Freshwater resources are threatened worldwide with unknown and unpredictable fate, due to non-stationarity and change of water cycle dynamics, and increasing demand resulting from population growth and economic expansion. Thus, practical actions, strategies and solutions are necessary to ensure the short-term and long-term provision of adequate, affordable, accessible and safe freshwater supply to meet the needs of the growing human population and ecosystems. Since the mid-1950s, Europe is experiencing the phenomenon of urban sprawl, characterized by an unplanned incremental urban development, no more tied with population growth (EEA 2006). Impacts of urban sprawl threaten both the natural and rural environments and the quality of life for people living in cities, with worsening of air quality, and surface- and groundwater quality and quantity. For the protection of groundwater, the European Union issued a series of Directives (Water Framework Directive, 2000/60/EC; Groundwater Directive, 2006/118/EC) that require member states to achieve a good chemical status of their groundwater bodies and the identification of areas where groundwater suffers increasing trends in contaminant concentrations. In order to cope with EU Directives, a time-dependent approach for groundwater vulnerability assessment is developed to account for both the recent status of groundwater contamination and its evolution in the Po Plain area of Lombardy Region (northern Italy). Such approach takes the advantages of a Bayesian spatial statistical method to assess groundwater vulnerability and satellite scatterometer data to delineate urban areas and monitor their evolution. The proposed approach can determine potential impacts of contamination events on groundwater quality, if policies are maintained at the status quo or if new measures are implemented for safeguarding groundwater resources.

Le risorse idriche mondiali sono soggette ad un futuro difficilmente prevedibile a causa dell’instabilità nelle dinamiche del ciclo dell’acqua e della crescente richiesta legata alla popolazione in aumento e allo sviluppo economico. Perciò sono necessarie azioni, strategie e soluzioni pratiche per garantire una sicura, accessibile, conveniente ed adeguata fornitura di acqua potabile, sia nel breve che nel lungo termine, per rispondere alle necessità degli ecosistemi e di una popolazione in crescita. A partire dagli anni ’50, l’Europa sta vivendo il fenomeno dello urban sprawl, caratterizzato da un’urbanizzazione non organizzata e non più correlata alla crescita della popolazione (EEA 2006). Gli impatti dello urban sprawl minacciano sia le aree rurali che naturali e la qualità della vita delle persone residenti nelle città, con effetti negativi sulla qualità dell’aria e sulla qualità e quantità delle acque superficiali e sotterranee. Le Direttive europee sulla protezione delle acque sotterranee (Water Framework Directive, 2000/60/EC; Groundwater Directive, 2006/118/EC) richiedono agli stati membri di raggiungere uno status chimico accettabile dei propri corpi idrici sotterranei e di identificare le aree dove le acque sotterranee sono soggette a concentrazioni crescenti dei contaminanti. Per soddisfare le richieste dell’Unione Europea è stata sviluppata una metodologia tempo-dipendente per la valutazione della vulnerabilità degli acquiferi, che tenesse in considerazione sia lo stato attuale che l’evoluzione della contaminazione delle acque sotterranee nell’area lombarda della Pianura Padana. Tale approccio si avvale dei vantaggi di un metodo statistico di tipo bayesiano per la valutazione della vulnerabilità degli acquiferi e di dati satellitari da scatterometro per delineare le aree urbane e monitorare la loro evoluzione. La metodologia proposta può determinare i potenziali impatti sulla qualità delle acque sotterranee nel caso in cui le politiche siano mantenute allo stato attuale oppure nell’ipotesi in cui saranno implementati nuovi interventi per la salvaguardia della risorsa idrica sotterranea.

Time-dependent methods to evaluate the effects of urban sprawl on groundwater quality : a synthesis = Metodi tempo-dipendenti per valutare gli effetti dello urban sprawl sulla qualità delle acque sotterranee : sintesi / S. Stevenazzi. - In: ACQUE SOTTERRANEE. - ISSN 1828-454X. - 6:4(2017 Dec), pp. 51-60.

Time-dependent methods to evaluate the effects of urban sprawl on groundwater quality : a synthesis = Metodi tempo-dipendenti per valutare gli effetti dello urban sprawl sulla qualità delle acque sotterranee : sintesi

S. Stevenazzi
2017-12

Abstract

Le risorse idriche mondiali sono soggette ad un futuro difficilmente prevedibile a causa dell’instabilità nelle dinamiche del ciclo dell’acqua e della crescente richiesta legata alla popolazione in aumento e allo sviluppo economico. Perciò sono necessarie azioni, strategie e soluzioni pratiche per garantire una sicura, accessibile, conveniente ed adeguata fornitura di acqua potabile, sia nel breve che nel lungo termine, per rispondere alle necessità degli ecosistemi e di una popolazione in crescita. A partire dagli anni ’50, l’Europa sta vivendo il fenomeno dello urban sprawl, caratterizzato da un’urbanizzazione non organizzata e non più correlata alla crescita della popolazione (EEA 2006). Gli impatti dello urban sprawl minacciano sia le aree rurali che naturali e la qualità della vita delle persone residenti nelle città, con effetti negativi sulla qualità dell’aria e sulla qualità e quantità delle acque superficiali e sotterranee. Le Direttive europee sulla protezione delle acque sotterranee (Water Framework Directive, 2000/60/EC; Groundwater Directive, 2006/118/EC) richiedono agli stati membri di raggiungere uno status chimico accettabile dei propri corpi idrici sotterranei e di identificare le aree dove le acque sotterranee sono soggette a concentrazioni crescenti dei contaminanti. Per soddisfare le richieste dell’Unione Europea è stata sviluppata una metodologia tempo-dipendente per la valutazione della vulnerabilità degli acquiferi, che tenesse in considerazione sia lo stato attuale che l’evoluzione della contaminazione delle acque sotterranee nell’area lombarda della Pianura Padana. Tale approccio si avvale dei vantaggi di un metodo statistico di tipo bayesiano per la valutazione della vulnerabilità degli acquiferi e di dati satellitari da scatterometro per delineare le aree urbane e monitorare la loro evoluzione. La metodologia proposta può determinare i potenziali impatti sulla qualità delle acque sotterranee nel caso in cui le politiche siano mantenute allo stato attuale oppure nell’ipotesi in cui saranno implementati nuovi interventi per la salvaguardia della risorsa idrica sotterranea.
Freshwater resources are threatened worldwide with unknown and unpredictable fate, due to non-stationarity and change of water cycle dynamics, and increasing demand resulting from population growth and economic expansion. Thus, practical actions, strategies and solutions are necessary to ensure the short-term and long-term provision of adequate, affordable, accessible and safe freshwater supply to meet the needs of the growing human population and ecosystems. Since the mid-1950s, Europe is experiencing the phenomenon of urban sprawl, characterized by an unplanned incremental urban development, no more tied with population growth (EEA 2006). Impacts of urban sprawl threaten both the natural and rural environments and the quality of life for people living in cities, with worsening of air quality, and surface- and groundwater quality and quantity. For the protection of groundwater, the European Union issued a series of Directives (Water Framework Directive, 2000/60/EC; Groundwater Directive, 2006/118/EC) that require member states to achieve a good chemical status of their groundwater bodies and the identification of areas where groundwater suffers increasing trends in contaminant concentrations. In order to cope with EU Directives, a time-dependent approach for groundwater vulnerability assessment is developed to account for both the recent status of groundwater contamination and its evolution in the Po Plain area of Lombardy Region (northern Italy). Such approach takes the advantages of a Bayesian spatial statistical method to assess groundwater vulnerability and satellite scatterometer data to delineate urban areas and monitor their evolution. The proposed approach can determine potential impacts of contamination events on groundwater quality, if policies are maintained at the status quo or if new measures are implemented for safeguarding groundwater resources.
groundwater vulnerability; statistical method; land use management; remote sensing; Po Plain; vulnerabilità degli acquiferi; metodo statistico; gestione di uso del suolo; remote sensing; Pianura Padana
Settore GEO/05 - Geologia Applicata
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