Caratterizzazione idrochimica e isotopica delle acque delle Valli di Lanzo e della Piana di Balangero

This thesis is focused on surface water, groundwater and rainwater in the Lanzo Valleys and Balangero Plain areas (North-Western Piedmont, near Turin). Water samples were collected between February 2022 and June 2022, and analyzed in hydrochemistry and isotopic chemistry laboratories of the Earth Science Department of Turin University. Surface waters were collected on Stura di Lanzo river and on its main tributaries; groundwaters were collected through private wells and piezometers or springs; rainwaters were collected in sampling collectors that were made following International Atomic Energy Agency (IAEA) guidelines and then buried in the ex asbestos mine in Balangero, in collaboration with R.S.A. s.r.l. Surface waters and groundwaters were collected during two sampling campaigns in February 2022 and April 2022. Immediately after sampling (in situ) pH, water temperature and electrolytic conductivity were measured. The same measurements were repeated in the laboratory, where main ions concentrations were calculated by using ionic chromatography. Graphs and maps were created in order to represent the seasonal trend of the parameters and to relate laboratory results with sampling points geographic position. Some chemical parameters (most of all conductivity and main ions concentrations) strictly depend on litology in the study area. Water hardness was calculated for surface waters and groundwaters; Piper and Schoeller diagrams were used to define waters hydrochemical facies. Rainwaters were collected between March 2022 and June 2022; they were sampled every two weeks or one month, depending on rain quantity. Groundwaters (sampled in February) and rainwaters were analyzed in ISO4 laboratory from an isotopic point of view. Isotopic analyses permit to calculate δ¹⁸O and δ²H, that is the difference between isotopic ratio in the collected sample and the known ratio of a standard. Starting from these results, a Cartesian graph was created and a local meteoric water line was elaborated.

Il lavoro di tesi è stato effettuato durante la prima metà del 2022 ed ha previsto il campionamento delle acque superficiali, sotterranee e meteoriche nella zona delle basse Valli di Lanzo e della Piana di Balangero (situata a Nord Ovest di Torino) e le successive analisi idrochimiche ed isotopiche nei laboratori del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Torino. I campionamenti delle acque superficiali sono stati effettuati sulla Stura di Lanzo e su alcuni dei suoi principali affluenti; le acque sotterranee sono state campionate in corrispondenza di pozzi e piezometri in proprietà private e di sorgenti naturali; le acque di precipitazione sono state raccolte in appositi collettori, costruiti seguendo le linee guida della International Atomic Energy Agency (IAEA) e posizionati nell’area della ex amiantifera di Balangero con la collaborazione di R.S.A. s.r.l. Le acque superficiali e sotterranee sono state campionate durante due campagne effettuate a febbraio e aprile 2022. Al momento del prelievo sono stati misurati pH, temperatura e conducibilità elettrolitica. Le stesse misurazioni sono state ripetute utilizzando la strumentazione presente in laboratorio, dove sono state calcolate le concentrazioni dei principali ioni in soluzione. A partire dai risultati ottenuti sono stati elaborati dei grafici che indicano l’andamento stagionale dei parametri e delle mappe che mettono in relazione i valori ottenuti in laboratorio con l’ubicazione geografica dei punti di campionamento. Alcuni parametri chimici (soprattutto conducibilità elettrolitica e concentrazioni degli ioni in soluzione) sono strettamente dipendenti dalla litologia dell’area. Per ogni campione di acqua superficiale e sotterranea è stata calcolata la durezza ed è stata definita la facies idrochimica, utilizzando i diagrammi di Piper e Schoeller. Le acque meteoriche sono state raccolte nel periodo compreso tra metà marzo 2022 e l’inizio di giugno 2022, e campionate a cadenza bisettimanale o mensile in base alla quantità di pioggia caduta. Le acque di precipitazione e le acque sotterranee campionate durante la prima campagna sono state analizzate dal punto di vista isotopico nel laboratorio ISO4: queste analisi hanno permesso di calcolare il valore dei delta per mille di ossigeno e idrogeno, ossia la differenza tra il rapporto isotopico nel campione e il rapporto di uno standard di riferimento. I valori ottenuti sono stati inseriti in un piano cartesiano ed è stata elaborata una retta meteorica locale dell’area di studio.