Applicazione di Tomografie di Resistività Elettriche e GeoRadar integrata a dati geochimici per la caratterizzazione di un sito contaminato - Un caso di studio presso la lavanderia a secco di Nisse ad Osby, Svezia.

Subsoil contamination is a widespread problem and actions must be taken to prevent its spread to groundwater and the soils of contaminated sites. In Sweden, the region of this study, more than 80,000 sites have been classified as potentially contaminated, so there is a growing demand for accurate and efficient methods for site characterization and remediation. The work presented in this thesis concerns the Nisse drying-cleaning facility located near Osby, which is one of the most contaminated sites in Sweden today. During the 1950s and 1960s, the facility released chemicals along with the wash water until it reached sediments near the Helgeå River. The activity caused contamination with the chlorinated scrubbing chemical perchlorethylene (PCE) and its products, which managed to penetrate the subsoil passing through the most superficial layers made up of post-glacial fluvial and morainic deposits (sand and / or silt with gravel and stones) up to a compact layer characterized by a sandy and / or silty sediment rich in clay (kaolin). Faced with this situation, the Swedish geological association SGU launched geological and geochemical investigations in the area of interest in 2006, commissioning the environmental company WSP to produce a project that aims to develop remediation techniques suitable for stopping contamination. Investigations are continuing and will be completed in the near future. This thesis presents the geophysical investigations of Electric Resistivity Tomography (ERT) and GeoRadar (GPR) that were applied at the site in question in August 2021, in order to obtain a characterization of the subsoil of the site. The data was modeled using ResIpy software for ERT, and Geolitix for GPR. The geological structure and any signs of the presence of contamination have been interpreted through the integration and comparison with the existing survey documentation provided by the WSP report from previous years. The geophysical results obtained proved to be consistent with the stratigraphic surveys for the recognition of the geology of the subsoil present in the site in question. It is a heterogeneous alternation of sands, silt, clay, gravel and stones, the origin of which is believed to be linked to post-glacial fluvial and / or morainic deposits. Regarding the presence of contaminants with geophysics alone, univocal results cannot be obtained. From the comparison of geophysical surveys and the total values obtained from geochemical techniques such as MIP and groundwater sampling, there is no clear evidence of the presence of contaminants on the ERT and GPR sections. The comparison between the geochemical results alone, on the other hand, is safer to understand their distribution in soils and groundwater. However, a common anomaly in some geophysical sections was related to the presence of an underground pipeline, which is thought to be one of the possible sources of pollution. He hopes that the results obtained from the geophysical surveys can be taken into consideration in the remediation project of the Swedish environmental company WSP as useful information for the characterization of the site, in order to facilitate the search for the most suitable intervention technique.

La contaminazione del sottosuolo è un problema diffuso e devono essere intraprese azioni per prevenirne la diffusione nelle acque sotterranee e nei suoli dei siti contaminati. In Svezia, regione del presente studio, più di 80.000 siti sono stati classificati potenzialmente contaminati, per cui c'è una richiesta sempre più sentita di metodi accurati ed efficienti per la caratterizzazione e la bonifica di sito. Il lavoro presentato in questa tesi riguarda l’ex impianto di lavaggio a secco di Nisse situato nei pressi di Osby, che costituisce al giorno d’oggi uno dei siti più contaminati in Svezia. Durante gli anni 1950 e 1960, l'ex lavaggio a secco di Nisses ha rilasciato sostanze chimiche insieme all'acqua di lavaggio, fino a raggiungere i sedimenti in prossimità del fiume Helge å. L'attività ha provocato una contaminazione con la sostanza chimica di lavaggio clorurata percloroetilene (PCE) e i suoi prodotti, che sono riusciti a penetrare il sottosuolo passando per gli strati più superficiali costituiti da depositi fluviali e morenici post-glaciali (sabbia e/o silt con ghiaia e pietre) fino ad arrivare ad uno strato compatto caratterizzato da un sedimento sabbioso e/o siltoso ricco di argilla (caolino). Di fronte a tale situazione, l’associazione geologica svedese SGU ha avviato nel 2006 delle indagini geologiche e geochimiche nella zona d’interesse incaricando la società ambientale WSP di produrre un progetto che punti a sviluppare tecniche di bonifica adatte a fermare la contaminazione. Le indagini proseguono e saranno completate nel prossimo futuro. In questa tesi vengono presentate le indagini geofisiche di Tomografia di Resistività Elettrica (ERT) e di GeoRadar (GPR) che son state applicate nel sito in esame nell’Agosto del 2021, al fine di ottenere una caratterizzazione del sottosuolo del sito. I dati son stati modellati usando i software ResIpy per la ERT, e Geolitix per il GPR. La struttura geologica ed eventuali segnali della presenza di contaminazione son stati interpretati tramite l’integrazione e il confronto con l’esistente documentazione dei sondaggi fornita dal rapporto della ditta WSP degli anni precedenti. I risultati geofisici ottenuti si son dimostrati consistenti con i sondaggi stratigrafici per il riconoscimento della geologia del sottosuolo presente nel sito in esame. Si tratta di una eterogenea alternanza di sabbie, silt, argilla, ghiaia e pietre, la cui origine si ritiene legata a depositi fluviali e/o morenici post-glaciali. Per quanto riguarda la presenza di contaminanti con la sola geofisica non si possono ottenere risultati univoci. Dal confronto di sondaggi geofisici e i valori totali ricavati da tecniche geochimiche quali MIP e campionamento delle acque sotterranee, non è si rileva una chiara evidenza della presenza dei contaminanti sulle sezioni ERT e GPR. La comparazione tra i soli risultati geochimici è invece più sicura per comprendere la loro distribuzione nei suoli e nelle acque sotterranee. Tuttavia, una comune anomalia in alcune sezioni geofisiche è stata riferita alla presenza di una tubazione sotterranea di scarico, che si pensa essere una delle possibili sorgenti dell’inquinamento. Si augura che i risultati ottenuti dalle indagini geofisiche possano essere presi in considerazione nel progetto di bonifica della società ambientale svedese WSP come utili informazioni per la caratterizzazione del sito, al fine di facilitare la ricerca della più adatta tecnica una tecnica d’intervento.