Inquinanti organici nei suoli

Quadro conoscitivo dei livelli di fondo di alcune molecole organiche (diossine, furani, IPA, PCB) nei suoli della pianura emiliano-romagnola

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Diossine e furani (PCDD/PCDF), policlorobifenili (PCB) e idrocarburi policiclici aromatici (IPA) sono inquinanti organici in grado di persistere nell’ambiente e bioaccumularsi, costituendo pertanto un pericolo per la salute umana e per l’ambiente. Tali sostanze sono composti organici per lo più di origine antropica, caratterizzati da elevata lipo-affinità, semivolatili e resistenti al degrado. Queste caratteristiche li rendono estremamente persistenti nell’ambiente e in grado di essere trasportati per lunghe distanze.

Queste sostanze tendono alla bio-concentrazione e presentano un processo di bio-magnificazione, raggiungendo pertanto concentrazioni potenzialmente rilevanti sul piano tossicologico. La bio-magnificazione, ovvero l’accumulo di quantità crescenti passando dalle prede ai predatori, avviene per via alimentare, più facilmente per composti decisamente lipofili e risulta più evidente nei predatori terminali.

Tali inquinanti organici sono immessi nell’ambiente da numerose sorgenti, presentano una certa mobilità tra le diverse matrici ambientali, hanno una struttura chimica stabile ed una considerevole vita media. Possono determinare un inquinamento persistente, pressoché ubiquitario ed accumularsi in occasione di eventi particolari (ARPAV, 2016).

Dato che i suoli agricoli rappresentano un insieme particolarmente “integro” possono consentire la definizione di valori di riferimento rispetto ai quali poter confrontare situazioni sottoposte a maggior impatto (suoli urbani, zone industriali, aree nei pressi di inceneritori e/o cementifici, ecc.) in ottemperanza alla normativa nazionale (Decreto Legislativo n. 152/2006 così come modificato dal DM 46/19).

L’Area Geologia, Suoli e Sismica del Settore Difesa del Territorio dal 2017 ha avviato, in collaborazione con l’Osservatorio Energia, Rifiuti e Siti Contaminati della Direzione Tecnica di ARPAE, il progetto “Acquisizione di un quadro conoscitivo dei livelli di fondo di alcune molecole organiche nei suoli della pianura emiliano-romagnola” volto ad acquisire ed implementare le conoscenze sulla qualità dei suoli della pianura regionale, con specifico riferimento al contenuto in molecole organiche (diossine, furani, IPA, PCB) nei suoli.
Lo scopo del progetto è di identificare valori di riferimento dei microinquinanti organici nei suoli agricoli, legati a fonti diffuse di inquinamento così come definite dalla normativa ISO19258:2018 ovvero:

deposizione atmosferica;
spandimento di fanghi, compost e altri ammendanti organici;
spandimento di sedimenti provenienti da esondazioni o da escavazione dei corsi d’acqua

Data la stretta connessione tra la qualità dell’aria (anche in termini di contenuto di pulviscolo atmosferico) e contenuto di microinquinanti organici al suolo, per definire il contenuto di fondo di questi ultimi nei suoli ad uso agricolo, si è scelto di indagare i suoli di aree individuate nei pressi stazioni rurali della rete di monitoraggio regionale di ARPAE (Rete Misura Qualità dell’Aria e Zonizzazione a norma del D.lgs.155/2010 e del DGR n. 2001 del 27/12/2011).

Figura 1. Stazioni rurali (centraline) della rete di monitoraggio dell’aria indagate fino al 2023

Come base di dati sono stati utilizzati i risultati derivanti dai campionamenti “ad hoc” di sei aree rurali intorno alle centraline fra il 2017 e il 2022 con dieci punti ognuna, sia nella stagione secca (estate), che in quella umida (inverno). I campioni sono stati analizzati dal laboratorio ARPAE di Ravenna. Il campionamento di San Clemente (RN), ritenuto rappresentativo anche per la provincia di Forlì-Cesena, non è stato ancora elaborato. La provincia di Piacenza sarà campionata nel 2024.

I siti scelti ricadono in diverse unità suolo-paesaggio della pianura e della collina.

Gruppo	Area campione	Anno camp.	Unità 1:1Mk
A	Molinella (BO)	2017	A5, A6
B	Jolanda di Savoia (FE)	2018	A2
C	Guastalla (RE)	2019	A5, A6
D	Alfonsine (RA)	2020	A5, A6
E	Langhirano (PR)	2021	A9, A7
F	Mirandola (MO)	2022	A5
G	San Clemente (RN)	2023	B1, A7

Tabella 1. Elenco delle aree campione e tipi di suolo indagati

Tutti gli inquinanti sono stati elaborati statisticamente su tre diversi livelli (rapporto 2023):

Livello 1: Analisi dell’intero dataset con un solo livello di raggruppamento (tipicamente, per CLASSE o analita)
Livello 2: Analisi dataset applicando due livelli di raggruppamento (tipicamente, per CLASSE e poi per uno dei due fattori principali “stagione” o “Grouping”)
Livello 3: Analisi dataset applicando tre livelli di raggruppamento (tipicamente, per CLASSE e poi la combinazione dei due fattori principali “Stagione” e “Grouping”) al fine di ottenere il maggiore dettaglio significativo possibile delle informazioni.

Per quanto riguarda IPA e PCB, dall’elaborazione statistica si rileva che i valori sono talmente bassi che risultano per lo più al di sotto del limite di quantificazione (LoQ) e pertanto non si evidenziano correlazioni né con la tipologia di suolo, né con l’ubicazione geografica o la morfologia del territorio.

Per quanto riguarda invece Diossine e Furani (anche loro molto al di sotto delle CSC) si è fatta un’analisi sulla distribuzione e abbondanza relativa dei diversi congeneri in quanto questi sono indicatori caratteristici dello specifico processo che le ha originate e le relative impronte (fingerprint) sono documentate in letteratura.

Dall’analisi emergono tre macro-gruppi affini per la distribuzione del contenuto di diossine nel suolo: uno rappresentato dai siti A e B; uno rappresentato dai gruppi D, E ed F ed infine un ulteriore gruppo rappresentato C che risulta più assimilabile al macro-gruppo A/B rispetto a quello D/E/F. Si può quindi affermare che il tipo di suolo è ininfluente rispetto all’accumulo di tali sostanze.

Per ulteriore conferma (figura 2) si sono messi a confronto le impronte dei diversi gruppi nelle diverse stagionalità e si evidenzia un tipo di impronta dei congeneri sostanzialmente legata al fall-out atmosferico e all’inquinamento dell’aria, caratteristica nota della pianura emiliana-romagnola.

Fa eccezione il gruppo B in cui, invece, l'impronta tipica è quella legata a pesticidi utilizzati in agricoltura; il gruppo C che in estate mostra un'impronta tipica del processo di combustione di spazzatura; il gruppo A in inverno di effetti legati a caldaie ad uso industriale.