Approccio analitico integrato per la caratterizzazione di suoli inquinati da metalli pesanti

L’indagine del suolo e delle forme di inquinamento in esso presenti, fino a livelli micrometrici, è uno strumento essenziale ai fini della comprensione delle cause di inquinamento e della definizione e realizzazione delle strategie di bonifica. In presenza di inquinamento da metalli pesanti (MP), non è sufficiente individuare gli elementi con concentrazioni superiori ai valori soglia di contaminazione stabiliti dalla legge, ma occorre altresì indagare la speciazione dei MP e la loro biodisponibilità. In questo studio, tecniche analitiche innovative che impiegano raggi-X e procedure convenzionali sono state utilizzate per caratterizzare alcuni suoli prelevati a Taranto e Altamura (BA), in siti contaminati da MP. Durante il campionamento, sono state individuate le zone a maggiore concentrazione di MP mediante fluorescenza portatile di raggi-X. I campioni sono stati sottoposti alle principali analisi chimico-fisiche, inclusa l’estrazione con DTPA. Il contenuto totale di MP è stato determinato con ICP-AES, dopo digestione acida in microonde. La distribuzione di MP nelle fasi solide del suolo è stata indagata mediante estrazioni sequenziali (metodo BCR modificato, 4 step), nonché analisi di microfluorescenza di raggi-X (μ-XRF) su sezioni sottili di suolo. Un’aliquota finemente macinata di ciascun campione è stata analizzata mediante diffrazione di raggi-X quantitativa e fluorescenza di raggi-X a dispersione di lunghezza d’onda. I due suoli di Taranto, simili tra loro per le proprietà fisico-chimiche (franco sabbiosi, calcarei, pH=8, Corg 2,8%) e mineralogiche, sono risultati caratterizzati da un contenuto elevato di Cu (229 e 140 mg/kg), Pb (415 e 292 mg/kg) e Zn (636 e 574 mg/kg). La frazione estratta in DTPA non ha superato il 12% (Cu), 17% (Pb) e 5% (Zn) rispetto al totale. Le estrazioni sequenziali hanno rivelato che oltre il 92% di questi MP è associato alle frazioni recalcitranti del suolo. In media, il 76% (Cu), 60% (Pb) e 77% (Zn) sono stati determinati nella frazione residua, e il 22% (Cu), 36% (Pb) e 16% (Zn) al termine del IV step (frazione potenzialmente legata alla sostanza organica e ai solfuri). Le mappe μ-XRF hanno rivelato una distribuzione eterogenea di Cu, Pb e Zn, con spot ad elevata concentrazione di dimensioni variabili. I tre MP sono risultati spesso associati tra loro, facendo ipotizzare la presenza di leghe metalliche (stagno al Pb) riconducibili ad attività militari pregresse svolte nel sito. Tali risultati, unitamente ai dati ecotossicologici che hanno rivelato l’assenza di fitotossicità dei suoli, dimostrano la limitata mobilità e disponibilità dei tre MP. Tuttavia, i livelli di Pb misurati nell’estratto di DTPA superano i valori mediamente riscontrati in suoli prossimi a reti stradali, indicando un potenziale rischio ambientale per questo elemento. I dati relativi al sito di Altamura sono in fase di acquisizione. ACKNOWLEDGEMENTS La ricerca è stata finanziata dal Programma “Future in research” (UE, Regione Puglia, A.R.T.I.).