Download - Caratterizzazione dei suoli, delle acque di falda del sito sperimentale e prove di scambio
Caratterizzazione dei suoli, delle acque di falda del sito sperimentale e prove di
scambio
Water pollution reduction and water saving using a natural zeolitite cycle
LIFE+ Environmental Policy and Governance 2010
LIFE+10 ENV/IT/00321
Provincia di Ferrara
Workshop ZeoLIFE 4 Ottobre 2012, Camera di Commercio, Ferrara
UniFE Azione 1 – Azione 4a
Water pollution reduction and water saving using a natural zeolitite cycle
LIFE+ Environmental Policy and Governance 2010
LIFE+10 ENV/IT/00321
Provincia di Ferrara
Ferrara
Codigoro
Codigoro: suoli di origine alluvionale (fiume Po); zona di palude prima della Bonifica della seconda metà del 1800
L’alternarsi di regressioni e trasgressioni marine ha creato un’alternanza di facies sedimentarie (sabbie – argille), complicate ulteriormente dalla presenza di zone stagnanti (torbe).
Caratterizzazione dei suoli e delle acque
Water pollution reduction and water saving using a natural zeolitite cycle
LIFE+ Environmental Policy and Governance 2010
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Provincia di Ferrara
Carte realizzate nell’ambito del progetto EU. WATER
(http://www.eu-water.eu/)
Il terreno su cui insiste il campo è classificato Argilla siltosa, e si trova nei pressi di un grosso ramo del Po.Si trova alcuni metri al di sotto del livello medio del mare.
Sand: 2 mm < ϕ < 62.5 μm
Silt: 62.5 μm < ϕ < 3.9 μm
Clay: ϕ < 3.9 μm
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N
Campo ZeoLIFE
A B
CD
A-B 245 mB-C 290 m C-D 195 mD-E 292 m
(6 ha) Codigoro
Allevamento di galline (Amadori)
Impianto Idrovoro
Canale “Acque Basse” (collettore delle acque irrigue)
Uffici
1 2 3 4 5
6
Stazioni di monitoraggio permanenti (lisimetri, piezometri, sonde multiparametro, evaporimetro)
Stazione meteorologica
Sistema di captazione dell’acqua superficiale in uscita dal campo
Il campo sperimentale
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Sono stati realizzati diversi carotaggi di suolo, con profondità variabile da 280 a 480 cm, più 4 campioni di fango delle scoline adiacenti.Ogni carota è suddivisa in vari segmenti di lunghezza variabile da 20 a 50 cm, a seconda dell’omogeneità del campione.
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150 – 400 cm
0 – 100 cm
Ubicazione dei carotaggi
Log C1
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C4 C9 C3
300
480
400
200
100
0C7 C2 C8
Sand Silty Sand LOAM Clay Silt Silty Clay Peat Peat levels
C1 C6 C5
H2S Acqua ricca di idrocarburi
Ambiente riducente
Sostanza bianca, ricca di solfati
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Strato superficiale (prof variabile tra 0 e 150 cm): Limo argilloso con conchiglie e residui organici
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 tot MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 L.O.I. Tot
53.34 0.69 15.89 7.35 0.11 4.51 6.78 0.69 2.98 0.17 7.51 100.00
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 tot MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 L.O.I. Tot
55.93 0.67 14.54 6.45 0.10 4.62 6.89 1.15 2.76 0.13 6.75 100.00
Strato profondo (prof variabile tra 180 e 400 cm): Argilla limosa ricca di sostanza organica
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 tot MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 L.O.I. Tot
58.84 0.58 13.12 5.73 0.11 3.26 8.45 1.22 2.53 0.12 6.05 99.99
Strato profondo (prof variabile tra 180 e 400 cm): LOAM e sabbia
Meteo Station
0
25
50
75
100
150
Drainage tubes
Water Table
MULTI PARAMETRIC PROBES Volumetric Water Content Temperature Electric Conductivity
PIEZOMETERSWater samples and direct
measure of NH4
LYSIMETERSInterstitial water
sampling
DATA LOGGERS (periodic and continuous data
acquisition ) Evaporimeter
Thickness of zeolitite-mixed soil
Schema del monitoraggio continuo del campo sperimentale
Stazione fissa a monitoraggio continuo (1 per parcella)
Monitoraggio meteo
Installazione del datalogger e del box di protezione della stazione
EvaporimetroDatalogger EM50
SensoriLisimetri
Piezometro
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0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
C1 C2
C3 C4
C5 C3 Falda
C4 Falda
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Prof
ondi
tà (c
m)
Prof
ondi
tà (c
m)
NH4+ (ppm)
Nitrati (ppm)
Livello dei dreni
Livello dei dreni
Livello medio della falda
Livello medio della falda
Lo strato superficiale interessato dall’aratura (0- 50 cm) ha contenuti bassi di ione ammonio e variabili contenuti di nitrati.
La permeabilità del terreno è molto bassa.
I processi di nitrificazione sono attivi fino a circa 200 cm percolazione lenta dell’azoto derivato dalla fertilizzazione. L’acqua superficiale (captata dai dreni) dovrebbe contenere nitrati ma poco NH4
+.
In profondità l’ambiente e anossico-riducente (nelle torbe c’è H2S): ci sono alti livelli di NH4
+ di origine naturale. Questi tenori elevati contribuiscono alla vulnerabilità da nitrati della zona.
Acque interstiziali e di falda
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Prove di scambio (Batch experiments)
Metodo statico. Si aggiunge una quantità nota di zeolitite ad una quantità nota (1litro) di liquame, si agita e poi si lascia in contatto per un certo tempo, a raggiungere l’equilibrio della reazione di scambio.
Rappresentazione schematica Batch Exp
Batteria Stirring timeZeolitite/manure
ratioTime for
equilibrium
L1 15' 25 gr/l 4h - 8h - 12h
L2 15' 50 gr/l 4h - 8h - 12h
L3 15' 75 gr/l 4h - 8h - 12h
L4 30' 25 gr/l 4h - 8h - 12h
L5 30' 50 gr/l 4h - 8h - 12h
L6 30' 75 gr/l 4h - 8h - 12h
L7 45' 25 gr/l 4h - 8h - 12h
L8 45' 50 gr/l 4h - 8h - 12h
L9 45' 75 gr/l 4h - 8h - 12h
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02468
101214161820222426283032
0 2 4 6 8 10 12 14
Batteria 7 - 25 gr/l
Batteria 8 - 50 gr/l
Batteria 9 - 75 gr/l
Tempo di riposo (h)
mg NH4+ (media)
Tempo agitazione 45'
02468
101214161820222426283032
0 2 4 6 8 10 12 14
25 gr/l - prima replica
25 gr/l - seconda replica
25 gr/l - terza replica
Tempo di riposo (h)
mg NH4+ (media)
Tempo agitazione 45'
I risultati indicano che un rapporto zeolitite/liquame di 25 gr/l, un tempo di agitazione di 45’ e un tempo di riposo di 8-12 ore permettono alla zeolitite di catturare fino a 30 mg/g di NH4
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