Progetto MoGeSPol

Monitoraggio della vulnerabilità geochimica finalizzato alla corretta Gestione dell’uso del Suolo in alcune aree a rischio del Parco Nazionale del Pollino (Basilicata)” (Progetto MoGeSPol)

Il Progetto MoGeSPol è stato finanziato dalla Regione Basilicata, condotto presso il CNR-IMAA di Tito Scalo (Potenza) (Referente Scientifico: Dott. Vito Summa) in collaborazione con il Dipartimento Ambiente, Territorio, Politiche della Sostenibilità della Regione Basilicata, l’INAIL, Dipartimento Innovazioni Tecnologiche e Sicurezza degli Impianti, Prodotti e Insediamenti Antropici (INAIL/DIT) di Roma (Referente Scientifico: Dott.ssa Elena Sturchio), l’Associazione Italiana per lo Studio delle Argillle (AISA), come membro dell’Association Internationale Pour l’Etude des Argiles (AIPEA) e il Dott. Achille Palma dell’Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale di Basilicata (ARPAB).

Il rischio legato alla contaminazione da metalli pesanti di suoli e acque, comunemente associato a cause antropiche, può, in particolari contesti ambientali, essere legato anche a fattori geogenici, ovvero alla presenza di litotipi che contengono naturalmente tali metalli. Il cromo, ad esempio, è generalmente molto abbondante nelle rocce ultramafiche ed ofiolitiche e in alcune rocce cristalline, oltre che nei suoli derivanti dai relativi processi pedogenetici. Tuttavia, la geodisponibilità di un dato elemento, ovvero la sua presenza in un determinato litotipo o suolo, non è sufficiente a determinare un rischio geochimico effettivo, per il quale è anche necessario che lo stesso venga mobilizzato e sia in grado di interagire con la biosfera (biodisponibilità). La mobilità di un dato elemento chimico è influenzata da una serie di fattori in grado di condizionare i fenomeni di dispersione, deposizione, dissoluzione, distribuzione e ripartizione dell’elemento stesso. Tali fattori possono essere di tipo chimico (pH, condizione REDOX, speciazione, ecc.), fisico (temperatura, dimensione delle particelle, stato della materia, ecc.), biologico (attività batterica) e mineralogico-geochimico (presenza di fillosilicati e, in particolare, di minerali argillosi, presenza di ossidi e idrossidi, Capacità di Scambio Cationico, Sodium Adsorption Ratio, ecc.). In particolari condizioni, laddove il metallo sia legato a fasi organiche o inorganiche sensibili ai processi di weathering, è possibile che lo stesso venga mobilizzato e rilasciato in soluzione.

I fenomeni di alterazione a carico delle rocce ultramafiche e serpentinitiche possono, ad esempio, determinare il rilascio in forma ionica, nelle acque circolanti, di elevate quantità di cromo, in condizioni ossidanti e in presenza di ossidi di manganese.

Benché molti metalli, assimilati in basse concentrazioni, siano micro o macro- nutrienti essenziali per il corretto funzionamento dei processi biologici negli organismi viventi, quando l’esposizione a tali elementi supera una certa soglia l’effetto può diventare negativo e manifestarsi in termini di tossicità e/o cancerogenicità. Per tali elementi esiste, quindi, un range di ingestione ottimale, al di sopra e al di sotto del quale si manifesta un peggioramento dello stato di salute dell’organismo, che può portare a particolari patologie o, nei casi più gravi, alla morte. Per questo motivo, gli studi finalizzati alla valutazione della geodisponibilità dei metalli pesanti nelle diverse matrici ambientali, quali potenziali agenti contaminanti, e della mobilità e biodisponibilità degli stessi, attraverso la definizione del loro pattern di migrazione agli esseri viventi, attraverso la catena alimentare, sono molto importanti nelle politiche di salvaguardia ambientale e tutela della salute umana.

A tal proposito, il settore centro-settentrionale del massiccio del Pollino rappresenta un importante pilot case, in quanto caratterizzato dalla presenza di rocce ultramafiche, ofioliti e rocce cristalline di origine continentale. Questo determina significativi arricchimenti di cromo nei suoli derivanti dai processi di alterazione delle relative rocce madri, nonché nelle acque delle sorgenti alimentate da acquiferi ospitati in tali litotipi, talora in quantità superiori alle Concentrazioni Soglia di Contaminazione (CSC) fissate dal D.Lgs. 152/2006.

Nel corso di un monitoraggio condotto sulle sorgenti dell’area, tra il 2006 e il 2013, dal Laboratorio di Geologia Medica e Ambientale dell’Istituto di Metodologie per l’Analisi Ambientale del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Tito Scalo (Potenza), nell’ambito di numerosi progetti di ricerca finanziati dalla Regione Basilicata, tenori molto elevati di cromo totale, benché inferiori alla CSC di 50 μg/L fissati dalla vigente normativa per le acque destinate a consumo umano, sono stati osservati su numerose sorgenti dell’area di San Severino Lucano ed Episcopia (Potenza), oltre che su una piccola scaturigine in agro di Francavilla in Sinni (Potenza). Quest’ultima sorgente è l’unica ad aver superato, in alcune fasi del monitoraggio, la relativa CSC.

A fronte di risultati apparentemente confortanti in termini di cromo totale, tuttavia, il dosaggio del cromo esavalente sulle medesime sorgenti ha messo in evidenza una situazione di criticità su quasi tutte le sorgenti citate, in quanto la quasi totalità del cromo disciolto in acqua è presente nella sua forma esavalente, con rapporti Crtot/Cr(VI) prossimi all’unità. Mentre il Cr(III), infatti, presenta bassa mobilità e tende a formare complessi stabili con la materia organica nel suolo, il Cr(VI) ha una elevata solubilità e si genera facilmente, per ossidazione del Cr(III), in condizioni ossidanti e in presenza di ossidi di manganese. Data la sua maggiore tossicità, la normativa stabilisce per il Cr(VI), per le acque destinate a consumo umano, una CSC molto più bassa rispetto al cromo totale, pari a 5μg/L (D.Lgs. 152/2006) e tutte le sorgenti sopra indicate presentano, quindi, concentrazioni di Cr(VI) superiori o prossime alla CSC, per tutto l’anno idrologico o soltanto in alcuni periodi dello stesso.

Il principale processo geochimico in grado di rilasciare cromo a partire dalle serpentiniti e dalle ultramafiti è la dissoluzione di cromite, spinello cromifero e, in misura minore, magnetite e diopside. Negli gneiss la principale sorgente di Cr(VI) potrebbe essere rappresentata dai granati cromiferi .

Il progetto di ricerca “Monitoraggio della vulnerabilità geochimica finalizzato alla corretta Gestione dell’uso del Suolo in alcune aree a rischio del Parco Nazionale del Pollino (Basilicata)” (MoGeSPol) ha previsto il monitoraggio di ulteriori sorgenti alimentate da acquiferi conglomeratici analoghi a quelli che hanno mostrato criticità geochimiche legate a concentrazioni anomale di cromo nelle acque, ed uno studio geochimico di dettaglio finalizzato alla definizione della mobilità geochimica dei metalli correlati alle diverse fasi minerali ed organiche presenti nei suoli e nelle coperture detritiche del substrato ultramafico, prestando particolare attenzione al ruolo dei sedimenti fini nei processi di interazione acqua-suolo-roccia e di mobilitazione o immobilizzazione degli agenti contaminanti. Lo studio è stato focalizzato su un’area pilota nei pressi di San Severino Lucano, caratterizzata da un’orticoltura piuttosto sviluppata, benché a carattere familiare, su suoli che presentano concentrazioni elevate di cromo. Tali colture vengono, inoltre, irrigate con acque di sorgenti della zona, a loro volta ricche in Cr (VI). Su è stata effettuata una caratterizzazione geo-pedologica e stratigrafica e al prelievo di campioni di terreno a differenti profondità per la caratterizzazione composizionale degli stessi (tessiturale, geochimica e mineralogica). Ed è stata realizzata, inoltre, una sperimentazione finalizzata alla simulazione dei processi di interazione acqua-suolo-roccia in laboratorio e alla valutazione della biodisponibilità e della mobilità geochimica di alcuni metalli pesanti e, in particolare, del cromo. Nelle attività di sperimentazione si è tenuto conto dei fattori che concorrono alla mobilità geochimica (come ad esempio le pratiche agricole di concimazione, la qualità delle acque utilizzate per l’irrigazione, ecc.) e di come essi possano variare nel tempo.

Sono stati predisposti anche modelli di simulazione in vivo in laboratorio, per l’esecuzione di test finalizzati alla valutazione della tossicità dei contaminanti presenti nei suoli o nelle acque su piante lasciate crescere direttamente sulla matrice solida o irrigate con la matrice acquosa.

https://www.inail.it/cs/internet/attivita/ricerca-e-tecnologia/area-sicurezza-sul-lavoro/biotecnologie/settore-agroalimentare.html

 

Summa V, Boccia P, Lettino A, Margiotta S, Palma A, Ragone PP, Sinisi R, Zanellato M, Sturchio E. Mobility of trace metals in serpentinite-derived soils of Pollino Massif (Southern Italy): insights on bioavailability and toxicity. Environmental Geochemistry and Health, 2019; doi:10.1007/s10653-019-00497-y.

Boccia P, Meconi C, Sturchio E, Margiotta S, Ragone P and Summa V (2015). Natural geochemical risk in the Pollino Massif: a case-study of chromium. Front. Genet. Conference Abstract: ICAW 2015 - 11th International Comet Assay. Workshop. doi:10.3389/conf.fgene.2015.01.00023. http://www.frontiersin.org/10.3389/conf.fgene.2015.01.00023/event_abstract

S. Margiotta, C. Meconi, P. Ragone, E. Sturchio, V. Summa: “Criticita’ geochimiche naturali nel parco nazionale del Pollino” Presentazione orale. Giornata dell'Acqua Convegno Grado di inquinamento naturale di acque e suoli in Italia. (Roma, Accademia dei Lincei, 20 marzo 2015)

Questo sito utilizza i cookie tecnici per il proprio corretto funzionamento e cookie di terze parti per l'implementazione di alcune funzionalità esterne (ad es. Google Analytics). Navigando le pagine del sito o cliccando su 'OK' acconsenti all'impiego dei cookie.

Informativa completa