La pericolosità dell'Arsenico (As) nei suoli è strettamente correlata alla sua speciazione, che ne influenza la frazione biodisponibile e quindi il reale rischio per le catene alimentari. Il presente contributo vuole fornire i risultati preliminari di analisi di speciazione, bioaccumulo e tossicità acuta e cronica nei lombrichi in suoli contaminati da attività minerarie e industriali che presentano differenti e crescenti concentrazioni di As (35, 60, 170, 730, 3000 e 14000 μg/g). I lombrichi sono potenti bioindicatori largamente usati in studi di ecotossicità di suoli inquinati grazie alla loro capacità di ingerire le particelle del suolo e di avere la superficie corporea continuamente a contatto con il suolo. Lombrichi della specie Eisenia andrei (Bouché) sono stati esposti a microcosmi contaminati e successivamente adoperati per saggi biologici e chimici. Dopo 14 giorni di esposizione il tasso di sopravvivenza, la variazione in peso e lo stress ossidativo dei lombrichi sono stati misurati per una stima della tossicità acuta. La stima della tossicità cronica è stata effettuata valutando la capacità riproduttiva dopo esposizione per 28 giorni (OECD Test). La distribuzione e il bioaccumulo dell'As nei tessuti dei lombrichi sono stati determinati mediante spettroscopia di microfluorescenza di raggi X (μXRF), che consente una mappatura e quantificazione elementare di sezioni dei lombrichi inclusi in resina epossidica. Su tutti i suoli sono state effettuate analisi chimiche e mineralogiche mediante spettrometria XRF (sui suoli tal quali) e μXRF (suoli in sezione sottile), e per diffrazione di raggi X su polveri (XRPD). I risultati preliminari mostrano che in nessun caso l’esposizione ai suoli contaminati è stata letale dopo 14 giorni; il tasso di riproduzione mostra una correlazione negativa con la quantità di As; in tutte le tesi lo stress ossidativo è risultato maggiore rispetto ai suoli di controllo. L’analisi della distribuzione dell’arsenico nelle sezioni trasversali dei lombrichi mediante μXRF ha evidenziato un notevole accumulo dell’elemento nella cavità celomatica piuttosto che nei tessuti. Campioni di fluido celomatico sono in fase di analisi mediante fluorescenza di raggi X a riflessione totale (TXRF) per determinarne il contenuto di As. Per una migliore interpretazione dei risultati sono in corso l’acquisizione di mappe di sezioni longitudinali dei lombrichi con la μXRF ed ulteriori test per valutare altri biomarkers (metallotioneine, malondialdeide, danno genotossico, enzimi antiossidanti come catalasi, superossido dimutasi e glutatione S-transferasi).

Quantificazione e speciazione dell'arsenico nelle catene alimentari attraverso i raggi X.

PANZARINO, ONOFRIO;PORFIDO, CARLO;ALLEGRETTA, IGNAZIO;BARI, GIUSEPPE;TERZANO, ROBERTO;DE LILLO, Enrico;SPAGNUOLO, Matteo
2015-01-01

Abstract

La pericolosità dell'Arsenico (As) nei suoli è strettamente correlata alla sua speciazione, che ne influenza la frazione biodisponibile e quindi il reale rischio per le catene alimentari. Il presente contributo vuole fornire i risultati preliminari di analisi di speciazione, bioaccumulo e tossicità acuta e cronica nei lombrichi in suoli contaminati da attività minerarie e industriali che presentano differenti e crescenti concentrazioni di As (35, 60, 170, 730, 3000 e 14000 μg/g). I lombrichi sono potenti bioindicatori largamente usati in studi di ecotossicità di suoli inquinati grazie alla loro capacità di ingerire le particelle del suolo e di avere la superficie corporea continuamente a contatto con il suolo. Lombrichi della specie Eisenia andrei (Bouché) sono stati esposti a microcosmi contaminati e successivamente adoperati per saggi biologici e chimici. Dopo 14 giorni di esposizione il tasso di sopravvivenza, la variazione in peso e lo stress ossidativo dei lombrichi sono stati misurati per una stima della tossicità acuta. La stima della tossicità cronica è stata effettuata valutando la capacità riproduttiva dopo esposizione per 28 giorni (OECD Test). La distribuzione e il bioaccumulo dell'As nei tessuti dei lombrichi sono stati determinati mediante spettroscopia di microfluorescenza di raggi X (μXRF), che consente una mappatura e quantificazione elementare di sezioni dei lombrichi inclusi in resina epossidica. Su tutti i suoli sono state effettuate analisi chimiche e mineralogiche mediante spettrometria XRF (sui suoli tal quali) e μXRF (suoli in sezione sottile), e per diffrazione di raggi X su polveri (XRPD). I risultati preliminari mostrano che in nessun caso l’esposizione ai suoli contaminati è stata letale dopo 14 giorni; il tasso di riproduzione mostra una correlazione negativa con la quantità di As; in tutte le tesi lo stress ossidativo è risultato maggiore rispetto ai suoli di controllo. L’analisi della distribuzione dell’arsenico nelle sezioni trasversali dei lombrichi mediante μXRF ha evidenziato un notevole accumulo dell’elemento nella cavità celomatica piuttosto che nei tessuti. Campioni di fluido celomatico sono in fase di analisi mediante fluorescenza di raggi X a riflessione totale (TXRF) per determinarne il contenuto di As. Per una migliore interpretazione dei risultati sono in corso l’acquisizione di mappe di sezioni longitudinali dei lombrichi con la μXRF ed ulteriori test per valutare altri biomarkers (metallotioneine, malondialdeide, danno genotossico, enzimi antiossidanti come catalasi, superossido dimutasi e glutatione S-transferasi).
2015
0393-5620
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