Zampella, Mariavittoria (2006) Distribuzione e biodisponibilità di metalli in traccia in suoli e sedimenti della Valle del torrente Solofrana (Italia meridionale). [Tesi di dottorato] (Unpublished)

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Item Type: Tesi di dottorato
Language: Italiano
Title: Distribuzione e biodisponibilità di metalli in traccia in suoli e sedimenti della Valle del torrente Solofrana (Italia meridionale)
Creators:
CreatorsEmail
Zampella, MariavittoriaUNSPECIFIED
Date: 2006
Date Type: Publication
Number of Pages: 205
Institution: Università degli Studi di Napoli Federico II
Department: Centro Interdipartimentale di ricerca "Ambiente" (CIRAM)
PHD name: Valutazione e mitigazione del rischio ambientale
PHD cycle: 17
PHD Coordinator:
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Lirer, LucioUNSPECIFIED
Tutor:
nameemail
Adamo, PaolaUNSPECIFIED
Date: 2006
Number of Pages: 205
Uncontrolled Keywords: Speciazione, Cromo, Rame
MIUR S.S.D.: Area 04 - Scienze della terra > GEO/06 - Mineralogia
Area 07 - Scienze agrarie e veterinarie > AGR/13 - Chimica agraria
Date Deposited: 10 Jul 2008
Last Modified: 30 Apr 2014 19:32
URI: http://www.fedoa.unina.it/id/eprint/2743

Abstract

Il contenuto totale di metalli in traccia del suolo è il risultato di processi naturali di degradazione del substrato pedogenetico e di apporti esterni riconducibili a differenti attività antropiche. L’obiettivo del presente lavoro è stato quello di studiare la contaminazione da metalli in traccia di suoli e sedimenti della Valle del torrente Solofrana (Regione Campania). La valle è caratterizzata 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. Più recentemente, è stata 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 è attribuibile 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 è imputabile alla deposizione sul suolo di sedimenti contaminati. La contaminazione da Cu non deriva dai sedimenti, ma è attribuibile 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 più 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 “embryonic” halloysite. Più 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 più 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 è necessario l’apporto al suolo di quantità considerevoli dell’elemento, per raggiungere quantità di Zn2+ tali da avere un effetto tossico sulle popolazioni microbiche.

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