Home GeoForum Forums Geologia & Professione Gestione Rifiuti e Bonifiche Campionamento ambientale

Dal momento che nella discussione relativa al campionamento con guaina mi pare si sia finiti off topic (anche per causa mia) mi permetto di aggiungere un nuovo filone di discussione relativo al "campionamento ambientale" (sperando non esista già da qualche parte).
Gli argomenti potrebbere essere:
- campionamento di suolo e sottosuolo (tecniche a rotazione e ad infissione diretta);
- campionamento di gas interstiziali (attivo, passivo);
- campionamento di acque di falda (tradizionali, lungo la verticale, tecniche di spurgo, low flow purging, integral pumping test)
- caratterizzazione di NAPL;
altro...

Forse in "Geologia e professione" non è il massimo ma...

Bear
secondo te ha senso una modalità di campionamento delle acque sotterranee di tipo low flow nei pozzi di monitoraggio "all'italiana", con tratto fessurato lungo l'intero spessore di saturo interessato dal pozzo?
Ciao

Ciao Stefano,
quella che mi/ci poni è una domanda non semplice e sicuramente alla quale è difficile trovare una risposta univoca.
Per ripassare sono andato a cercare il documento di Puls e Barcelona http://www.epa.gov/tio/tsp/download/lwflw2a.pdf
"inventori" del metodo del low flow sampling/purging. Su di me ha poteri ipnotici e non riesco mai a leggerlo tutto, comunque...
Secondo me la distribuzione di un contaminante lungo la verticale (siamo in falda) non è mai omogenea.
L'approccio italiano è quello di realizzare piezometri finestrati su tutto lo spessore saturo ed eseguire spurghi con pompe centrifughe sommerse (quasi sempre Grundfoss MP1, portate circa di 1 l/s). In questo modo si ottengono approssimativamente (e dico approssimativamente) campioni medi sulla verticale. Con perdita di informazioni (relative alla 3a dimensione) e forse di un po' di VOC.
L'approccio low flow è quello di utilizzare portate decisamente più basse (inferiori a 0.5 l/min e valutare la stabilizzazione dei parametri chimico fisici) ottenibili con bladder pump o pompe peristaltiche. Secondo me in questo modo (benchè non abbia trovato nessun riferimento sul pdf di prima), in piezometri finestrati su decine di metri, non possono che ottenersi campioni con rappresentatività verticale che si limitata all'intorno della posizione di prelievo.
Quindi ritengo che questa tecnica non sia l'ideale per ottenere un campione medio lungo la verticale quando il piezometro è finestrato su decine di metri. In questo caso secondo me è preferibile effettuare più campionamenti lungo la verticale. A riguardo devo aver letto qualche articolo in tema (non mi chiedete dove).
In America si preferiscono piezometri di piccolo diametro (piccoli tempi di spurgo), finestratura corta, elevata frequenza verticale (ricostruzione 3D della contaminazione) e basse portate di spurgo . Questo implica costi di caratterizzazione un po' più elevati (più analisi chimiche), ma anche spesso di contenere di molto i costi di bonifica grazie ad una migliore comprensione del fenomeno di contaminazione.
Ciao!

Anch'io misono da tempo posto questo problema. Quando un consulente (appartengo ad un Ente di controllo) mi propone un piezometro finestrato su uno spessore di 20 m di acquifero saturo e una metodologia di campionamento tradizionale, non nascondo di sentirmi preso un po' per i fondelli ma il suddetto ha dalla sua il fatto che la legge indica proprio di operare in quel modo. Mi sembra evidente che con un campionamento dinamico dopo spurgo quello che si rileva è un dato mediato sulla colonna d'acqua, difficilmente interpretabile e sicuramente di scarso valore se utilizzato a fini di calibrazione modellistica. Ma anche il campione statico può presentare problemi per il fatto che la diffusione del contaminante nel piezometro genera comunque una diminuzione della concentrazione rispetto a quella reale, presente nell'acquifero. Non mi è però del tutto chiaro se il campionamento low-flow possa effettivamente risolvere questi problemi...

Potrebbe essere interessante effettuare qualche sperimentazione su un sito contaminato (anche se materiale di letteratura dovrebbe esistere già). E confrontare metodologie di campionamento classico e campionamento low flow effettuato a profondità differenti. Anche se per una caratterizzazione 3D l'ideale sarebbe avere più piezometri lungo la verticale. Lo statico con bailer direi che va bene solo per campionare il LNAPL.
Visto che appartieni ad un ente di controllo penso possiate fare qualche prova....

Forse non è un caso che siano stati inventati i piezometri multilivello. Volendo, con un budget adeguato (ma non lo è mai...) possono essere utilizzati cluster di piezometri a differenti profondità di fenestrazione. Rimane secondo me la necessità di campionare a basse velocità e non spurgare il piezometro dopo la sua prima attivazione post-perforo. So che quest'ultima cosa farà stracciare le vesti a molti, ma credo sia l'approccio più corretto, se il piezometro è ben realizzato.

bbe so peresempio che sul sito di Cengio effettuavano campionamenti in statico a differenti profondità per avere dati puntuali nella dimensione verticale. Mi chiedevo se questo approccio fosse corretto o se è preferibile il low flow. Concordo sul fatto che sarebbe il caso di eseguire qualche prova. Il problema sono sempre i costi e soprattutto come giustificarli. Sul fatto che siano meglio i piezometri cluster, non c'è dubbio.

Sicuramente tutti i tipi di campionamento sono validi, ma bisogna guardare il tipo di inquiante che andiamo a campionare.
Se devo ricercare per esempio idrocarburi leggeri, li troverò in maggior quantità in prossimità del pelo libero dell'acqua e devo avere un low flow per evitare di far cavitare le acque. Mp1 consigliata per il campionamento e per lo spurgo almeno 5 volumi di acqua. Inoltre qui il piezomentro non deve ssere molto profondo per evitare contaminazioni in profondità (se abbiamo per esempio 2 falde distinte da sottili lenti impermabili...).
In seconda istanza, se tale piezometro risultasse veramente contaminato, allora l'Ente mi costringerebbe ad eseguire altri piezometri accoppiati con fenestrature differenti.
Se ricerco metalli pesanti devo sapere molto bene la stratigrafia della zona e procedere con coppie di piezometri...
Praticamente a mio parere è molto difficile riuscire a fare di tutta un'erba un fascio!! Ogni singolo contaminante ha andamenti diversi in base anche alle differenti litologie incontrate!!!
Anche usare packers in piezometri profonodi si rischia di trascinare contaminanti, oppure usando fluidi di perforazione per eseguire piezometri..........
Saluti

Il mio dubbio relativo al campionamento low-flow in pozzi totalmente fenestrati deriva dal fatto che in tali pozzi tutta la lunghezza può teoricamente contribuire all'ingresso di acqua all'interno della tubazione piezometrica e dal fatto che sicuramente il movimento verticale d'acqua all'interno della stessa presenta una resistenza idraulica inferiore rispetto all'ingresso di acqua dall'acquifero, caratterizzato da perdite di carico più o meno elevate, in funzioni dello condizioni del pozzo. In queste condizioni, chi mi dice che posizionando la pompa low-flow ad una certa profondità l'acqua emunta arrivi da quell'orizzonte di acquifero e non piuttosto da uno molto più esteso, con successivo movimento verticale all'interno della tubazione piezometrica?
Una simulazione da me eseguita con Modflow, assimilando l'interno del pozzo ad una zona con cond. idraulica molto elevata, mi conferma tale dubbio. Tale fatto è ancora più vero se l'acquifero è eterogeneo, con presenza di orizzonti più conduttivi. In tal caso, è probabile che, anche variando la profondità della pompa, l'acqua emunta derivi dall'orizzonte più conduttivo, muovendosi successivamente vero la pompa all'interno della tubaz. piezometrica o del dreno esterno ad essa.
Bear, se fai caso, in tutte le pubblicazioni sul camp. low-flow si fa riferimento ad un pozzo fessurato solo in corrispondenza dell'orizzonte da campionare, mentre il resto è cieco. In questo modo di evitano i fenomeni sopra descritti.
A mio parere, l'unico modo per fare campionamenti multilivello in pozzi totalmente fenestrati (a meno di non usare sistemi con packer, che però non risolverebbero il problema derivante dal dreno) sarebbe quello di spurgare il pozzo, aspettare un tempo sufficiente x far ristabilire la "stratificazione" delle concentrazioni e poi fare campioni a diverse profondità con bayler con doppia valvola. I problemi però sono:
- come faccio a sapere quanto tempo serve x ricreare la "stratificazione" dei valori di concentrazione (sicuramente alcuni giorni)?
- mi viene poi accettato un campionamento senza un nuovo spurgo (Matuyama, che ne pensi?)

Ciao

Ciao Stefano,
condivido in pieno i dubbi che sollevi circa la rappresentatività di un campionamento low flow condotto in un piezometro finestrato su tutta la verticale (in presenza di mezzo non omogeneo, ecc.).
Comunque ritengo che anche la metodologia di campionamento che suggesci tu, oltre al tempo di stabilizzazione, presenti altri svantaggi ad esempio in presenza di moti convettivi all'interno dei piezometri innescati dall'attraversamento di acquiferi distinti o dovuti a gradienti di densità lungo la verticale (indotti da elevati gradienti di concentrazione o di temperatura, es. in prossimità di discariche di RSU).
Non è affatto un problema banale.
Ciao