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SOSTANZE CHIMICHE NELLE ACQUE SOTTERRANEE

Immagine abstract
Abstract: 
Il monitoraggio chimico delle acque sotterranee è stato eseguito nel 2018 e nel 2019, rispettivamente su un totale di 3.862 e 3.830 stazioni di monitoraggio, appartenenti a 16 regioni e 2 province autonome, con un minimo di 6 stazioni in Basilicata e un massimo di 560 stazioni nel Piemonte. La rappresentazione dell’indicatore è stata effettuata distinguendo le sostanze chimiche di origine antropica da quelle di possibile origine naturale, tenendo conto degli standard di qualità e dei valori soglia definiti nelle Tabella 2 e 3 del DM 6 luglio 2016.
In particolare, nel 2019, in riferimento alle sostanze di origine antropica, l’82,5% delle stazioni non presenta superamenti, il 15% delle stazioni ha il superamento per una sola sostanza, nel restante 2,5% il superamento avviene per due o più sostanze. Tra le sostanze maggiormente critiche a scala nazionale si hanno il nitrato e il triclorometano. Per quanto riguarda le sostanze di possibile origine naturale, non si rilevano superamenti nel 68,2% delle stazioni, mentre nel 17,8% delle stazioni vi è una sola sostanza che supera i limiti di legge e nel restante 14% si verificano due o più superamenti. Lo ione ammonio e il cloruro sono le sostanze maggiormente presenti a scala nazionale, seguite da arsenico e solfato.
Descrizione: 
Le sostanze chimiche presenti nelle acque sotterranee caratterizzano il chimismo delle acque fino a determinarne limitazioni all’uso delle risorse. La normale evoluzione idrogeochimica delle acque sotterranee, dalle zone di infiltrazione nel sottosuolo fino alla loro venuta a giorno, ad esempio nelle zone di risorgiva oppure nei pozzi in pianura, comporta un progressivo e naturale arricchimento di sostanze chimiche per scambio con la matrice solida dell’acquifero. Esistono invece molte altre sostanze chimiche che spesso si trovano nelle acque sotterranee e che sono di origine antropica.
In tale ottica risulta fondamentale distinguere le sostanze di origine naturale (BRIDGE, 2007; SNPA, 2018) rispetto a quelle determinate dalle pressioni antropiche.
Le Direttive europee 2000/60/CE e 2006/118/CE individuano gli standard di qualità delle acque sotterranee per i pesticidi e nitrati, mentre demandano agli Stati membri l’individuazione di valori soglia per altre sostanze chimiche. In Italia i valori soglia per la qualità delle acque sotterranee sono stati individuati nel D.Lgs. 30/09 e poi modificati nel DM 6 luglio 2016, aggiornando contestualmente il D.Lgs. 152/06.
L’indicatore rappresenta le sostanze chimiche determinate nell’ambito del monitoraggio 2018 e 2019 dalle ARPA/APPA, tenendo conto dei valori soglia e degli standard di qualità indicati nelle Tabelle 2 e 3 del DM 6 luglio 2016, distinguendo le sostanze di origine antropica da quelle di possibile origine naturale.
Scopo: 
Rappresentare le sostanze chimiche di origine antropica e di possibile origine naturale che le diverse regioni e province autonome determinano nel monitoraggio delle acque sotterranee in riferimento al DM Ambiente 6 luglio 2016; quantificare il numero di stazioni di monitoraggio in cui si hanno superamenti degli standard di qualità o dei valori soglia stabiliti dalla normativa, per uno o più sostanze; identificare le sostanze critiche per il buono stato chimico a scala regionale e la percentuale delle stazioni di monitoraggio in cui la sostanza stessa risulta critica al fine di valutare gli impatti antropici nelle acque sotterranee.
Rilevanza: 
È di portata nazionale oppure applicabile a temi ambientali a livello regionale ma di significato nazionale
È semplice, facile da interpretare
È sensibile ai cambiamenti che avvengono nell’ambiente e/o delle attività antropiche
Fornisce un quadro rappresentativo delle condizioni ambientali, delle pressioni sull’ambiente o delle risposte della società, anche in relazione agli obiettivi di specifiche normative
Fornisce una base per confronti a livello internazionale
Ha una soglia o un valore di riferimento con il quale poterlo confrontare
Misurabilità: 
Adeguatamente documentati e di fonte nota
Aggiornati a intervalli regolari e con procedure affidabili
Facilmente disponibili o resi disponibili a fronte di un ragionevole rapporto costi/benefici
Un’ “adeguata” copertura spaziale
Solidità: 
È basato su standard nazionali/internazionali e sul consenso nazionale/internazionale circa la sua validità
È ben fondato in termini tecnici e scientifici
Presenta attendibilità e affidabilità dei metodi di misura e raccolta dati
Comparabilità nello spazio
Principali riferimenti normativi e obiettivi: 
Direttiva 2000/60/CE
Direttiva 2006/118/CE
Direttiva 2014/80/UE
D.Lgs. 152/06
D.Lgs. 30/09
DM Ambiente 6 luglio 2016
La Direttiva 2000/60/CE ha come obiettivi quelli di promuovere e attuare politiche sostenibili per l'uso e la salvaguardia delle acque superficiali e sotterranee, al fine di contribuire al perseguimento della loro tutela e miglioramento della qualità ambientale, oltre che all'utilizzo razionale delle risorse naturali. Obiettivo ambientale per i corpi idrici sotterranei è il raggiungimento dello stato buono sia per lo stato quantitativo sia per lo stato chimico. La Direttiva acque sotterranee 2006/118/CE, inerente la "Protezione delle acque sotterranee dall'inquinamento e dal deterioramento", insieme al D.Lgs. 30/09 e al DM Ambiente 6 luglio 2016, che a loro volta integrano e modificano il D.Lgs. 152/06, riportano gli standard di qualità per alcune sostanze chimiche e valori soglia per altre, necessari alla valutazione del buono stato chimico delle acque sotterranee. Il superamento della media annua degli standard di qualità o valori soglia, in qualsiasi punto di monitoraggio, potrebbe essere indicativo del rischio che non siano soddisfatte una o più condizioni concernenti il buono stato chimico delle acque sotterranee di cui all’articolo 4, comma 2, lettera c, punti 1,2 e 3 del D.Lgs. 30/09. Il DM Ambiente 6 luglio 2016 inoltre, recependo la Direttiva 2014/80/UE, modifica l'allegato 1 Parte III del D.Lgs. 152/06, e ribadisce l’importanza e l’obbligo di definire i valori di fondo naturale delle sostanze chimiche in ciascun corpo idrico sotterraneo al fine di definire correttamente gli impatti antropici e le sostanze chimiche critiche per il raggiungimento degli obiettivi ambientali dei corpi idrici sotterranei.
DPSIR: 
Stato
Tipologia indicatore: 
Descrittivo (tipo A)
Riferimenti bibliografici: 
BRIDGE (2007) Background cRiteria for the IDentification of Groundwater Thresholds. Project co-funded by the European Commission within the Sixth Framework Programme (2002-2006). http://nfp-at.eionet.europa.eu/irc/eionet-circle/bridge/info/data/en/index.htm. Ultimo accesso ottobre 2019
Guidance on groundwater status and trend assessment common implementation strategy for the Water Framework Directive (2000/60/EC), Guidance document no. 18. Technical report - 2009 – 026. ISBN 978-92-79-11374-1
ISPRA, 2014. “Progettazione di reti e programmi di monitoraggio delle acque ai sensi del D.Lgs. 152/2006 e relativi decreti attuativi”. Manuali e Linee Guida 116/2014. ISBN 978-88-448-0677-4
SNPA, 2018. Linea Guida per la determinazione dei valori di fondo per i suoli e per le acque sotterranee. Linee Guida SNPA 8/2018. ISBN 978-88-448-0880-8
ISPRA, Annuario dei dati ambientali, edizione 2019
Limitazioni: 
La mancata definizione dell'origine naturale di diverse sostanze inorganiche o metalli (valori di fondo naturale), quando sono presenti con concentrazioni superiori ai valori soglia, determina una possibile sovrastima del numero di stazioni di monitoraggio con superamenti, che sono invece determinati da cause naturali e non da impatto antropico. A tale scopo è stato presentato l’indicatore attraverso la rappresentazione separata delle sostanze di origine antropica da quelle di possibile origine naturale. In questo modo l’eventuale sovrastima del numero di stazioni con superamenti è limitata alla sola rappresentazione delle sostanze di possibile origine naturale, non interessando invece quella delle sostanze di origine antropica.
Ulteriori azioni: 
Un maggiore dettaglio nella rappresentazione dell’indicatore relativamente all’origine naturale delle sostanze chimiche sarà fornito a seguito della determinazione del fondo naturale da parte delle regioni e province autonome per i diversi corpi idrici e relative stazioni di monitoraggio. Ciò consentirà con certezza di associare un superamento dei valori soglia a un’attività antropica e non a una condizione naturale dell’acquifero.
Frequenza rilevazione dati: 
Annuale
Accessibilità dei dati di base: 
http://www.sintai.isprambiente.it/faces/public/SOE/index.xhtml (con credenziali)
Fonte dei dati di base: 
ARPA/APPA (Agenzie Regionali e delle Province Autonome per la Protezione dell'Ambiente)
Descrizione della metodologia di elaborazione: 
Il monitoraggio chimico delle acque sotterranee viene svolto determinando periodicamente la concentrazione di diverse sostanze chimiche nei campioni di acque prelevate da stazioni di monitoraggio (pozzi o sorgenti), al fine di individuare la presenza di sostanze inquinanti e/o la loro tendenza ad aumentare nel tempo. Le sostanze chimiche che vengono determinate nelle diverse stazioni di monitoraggio dipendono dalle caratteristiche idrogeologiche dell’acquifero e dalle pressioni antropiche che in esso insistono.
I dati di monitoraggio utilizzati per l’elaborazione dell’indicatore sono quelli trasmessi annualmente dalle ARPA/APPA nell’ambito del flusso dati SOE/EIONET. Il DM Ambiente 6 luglio 2016, nelle Tabelle 2 e 3, riporta gli standard di qualità e i valori soglia che non devono essere superati come media annua in ciascun punto di monitoraggio. Per ogni sostanza chimica determinata è stata calcolata la concentrazione media annua in ciascuna stazione di monitoraggio, tenendo conto dei criteri di calcolo indicati nell’Allegato 3 del D.Lgs. 30/09 e del DM Ambiente 6 luglio 2016. Per le sole sostanze chimiche per le quali la normativa ha definito uno standard di qualità o un valore soglia è stato conteggiato, per ogni regione o provincia autonoma, il numero di stazioni di monitoraggio dove il valore medio annuo ha superato il rispettivo standard di qualità o valore soglia; sono state inoltre identificate le sostanze in superamento di soglia e la percentuale di stazioni interessate a tali superamenti. La rappresentazione dell’indicatore è stata poi effettuata distinguendo sostanze chimiche di origine antropica da quelle di possibile origine naturale.
Ad esempio, in riferimento alle sostanze chimiche di possibile origine naturale, in acquiferi profondi e confinati di pianura si possono naturalmente riscontrare metalli come ferro, manganese, arsenico, oppure sostanze inorganiche come ione ammonio derivante prevalentemente dalla degradazione anaerobica della sostanza organica sepolta (tra cui le torbe). In particolare lo ione ammonio risulta generalmente di origine naturale negli acquiferi confinati profondi dove può raggiungere anche concentrazioni molto elevate rispetto ai valori soglia, a differenza degli acquiferi freatici dove la forma più stabile dell’azoto, seppure di origine antropica, è il nitrato.
Anche la presenza di cloruri (salinizzazione delle acque) può essere riconducibile alla presenza di acque "fossili", mentre in prossimità della costa possono essere dovuti all’ingressione di acque marine. Nei contesti geologici caratterizzati invece da formazioni di origine vulcanica (Toscana, Lazio, Campania) possono essere naturalmente presenti sostanze riconducibili a composti di zolfo, fluoruri, boro, arsenico, mercurio. Anche il cromo esavalente può essere di origine naturale in contesti geologici di metamorfismo, sia nella zona alpina sia appenninica, come ad esempio nelle zone a ofioliti (pietre verdi).
Per ciascuno dei due raggruppamenti è stata quindi calcolata la percentuale delle stazioni di monitoraggio, rispetto al totale, nelle quali non si sono verificati superamenti, quelle in cui si è verificato un superamento e quelle in cui si sono verificati due o più superamenti degli standard di qualità o valori soglia, per regione o provincia autonoma e a scala nazionale. Sono state inoltre identificate le sostanze critiche a scala regionale o di provincia autonoma, nei casi in cui le concentrazioni hanno registrato il superamento dei valori soglia e sono state quantificate le percentuali rispetto al totale delle stazioni di monitoraggio interessate.
Core set: 
Non compilato  
Altri Core set: 
Non compilato  
Periodicità di aggiornamento: 
Annuale
Copertura spaziale: 
Regionale 16/20
Provinciale 2/107
Copertura temporale: 
2017, 2018, 2019
L’indicatore rispecchia in maniera adeguata le richieste della normativa vigente, sia in ambito nazionale sia europeo. La copertura spaziale non è ancora completa a livello nazionale per il mancato invio dei dati di monitoraggio da alcune ARPA/APPA. La comparabilità nello spazio è assicurata dall’emanazione dei decreti attuativi e delle linee guida.
Stato: 
Buono
Descrizione/valutazione dello stato: 
Dalle attività di monitoraggio relative al 2018 e 2019 le sostanze di origine antropica non presentano superamenti rispettivamente nell’83,4% e nell’82,5% delle stazioni, superano per una sola sostanza nel 14,4% e 15% delle stazioni e superano per due o più sostanze nel restante 2,2% e 2,5%.
Considerando l’alta percentuale delle stazioni senza superamenti di sostanze di origine antropica, si evidenzia l’elevato numero di corpi idrici che potenzialmente possono raggiungere l’obiettivo ambientale “buono”.
Trend: 
Non definibile
Descrizione/valutazione del trend: 
La recente istituzione dell’indicatore non permette ancora la valutazione del trend.
Variabili: 
percentuale di sostanze
Commenti: 
Il monitoraggio chimico delle acque sotterranee, nel 2018 e nel 2019, è stato effettuato su un totale rispettivamente di 3.862 e 3.830 stazioni di monitoraggio, appartenenti a 16 regioni e 2 province autonome. Il numero delle stazioni per ambito territoriale è variabile in funzione della dimensione, numero e tipologia dei corpi idrici sotterranei, oltre che delle pressioni antropiche presenti nei diversi territori che determinano sia il numero e tipologia di sostanze chimiche monitorate, sia la frequenza di monitoraggio di sorveglianza oppure operativo.
Le sostanze considerate di origine antropica e aventi standard di qualità e valore soglia nel DM Ambiente 6 luglio 2016 sono state al massimo 122 nel 2018 e 157 nel 2019; il numero minimo di sostanze è stato di 32 nel 2018 e 51 nel 2019 (Tabella 1, Figura 1). Tra i perfluorurati, introdotti dal DM Ambiente 6 luglio 2016, il PFOA è stato determinato in 12 regioni e 2 province autonome: Piemonte, Valle d’Aosta, Lombardia, Bolzano, Trento, Veneto, Friuli-Venezia Giulia, Liguria, Emilia-Romagna, Toscana, Umbria, Campania, Basilicata e Sicilia (Tabella 2), aumentate rispetto al 2017 (6 regioni: Piemonte, Veneto, Liguria, Emilia-Romagna, Toscana e Basilicata).
Le sostanze considerate di possibile origine naturale sono state al massimo 16, sia per il 2018 sia per il 2019, mentre il numero minimo è 12 per il 2018 e 1 per il 2019 relativo alla Basilicata che ha effettuato il monitoraggio solo in 6 stazioni (Tabella 1, Figura 3).
La variabilità del numero massimo di sostanze chimiche determinate di origine antropica dipende dalle pressioni antropiche presenti sul territorio e, generalmente, il numero di queste sostanze aumenta in funzione del numero dei pesticidi determinati.
Le sostanze di origine antropica non presentano superamenti nell’83,4% e nell’82,5% delle stazioni rispettivamente nel 2018 e nel 2019, superano per una sola sostanza nel 14,4% e 15% delle stazioni e superano per due o più sostanze nel restante 2,2% e 2,5% (Tabella 3, Figura 1). A questo proposito si evidenzia, in particolare, che nel 2019 le province autonome di Trento e Bolzano e le regioni Abruzzo e Basilicata non registrano superamenti di sostanze di origine antropica nel 100% delle stazioni e, quindi, non vi sono rischi per il raggiungimento degli obiettivi di qualità. La Valle d'Aosta presenta il 97,9% delle stazioni con il superamento di una sostanza di origine antropica, mentre la percentuale massima di stazioni con due o più sostanze che superano i valori soglia è pari all’8,6% (Sicilia).
Per le 16 sostanze individuate come di possibile origine naturale, si può osservare che vengono nel complesso determinate da tutte le regioni e province autonome tranne dalla Basilicata (Tabella 4). Tali sostanze non presentano superamenti nell’82, 8% e nel 68,2% delle stazioni rispettivamente nel 2018 e nel 2019, superano per una sola sostanza nell’11,1% e nel 17,8% delle stazioni e superano per due o più sostanze nel restante 6,1% e 14% (Tabella 5, Figura 2).
Nel 2019, in particolare, la Basilicata non presenta stazioni con superamenti, seppure si tratti di sole 6 stazioni, mentre la Sardegna mostra le percentuali più alte di stazioni di monitoraggio con una, due o più sostanze chimiche che superano i valori soglia (rispettivamente 30,5% e 42,2%). La variabilità negli anni dei superamenti delle sostanze di possibile origine naturale dipende prevalentemente dalla programmazione del monitoraggio di sorveglianza adottato dalle diverse regioni e province autonome.
Le sostanze di origine antropica critiche per lo stato chimico sono complessivamente 34 a scala nazionale nel periodo 2018-2019, tra queste quelle presenti in più regioni e province autonome sono il triclorometano (in 15 regioni), nitrato (in 14 regioni), dibromoclorometano (in 13 regioni), bromodiclorometano (in 12 regioni ) e tricloroetilene+tetracloroetilene (in 10 regioni) (Tabella 6). Il nitrato e il triclorometano risultano le sostanze maggiormente critiche a scala nazionale. Mentre le regioni che presentano il maggior numero di sostanze critiche sono Liguria (23), Sardegna (16), Lombardia (14) e Veneto (13) (Tabella 6).
Per quanto riguarda le 16 sostanze di possibile origine naturale, quelle che si riscontrano in più regioni e province autonome sono ione ammonio (in 14 regioni ), arsenico (in 14 regioni), solfato (in 13 regioni), nichel (in 12 regioni) e cloruro (in 11 regioni) (Tabella 7). Lo ione ammonio e il cloruro sono le sostanze di possibile origine naturale maggiormente presenti a scala nazionale. Il Piemonte e la Toscana sono le regioni con il maggior numero di sostanze di possibile origine naturale (13), seguono Liguria, Sardegna e Sicilia (11) (Tabella 7).