Sviluppo di modelli per lo studio dell'inquinamento diffuso in agricoltura alla scala di campo

L’unità di ricerca di Napoli si è posto come obiettivo la valutazione degli aspetti teorico-applicativi connessi al monitoraggio ed alla previsione dei processi di trasporto e di diffusione di soluti nei mezzi porosi naturali, al fine di predisporre adeguati protocolli di decontaminazione e/o di prevenzione dei processi di inquinamento delle risorse idriche naturali. Con riferimento a tale problematica è stata condotta in campo (località Ponticelli, Napoli) su parcella sperimentale (50x7 mq), una prova di trasporto di soluto inerte. In particolare, lo studio ha avuto lo scopo di individuare il ruolo e l’importanza della variabilità spaziale dei parametri idro-dispersivi nel processo di trasporto. In una prima fase dello studio sono state messe a punto le tecniche più appropriate per la quantificazione dalla struttura della variabilità spaziale dei parametri idraulici del suolo. È stata studiata la struttura spazio-temporale dello stato idrico del suolo in termini di contenuto d’acqua e di potenziale idrico. La prova di trasporto ha avuto la durata di circa 50 giorni e, durante tale periodo si sono misurate le concentrazioni di uno ione (cloro) nel suolo lungo sette diversi allineamenti. Al termine di tale prova, per i successivi sette mesi, attraverso tecniche di laboratorio si è estratto dai campioni di suolo il cloro e, lo si è titolato mediante apposito conduttimetro. Nella seconda fase sono state eseguite varie elaborazioni avente l’obiettivo di fornire un quadro generale circa le caratteristiche del trasporto. Al termine di tale fase preparatoria, si è proceduto ad una analisi comparativa, confrontando le misure di concentrazione ricavate dalla prova di trasporto con i valori predetti da alcuni modelli fondati su differenti ipotesi di processo. In particolare l’attenzione si è soffermata su i seguenti modelli: i) convettivo-dispersivo (CD) a parametri efficaci, ii) mobile immobile (MIM) e iii) funzione di trasferimento (CLT). Successivamente allo studio delle dinamiche del trasporto di soluto, l’attenzione si è incentrata sulla analisi della struttura spaziale dello stato idrico e salino della parcella sperimentale di Ponticelli. Tale studio è stato affrontato mediante l’impiego di tecniche geostatistiche, attraverso le quali è possibile valutare la dipendenza spaziale delle proprietà idro-dispersive del suolo mediante variogrammi o correlogrammi; mentre eventuali periodicità delle serie dei dati vengono indagate con spettrogrammi. Una volta accertata la struttura spaziale della variabilità dei parametri idraulici/dispersivi allo studio, è possibile individuare più correttamente la localizzazione, ad esempio, dei sensori tenendo conto della distanza di autocorrelazione e consentendo stime più significative del livello di inquinamento del suolo. E’ evidente che una siffatta analisi consente la messa a punto di tecniche più efficaci di decontaminazione della zona di interesse.