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Zambito Marsala, Roberta. "IMPACT AND PREVENTION OF GROUNDWATER POLLUTION BY PESTICIDES AND NITRATE IN HILLY VINEYARDS: EVALUATION OF CONTAMINATION SOURCES AND DEVELOPMENT OF BEST MANAGEMENT PRACTICES AND MITIGATION MEASURES", Università Cattolica del Sacro Cuore, XXXIII ciclo, a.a. 2019/20, Piacenza, [http://hdl.handle.net/10280/95715].

Title: IMPACT AND PREVENTION OF GROUNDWATER POLLUTION BY PESTICIDES AND NITRATE IN HILLY VINEYARDS: EVALUATION OF CONTAMINATION SOURCES AND DEVELOPMENT OF BEST MANAGEMENT PRACTICES AND MITIGATION MEASURES
Author: ZAMBITO MARSALA, ROBERTA
Tutor: CAPRI, ETTORE
SUCIU, NICOLETA ALINA
Supervisor: TREVISAN, MARCO
Language: ENG
Italian Abstract: Molte attività antropiche danno origine a problemi ambientali per i quali è necessario trovare soluzioni. La presenza di sostanze indesiderabili nell'acqua, infatti, può rappresentare un rischio per la salute e l'igiene sia degli uomini che degli animali. È quindi fondamentale trovare metodi per evitare gli inquinanti di queste matrici, in modo da renderli compatibili con il mantenimento di condizioni ambientali adeguate e salutari. Questa tesi si propone di valutare la qualità delle acque sotterranee di un'area in cui la qualità dell'acqua non è mai stata studiata, in particolare indagando la presenza di pesticidi e nitrati al fine di comprendere l’impatto della viticoltura sull'inquinamento delle acque sotterranee. Questo studio nasce dalla necessità di migliorare la governance delle acque e di implementare le migliori pratiche di gestione e misure di mitigazione per prevenire l'inquinamento delle acque e quello ambientale. I risultati degli studi di monitoraggio hanno mostrato una contaminazione delle acque sotterranee da parte di pesticidi e nitrati e quindi è stata effettuata una valutazione della fonte di contaminazione da pesticidi e nitrati attraverso studi isotopici di N e O di NO3-, e attraverso analisi idrologiche utilizzando il modello CRITERIA 3D. Come una delle principali conclusioni del lavoro si può affermare che la presenza di pesticidi nelle acque sotterranee in un’area ad attività vitivinicola intensa, non può essere correlata solo alle proprietà e al destino chimico-ambientale delle sostanze o alle condizioni pedoclimatiche, ma anche al comportamento dell'utilizzatore finale. In effetti, la fonte di contaminazione valutata, è risultata essere dovuta sia a una contaminazione diffusa che a una contaminazione puntiforme. Per quanto riguarda l'influenza della fertilizzazione a base di azoto sulla presenza di nitrati nelle acque sotterranee, i risultati hanno mostrato un'elevata vulnerabilità dell'acquifero ai cambiamenti esterni. Dalle indagini isotopiche è emerso che la maggior parte dell'NO3- rilevato nelle acque sotterranee, deriva dall'utilizzo di fertilizzanti azotati inorganici, in accordo con le pratiche di uso del suolo e di viticoltura dichiarate dagli agricoltori della zona. Il risultato più importante dello studio, tuttavia, è stato che alla fine del processo, l'approccio multi-actor e la strategia di coinvolgimento adottati, hanno avuto successo nel migliorare gli atteggiamenti verso pratiche più sostenibili.
English Abstract: Many anthropic activities give rise to environmental problems for which it is necessary to find solutions. The presence of undesirable substances in water, indeed, can pose a risk to the health and hygiene of both men and animals. It is, therefore, essential to find methods in order to avoid pollutants from these matrices, so as to make them compatible with the maintenance of healthy environmental conditions. This thesis aims to assessing the groundwater quality of an area in which the quality of water was never studied, particularly investigating the occurrence of pesticides and nitrate in order to understand the grant of viticulture on water pollution. This study derives from the necessity to improve the water governance and to implement the best management practices and mitigation measures to prevent groundwater and environmental pollution. The results of monitoring studies showed a contamination of groundwater by pesticides and nitrate and thus an evaluation of PPPs and nitrates source contamination was carried out through isotopic studies of N and O of NO3- , and through hydrologic analysis by use of the model CRITERIA 3D. As one of the main conclusions of the work, the occurrence of PPPs in groundwater in areas with intensive viticultural activities cannot be related just to chemical environmental fate properties or pedoclimatic conditions, but also to end-user behavior. In fact, the contamination source evaluated, resulted to be due to both diffuse and point-source contamination. For what concerns the influence of nitrogen-based fertilization on nitrate occurrence in groundwater, the results showed a high vulnerability of the aquifer to external changes. Isotopic investigations showed that most of the NO3- detected in the groundwater, derived from the use of inorganic nitrogen fertilizers, in agreement with the land use and viticulture practices declared by the farmers. The most important result of the study, however, was that at the end of the overall process, the multi-actor approach and engagement strategy adopted were successful in improving attitudes to more sustainable practices.
Digital Object Identifier (DOI): https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144512
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139730
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142251
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141495
Defense Date: 28-Apr-2021
URI: http://hdl.handle.net/10280/95715
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