Inquinanti organici nei suoli

IL PROGETTO

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).

Dal 2017, l'Area Geologia, Suoli e Sismica della Regione Emilia-Romagna — in collaborazione con l'Osservatorio Energia, Rifiuti e Siti Contaminati di ARPAE — ha condotto il progetto "Acquisizione di un quadro conoscitivo dei livelli di fondo di alcune molecole organiche nei suoli della pianura emiliano-romagnola".

Lo scopo del progetto è stato quello 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:

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

Base normativa: D.Lgs. 152/2006 modificato dal DM 46/2019 — Concentrazioni soglia di contaminazione (CSC) per suoli ad uso verde/residenziale/agricolo. Tutti i valori di PCDD/F, PCB e IPA rilevati nel presente studio risultano abbondantemente al di sotto delle CSC applicabili.

RETE DI CAMPIONAMENTO

Il campionamento è stato condotto in aree rurali adiacenti alle stazioni di monitoraggio della qualità dell'aria (ARPAE), per garantire la rappresentatività del fondo diffuso. Sono state investigate 8 stazioni, ciascuna con 10 punti di campionamento, nelle stagioni estiva e invernale, per un totale di 162 campioni analizzati dal Laboratorio ARPAE di Ravenna.

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

Figura 1. Sito 3 dell'area campione E (Langhirano)

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

Figura 2. Localizzazione dei siti di campionamento nelle unità suolo-paesaggio (province di terre) in scala 1:000.000

Tutti gli inquinanti sono stati elaborati statisticamente su tre diversi livelli (rapporto 2026):

• 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.

IPA e PCB: valori sotto il limite di quantificazione

Per IPA e PCB, la grande maggioranza dei valori risulta al di sotto del limite di quantificazione (LoQ). Dall'elaborazione statistica non emergono correlazioni significative con il tipo di suolo, la stagione o la localizzazione geografica. I livelli rilevati sono di diversi ordini di grandezza al di sotto delle CSC normative.

Diossine e furani (PCDD/F): sorgenti, distribuzione e fattori pedologici

Concentrazioni e confronto normativo

Le concentrazioni di OCDD (il congenere dominante) nei suoli indagati variano tra 17.9 e 60.6 pg/g (mediana di gruppo). I valori di I-TEQ calcolati sono tutti abbondantemente al di sotto della CSC normativa (10 ng I-TEQ/kg per suoli ad uso verde/residenziale), confermando la natura di fondo diffuso rurale non riconducibile a sorgenti puntiformi.

Analisi dati (NNLS-CMB)

Il report introduce per la prima volta l'analisi NNLS-CMB (Non-Negative Least Squares — Chemical Mass Balance) a 4 sorgenti per identificare l'origine delle PCDD/F nei suoli. Il metodo confronta il profilo (fingerprint) misurato in ogni sito con i profili di riferimento di 4 sorgenti note, determinando la "ricetta" di miscelazione ottimale.

Le quattro sorgenti analizzate sono:

1. PCP storico conservato — impronta originale del pentaclorofenolo (PCP) tecnico - (fonte Brambilla et al. 2006)

2. PCP storico degradato — impronta del PCP dopo trasformazione microbica (dechlorinazione) - (fonte Masunaga et al., 2001)

3. Traffico veicolare — profilo Cleverly 1997 (60% benzina / 40% diesel) - (fonte Cleverly et al., 1997)

4. Inceneritori RSU — (fonte Brambilla et al. 2006)

Risultato principale: In tutte le 16 combinazioni gruppo×stagione, il pentaclorofenolo (PCP) storico (conservato + degradato) è la sorgente dominante, con contributo compreso tra il 71% e il 100%. Questo è coerente con l'uso storico capillare del PCP usato in agricoltura per trattare pali di vigna e legno agricolo, oltre che come fungicida, diserbante e insetticida fino al bando europeo (DM 17/10/1988, definitivo 1993).

Figura 3. Source apportionment PCDD/F — contributo percentuale delle 4 sorgenti per gruppo e stagione

Figura 4. Classificazione dei siti in funzione della sorgente dominante. Ogni box riassume le caratteristiche principali riscontrate per ogni gruppo

Caratteri del suolo che influenzano il profilo PCDD/F

Sono stati studiati diversi parametri del suolo per capirne l'impatto sul fingerprint delle diossine rivelato dall' analisi. Questo ha consentito di individuare tre fattori principali che governano il grado di trasformazione del PCP nei suoli:

1. Calcare totale — il fattore discriminante primario

La correlazione statistica più robusta è quella tra calcare totale e weathering del PCP. L'effetto non è continuo ma agisce come una soglia vicina allo zero: quando il calcare è praticamente assente (<1%), la dechlorinazione microbica procede senza inibizione.

2. Sostanza organica — il driver più generalizzato

La sostanza organica è il parametro con la correlazione più forte, presente anche nei soli suoli subalcalini. Fornisce il substrato energetico per i batteri anaerobi dechlorinanti.

3. Tessitura e conducibilità idraulica — amplificatore stagionale

Nei siti con argilla elevata e conducibilità idraulica (Ksat) molto bassa, il ristagno idrico invernale crea condizioni anaerobiche che amplificano il weathering.

Contributo degli inceneritori RSU

Il modello a 4 sorgenti attribuisce un contributo rilevabile agli inceneritori RSU (Inc.RSU) solo in due casi: Molinella in estate (6%) e Alfonsine in inverno (8%), geograficamente coerenti con la vicinanza a Hera Bologna FEA (24 km) e Hera Forlì (33 km). In tutti gli altri siti il contributo è ≤1.4%. I livelli rilevati non indicano un impatto significativo dei termovalorizzatori regionali sul fondo diffuso di diossine nei suoli agricoli.

Conclusioni

In estrema sintesi: i suoli agricoli della pianura emiliano-romagnola contengono diossine in quantità normali per il contesto europeo. La sorgente è un pesticida storico bandito da oltre 30 anni, che produce diossine a bassissima tossicità. Non c'è rischio sanitario identificabile.

Rapporti

• Acquisizione di un quadro conoscitivo dei livelli di fondo di alcune molecole organiche nei suoli della pianura emiliano-romagnola (2026)

• Diossine, furani, PCB e IPA nei suoli del Veneto (2016)