Distribuzione e biodisponibilità di metalli in traccia in suoli e sedimenti della Valle del torrente Solofrana (Italia meridionale)

Il contenuto totale di metalli in traccia del suolo ਠil risultato di processi naturali di degradazione del substrato pedogenetico e di apporti esterni riconducibili a differenti attività  antropiche. L'obiettivo del presente lavoro ਠstato quello di studiare la contaminazione da metalli in traccia di suoli e sedimenti della Valle del torrente Solofrana (Regione Campania). La valle ਠcaratterizzata da attività  agricola intensiva e da numerose attività  industriali. In particolare, numerose concerie hanno causato, in epoche passate una contaminazione da Cr delle acque, in seguito allo sversamento nel torrente dei reflui ricchi in Cr. Pi๠recentemente, ਠstata osservata una diminuzione del contenuto di Cr nelle acque, mentre i sedimenti fluviali ed i suoli della valle contengono ancora quantità  di Cr e di altri elementi in traccia superiori ai livelli naturali. Accanto all'irrigazione del suolo con le acque contaminate del torrente (proibita a partire dal 1989) e all'uso indiscriminato di pesticidi e fertilizzanti ricchi di elementi in traccia, un ruolo importante nel progressivo arricchimento in metalli dei suoli della valle ਠattribuibile alle inondazioni, che si susseguono periodicamente, in seguito ad eventi piovosi di forte intensità , a causa della debolezza degli argini e della scarsa manutenzione degli stessi. Le indagini condotte sono state finalizzate: (1) allo studio dell'effetto di un numero crescente di esondazioni del torrente Solofrana sulle proprietà  fisiche e chimiche del suolo, sul contenuto totale e sulle forme geochimiche di Cu, Cr, Ni e Zn; (2) all'accertamento delle variazioni spaziali del contenuto totale e della ripartizione delle forme geochimiche di Cu, Cr, Ni e Zn in sedimenti prelevati lungo l'asse fluviale del torrente Solofrana; (3) alla caratterizzazione delle frazioni granulometriche fini (?< 2.0 µm e ?< 0.1 µm) di suolo e sedimento fluviale, attraverso (i) lo studio di sezioni sottili di campioni indisturbati di suolo, al fine di evidenziare la distribuzione dei sedimenti all'interno della matrice suolo ed eventuali fenomeni di traslocazione in profondità  di frazioni fini, con possibilità  di trasporto dei contaminanti ad esse associati, e (ii) lo studio di campioni sciolti delle frazioni fini di suolo e sedimento, al fine di studiarne la composizione mineralogica ed accertarne le quantità  di Cu, Cr, Ni e Zn associate alle componenti minerale ed organica; (4) allo studio delle modalità  di ritenzione dei metalli Cr e Zn, aggiunti al suolo in quantità  crescenti, attraverso l'analisi della distribuzione dei metalli tra le diverse forme geochimiche, e, per lo Zn, l'accertamento della disponibilità  biologica. I suoli della Valle del torrente Solofrana, soggetti ad inondazioni e ad irrigazioni con acque contaminate, sono risultati contaminati da Cr e Cu. La contaminazione da Cr ਠimputabile alla deposizione sul suolo di sedimenti contaminati. La contaminazione da Cu non deriva dai sedimenti, ma ਠattribuibile all'impiego nelle pratiche agricole di prodotti contenenti tale elemento. Nei suoli e nei sedimenti contaminati, il Cu risulta associato prevalentemente alla componente organica del suolo ed il Cr ai complessi organo-minerali. Esperimenti di aggiunta al suolo di quantità  crescenti di Cr confermano che, nei suoli studiati, il Cr derivante da apporti antropici si associa prevalentemente alla frazione organo-minerale. Lungo il corso del torrente, il contenuto totale in Cr dei sedimenti ha un andamento variabile, mentre la percentuale associata alla frazione organo-minerale risulta pi๠bassa nei siti prossimi alla sorgente. Osservazioni micromorfologiche hanno evidenziato un progressivo inglobamento dei sedimenti all'interno della matrice del suolo e la traslocazione in profondità  di frazioni granulometriche fini, in concomitanza di flussi idrici rilevanti lungo il profilo del suolo. La frazione granulometrica < 2.0 µm risulta costituita da minerali primari, quali quarzo, feldspati e carbonati, da minerali argillosi di tipo 1:1 (caolinite, halloysite), 2:1 (illite, smectiti, vermiculiti) e 2:1:1 (cloriti), e da ossidi di Fe a scarso ordine cristallino, associati tra loro in diverse combinazioni. La frazione granulometrica < 0.1 µm risulta costituita quasi interamente da †œembryonic†� halloysite. Pi๠del 50% del contenuto totale di Cu e Cr in suoli e sedimenti risulta associato alla frazione < 2.0 µm. Le quantità  di Cr e Zn, ed in qualche caso anche di Cu, associate alla frazione granulometrica < 0.1 µm, risultano ancora pi๠elevate di quelle misurate nella frazione granulometrica < 2.0 µm. Tale risultato, tenuto conto di quanto osservato al microscopio ottico, spinge ad ipotizzare la possibilità  di trasporto dei contaminanti in profondità  veicolati da colloidi. L'esperimento di aggiunta al suolo di Zn, ha mostrato che, sebbene al crescere della quantità  totale di Zn, le estrazioni sequenziali indichino un aumento del pool delle forme solubili e scambiabili, le quantità  totali dell'elemento presenti in soluzione sono molto basse, e che ਠnecessario l'apporto al suolo di quantità  considerevoli dell'elemento, per raggiungere quantità  di Zn2+ tali da avere un effetto tossico sulle popolazioni microbiche.