CHARACTERIZATION OF THE QUALITY AND ORIGIN OF GROUNDWATER OFLODIGIANO (NORTHERN ITALY) WITH HYDROCHEMICAL AND ISOTOPIC INSTRUMENTS

This paper describes the differences between the phreatic aquifer and the deep confined aquifers in the territory of Lodi Province (Northern Italy), derived by the reconstruction of the hydrogeological structure of the subsoil and with the aid of hydrochemical and isotopic techniques. Firstly, the presence of a substrate with a marine origin near to the topographic surface influences the chemical characteristics of groundwater in some parts of the territory. Secondly, the distribution of the most important chemical parameters, and of some minor chemical parameters with sampling depth, shows that the phreatic aquifer, with a calcium-bicarbonate facies, has a medium-low mineralization, with a decreasing trend in relation to the increase in depth. The isotopic results obtained from the analysis of nitrogen-15 and oxygen-18 in the nitrate molecule permit us to verify the origin of this compound (essentially agricultural), and the occurrence of denitrification phenomena, due to the establishment of a reducing environment at relatively moderate depths, thus testifying to the selfpurifying capacity of the phreatic aquifer with respect to nitrates. Finally, the isotopic investigation on oxygen-18 in the water molecule allows for the identification of different recharge areas and, therefore, the origin of the different aquifers.

Il presente lavoro delinea le differenze esistenti tra la falda freatica e le falde confinate profonde nel territorio della Provincia di Lodi, attraverso la ricostruzione dell'assetto idrogeologico del sottosuolo e con l'ausilio delle tecniche proprie dell'idrochimica e della geochimica isotopica. In primo luogo è emersa l'importanza di un substrato di origine marina prossimo al piano di campagna nella determinazione del chimismo delle acque in alcuni settori del territorio. In secondo luogo, la valutazione della distribuzione dei macrocostituenti chimici e di alcuni elementi minori con la profondità di campionamento ha mostrato che la falda freatica, con idrofacies bicarbonato-calcica, presenta una mineralizzazione medio-bassa, tendente a diminuire con l'aumentare della profondità. I risultati isotopici ottenuti dall'analisi dell'azoto-15 e dell'ossigeno-18 della molecola del nitrato hanno permesso di accertare l'origine di questi ultimi (prevalentemente agricola) e il verificarsi di fenomeni di denitrificazione, grazie anche all'instaurarsi di un ambiente riducente a profondità relativamente modeste, a testimonianza di una capacità autodepurativa dell'acquifero freatico nei confronti di questo contaminante. Infine, l'indagine isotopica condotta sull'ossigeno-18 della molecola dell'acqua ha permesso di identificare le differenti aree di ricarica e quindi l'origine dei corpi idrici presi in considerazione.