell’incendio dilavate dalle acque meteoriche e le differenze con la zona ancora ricoperta da vegetazione. I parametri analizzati risultano determinanti nella valutazione dello stato di salute della risorsa acquifera della costiera romagnola minacciata dalla salinizzazione e dalla modificazione del pH.

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Viroli, Michele. "Tecniche avanzate per l'analisi di sensitività globale: applicazione alla contaminazione delle acque sotterranee." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4592/.

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Abstract:

The thesis is framed within the field of the stochastic approach to flow and transport themes of solutes in natural porous materials. The methodology used to characterise the uncertainty associated with the modular predictions is completely general and can be reproduced in various contexts. The theme of the research includes the following among its main objectives: (a) the development of a Global Sensitivity Analysis on contaminant transport models in the subsoil to research the effects of the uncertainty of the most important parameters; (b) the application of advanced techniques, such as Polynomial Chaos Expansion (PCE), for obtaining surrogate models starting from those which conduct traditionally developed analyses in the context of Monte Carlo simulations, characterised by an often not negligible computational burden; (c) the analyses and the understanding of the key processes at the basis of the transport of solutes in natural porous materials using the aforementioned technical and analysis resources. In the complete picture, the thesis looks at the application of a Continuous Injection transport model of contaminants, of the PCE technique which has already been developed and applied by the thesis supervisors, by way of numerical code, to a Slug Injection model. The methodology was applied to the aforementioned model with original contribution deriving from surrogate models with various degrees of approximation and developing a Global Sensitivity Analysis aimed at the determination of Sobol’ indices.

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Radighieri, Sara. "Risanamento ambientale di acque sotterranee nell'area di un sito industriale: un caso di studio." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.

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Abstract:

I siti contaminati sono aree nelle quali, in seguito ad attività umane svolte nel passato o ancora in corso, è accertata un’alterazione puntuale delle caratteristiche naturali del suolo e/o della falda da parte di un qualsiasi agente inquinante. La presenza di siti contaminati è rilevante in Europa e in Italia; alcuni di questi sono definiti siti di “interesse nazionale per le bonifiche” (SIN), sulla base dell’entità della contaminazione ambientale, del rischio sanitario e dell’allarme sociale che causano. L’Unione Europea ha affrontato il tema della contaminazione dei siti industriali nella Direttiva n. 35 del 21 aprile 2004 sulla responsabilità ambientale in materia di prevenzione e riparazione del danno ambientale, in cui viene inoltre introdotto il concetto “chi inquina paga”, che rappresenta il principio fondante della disciplina delle bonifiche e della riparazione del danno. La definizione di danno ambientale riportata in tale direttiva racchiude in sé sia un danno che incida significativamente sullo stato ambientale delle risorse acquatiche, sia un danno al terreno che crei un rischio significativo per la salute umana, sia un danno a specie e habitat naturali protetti, che incida in modo negativo sulla conservazione; la definizione include inoltre lo scarico di inquinanti nell’aria e nelle acque. Il processo di bonifica dei siti contaminati comprende tutte quelle azioni finalizzate all’eliminazione, o perlomeno alla riduzione, degli agenti inquinanti presenti nel suolo, nel sottosuolo e nelle acque sotterranee. Le bonifiche ambientali hanno come obiettivo la salvaguardia dell’ambiente e della salute e permettono di recuperare e riqualificare aree compromesse e potenzialmente pericolose; proprio per questo rivestono un ruolo strategico nella pianificazione territoriale locale. Il presente elaborato di tesi ha lo scopo di realizzare un insieme di modelli per valutare l’efficacia del sistema di bonifica presente in un sito assunto come caso di studio.

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Piperis, Nicole. "Processi di trasporto conservativo in acque sotterranee ed interpretazione di esperimenti a scala di laboratorio." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.

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Abstract:

Preservare la qualita delle acque sotterranee e di primaria importanza nel contesto della gestione delle risorse idriche. Al fine di interpretare in modo corretto i processi di trasporto di contaminanti all'interno di mezzi porosi saturi, e utile analizzare esperimenti a scala di laboratorio, in cui le condizioni al contorno e iniziali sono sufficientemente controllate. In questo lavoro, si e interpretato un esperimento di trasporto conservativo presente in letteratura, al fine di valutare l'accuratezza di un modello advettivo-dispersivo e di individuare tecniche appropriate per la stima dei parametri chiave del modello stesso.

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CANEPA, PAOLA. "Il bilancio delle acque sotterranee nella pianura lombarda in relazione agli effetti del cambiamento climatico." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2011. http://hdl.handle.net/10281/20252.

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Abstract:

The aim of the project is the analysis of the groundwater balance in the Lombardy plain. The project is based on the use of methodologies which take into account the aquifer input and output variations according to climate change. The study area is the Lombardy plain (Northern Italy) which extends from the Ticino river (westward) to the Oglio river (towards the East). Prealpine reliefs border the area to the North and the Po river delimits it to the South. It’s about 6.900 Km2. The surface-water network in the study area is very complex with rivers, canals and fontanili (springs). In this area there is a heterogeneous alluvial aquifer. A regional groundwater flow model is used to analyze the groundwater availability in the study area. The developed model uses 3D geostatistical reconstructions of aquifer parameters (hydraulic conductivity and porosity) based on stratigraphic data collected in TANGRAM (a water wells database). Modflow 2005 is used to implement groundwater flow model and Soil Water Balance code is used to calculate aquifer recharge. Both codes have been created by U.S.G.S.. Main steps of the developed project are: • Data collection; • Conceptual model development; • Mathematical model development and calibration. A wide variety of hydrogeologic data have been collected: georeferenced stratigraphic data (8.492), monthly piezometric levels, daily rivers levels and flows, daily meteo-climatic data, study area land use and soil properties. Conceptual model of the study area is based on a detailed data analysis; it has been focused on the study of the temporal correlations between piezometric level and the fluctuations of groundwater budget input and output. Data confirm that groundwater budget varies along the study area. Furthermore, monthly piezometric levels (2001-2005) from Regional Monitoring Network have been interpolated to rebuild regional water table and groundwater flow. On the other hand, as said before, aquifers geometry and hydraulic conductivity distribution have been extracted from 3D geostatistical reconstruction of aquifer characteristics. Main aspects of a mathematical model are: • Grid assessment; • Boundary condition settings; • Hydraulic conductivity distribution. Study area is discretized into 207 rows, 333 columns and 107 changeable thickness layers. Cells are 500 x 500 m. Boundary conditions, from West to East, are the Ticino, Adda and Oglio rivers to act as head dependent flow boundary type (Cauchy); to the South, the Po river is used as specified head boundary type (Dirichlet). Hydraulic conductivity distribution reflects the heterogeneity of the analyzed system. Soil Water Balance (SWB) code has been used to calculate spatial and temporal variations in groundwater recharge. SWB allows to estimate recharge by use of land cover and soil properties in combination with climatological data. Monthly piezometric levels from Regional Monitoring Network have been used as calibration targets. Model results highlight that groundwater flow models are a good method to analyze groundwater budget in Lombardy Plain. At the moment, the model reproduces groundwater natural system well. It results that a detailed evaluation of groundwater recharge is more important to describe groundwater budget than a detailed reconstruction of aquifer heterogeneity. On the other hand, it’s necessary to collect more data regarding withdrawals to analyze more deeply anthropic influences on the system.

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Gionfriddo, Corrado. "Modalità di messa in sicurezza e bonifica di acque sotterranee e analisi di rischio sito-specifica." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7525/.

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Nell’ambito del tirocinio svolto è stato affrontato lo studio del Progetto di messa in sicurezza e bonifica della Raffineria ISAB IMP. SUD, attiva nel SIN di Priolo Gargallo. In particolare lo studio ha visto il Monitoraggio Annuale delle acquee sotterranee. Il lavoro è stato articolato nelle seguenti fasi: Lo studio del Progetto di messa in sicurezza e bonifica dell’area Il campionamento delle acque attraverso sopralluoghi in campo Le analisi in laboratorio La validazione dei dati ottenuti La stesura della relazione tecnica relativamente ai dati validati, trasmessa all’azienda e agli enti competenti Il campionamento, che avviene attraverso un piezometro, prevede: Inizialmente la misura del livello statico della falda tramite freatimetro Segue la fase di spurgo, fin quando non si ha la stabilizzazione dei parametri quali pE, pH, temperatura, conducibilità elettrica, ecc… misurati in continuo tramite una sonda multiparametrica accoppiata alla cella di flusso Infine si campiona. In laboratorio sono state applicate le seguenti tecniche per l’analisi degli inquinanti definiti dal D.L.152/06: VOC e IPA; Analisi svolte secondo le metodiche ufficiali EPA 8260B e EPA 8272 Metalli; EPA 6020 a Idrocarburi; UNI EN ISO 9377-2/2002 (fraz. C10-C40). La validazione dei dati ha visto in particolare l’elaborazione dei risultati attraverso il confronto, per ogni parametro, tra i dati forniti dall’Azienda e i risultati delle analisi compiute dall’ARPA. Inerentemente al seguente studio è stata condotta, sulla base dei risultati delle diverse fasi di indagine ambientale svolte dall’azienda, l’analisi di rischio sito-specifica utilizzando il software RiskNet.

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Parnanzone, Francesca. "Analisi del sito EVI-II nel bacino del fiume Holtum (Danimarca): monitoraggio e modellazione numerica per la previsione di flussi sotterranei e della loro interazione con sorgenti in zone umide." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.

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Abstract:

Parte di questo lavoro è stata svolta in Danimarca, presso l’Università di Copenaghen, in collaborazione con il GEOCENTER. Si è realizzata una modellizzazione dei flussi sotterranei in un'area del bacino del fiume Holtum, nell’ambito del progetto TReNDS EVI-II. Il lavoro è stato strutturato in diverse fasi. Preliminarmente è stato condotto un inquadramento generale del sito di studio, ripercorrendo le caratteristiche idro-geologiche finora conosciute. E’ stata data importanza agli studi svolti negli anni precedenti, riguardanti siti vicini per cercare di individuare i processi più rilevanti. Successivamente, si sono studiate le leggi che governano il moto nelle acque sotterranee, i parametri che influenzano maggiormente tali fenomeni e le leggi di propagazione dei contaminanti. Si è poi spostata l’attenzione sulle campagne di raccolta dati, gli strumenti utilizzati e l’elaborazione delle osservazioni raccolte in situ. E’ da considerarsi questa come la fase principale sulla quale si è realizzata una modellazione numerica dei flussi sotterranei e della loro interazione con sorgenti in zone umide. Il modello numerico è stato calibrato e validato. Entrambe queste fasi sono state effettuate sulla base di dati provenienti da due mesi di osservazioni differenti. Infine, si è approcciato il problema del trasporto di nitrati e la relativa modellazione tramite software MT3DMS.

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Tassi, Federica. "Inquinamento diffuso da nitrati di origine agricola e strategie di mitigazione per la salvaguardia delle acque sotterranee." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.

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Abstract:

Lo scopo di questo elaborato è quello di illustrare le possibili opzioni di mitigazione per far fronte alla problematica dell’inquinamento diffuso delle acque derivato dal rilascio di nitrati di origine prevalentemente agricola. Le opzioni di mitigazione sono necessarie ad evitare il deterioramento sia sotto il profilo qualitativo che quantitativo. Nel primo capitolo vengono presentate le normative di riferimento sia a livello Europeo che a livello Nazionale. A livello Europeo viene esaminata la Direttiva 91/676/CEE “Direttiva sui nitrati”, la Direttiva 75/440/CEE per la qualità delle acque e la Direttiva 2000/60/CEE “Direttiva quadro sulle acque”. A livello Nazionale la Direttiva 2000/60/CE è stata recepita con l’emanazione del Decreto Legislativo 152/2006. Nel secondo capitolo viene presentata una panoramica sulle possibili opzioni di mitigazione per ridurre la quantità di nitrati presenti nelle acque sotterranee e superficiali, provenienti dall’attività agricola. Queste opzioni vengono suddivise in base all’ambito in cui è possibile intervenire per migliorare la qualità dell’acqua e dell’ecosistema.

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Mazzei, Giovanni. "Tecnologie per lo studio delle acque sotterranee in relazione al progetto di riqualificazione della SP46 Rho-Monza." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8307/.

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Abstract:

Il presente lavoro di tesi è stato svolto a seguito delle indagini geognostiche previste per un progetto ingegneristico volto alla riqualificazione con caratteristiche autostradali della SP46 Rho-Monza e del preesistente sistema autostradale A8/A52, la cui area interessata dai lavori è ubicata nella parte Nord del comune di Milano. Lo studio è stato finalizzato alla valutazione, attraverso metodologie e tecnologie specifiche, delle caratteristiche idrodinamiche delle acque sotterranee presenti nella zona oggetto dei lavori. A seguito di misure sul livello piezometrico della falda, compiute dopo la realizzazione di 8 piezometri, è stata realizzata (con l’ausilio del software Surfer 8.0® – Golden Software Inc.) una mappa relativa all’andamento delle isopieze e dei gradienti di flusso, attraverso interpolazione spaziale con metodo Kriging delle misure. La ricostruzione dell’assetto della falda così ottenuto ha permesso di fornire utili indicazioni riguardo le successive scelte progettuali.

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Persiani, Guglielmo. "Analisi delle portate di sorgenti sotterranee nella Grotta di Bossea (Piemonte - CN)." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16970/.

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Abstract:

La grotta di Bossea si trova nel comune di Frabosa Sottana, in provincia di Cuneo (Piemonte). Fa parte di un sistema carsico caratterizzato da una complessa storia tettonica che ha portato le successioni carbonatiche, originariamente sedimentatesi sopra un substrato di età permocarbonifero (porfiroidi e quarziti impermeabili), a trovarsi segmentate in affioramenti separati tra di loro da lineazioni tettoniche delimitanti compartimenti idrogeologici indipendenti. La grotta ha uno sviluppo complessivo di oltre 2,5 km e ospita un laboratorio scientifico sotterraneo deputato al monitoraggio delle acque sotterranee. Il presente elaborato mira ad interpretare i processi determinanti il comportamento idrologico di una porzione di insaturo, sovrastante una venuta secondaria (stillicidio), tramite l’analisi degli idrogrammi e chemogrammi rilevati in modo continuo tra gli anni 2003 e 2016. All’analisi dei dati continui saranno integrate analisi chimiche delle acque raccolte in modo discreto lungo gli anni esaminati. Saranno determinati, tramite l’utilizzo di due diversi modelli (legge cubica di Darcy e modello frattale), la porosità effettiva del sistema di flusso fratturato, caratterizzando la geometria del reticolo di fratture. Il confronto tra i due modelli mostrerà che la distribuzione della rete di fratture può essere rappresentata tramite un modello frattale, dove gli elementi ad ampiezza maggiore (0,005 m) sono in numero piccolissimo rispetto alle fratture con ampiezza minore (0,0001 m). L’analisi delle curve di recessione della portata hanno mostrato che la risposta idrologica dello stillicidio dipende dalle condizioni di saturazione precedenti l’evento infiltrativo, evidenziando il fenomeno del pistonaggio. I principali eventi di infiltrazione interagiscono con le acque residenti nella rete di fratture solo tramite la manifestazione dell’onda di pressione che rimobilizza l’acqua di ristagno, senza causare mixing tra le acque di neoinfiltrazione e quelle già presenti.

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Busatta, Martina. "Tecnologie per il monitoraggio qualitativo delle acque sotterranee in relazione al progetto di riqualificazione dell'area ex Staveco Bologna." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.

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Il presente lavoro si propone di descrivere ed analizzare le indagini eseguite in corrispondenza del sito denominato area ex caserma Staveco di Bologna allo scopo di ricostruire il modello idrogeologico dell’area e caratterizzare dal punto di vista qualitativo le acque sotterranee soggiacenti il sito. Per quanto concerne tale aspetto sono stati eseguiti 3 sondaggi a carotaggio continuo successivamente predisposti di piezometro tipo Norton. Per quanto riguarda l'aspetto geologico l'area è stata indagata tramite 15 sondaggi a carotaggio continuo fino a profondità di -5 m dal p.c., 2 sondaggi a 30 m dove è stata svolta la prova S.P.T e 6 prove penetrometriche statiche con piezocono fino a -30 m da p.c. Inoltre, sono state analizzate le caratteristiche idrochimiche delle acque tramite parametri chimici misurati in sito e confrontati con i rispettivi limiti di contaminazione secondo il Decreto Legislativo 152 del 2006. Grazie al campionamento di tali acque sono state svolte anche analisi di laboratorio ai fini di valutare un impatto antropico sulla falda più superficiale, infine, si è proceduto tramite misure freatimetriche alla misura del livello della falda e alla determinazione del gradiente idraulico. Nell'area di studio, è stata riscontrata una concentrazione di idrocarburi totali superiore al limite consentito e grazie allo studio dei livelli piezometrici emerge un basso piezometrico riconducibile ad un effetto drenante attribuibile al canale Aposa.

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Spitilli, Mattia. "Analisi del sito EVI-II nel bacino del fiume Holtum (Danimarca): monitoraggio e modellazione numerica per l'interpretazione dei processi di scambio fra correnti superficiali e flussi sotterranei." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.

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Abstract:

Lo scopo della presente trattazione è quello di indagare l’interazione fra un tratto del fiume Holtum, in Danimarca, e l’acquifero sottostante, in modo da quantificare i flussi idrici scambiati fra i due corpi idrici. Lo studio è stato condotto su piccola scala mediante l’utilizzo di diverse metodologie, ponendo particolare attenzione alla misurazione dei profili di temperatura all’interno dell’alveo del fiume, perché direttamente correlabili alla portata che va dall’acquifero al corso d’acqua e viceversa. Con il proposito di ottenere una risposta in termini quantitativi è stato costruito un modello di flusso tridimensionale utilizzando il software MODFLOW. Tale modello è stato successivamente calibrato con le osservazioni misurate durante le campagne di raccolta dati. Infine, è stato sviluppato un modello di trasporto di massa all’interno del sistema considerato, servendosi del software MT3DMS, che a sua volta sfrutta le soluzioni trovate da MODFLOW in termini di flussi, per ricavare le concentrazioni di contaminanti. Il risultati del modello di trasporto forniscono un’indicazione approssimata della possibile distribuzione delle sorgenti inquinanti, vista l’assenza di misurazioni dirette di concentrazione presso le sorgenti stesse.

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BONOMI, TULLIA. "Sistemi Informativi Territoriali per la valutazione del bilancio del sistema idrogeologico milanese." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano, 1995. http://hdl.handle.net/10281/14096.

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Abstract:

L'oggetto dello studio è stato la valutazione del bilancio di massa delle acque sotterranee nel sistema idrogeologico nell'area milanese utilizzando i SIT ed applicando un modello di flusso, con particolare riguardo alla ricostruzione delle caratteristiche idrogeologiche del sistema. La zona in esame viene considerata, da un punto di vista idrogeologico, come sede di un acquifero monostrato salvo locali situazioni con presenza di intervalli argillosi che ne interrompono la continuità. I corpi presenti costituiscono una litozona rappresentata, da un punto di vista tessiturale, prevalentemente da termini ghiaiosi e ghiaioso-sabbiosi, con locali e discontinui livelli argillosi, geneticamente attribuiti a depositi fluvioglaciali ed alluvionali. Data l'estensione dell'area di studio, 1989 km2, che interessa il territorio di 189 comuni compreso quello di Milano, con quasi quattro milioni di abitanti ed un prelievo idrico complessivo annuo per tutta l'area superiore al miliardo di m3, è stato necessario mettere a punto un sistema informatizzato di gestione ed elaborazione dei dati. Tale attività è stata realizzata all'interno di un sistema integrato di hardware e software (SIT) che permette di operare sia con formati vettoriali che raster. Per la valutazione del bilancio idrogeologico è stato necessario valutare la distribuzione territoriale degli elementi e dei fattori del sistema sia per quanto riguarda le geometrie ed i parametri idrogeologici dei corpi interessati, sia relativamente alla variazione, nel tempo e nello spazio, dei fattori dinamici relativi alle entrate ed alle uscite dal sistema. Sono stati elaborati i dati relativi ai pozzi pubblici (1858) e privati (3001) raccolti, georeferenziati ed archiviati in un database associato a programmi per l'elaborazione statistica. Sono stati utilizzati software realizzati allo scopo, per ricostruire la distribuzione di classi granulometriche significative ai fini del modello idrogeologico, nell'intervallo di sottosuolo definito dalla litozona ghiaioso-sabbiosa. Sono state anche effettuate elaborazioni per definire con precisione le geometrie della zona. E' stata inoltre messa a punto una tecnica di elaborazione che consente, tramite estrazione dal database dei dati relativi a tutti i pozzi che captano solamente l'acquifero interessato e dei quali fossero contemporaneamente presenti i dati idraulici, di valutare la distribuzione della permeabilità e della trasmissività dell'acquifero. E' stata verificata una buona corrispondenza tra le zone interessate da elevate percentuali di termini grossolani e le zone ad elevata permeabilità e portata specifica. La ricostruzione dell'andamento della falda libera, nel tempo e nello spazio, è stata effettuata mediante elaborazione dei dati piezometrici mensili archiviati nel database. Sono stati raccolti ed inseriti nel database i dati piezometrici mensili storici di 92 stazioni, relativi agli ultimi 18 anni, e per alcune di esse quelli dal 1936. Per tutte le stazioni della rete CAP, inoltre, sono stati raccolti ed archiviati i dati relativi al quadriennio 1990-1993. Il livello della falda è funzione dei parametri idrogeologici dell'acquifero e dei fattori dinamici che agiscono sul sistema. In particolare la risposta della falda rappresenta l'effetto dinamico dell'interazione delle masse d'acqua in entrata ed in uscita variabili nel tempo e nello spazio. Per valutare l'evoluzione sinergica degli elementi che caratterizzano il bilancio del sistema, sono state considerate le sequenze storiche rappresentate da precipitazioni ed irrigazioni per le entrate e da prelievi dai pozzi e venute a giorno dai fontanili per le uscite. I trend socio-economici, indicativi di un diverso uso del territorio, agricolo e/o industriale, sono stati confrontati con l'andamento piezometrico per valutarne le connessioni ed i rapporti. Si e' riscontrato che non vi e' una corrispondenza univoca tra uno solo dei fattori in entrata o in uscita con l'evoluzione della falda, ma che invece tutti i fattori concorrono sinergicamente a determinarne l'andamento; inoltre l'influenza dei vari fattori varia nell'ambito del sistema idrogeologico considerato nel tempo e nello spazio. E' stato quindi applicato un modello matematico numerico di flusso delle acque sotterranee a differenze finite tridimensionale (Modflow) per la valutazione del bilancio di massa del sistema idrogeologico considerato e la simulazione della superficie piezometrica. Per l'inserimento dei dati nel modello, sono state messe a punto diverse tecniche informatiche che permettono di interfacciare tra loro i numerosi sistemi utilizzati. I dati reali sono stati georeferenziati ed interpolati per tutta l'area previa discretizzazione con una griglia a maglie quadrate di 500 m di lato, costituita da 136 colonne e 104 righe pari a 14144 celle, per poterli importare direttamente nel modello.. Per tutti gli elementi che caratterizzano le geometrie, i parametri e le voci del bilancio del sistema idrogeologico sono state elaborate le matrici relative alla loro distribuzione spaziale e temporale. Il modello è stato tarato per il 1990, ultimo anno del quale sono disponibili tutti i dati del bilancio idrogeologico. Questi sono complessivamente costituite da poco meno di un miliardo di m3/a in entrate, di cui un 30% dovuto alle precipitazioni ed il rimanente alle irrigazioni, e poco più di un miliardo di m3/a in uscita, legati essenzialmente a prelievi pubblici e privati. La distribuzione delle quantità relative alle varie voci è stata differenziata all'interno dell'area in base: alle diverse quantità di erogazioni effettuate dai consorzi irrigui sia arealmente che mensilmente; alle percentuali di territorio effettivamente irrigato, valutando cella per cella la percentuale di aree urbanizzata e quella agricola; al regime dei prelievi durante l'intero arco dell'anno. I limiti del modello applicato al sistema sono stati così definiti: a potenziale controllato rappresentato dai Fiumi Ticino ed Adda, ad Ovest e ad Est; a potenziale controllato nella zona meridionale lungo la linea dei fontanili; di ricarica nella zona settentrionale. In base alle elaborazioni effettuate ed alla conseguente calibratura del modello, sono state simulate le piezometrie nell'arco di tempo del 1990, con passi di tempo mensili. Le piezometrie così ottenute sono risultate essere analoghe con quelle reali, sia per le oscillazioni mensili che per la loro distribuzione areale. Il modello ha simulato le direzioni di flusso, il gradiente piezometrico e le quote della falda con una variazione complessiva, dopo un intero anno, riferita alle differenze tra piezometrie reali e quelle simulate del mese di dicembre sull'ordine di 2 m al massimo per l'80% dell'area. Successivamente, visti i buoni risultati ottenuti, è stata effettuata una simulazione su 2 anni consecutivi, il '90 e il '91 con passi di tempo mensili, ipotizzando i dati non disponibili relativi ad alcuni fattori di bilancio. La piezometria così simulata alla fine dei 2 anni, dicembre 1991, è risultata essere analoga come distribuzione territoriale ed oscillazioni mensili con quella reale, mentre sono risultate essere più marcate, in senso negativo, le differenze tra quella reale e quella simulata, comunque sull'ordine di 2 m sul 70% dell'intera area considerata. I risultati ottenuti dall'elaborazione del modello devono essere valutati tenendo presente che vi sono delle disomogeneità dei dati e/o delle imprecisioni riferite a: - distribuzione spaziale di alcuni parametri idrogeologici in quanto desunti indirettamente dalla distribuzione delle tessiture dei corpi costituenti il sottosuolo; - distribuzione spaziale e temporale di alcuni fattori di bilancio, di cui sono note solo le quantità complessive annue e le attribuzioni a generiche entità territoriali; - distribuzione della piezometria reale iniziale riferita a misure effettuate in condizioni statiche, mentre quella simulata si riferisce a condizioni dinamiche; - distribuzione piezometrica reale iniziale con locali anomalie cui non corrispondono analoghe anomalie nei valori dei parametri idrogeologici considerati; - problemi strettamente connessi alla modellistica non facilmente adattabile a complesse situazioni reali, per cui vi sono alcune schematizzazioni riferite, per esempio, alle geometrie dei corpi interessati. L'integrazione e la omogeneizzazione di tali informazioni richiederebbe un notevole dispendio sia in termini di risorse economiche che di tempo per poterle adeguatamente effettuare, probabilmente però senza riuscire ad ottenere un proporzionale miglioramento dei risultati. Data la metodologia adottata è comunque possibile aggiornare, integrare, omogeneizzare i dati in qualsiasi momento. In ogni caso i risultati ottenuti con le simulazioni sono i migliori possibili, in funzione dei dati attualmente disponibili, e comunque validi in base al confronto con la realtà. Si ritiene quindi che in una analisi costi benefici i risultati ottenuti siano buoni. Lo sviluppo di un database e di software originali ha anche permesso di ricostruire, in base ad un notevole numero di pozzi e relative stratigrafie (2784), la distribuzione delle tessiture nei corpi idrogeologici considerati. L'utilizzo di un SIT ha permesso di poter applicare in modo adeguato un modello di simulazione in quanto è stato possibile valutare in modo ottimale la distribuzione dei vari elementi del sistema idrogeologico che sono estremamente articolati sia spazialmente che temporalmente. Inoltre è stato possibile, in tempi relativamente brevi, aggiornare, integrare, migliorare, correggere i dati e conseguentemente la loro relativa distribuzione matriciale.

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Paradiso, Graziana. "Valutazione delle interazioni tra Fiumi Uniti (Ravenna) ed acquifero usando il calore come tracciante." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9644/.

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Abstract:

Per molto tempo le risorse di acque sotterranee e quelle di acque superficiali sono state considerate e gestite come due entità a sé stanti; in realtà questi due corpi d’acqua rappresentano le componenti di un’unica risorsa: qualsiasi genere di impatto su una delle due andrà ad influire inevitabilmente sulla quantità o sulla qualità dell’altra. Lo scopo di questa tesi è quello di comprendere che grado di interazione esiste tra i Fiumi Uniti e l’acquifero costiero ravennate mediante due approcci distinti: (1) con l’analisi di profili termici teorici e ottenuti dal monitoraggio di misure termometriche in quattro piezometri, si intende ottenere informazioni riguardanti i flussi idrici sotterranei, (2) con la modellazione numerica dell’area nei pressi dei Fiumi Uniti (mediante Processing Modflow) è possibile ottenere una stima dei flussi sotterranei dal fiume verso l’acquifero nella zona di riferimento. Inoltre durante il monitoraggio del mese di settembre 2015 è stato installato un diver, ad una profondità di -7,4 m, in uno dei piezometri per ottenere un monitoraggio continuo per tutto il mese di ottobre. I dati termici rilevati in campo hanno permesso di confermare l’esistenza di un’importante interazione tra i corsi d’acqua presi in esame e l’acquifero costiero ravennate, testimoniato dall’ampia variazione di temperatura negli strati più superficiali. Inoltre tra il 10 e l’11 ottobre è stata registrata un’anomalia termica causata da un flusso orizzontale di acqua più calda in prossimità del piezometro proveniente dai Fiumi Uniti mediante trasporto per avvezione: tale anomalia viene registrata circa 2 giorni dopo una piena dei Fiumi Uniti. Grazie alla modellazione numerica è stato possibile confermare le tempistiche con cui l’acqua percorre la distanza tra il fiume e il piezometro preso in considerazione.

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Lauriola, Ilaria. "Studio dei processi di ricarica naturale di corpi idrici sotterranei attraverso l'analisi di serie temporali." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8117/.

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Abstract:

Nella Regione Emilia-Romagna, la zona delle conoidi ha una valenza strategica essendo la principale fonte di approvvigionamento idropotabile per le utenze civili, oltre che sostegno per le attività industriali ed agricole. All’interno di questo contesto ci si è soffermati sulla provincia di Piacenza, scegliendo come aree di studio le Conoidi del Trebbia e dell’Arda, per valutare le dinamiche di ricarica naturale attraverso l’identificazione della relazione che intercorre fra (i) l’entità dei deflussi superficiali riferiti ai corsi idrici che alimentano le conoidi, e (ii) il livello piezometrico nei rispettivi acquiferi. L’analisi è stata condotta applicando il modello Auto-Regressive Distributed Lag (ARDL).

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Gervasio, Isabella. "Caratterizzazione di sito per la gestione delle risorse idriche sotterranee mediante metodi geofisici integrati." Doctoral thesis, Università degli studi di Trieste, 2012. http://hdl.handle.net/10077/7342.

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Abstract:

2010/2011
Il presente lavoro affronta lo studio di due problematiche idrogeologiche complesse e molto diverse tra loro, mediante un approccio geofisico integrato con le indispensabili indagini geologiche e idrogeologiche: (1) caratterizzazione delle risorse sotterranee solforose in ambiente montano al fine di localizzare una o più aree adatte alla perforazione e quindi all’estrazione di acque solforose; (2) caratterizzazione idrogeofisica di un area golenale soggetta a forti eterogeneità locali che possono influenzare il flusso, alterando consistentemente la conduttività idraulica. I risultati delle indagini geofisiche costituiscono nei casi descritti un indispensabile supporto funzionale per comprendere approfonditamente le aree studiate con particolare riguardo alla ricostruzione dei sistemi acquiferi, circuiti idrogeologici e disponibilità di risorse idriche e termali al fine di realizzare un'azione progettuale ingegneristica mirata e consistente.
XXIV Ciclo
1977

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Orecchia, Cristina. "Recupero, elaborazione e interpretazione dei parametri idrochimici delle acque sotterranee della pianura Padana dai database delle agenzie regionali per la protezione dell’ambiente." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23363/.

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Abstract:

Per la realizzazione di questo studio sono stati cercati i dati riguardanti le caratteristiche chimico-fisiche delle acque sotterranee raccolti dalle ARPA di Piemonte, Lombardia, Veneto, Friuli-Venezia Giulia ed Emilia-Romagna nel 2018. I dati ottenuti sono stati elaborati per costituire un unico database e, per ottenere questo risultato, è stato necessario omogeneizzare il più possibile i dati originali, che erano eterogenei in termini di parametri analizzati, completezza dei dati, coordinate geografiche dei punti di campionamento e limiti di rilevabilità individuati per ciascun elemento. Sono stati stabiliti sei gruppi di campioni, distinti in funzione della tipologia di acquifero in cui circolano le acque (freatico, semiconfinato, confinato) e della stagione di campionamento (primavera-estate, autunno- inverno). I campioni sono stati classificati in funzione della temperatura, del pH, della durezza e della conducibilità elettrica. Le acque sono state classificate in funzione degli ioni dominanti tramite diagrammi di Langelier-Ludwig e sono stati analizzati, tramite cartografie, i principali ioni disciolti, per valutare l’origine delle acque. Sono state valutate anche le concentrazioni di NO3-, NH4+, Fe2+, Mn2+, As3+, Crtotale, Cr VI, Ni2+, Zn2+. Le acque sono state classificate prevalentemente come Ca-HCO3 e Ca-Mg-HCO3 (90%). A livello locale sono state rilevate acque Na-HCO3, Mg-HCO3, Ca-SO4, Na-Cl e Ca-Cl. Negli acquiferi freatici sono state riscontrate contaminazioni da NO3- ed elevate concentrazioni di Na+, K+ e NH4+ attribuibili a fonti antropiche. Negli acquiferi confinati sono stati rilevati valori superiori ai limiti normativi di NH4+, Fe2+, Mn2+, As3+, riconducibili a processi naturali di degradazione della materia organica. Lo stesso è stato riscontrato per il cromo e il nichel, rilevati in concentrazioni elevate in corrispondenza di affioramenti ofiolitici. Non sono state trovate giustificazioni per gli elevati valori di Zn.

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RUSSO, CRISTOFORO. "Studio idrogeologico ed idrogeochimico dell’area ex-cave di Montioni (Colline Metallifere, Toscana meridionale, Italia)." Doctoral thesis, Università di Siena, 2017. http://hdl.handle.net/11365/1009336.

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Abstract:

A hydrogeological and geochemical study was carried out in the Montioni area, a sector of the Colline Metallifere mining district (Tuscany, Italy) to distinguish the chemical facies of groundwater, to define their origin and flow systems, to identify the main geochemical processes ruling their chemical composition, as well as to evaluate the influence of human activities, such as landfill disposal of industrial waste (“gessi rossi”), on groundwater chemistry. The interest for the Montioni area was due to: (1) lack of knowledge of the hydrogeology and geochemistry of groundwater in the Colline Metallifere mining district; (2) geological and geo-structural complexity; (3) evidence of hydrothermal circulation that produced intense silicization and kaolinization, masses of alunite and small mercury mineralizations; (4) presence of human activities (landfills of industrial wastes such as “gessi rossi”) that could influence r chemistry and quality of groundwater. The Montioni area is characterized by a complex hydrogeological and hydrogeochemical system consisting of groundwater belonging to four hydrochemical facies: calcium-sulphate (Ca-SO4), calcium(sodium)- bicarbonate [Ca(Na)-HCO3], calcium-sulphate-bicarbonate (Ca-SO4-HCO3) and sodiumchloride( bicarbonate) [(Na-Cl(HCO3)]. The Ca-SO4 waters rise from the deep regional aquifer hosted by Triassic carbonate-evaporite formations, through fractures and faults. The Ca(Na)-HCO3 facies included waters characterized by surface circulation mainly within silicized carbonate rocks of the Group of calcareous-siliceous formations of the Tuscan Nappe and, to a lesser extent, clayey lithologies of the Scaglia Toscana Group. The Ca-SO4-HCO3 waters have a chemistry intermediate between the Ca-SO4 and Ca(Na)-HCO3 facies arising by mixing of deep Ca-SO4 waters from the carbonate-evaporite aquifer and shallow HCO3-Ca waters circulating in the calcareous-siliceous formations of the Tuscan Nappe. The Na-Cl(HCO3) waters are characterized by a prevailing and prolonged circulation of meteoric waters in the clayey lithologies of the Scaglia Toscana Group. As the local hydraulic head increases, these waters have enrichment in chloride, sulphate, calcium and magnesium ions, probably due to contribution of fluids circulating within the stratigraphic horizons at the top of the metamorphic basement mainly consisting of anhydrite/gypsum and dolomite. The main processes determining the geochemical features of groundwater in the study area are: 1) carbonate dissolution (mainly calcite) in the surface recharge zone, as well as sulphate (gypsum and anhydrite) and carbonate (calcite and dolomite) dissolution in the deep aquifer hosted by Triassic carbonate-evaporite lithologies; 2) ion exchange reactions occurring in the surface water circulation system within clayey rocks of the Tuscan Nappe (Scaglia Toscana Group); 3) mixing of deep and shallow groundwater. Isotopes of hydrogen, oxygen and carbon were used to define the hydrogeological model and identify mixing of waters of different origin. The levels of tritium (3H) suggest: 1) long circulation times, even more than 50 years, for the Ca-SO4, Ca-SO4-HCO3 and Na-Cl(HCO3) waters; 2) mixing between fluids of deep and/or slow circulation and superficial and/or rapid circulation waters for Ca(Na)-HCO3 waters. Furthermore, the variability of tritium levels, coupled with substantial constant contents of isotopes of oxygen (18O) and hydrogen (2H), indicates for Ca(Na)-HCO3 waters the presence of two components circulating with differentflow rate and/or along pathways at different depth, but receiving waters that have infiltrated at the same altitude. All groundwater of the Montioni area show no significant variations of the isotopic composition of the local meteoric water; therefore, liquid-solid isotopic exchange, evaporation during recharge and mixing with nonmeteoric waters must be excluded. In addition, isotopic data suggest that recharge altitudes of groundwater are between 180 and 250 m a.s.l., compatible with the hilly landscape of the north and north-east sectors of the Montioni area. This study also investigated the relationships between the groundwater of the Montioni area and the drainage waters of industrial waste ("gessi rossi"), stored in zones involved by past mining activities. The analytical data indicate that: 1) the chemical characteristics of drainage waters of "gessi rossi” are very different from those of the local groundwater as regards the concentration levels, the quantitative ratios and the distribution pattern of most of the major ions; 2) there was not a change of groundwater chemistry after the landfill disposal of "gessi rossi"; c) the levels of tritium in groundwater suggest a water circulation of at least 40-50 years. Therefore, it is possible to state that there is not a detectable influence of drainage water of the "gessi rossi" on chemistry and quality of groundwater in the Montioni area

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Greggio, Nicolas <1983&gt. "Individuazione di tecniche di gestione idrica-agronomica e di ricarica dell’acquifero freatico costiero per limitare la salinizzazione delle acque sotterranee e dei suoli." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amsdottorato.unibo.it/5213/1/GREGGIO_NICOLAS_TESI.pdf.

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Abstract:

Nel Comune di Ravenna, oltre 6.800 ettari di terreni agricoli sono a rischio salinizzazione, a causa dell’alta salinità delle acque sotterranee presenti all’interno dell’acquifero freatico costiero. L'area è interessata da subsidenza naturale, per compattazione dei sedimenti alluvionali e antropica, causata dall’estrazione di gas e dall’eccessivo sfruttamento delle acque sotterranee. Ne deriva che la maggior parte di questo territorio è sotto il livello medio del mare e l'agricoltura, così come ogni altra attività umana, è possibile grazie ad una fitta rete di canali di drenaggio che garantiscono il franco di coltivazione. L’agricoltura è una risorsa importante per la zona, ma a causa della scarsa disponibilità di acque dolci e per l’aumento dei processi di salinizzazione dei suoli, necessita di un cambiamento. Servono pratiche agricole sostenibili, con idonei requisiti irrigui, di drenaggio del suolo, di resistenza alla salinizzazione e di controllo del suolo. Dopo un’analisi generale sulle condizioni dell’acquifero, è stato monitorato un transetto di 10km rappresentativo della parte costiera di Ravenna. Infine, con l'obiettivo di comprendere l'interazione tra un canale d'irrigazione e le acque sotterranee, una piccola area agricola (12 ettari), è stata monitorata nel corso del 2011 utilizzando metodi idrologici, geochimici e geofisici. I risultati di questo lavoro mostrano una diffusa salinizzazione della falda freatica, ma anche la presenza di una lente d'acqua dolce spessa 5m, a 400m dalla linea di riva, con caratteristiche chimiche (hydrofacies) tipici di acque continentali e con dimensioni variabili stagionalmente. Questa bolla di acqua dolce si è originata esclusivamente dalle infiltrazioni dal canale d’irrigazione presente, in quanto, il contributo dell’irrigazione superficiale è stato nullo. Sfruttando la rete di canali di drenaggio già presente sarebbe possibile estendere questo processo d’infiltrazione da canale in altre porzioni dell’acquifero allo scopo di ricaricare l’acquifero stesso e limitare la salinizzazione dei suoli.
In the municipality of Ravenna, more than 6800 hectares of farmland are at a risk for soil salinization, because of the high groundwater salinity in the coastal aquifer, which is widespread with the exception of some ephemeral freshwater lenses below the dune belts and in areas far from the land reclamation pumping stations. The area is affected by subsidence both natural due to compaction of alluvial sediments and anthropogenic caused by gas and groundwater over-exploitation. As a result, most of this territory is below mean sea level and agriculture as well as any other human activity is possible thanks to a dense network of drainage channels and land reclamation pumping stations. Agricultural activities in the area are an important asset for the local economy but they are challenged by scarce freshwater resources, water logging, and soil salinization. Sustainable agriculture practices need to address irrigation requirements, land drainage, and soil salinization control. With the aim to understand the interaction between irrigation channel and groundwater, a small agricultural area (12 hectares), was monitored during 2011 by using hydrological, geochemical and geophysical methods. The results of this work shows a widespread salinization of the phreatic aquifer but also the presence of a 4-meters-thick freshwater lens, at 400 meters from the shore line, with chemical characteristics (hydrofacies) typical of river water and that increases size in summer period. This fresh water lens has formed due to seepage from an irrigation channel into the aquifer. The contribution of irrigation water sprayed on top of the land to freshwater aquifer recharge is practically zero. By redesigning the network of irrigation channels to store excess river and irrigation water, the amount of freshwater infiltration into the aquifer could be increased and groundwater and soil salinization prevented.

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Greggio, Nicolas <1983&gt. "Individuazione di tecniche di gestione idrica-agronomica e di ricarica dell’acquifero freatico costiero per limitare la salinizzazione delle acque sotterranee e dei suoli." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amsdottorato.unibo.it/5213/.

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Abstract:

Nel Comune di Ravenna, oltre 6.800 ettari di terreni agricoli sono a rischio salinizzazione, a causa dell’alta salinità delle acque sotterranee presenti all’interno dell’acquifero freatico costiero. L'area è interessata da subsidenza naturale, per compattazione dei sedimenti alluvionali e antropica, causata dall’estrazione di gas e dall’eccessivo sfruttamento delle acque sotterranee. Ne deriva che la maggior parte di questo territorio è sotto il livello medio del mare e l'agricoltura, così come ogni altra attività umana, è possibile grazie ad una fitta rete di canali di drenaggio che garantiscono il franco di coltivazione. L’agricoltura è una risorsa importante per la zona, ma a causa della scarsa disponibilità di acque dolci e per l’aumento dei processi di salinizzazione dei suoli, necessita di un cambiamento. Servono pratiche agricole sostenibili, con idonei requisiti irrigui, di drenaggio del suolo, di resistenza alla salinizzazione e di controllo del suolo. Dopo un’analisi generale sulle condizioni dell’acquifero, è stato monitorato un transetto di 10km rappresentativo della parte costiera di Ravenna. Infine, con l'obiettivo di comprendere l'interazione tra un canale d'irrigazione e le acque sotterranee, una piccola area agricola (12 ettari), è stata monitorata nel corso del 2011 utilizzando metodi idrologici, geochimici e geofisici. I risultati di questo lavoro mostrano una diffusa salinizzazione della falda freatica, ma anche la presenza di una lente d'acqua dolce spessa 5m, a 400m dalla linea di riva, con caratteristiche chimiche (hydrofacies) tipici di acque continentali e con dimensioni variabili stagionalmente. Questa bolla di acqua dolce si è originata esclusivamente dalle infiltrazioni dal canale d’irrigazione presente, in quanto, il contributo dell’irrigazione superficiale è stato nullo. Sfruttando la rete di canali di drenaggio già presente sarebbe possibile estendere questo processo d’infiltrazione da canale in altre porzioni dell’acquifero allo scopo di ricaricare l’acquifero stesso e limitare la salinizzazione dei suoli.
In the municipality of Ravenna, more than 6800 hectares of farmland are at a risk for soil salinization, because of the high groundwater salinity in the coastal aquifer, which is widespread with the exception of some ephemeral freshwater lenses below the dune belts and in areas far from the land reclamation pumping stations. The area is affected by subsidence both natural due to compaction of alluvial sediments and anthropogenic caused by gas and groundwater over-exploitation. As a result, most of this territory is below mean sea level and agriculture as well as any other human activity is possible thanks to a dense network of drainage channels and land reclamation pumping stations. Agricultural activities in the area are an important asset for the local economy but they are challenged by scarce freshwater resources, water logging, and soil salinization. Sustainable agriculture practices need to address irrigation requirements, land drainage, and soil salinization control. With the aim to understand the interaction between irrigation channel and groundwater, a small agricultural area (12 hectares), was monitored during 2011 by using hydrological, geochemical and geophysical methods. The results of this work shows a widespread salinization of the phreatic aquifer but also the presence of a 4-meters-thick freshwater lens, at 400 meters from the shore line, with chemical characteristics (hydrofacies) typical of river water and that increases size in summer period. This fresh water lens has formed due to seepage from an irrigation channel into the aquifer. The contribution of irrigation water sprayed on top of the land to freshwater aquifer recharge is practically zero. By redesigning the network of irrigation channels to store excess river and irrigation water, the amount of freshwater infiltration into the aquifer could be increased and groundwater and soil salinization prevented.

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Venturini, Massimo. "Studio di fattibilità di sistemi di ricarica artificiale della falda freatica ravennate." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16969/.

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Abstract:

Questa tesi esamina l'ipotesi di applicazione di una tecnica di ricarica artificiale in acquifero, altrimenti chiamata MAR (Managed Aquifer Recharge), in un'area dell'acquifero costiero ravennate. L'opera consiste in una trincea atta all'infiltrazione di quantitativi d'acqua prelevati dallo scolo "Canala-Valtorto" (uno dei canali di bonifica principali del ravennate). Lo scopo ultimo dello studio è il calcolo dell'efficacia dell'opera e la sua sostenibilità durante il suo periodo di attività, compreso tra maggio ed agosto, ovvero di riuscire a ricostruire gli andamenti delle portate di infiltrazione durante questi quattro mesi. Altro scopo dello studio è quello di calcolare quanto l'attività dell'opera, e quindi l'acqua infiltrata, possa generare una forza di contrasto per fronteggiare il fenomeno dell'intrusione salina che si riscontra in queste aree costiere. Per giungere agli scopi prefissati, si è provveduto all'elaborazione di un modello analitico tramite l'utilizzo del software MATLAB, e di uno numerico elaborato sull'interfaccia MODELMUSE per l'utilizzo del codice numerico MODFLOW. Per quanto riguarda il modello numerico, si sono calcolate le portate di infiltrazione giornaliere per i time steps di 30, 60, 90 e 120 giorni, le portate cumulative al trascorrere del tempo e l'abbassamento dell'interfaccia acqua dolce - acqua salata conseguente a questi flussi. Per quanto riguarda invece il modello numerico, si è cercato di ricostruire la situazione reale attraverso una simulazione 3D dell’acquifero nel dominio di studio. Da questa elaborazione si sono calcolati i flussi delle acque che sono necessari per questa opera, l'innalzamento della tavola d'acqua e la ridistribuzione del carico idraulico che si otterrebbe una volta giunti ad un nuova situazione di equilibrio. Il modello numerico infine fornisce anche un output di valori sul quale viene ricostruito il bilancio idrologico, che è stato poi confrontato con valori del modello analitico.

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Milazzo, Alessandra. "Studio idrogeologico ed isotopico (carbonio e cloro) del caso di inquinamento delle acque sotterranee da parte della discarica "I Tre Monti" (Bussi sul Tirino, Abruzzo)." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14672/.

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Abstract:

Bussi Officine è tra i più antichi impianti petrolchimici italiani. I residui di produzione venivano sversati nella discarica I Tre Monti sin dagli anni '70. A circa 2 km di distanza dalla discarica si trova il campo pozzi di Colle S’Angelo, che ha erogato acqua potabile alla città di Pescara fino al 2007. Dal 1992, solventi clorurati sono stati sversati in concentrazioni che variavano nell'ordine di 1x10-1 ppb. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di effettuare uno studio piezometrico, sullo stato di contaminazione dell’area ed uno studio isotopico sulle unità acquifere contaminate. Nel 2017 è stato effettuato il campionamento delle acque sotterranee coinvolgendo 8 piezometri situati nelle zone di contaminazione più gravi applicandovi poi la tecnica CSIA per le analisi isotopiche sui contaminanti ed è stato rilevato il livello piezometrico dei piezometri insieme al livello idrico del fiume Pescara per ricostruire la relazione fiume-falda che è stata riscontrata su tutta l’area; l’andamento si presenta però differente: per gli acquiferi più superficiali si osserva un effetto alimentante del fiume rispetto alla falda; nel caso dell’acquifero più profondo, questo effetto è confermato solo nell’area della discarica, la falda diventa poi alimentante rispetto al fiume nei pressi del campo pozzi. I dati isotopici mostrano un trend verso l’arricchimento che aumenta con la distanza dalla zona sorgente di contaminazione, indice di un processo di degradazione attribuibile alle opere messe in atto per la Messa in Sicurezza d’Emergenza che nel tempo avrebbero causato una riduzione del flusso di ossigeno cambiando le condizioni redox, come testimoniano i valori fortemente negativi del potenziale. Per gli isotopi del cloro l’andamento è più complesso ed apparentemente anomalo rispetto al carbonio: il trend è in verso opposto con un progressivo impoverimento dalla zona sorgente, imputabile ad una possibile coesistenza di più processi provocati dalle opere costruite nel 2012.

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Gori, Valentina. "Materiali e umidità di risalita nella basilica di S. Maria Maggiore a Bologna: uno studio sperimentale ai fini del restauro." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.

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Abstract:

La chiesa di Santa Maria Maggiore è uno degli edifici religiosi più antichi di Bologna. Ormai dal 2012 lo Studio di progettazione Cavina Terra architetti si sta occupando dell’intervento di restauro, volto perlopiù a mitigare i problemi di natura strutturale, occorsi già a seguito degli eventi sismici del febbraio 2012. Il presente lavoro di tesi riguarda i problemi generati dall’umidità di risalita, che ha indotto numerosi fenomeni di degrado non solo sulle superfici delle strutture in elevazione intonacate, ma anche sui basamenti in marmo presenti, nonché sull’estesa pavimentazione in terrazzo alla veneziana. Tale problematica risulta direttamente collegabile al ricco sistema di canali presenti in zona: di fronte all’attuale ingresso della chiesa, lungo Via Galliera, scorreva l’alveo artificiale del torrente Aposa, mentre nella vicina Riva di Reno scorre tuttora, benché tombato, l’omonimo canale. Nella prima parte della tesi è stata effettuata una ricerca storico-archivistica relativa non solo alle vicissitudini storiche e alle trasformazioni architettoniche della chiesa, ma anche al sistema delle acque presenti in zona, approfondendo il rapporto dell’edificio con il sistema fognario. Inoltre l’interpretazioni di indagini di natura geofisica e geognostica, svolte in sito, ha permesso di ricavare le informazioni necessarie per la comprensione dell’entità e della distribuzione dell’umidità nel sottosuolo, nonché la conoscenza del terreno sottostante la basilica. Nella seconda parte sono state eseguite delle indagini diagnostiche su campioni di materiali prelevati in varie zone ritenute significative all’interno della chiesa e un’indagine microclimatica all’interno dell’edificio. Infine, sulla base dei risultati ottenuti in laboratorio e in sito, è stato possibile redigere delle linee guida per l’intervento sull’umidità e sui materiali.

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ZANOTTI, CHIARA. "DATA DRIVEN APPROACH TO DEAL WITH DIFFERENT HYDROGEOLOGICAL ISSUES." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2020. http://hdl.handle.net/10281/262342.

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Abstract:

A causa del crescente interesse per la protezione dell’ambiente, sta aumentando la quantità di dati disponibili relativi al monitoraggio ambientale. Man mano che le dimensioni e la complessità dei data set ambientali continuano a crescere, si apre un sempre più ampio ventaglio di possibilità per l'implementazione di data science nel campo delle scienze ambientali. Il focus del presente progetto di dottorato è la risoluzione di diverse problematiche idrogeologiche tramite tecniche data-driven. Più specificatamente, il presente progetto di dottorato mira a identificare e applicare tecniche data-driven adatte a dataset idrogeologici, in base alla struttura del problema e dei dati disponibili e alle condizioni sito specifiche. Nell'ambito del presente progetto di dottorato due problemi idrologici principali sono stati affrontati parallelamente, riguardanti i due aspetti principali della gestione delle risorse sotterranee: a) la qualità delle acque sotterranee e b) la quantità delle acque sotterranee. Ognuno di questi due task è stato affrontato in due fasi successive. La prima fase consiste in un'analisi esplorativa dei dati disponibili, volta a raggiungere una migliore comprensione del sistema, del problema e delle informazioni disponibili. La seconda fase consiste nell’uso di tecniche data - driven per indagare sulla loro efficacia in campo idrogeologico. L'analisi dei dati sulla qualità delle acque sotterranee comporta l'applicazione di tecniche di analisi statistica multivariata, normalmente utilizzate per l’identificazione delle sorgenti, a un dataset relativo ai dati chimici di acque superficiali e sotterranee. Lo scopo di questo task è determinare l’efficacia di queste tecniche nell'identificare i fenomeni che contribuiscono alla concentrazione di diversi composti in un campione. Nell’ambito di questo task sono state implementate Factor Analysis, Cluster Analysis e Positive Matrix Factorization. Per quanto riguarda la quantità delle risorse idriche sotterranee, l'analisi delle serie temporali di livelli piezometrici si basa su modelli in grado di ricostruire dati storici ed elaborare scenari futuri; in questo task sono state utilizzate autocorrelazione, autocorrelazione parziale e impulse response e sono stati sviluppati modelli lineari e non lineari (reti neurali). Questo lavoro ha evidenziato che le tecniche data-driven possono essere considerate uno strumento utile a supporto della gestione delle risorse idriche sotterranee.
Due to the constantly growing interest toward environment protection, the amount of available data concerning environmental monitoring is increasing. As the size and complexity of environmental datasets continue to grow, there is a wide variety of possibility for implementation of data science in the environmental sciences field. The focus of the present PhD work is the resolution different hydrogeological issues by means of data science. More specifically, the present PhD project aims at identifying and applying data-driven techniques suitable for hydrogeological datasets, based on the structure of the problem and the available data and on site-specific conditions. In the scope of this PhD work two main hydrological problems were addressed parallelly, concerning the two main aspects of groundwater resource management: a) groundwater quality and b) groundwater quantity. Each task was tackled in two successive phases. The first phase consisted in an exploratory analysis of the available data, aimed at reaching a better understanding of the system, the problem and the available information. The second phase involved the application of specific data driven techniques to investigate their effectiveness in the hydrogeological field. The groundwater quality data analysis involves the application of multivariate techniques, normally used for the source apportionment, to a dataset concerning chemical data of surface water and groundwater aiming at determining their effectiveness in identifying the phenomena that contribute to the concentration of several compounds in a sample. In this task Factor Analysis, Cluster Analysis and Positive Matrix Factorization were implemented. As regards the groundwater quantity, the analysis of groundwater level time series uses models able to reconstruct historical data and applicable to forecast scenarios; in this task autocorrelation, partial autocorrelation and impulse response were used and linear and nonlinear neural networks models

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PREVIATI, ALBERTO. "The subsurface urban heat island in Milan – Anthropogenic heat sources and city-scale modeling of present and future scenarios." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2022. http://hdl.handle.net/10281/366244.

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Abstract:

Le risorse sotterranee sono essenziali per l’approvvigionamento idrico ed energetico nelle aree urbane. Tuttavia, le attività umane modificano l’assetto naturale del sottosuolo alterandone le condizioni chimico-fisiche, tra cui il regime termico. L'effetto isola di calore nel sottosuolo (SUHI) è stato osservato in diverse città del mondo con temperature da 2 a 8°C più calde rispetto alle aree suburbane, e trend di riscaldamento sono riconducibili al cambiamento climatico e all’urbanizzazione. Infatti, le città ben sviluppate sono anche più colpite a causa della sovrapposizione di fonti di calore antropiche come i seminterrati degli edifici, le superfici asfaltate, i tunnel e gli impianti geotermici. Tale fenomeno ha implicazioni positive (es: maggior efficienza del riscaldamento con geotermia) e negative (es: l'inquinamento termico) sulle acque sotterranee, e l’integrazione di tecniche di monitoraggio e modellazione è fondamentale per quantificare i contributi di calore naturale/antropico in un ambiente complesso e valutarne l'evoluzione futura. Inoltre, gli obiettivi dell'UE sulla mitigazione del cambiamento climatico si concentrano sullo sviluppo di energie rinnovabili per ridurre le emissioni di gas serra. Tra queste, l’energia geotermica superficiale è considerata una valida alternativa ai sistemi di condizionamento tradizionali in quanto è disponibile quasi ovunque ed ha un bassissimo impatto. L'area metropolitana di Milano è una delle regioni maggiormente popolate d'Europa e ha una domanda energetica molto alta. Inoltre, molte attività legate all'urbanizzazione hanno contribuito ad alterarne la superficie e il sottosuolo, ma una valutazione dello stato termico tutt’ora non esiste. Nella prima parte di questo studio, si è stimato il potenziale geotermico a bassa entalpia a scala regionale integrando dati climatici e parametri idrogeologici/termici del sottosuolo. Tramite soluzioni analitiche si è calcolato il potenziale di impianti a circuito chiuso e aperto, considerando: per i primi, i parametri, la temperatura del sottosuolo, e le caratteristiche dello scambiatore, mentre per secondi, l’abbassamento piezometrico e il salto di temperatura ammessi dalla normativa regionale. I risultati sono stati confrontati con gli usi energetici attuali su base comunale, suggerendo la configurazione più favorevole. Nella seconda parte, si dimostra l'estensione dell’isola di calore sotterranea, di intensità fino a 3°C nella città di Milano. L’analisi spazio-temporale dei record di soggiacenza e temperatura ha messo in luce il ruolo dei principali fattori naturali e antropici: il flusso di calore verso l’acquifero è più intenso dove la tavola d’acqua è superficiale e strutture/infrastrutture antropiche sono densamente distribuite. Questo accumulo di calore si riflette in un trend tra +0.1 e +0.4 °C/a che porta fino a +25 MJ/m2/a nel sottosuolo del centro città. Inoltre, sono anche stati osservati gli effetti dell'urbanizzazione sull'abbondanza microbiologica nella falda superficiale. Infine, è stato sviluppato il primo modello numerico (FEM) di flusso e trasporto di calore alla scala urbana, focalizzandosi su (I) la ricostruzione delle eterogeneità del sottosuolo per simulare il trasporto di calore advettivo, (II) una soluzione analitica accoppiata per definire la condizione al contorno termica alla superficie e (III) l'integrazione di molteplici sorgenti di calore naturali/antropiche. Dalla simulazione dello stato attuale emerge che il flusso di calore dagli edifici e dalle infrastrutture/gallerie contribuisce all'85% dell'accumulo di calore annuale (1.4 PJ). Inoltre, il potenziale termico è stato valutato anche numericamente, e si è dimostrato che l’aumento di calore sotterraneo dovuto ai possibili effetti del riscaldamento globale e dell’espansione urbana è ben maggiore rispetto allo sviluppo geotermico che, per questo motivo, dovrebbe essere valorizzato.
Urban areas rely on subsurface resources to produce drinking water and extract low enthalpy geothermal energy. However, atmospheric and subsurface environment modifications by climate change and/or human activities affect the physical-chemical conditions such as the groundwater thermal regime. The subsurface urban heat island (SUHI) effect was documented in several cities worldwide with 2 to 8°C warmer temperatures than in suburban areas and warming trends were linked to global warming and urbanization. Highly developed cities are more impacted due to the superimposition of anthropogenic heat sources (e.g. building basements, asphalted surfaces, tunnels, geothermal installations), and positive (e.g. heating potential) and negative (e.g. thermal pollution) implications for groundwater uses exist. Thus, monitoring and modeling tools are mandatory to disentangle the complex superimposition of positive/negative heat flows from natural/anthropogenic sources and assess the future evolution. Moreover, EU objectives on climate change mitigation are focused on the development of renewable energies to reduce greenhouse gas emissions. Low enthalpy geothermal energy is considered a valid alternative to common heating/cooling techniques as it is available almost everywhere and has a low carbon footprint, especially where thermal energy is supplied by fossil fuels. The Milan city area (MCA) is one of the most densely populated and industrialized regions in Europe and, consequently, has a very high thermal power demand. Moreover, many activities related to urbanization contribute to modify the groundwater environment but their effects on the subsurface thermal status have never been assessed. In the first part of this study, the low enthalpy geothermal potential of the shallow aquifers was assessed at regional scale. Advantageous hydrogeological characteristics (e.g. highly conductive aquifers) were mapped and different analytical solutions used to estimate the thermal potential of ground coupled (GCHP) and groundwater (GWHP) heat pumps. The potential of GCHP was estimated considering subsurface hydraulic/thermal parameters and temperature, climatic data and borehole characteristics. The potential of GWHP was estimated considering the water drawdown and temperature drop allowed by regulation. The results were compared with heat demand rates on a municipal basis and the most profitable configuration was discussed. Successively, the extent and intensity of the SUHI in the MCA was assessed. Natural and anthropogenic controls on groundwater temperatures were revealed analyzing head and temperature records, and the occurrence of an up to 3° C intense SUHI was demonstrated. Vertical heat fluxes to the aquifer are strongly related to the groundwater depth and density of surface structures/infrastructures. This heat accumulation is reflected by a constant warming trend between +0.1 and +0.4 °C/y leading up to a +25 MJ/m2/y heat storage by densely distributed heat sources. Furthermore, the effects of urbanization, SUHI and physical-chemical conditions on the microbiological abundance were assessed by a flow cytometry analysis. Finally, a holistic city-scale fluid flow and heat transport FEM model was developed focusing on (I) the reconstruction of large-scale aquifer heterogeneities to consider the advective dominated heat transport, (II) the definition of the upper thermal boundary by a coupled analytical solution and (III) the integration of natural and human-related fluid/heat sources as transient boundary conditions. A fluid/heat budget analysis revealed the heat flow from buildings, infrastructures and tunnels contributes to 85% of the net annual heat accumulation (1.4 PJ/y). The thermal potential was evaluated numerically, and it was demonstrated that future climate change and city expansion could lead to the highest subsurface warming compared to shallow geothermic development which, for this reason, should be highly supported.

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ZAMBITO, MARSALA ROBERTA. "Impatto e prevenzione dell'inquinamento delle acque sotterranee da pesticidi e nitrati nei vigneti collinari: valutazione delle fonti di contaminazione e sviluppo delle migliori pratiche di gestione e misure di mitigazione." Doctoral thesis, Università Cattolica del Sacro Cuore, 2021. http://hdl.handle.net/10280/95715.

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Abstract:

Molte attività antropiche danno origine a problemi ambientali per i quali è necessario trovare soluzioni. La presenza di sostanze indesiderabili nell'acqua, infatti, può rappresentare un rischio per la salute e l'igiene sia degli uomini che degli animali. È quindi fondamentale trovare metodi per evitare gli inquinanti di queste matrici, in modo da renderli compatibili con il mantenimento di condizioni ambientali adeguate e salutari. Questa tesi si propone di valutare la qualità delle acque sotterranee di un'area in cui la qualità dell'acqua non è mai stata studiata, in particolare indagando la presenza di pesticidi e nitrati al fine di comprendere l’impatto della viticoltura sull'inquinamento delle acque sotterranee. Questo studio nasce dalla necessità di migliorare la governance delle acque e di implementare le migliori pratiche di gestione e misure di mitigazione per prevenire l'inquinamento delle acque e quello ambientale. I risultati degli studi di monitoraggio hanno mostrato una contaminazione delle acque sotterranee da parte di pesticidi e nitrati e quindi è stata effettuata una valutazione della fonte di contaminazione da pesticidi e nitrati attraverso studi isotopici di N e O di NO3-, e attraverso analisi idrologiche utilizzando il modello CRITERIA 3D. Come una delle principali conclusioni del lavoro si può affermare che la presenza di pesticidi nelle acque sotterranee in un’area ad attività vitivinicola intensa, non può essere correlata solo alle proprietà e al destino chimico-ambientale delle sostanze o alle condizioni pedoclimatiche, ma anche al comportamento dell'utilizzatore finale. In effetti, la fonte di contaminazione valutata, è risultata essere dovuta sia a una contaminazione diffusa che a una contaminazione puntiforme. Per quanto riguarda l'influenza della fertilizzazione a base di azoto sulla presenza di nitrati nelle acque sotterranee, i risultati hanno mostrato un'elevata vulnerabilità dell'acquifero ai cambiamenti esterni. Dalle indagini isotopiche è emerso che la maggior parte dell'NO3- rilevato nelle acque sotterranee, deriva dall'utilizzo di fertilizzanti azotati inorganici, in accordo con le pratiche di uso del suolo e di viticoltura dichiarate dagli agricoltori della zona. Il risultato più importante dello studio, tuttavia, è stato che alla fine del processo, l'approccio multi-actor e la strategia di coinvolgimento adottati, hanno avuto successo nel migliorare gli atteggiamenti verso pratiche più sostenibili.
Many anthropic activities give rise to environmental problems for which it is necessary to find solutions. The presence of undesirable substances in water, indeed, can pose a risk to the health and hygiene of both men and animals. It is, therefore, essential to find methods in order to avoid pollutants from these matrices, so as to make them compatible with the maintenance of healthy environmental conditions. This thesis aims to assessing the groundwater quality of an area in which the quality of water was never studied, particularly investigating the occurrence of pesticides and nitrate in order to understand the grant of viticulture on water pollution. This study derives from the necessity to improve the water governance and to implement the best management practices and mitigation measures to prevent groundwater and environmental pollution. The results of monitoring studies showed a contamination of groundwater by pesticides and nitrate and thus an evaluation of PPPs and nitrates source contamination was carried out through isotopic studies of N and O of NO3- , and through hydrologic analysis by use of the model CRITERIA 3D. As one of the main conclusions of the work, the occurrence of PPPs in groundwater in areas with intensive viticultural activities cannot be related just to chemical environmental fate properties or pedoclimatic conditions, but also to end-user behavior. In fact, the contamination source evaluated, resulted to be due to both diffuse and point-source contamination. For what concerns the influence of nitrogen-based fertilization on nitrate occurrence in groundwater, the results showed a high vulnerability of the aquifer to external changes. Isotopic investigations showed that most of the NO3- detected in the groundwater, derived from the use of inorganic nitrogen fertilizers, in agreement with the land use and viticulture practices declared by the farmers. The most important result of the study, however, was that at the end of the overall process, the multi-actor approach and engagement strategy adopted were successful in improving attitudes to more sustainable practices.

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ZAMBITO, MARSALA ROBERTA. "Impatto e prevenzione dell'inquinamento delle acque sotterranee da pesticidi e nitrati nei vigneti collinari: valutazione delle fonti di contaminazione e sviluppo delle migliori pratiche di gestione e misure di mitigazione." Doctoral thesis, Università Cattolica del Sacro Cuore, 2021. http://hdl.handle.net/10280/95715.

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Abstract:

Molte attività antropiche danno origine a problemi ambientali per i quali è necessario trovare soluzioni. La presenza di sostanze indesiderabili nell'acqua, infatti, può rappresentare un rischio per la salute e l'igiene sia degli uomini che degli animali. È quindi fondamentale trovare metodi per evitare gli inquinanti di queste matrici, in modo da renderli compatibili con il mantenimento di condizioni ambientali adeguate e salutari. Questa tesi si propone di valutare la qualità delle acque sotterranee di un'area in cui la qualità dell'acqua non è mai stata studiata, in particolare indagando la presenza di pesticidi e nitrati al fine di comprendere l’impatto della viticoltura sull'inquinamento delle acque sotterranee. Questo studio nasce dalla necessità di migliorare la governance delle acque e di implementare le migliori pratiche di gestione e misure di mitigazione per prevenire l'inquinamento delle acque e quello ambientale. I risultati degli studi di monitoraggio hanno mostrato una contaminazione delle acque sotterranee da parte di pesticidi e nitrati e quindi è stata effettuata una valutazione della fonte di contaminazione da pesticidi e nitrati attraverso studi isotopici di N e O di NO3-, e attraverso analisi idrologiche utilizzando il modello CRITERIA 3D. Come una delle principali conclusioni del lavoro si può affermare che la presenza di pesticidi nelle acque sotterranee in un’area ad attività vitivinicola intensa, non può essere correlata solo alle proprietà e al destino chimico-ambientale delle sostanze o alle condizioni pedoclimatiche, ma anche al comportamento dell'utilizzatore finale. In effetti, la fonte di contaminazione valutata, è risultata essere dovuta sia a una contaminazione diffusa che a una contaminazione puntiforme. Per quanto riguarda l'influenza della fertilizzazione a base di azoto sulla presenza di nitrati nelle acque sotterranee, i risultati hanno mostrato un'elevata vulnerabilità dell'acquifero ai cambiamenti esterni. Dalle indagini isotopiche è emerso che la maggior parte dell'NO3- rilevato nelle acque sotterranee, deriva dall'utilizzo di fertilizzanti azotati inorganici, in accordo con le pratiche di uso del suolo e di viticoltura dichiarate dagli agricoltori della zona. Il risultato più importante dello studio, tuttavia, è stato che alla fine del processo, l'approccio multi-actor e la strategia di coinvolgimento adottati, hanno avuto successo nel migliorare gli atteggiamenti verso pratiche più sostenibili.
Many anthropic activities give rise to environmental problems for which it is necessary to find solutions. The presence of undesirable substances in water, indeed, can pose a risk to the health and hygiene of both men and animals. It is, therefore, essential to find methods in order to avoid pollutants from these matrices, so as to make them compatible with the maintenance of healthy environmental conditions. This thesis aims to assessing the groundwater quality of an area in which the quality of water was never studied, particularly investigating the occurrence of pesticides and nitrate in order to understand the grant of viticulture on water pollution. This study derives from the necessity to improve the water governance and to implement the best management practices and mitigation measures to prevent groundwater and environmental pollution. The results of monitoring studies showed a contamination of groundwater by pesticides and nitrate and thus an evaluation of PPPs and nitrates source contamination was carried out through isotopic studies of N and O of NO3- , and through hydrologic analysis by use of the model CRITERIA 3D. As one of the main conclusions of the work, the occurrence of PPPs in groundwater in areas with intensive viticultural activities cannot be related just to chemical environmental fate properties or pedoclimatic conditions, but also to end-user behavior. In fact, the contamination source evaluated, resulted to be due to both diffuse and point-source contamination. For what concerns the influence of nitrogen-based fertilization on nitrate occurrence in groundwater, the results showed a high vulnerability of the aquifer to external changes. Isotopic investigations showed that most of the NO3- detected in the groundwater, derived from the use of inorganic nitrogen fertilizers, in agreement with the land use and viticulture practices declared by the farmers. The most important result of the study, however, was that at the end of the overall process, the multi-actor approach and engagement strategy adopted were successful in improving attitudes to more sustainable practices.

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Tassinari, Federico. "Studio preliminare delle acque sotterranee in relazione al progetto di realizzazione di una vasca di espansione in corrispondenza del tratto arginato del Fiume Reno in loc. Trebbo di Reno, comune di Castel Maggiore (BO)." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13349/.

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Abstract:

Nella tesi si è svolto un lavoro di tipo bibliografico e rilevamento di campagna, per uno studio idrogeologico preliminare in relazione al progetto di realizzazione di di una vasca di espansione. Sono stati eseguite prove di campagna e misurazioni di livelli freatimetrici con relative elaborazioni grafiche dei dati per la creazione di mappe isofreatiche.

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PANTINI, SARA. "Analysis and modelling of leachate and gas generation at landfill sites focused on mechanically-biologically treated waste." Doctoral thesis, Università degli Studi di Roma "Tor Vergata", 2013. http://hdl.handle.net/2108/203393.

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Abstract:

Despite significant efforts have been directed toward reducing waste generation and encouraging alternative waste management strategies, landfills still remain the main option for Municipal Solid Waste (MSW) disposal in many countries. Hence, landfills and related impacts on the surroundings are still current issues throughout the world. Actually, the major concerns are related to the potential emissions of leachate and landfill gas into the environment, that pose a threat to public health, surface and groundwater pollution, soil contamination and global warming effects. To ensure environmental protection and enhance landfill sustainability, modern sanitary landfills are equipped with several engineered systems with different functions. For instance, the installation of containment systems, such as bottom liner and multi-layers capping systems, is aimed at reducing leachate seepage and water infiltration into the landfill body as well as gas migration, while eventually mitigating methane emissions through the placement of active oxidation layers (biocovers). Leachate collection and removal systems are designed to minimize water head forming on the bottom section of the landfill and consequent seepages through the liner system. Finally, gas extraction and utilization systems, allow to recover energy from landfill gas while reducing explosion and fire risks associated with methane accumulation, even though much depends on gas collection efficiency achieved in the field (range: 60-90% Spokas et al., 2006; Huitric and Kong, 2006). Hence, impacts on the surrounding environment caused by the polluting substances released from the deposited waste through liquid and gas emissions can be potentially mitigated by a proper design of technical barriers and collection/extraction systems at the landfill site. Nevertheless, the long-term performance of containment systems to limit the landfill emissions is highly uncertain and is strongly dependent on site-specific conditions such as climate, vegetative covers, containment systems, leachate quality and applied stress. Furthermore, the design and operation of leachate collection and treatment systems, of landfill gas extraction and utilization projects, as well as the assessment of appropriate methane reduction strategies (biocovers), require reliable emission forecasts for the assessment of system feasibility and to ensure environmental compliance. To this end, landfill simulation models can represent an useful supporting tool for a better design of leachate/gas collection and treatment systems and can provide valuable information for the evaluation of best options for containment systems depending on their performances under the site-specific conditions. The capability in predicting future emissions levels at a landfill site can also be improved by combining simulation models with field observations at full-scale landfills and/or with experimental studies resembling landfill conditions. Indeed, this kind of data may allow to identify the main parameters and processes governing leachate and gas generation and can provide useful information for model refinement. In view of such need, the present research study was initially addressed to develop a new landfill screening model that, based on simplified mathematical and empirical equations, provides quantitative estimation of leachate and gas production over time, taking into account for site-specific conditions, waste properties and main landfill characteristics and processes. In order to evaluate the applicability of the developed model and the accuracy of emissions forecast, several simulations on four full-scale landfills, currently in operative management stage, were carried out. The results of these case studies showed a good correspondence of leachate estimations with monthly trend observed in the field and revealed that the reliability of model predictions is strongly influenced by the quality of input data. In particular, the initial waste moisture content and the waste compression index, which are usually data not available from a standard characterisation, were identified as the key unknown parameters affecting leachate production. Furthermore, the applicability of the model to closed landfills was evaluated by simulating different alternative capping systems and by comparing the results with those returned by the Hydrological Evaluation of Landfill Performance (HELP), which is the most worldwide used model for comparative analysis of composite liner systems. Despite the simplified approach of the developed model, simulated values of infiltration and leakage rates through the analysed cover systems were in line with those of HELP. However, it should be highlighted that the developed model provides an assessment of leachate and biogas production only from a quantitative point of view. The leachate and biogas composition was indeed not included in the forecast model, as strongly linked to the type of waste that makes the prediction in a screening phase poorly representative of what could be expected in the field. Hence, for a qualitative analysis of leachate and gas emissions over time, a laboratory methodology including different type of lab-scale tests was applied to a particular waste material. Specifically, the research was focused on mechanically biologically treated (MBT) wastes which, after the introduction of the European Landfill Directive 1999/31/EC (European Commission, 1999) that imposes member states to dispose of in landfills only wastes that have been preliminary subjected to treatment, are becoming the main flow waste landfilled in new Italian facilities. However, due to the relatively recent introduction of the MBT plants within the waste management system, very few data on leachate and gas emissions from MBT waste in landfills are available and, hence, the current knowledge mainly results from laboratory studies. Nevertheless, the assessment of the leaching characteristics of MBT materials and the evaluation of how the environmental conditions may affect the heavy metals mobility are still poorly investigated in literature. To gain deeper insight on the fundamental mechanisms governing the constituents release from MBT wastes, several leaching experiments were performed on MBT samples collected from an Italian MBT plant and the experimental results were modelled to obtain information on the long-term leachate emissions. Namely, a combination of experimental leaching tests were performed on fully-characterized MBT waste samples and the effect of different parameters, mainly pH and liquid to solid ratio (L/S,) on the compounds release was investigated by combining pH static-batch test, pH dependent tests and dynamic up-flow column percolation experiments. The obtained results showed that, even though MBT wastes were characterized by relatively high heavy metals content, only a limited amount was actually soluble and thus bioavailable. Furthermore, the information provided by the different tests highlighted the existence of a strong linear correlation between the release pattern of dissolved organic carbon (DOC) and several metals (Co, Cr, Cu, Ni, V, Zn), suggesting that complexation to DOC is the leaching controlling mechanism of these elements. Thus, combining the results of batch and up-flow column percolation tests, partition coefficients between DOC and metals concentration were derived. These data, coupled with a simplified screening model for DOC release, allowed to get a very good prediction of metal release during the experiments and may provide useful indications for the evaluation of long-term emissions from this type of waste in a landfill disposal scenario. In order to complete the study on the MBT waste environmental behaviour, gas emissions from MBT waste were examined by performing different anaerobic tests. The main purpose of this study was to evaluate the potential gas generation capacity of wastes and to assess possible implications on gas generation resulting from the different environmental conditions expected in the field. To this end, anaerobic batch tests were performed at a wide range of water contents (26-43 %w/w up to 75 %w/w on wet weight) and temperatures (from 20-25 °C up to 55 °C) in order to simulate different landfill management options (dry tomb or bioreactor landfills). In nearly all test conditions, a quite long lag-phase was observed (several months) due to the inhibition effects resulting from high concentrations of volatile fatty acids (VFAs) and ammonia that highlighted a poor stability degree of the analysed material. Furthermore, experimental results showed that the initial waste water content is the key factor limiting the anaerobic biological process. Indeed, when the waste moisture was lower than 32 %w/w the methanogenic microbial activity was completely inhibited. Overall, the obtained results indicated that the operative conditions drastically affect the gas generation from MBT waste, in terms of both gas yield and generation rate. This suggests that particular caution should be paid when using the results of lab-scale tests for the evaluation of long-term behaviour expected in the field, where the boundary conditions change continuously and vary significantly depending on the climate, the landfill operative management strategies in place (e.g. leachate recirculation, waste disposal methods), the hydraulic characteristics of buried waste, the presence and type of temporary and final cover systems.

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Rivera, Velasquez Maria Fernanda, Salvatore Troisi, and Ignazio Guerra. "Remediaciòn de unsitio contaminado (Pertusola):modelaciòn del transporte subterraneo Y anàlisis de riesgo sanitario." Thesis, 2009. http://hdl.handle.net/10955/685.

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Abstract:

Departamento de Física, Doctorado de Investigación en Física, Ciclo XXI a.a. 2008-2009
This work applies deterministic and probabilistic methodology to the analysis of health risk of a contaminated site. The risks we have calculated are both cancerogenous and no-cancerogenous. The area we studied was formerly used for chemical industry, and is called “Pertusola South Crotone”. Due to its high concentrations of heavy metals it has been declared “area of national interest”. The receptors we have considered are adults, children and workers. As point where the target is exposed to the contamination we have taken the coast line. The contaminants that were considered are As, Cd y Zn. A mathematical model is utilized for the simulation of destination and transportation of contaminants from the point of origin of the contamination to that of exposition. The methodology of risk analysis is applied in direct and inverse way. The direct calculation allows the estimate of health risk to which the target is exposed in presence of a strong contamination. The inverse calculation makes possible to determine the maximum acceptable contamination of the target, compatible with an acceptable level of risk. The deterministic methodology has been used to calculate the RME and MLE values. The probabilistic one (based on Monte Carlo method) has been used to calculate the estimated average value, UCL 95%, UCL 99%. If the exposition rate RME is considered and deterministic and probabilistic results are compared, one obtains an overestimate of the risk in the case of the deterministic values. The probabilistic calculation allows to fulfil less conservative remediation objectives. This leads to a lower cost of the remediation work. From the uncertainty and sensitivity analysis one finds that toxicological factors contribute to the risk equation more than hydrogeological factors.
Università della Calabria

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Tello, Ciro. "Analisi Sperimentali dei Fenomeni di Contaminazione Microbica delle acque sotterranee in acquiferi piroclastici (Italia Meridionale)." Tesi di dottorato, 2008. http://www.fedoa.unina.it/3449/1/Tesi_Tello_Ciro.pdf.

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Abstract:

L’obiettivo del presente studio è comprendere i meccanismi d’interazione tra acque sotterranee e fenomeni di contaminazione microbiologica, mediante l’analisi dei principali fattori antropici ed ambientali che influenzano i suddetti fenomeni. L’area di studio si estende per circa 6 Km2 ed è situata all’interno del bacino di Canterno, collocato all’interno della catena montuosa dei Monti Simbruini, in un settore molto prossimo alla Valle Latina che limita la catena montuosa verso SW. Si tratta di un acquifero piroclastico caratterizzato da una elevata complessità sia dal punto di vista geologico che idrogeologico. All’interno dell’area di studio, sono state individuate 5 zone (Zona1, Zona2, Zona3, Zona4 e Zona5) con simili caratteristiche geologiche ed idrogeologiche ma con un differente grado di antropizzazione del territorio. Le prima 4 zone (Zona1, Zona2, Zona3 e Zona4), collocate nel settore centro-settentrionale del bacino, presentano da un punto di vista idrogeologico e microbiologico un impatto antropico scarso o pressoché nullo. Contrariamente, la Zona5 è ubicata in porzione di territorio contraddistinto da un moderato impatto antropico, derivante principalmente da attività agricole di tipo non intensivo e dalla presenza di attività di pascolo. Quest’ultima si esplica essenzialmente nel periodo compreso tra maggio e novembre. La presenza di concime organico adoperato nelle attività agricole e il pascolo rappresentano la principale fonte di contaminazione microbica delle acque sotterranee. Il presente lavoro è stato così suddiviso: una prima parte dove sono state discusse le metodologie adottate e le procedure di acquisizione dati e di monitoraggio; una seconda parte che contiene i risultati sperimentali; una terza parte in cui vengono analizzati e discussi in maniera integrata i dati sperimentali acquisiti, sul campo e in laboratorio, dei fenomeni di contaminazione microbica delle acque sotterranee; nella parte finale sono riportate le conclusioni e alcune considerazioni riguardanti i possibili scenari di gestione e salvaguardia delle risorse idriche sotterranee in contesti idrogeologici come quelli analizzati

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Dissertations / Theses on the topic 'Acwue sotterranee'

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