Installazione in loco delle guaine in fluo di Solinstall

Il costo di un pozzo aperto

Perché ogni pozzo dovrebbe essere sigillato il giorno stesso in cui viene perforato

Il quadro normativo

ITRC (Fractured Rock, 2017): La prevenzione della contaminazione incrociata verticale è un principio fondamentale della perforazione; occorre ridurre al minimo il tempo in cui il pozzo funge da condotto verticale. Fracturedrx-1.itrcweb.org/appendix-c-drilling

EPA statunitense (CLU-IN): I rivestimenti flessibili e i packer sono considerati strumenti in grado di prevenire o ridurre al minimo la creazione di nuove vie di contaminazione. clu-in.org/issues/Fractured Rock

New Jersey (N.J.A.C. 7:9D): Le norme sulla costruzione dei pozzi prevedono che le parti di pozzo non completate come pozzi veri e propri vengano dismesse e sigillate;
il Manuale delle procedure di campionamento sul campo del NJDEP (2024) disciplina le pratiche relative ai pozzi di monitoraggio. Dep.nj.gov/srp/guidance/fspm

New York (NYSDEC CP-43): I pozzi non sigillati e abbandonati in modo improprio costituiscono “canali di inquinamento” e rappresentano un grave rischio ambientale.

The National Academies (2015): Si raccomanda di isolare gli intervalli dei pozzi con packer o rivestimenti flessibili per impedire la migrazione dei contaminanti e la miscelazione geochimica. Nationalacademies.org/read/21742

Il problema: un pozzo aperto costituisce una via attiva di contaminazione

Un pozzo perforato nel substrato roccioso aperto collega idraulicamente le zone di fratturazione. Le linee guida dell’ITRC (Interstate Technology & Regulatory Council) relative alla roccia fratturata definiscono questa situazione “una condizione innaturale» in cui l’acqua e gli agenti contaminanti possono fluire verticalmente verso il basso, diffondendo la contaminazione e rendendo più difficili la caratterizzazione e la bonifica. Gran parte del danno si verifica nel giro di pochi giorni, non di mesi, ed è in gran parte irreversibile a causa della diffusione nella matrice.

schema tecnico in sezione trasversale numerato che mostra un pennacchio di DNAPL poco profondo confinato in una frattura rocciosa isolata prima della perforazione di un pozzo

Contaminanti confinati
in una frattura isolata

  1. SWL
  2. DNAPL
schema tecnico in sezione trasversale numerato che mostra un pennacchio di DNAPL che si riversa lungo un pozzo aperto e non rivestito in diverse zone di fratture rocciose profonde

I contaminanti si sono diffusi in altre fratture
a seguito della realizzazione del nuovo pozzo

  1. SWL
  2. DNAPL
  3. Nuovo pozzo a foro aperto

I fatti: 3 giorni di attività, fino a un anno di dati danneggiati

Sterling et al. (2005), in *Ground Water*, descrivono un pozzo carotato che attraversa una nube di TCE in arenaria fratturata, con concentrazioni in profondità comprese tra 2.100 e 33.000 µg/L a 89–100 m. L’analisi delle carote di roccia ha dimostrato che quasi tutta questa contaminazione in profondità era dovuta a un flusso discendente verificatosi durante i pochi giorni in cui il pozzo era rimasto a cielo aperto prima dell’installazione della strumentazione. Il rapporto sulle rocce fratturate delle Accademie Nazionali degli Stati Uniti cita questo studio e rileva che le fratture, in precedenza pulite, sono rimaste contaminate per un periodo fino a un anno.

grafico che mostra un diagramma di processo orizzontale numerato in quattro fasi, con blocchi ombreggiati in grigio, giallo, arancione e rosso che rappresentano la cronologia della contaminazione del sottosuolo
  1. Giorno 0: Foro perforato – Fessure collegate
  2. Giorni 1-3: Flusso trasversale verticale – I contaminanti si spostano verso il basso
  3. Weeks: Diffusione matriciale – La massa penetra nella roccia
  4. Forever: Irreversible – Modello del sito danneggiato

Sterling et al. (2005): quasi tutta la contaminazione profonda si è verificata durante la fase a foro aperto, non successivamente

Implicazioni per il consulente:

  • I dati soggetti a contaminazione incrociata possono compromettere il modello concettuale del sito e determinare indagini approfondite o interventi di bonifica non necessari.
  • Un pozzo di trivellazione che fa penetrare in profondità una contaminazione superficiale comporta una responsabilità derivante proprio dall’indagine stessa.
  • I dati geofisici e idraulici relativi al pozzo a cielo aperto possono essere compromessi dal flusso verticale ambientale (Pehme et al., 2007, GWMR 27(2):57–70).

La soluzione: il rivestimento in bianco

Un rivestimento in nylon rivestito di uretano, realizzato su misura per il foro di trivellazione, viene rovesciato sott’acqua per sigillare l’intero foro lo stesso giorno in cui viene perforato (Cherry, Parker & Keller, 2007, GWMR). Il rivestimento riempito d’acqua si adatta alla parete del foro, sigillando fratture e cavità in modo più completo rispetto ai packer convenzionali.

  • Protezione immediata: elimina le interconnessioni verticali fin dal primo giorno — ovvero il periodo in cui, secondo Sterling, si verificano i problemi.
  • Completamente rimovibile: a differenza dello stucco, il rivestimento può essere estratto, preservando il pozzo per analisi geofisiche o per la conversione in un sistema a più livelli.
  • Guarnizione operativa: consente la mappatura della trasmissività durante l’installazione, la registrazione della temperatura in condizioni di tenuta (gradiente naturale) e la mappatura dei NAPL con coperture reattive; la guarnizione genera dati mentre svolge la sua funzione protettiva.
  • Allineamento normativo: soddisfa direttamente le aspettative dell’ITRC/EPA volte a ridurre al minimo il tempo di permanenza in foro aperto nei siti con roccia fratturata.
schema tecnico in sezione trasversale numerato che mostra un tubo flessibile che riempie un rivestimento flessibile a scanalature avvolto su una bobina mentre scende lungo il rivestimento di un pozzo di trivellazione per sigillare le fratture della roccia madre
  1. Tubo dell’acqua
  2. Rivestimento per flauto
  3. Fodera in bobina (al rovescio)
  4. Livello dell’acqua nel rivestimento
  5. Livello statico dell’acqua
  6. L’acqua sotterranea presente nel foro viene spinta nella formazione o rimossa tramite pompaggio

Conclusione

Un rivestimento vuoto costa una frazione di quanto costa rifare un pozzo o effettuare una serie di analisi controverse. La sigillatura il giorno stesso della perforazione è l’assicurazione più economica contro la contaminazione incrociata autoinflitta. Le autorità di regolamentazione hanno già esposto le argomentazioni al posto tuo.

Riferimenti principali: Sterling, Parker, Cherry et al. (2005) Ground Water 43(4) — PubMed 16029181; Cherry, Parker & Keller (2007) GWMR 27(2); Pehme et al. (2007) GWMR 27(2):57–70; ITRC FracRx-1 (2017); NRC/NASEM (2015).

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