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Modelli predittivi per la contaminazione delle acque sotterranee

Negli ultimi 20-30 anni, è emerso sempre più spesso il rischio legato alle risorse idriche sotterranee europee, che dipende da numerosi fattori di stress, primi fra tutti i contaminanti.
Modelli predittivi per la contaminazione delle acque sotterranee
Il destino di queste sostanze, presenti nel sottosuolo, è segnato dalla complessa organizzazione dei flussi di acque sotterranee. Alla base di tale fenomeno si colloca l'esistenza di strutture geologiche eterogenee su diverse scale di grandezza, come le fratture e i circuiti preferenziali. Queste proprietà rappresentano fattori cruciali ai fini della previsione del trasporto di contaminanti nei meandri sotterranei della Terra.

In tale contesto, l'obiettivo del progetto REACTIVEFLOWS, finanziato dall'UE, consisteva nell'elaborare criteri di caratterizzazione e di previsione del trasporto di agenti contaminanti negli acquiferi.

I ricercatori hanno investito le proprie energie nello sviluppo di metodi inversi di immaginografia dei flussi in mezzi naturali, a partire da misurazioni geofisiche, condotte sui flussi o ricavate dai traccianti. L'obiettivo di tali attività consisteva nello sviluppo parallelo di teorie sul trasporto reattivo da testare sul campo,

che ha condotto all'elaborazione di nuove metodologie finalizzate a una caratterizzazione dettagliata dell'organizzazione dei flussi all'interno di mezzi eterogenei. Nello specifico, dal progetto è emersa la possibilità di interpretare i profili di temperatura per ricavare precisi profili di flussi. I ricercatori sono stati inoltre in grado di sviluppare un metodo basato sulla rappresentazione delle immagini via radar del tracciante salino, allo scopo di ottenere le immagini della distribuzione delle varie concentrazioni nel sottosuolo.

Nell'ambito del progetto è stata condotta tutta una serie di esperimenti su nuovi traccianti sia reattivi sia non reattivi. In tale contesto, è necessario menzionare le prove eseguite su circa 15 traccianti presso il sito sperimentale di roccia fratturata di Ploemeur, in Francia. I dati ricavati, ottenuti all'interno di diverse configurazioni di flusso, sono stati inseriti in una banca dati esclusiva a partire dalla quale sarà possibile testare i modelli di dispersione e di miscelazione. In parallelo, sono stati condotti esperimenti sui trasporti reattivi allo scopo di valutare la cinetica di denitrificazione in loco (ovvero la riduzione di nitrato mediante l'uso di microbi).

Il progetto ha pertanto compiuto enormi progressi nell'ambito dello sviluppo di metodologie sul campo e di modelli predittivi realistici relativi al trasporto e alla cinetica di reazioni effettive. La modellizzazione della dispersione, della reazione e della speciazione dei contaminanti rappresenta un fattore cruciale ai fini della valutazione e della quantificazione degli impatti antropogenici sui sistemi sotterranei nel quadro di un utilizzo sostenibile di tali risorse.

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