RICERCA ITALIANA     

Mineralogia delle fasi responsabili della mobilizzazione e rimozione dell'arsenico: implicazioni ambientali

Università degli Studi di Cagliari

Abstract

L’obiettivo del progetto è la modellizzazione dei processi geochimici e mineralogici responsabili della mobilizzazione e rimozione dell’arsenico attraverso lo studio di quattro aree rappresentative di differenti ambienti geologici caratterizzati da alti contenuti di arsenico e con livelli di contaminazione molto differenti. Dall’analisi di queste specifiche situazioni il progetto di ricerca intende dare una risposta alla domanda che sorge dalla recente letteratura scientifica sull’arsenico, ovvero come la speciazione dell’arsenico, e l’ambiente geochimico ad essa legato, agiscono nel controllare la biodisponibilità di questo contaminante.
Le aree proposte sono l’area mineraria di Furtei in Sardegna, dove la mobilizzazione dell’arsenico connessa con l’attività mineraria è un recente, ma non un inaspettato fenomeno; la Valle Anzasca in Piemonte, dove l’arsenico derivante dalla passata attività mineraria è ora disseminato nei suoli e nei sedimenti; la media Valle del Pecora in Toscana, dove conoidi alluvionali Pleistocenici e travertini Olocenici ospitano fino a 600 ppm di arsenico; e, infine, i sedimenti ocracei noti come “terre bolari” o “terra di Siena” nell’area del M.te Amiata in Toscana, dove l’arsenico è intrappolato in forma stabile.
Le attività di campagna costituiranno il primo stadio della ricerca e consentiranno di valutare i differenti livelli di rischio >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Luca FANFANI Università degli Studi di CAGLIARI

Obiettivo del Programma di Ricerca

Lo scopo principale della ricerca è la valutazione del livello di contaminazione da arsenico in quattro differenti aree dove precedenti indagini hanno evidenziato la comune presenza di anomalie in arsenico nelle rocce e nei sedimenti, ma, nello stesso tempo, anche ampie differenze nell’impatto negativo che questo elemento ha sull’ambiente. Come evidenziato nella letteratura recente, tali osservazioni confermano come la speciazione dell’arsenico e la situazione geologico-ambientale siano spesso fattori più importanti di quanto non lo sia la concentrazione assoluta nel favorire la sua mobilità e disponibilità nell’ambiente. Anche sotto questo aspetto le quattro aree scelte per questa ricerca offrono la possibilità di investigare differenti aspetti e momenti del complicato processo di mobilizzazione e immobilizzazione dell’arsenico.
La prima area individuata è l’area mineraria di Furtei (Sardegna) dove è attiva una miniera d’oro che sfrutta una mineralizzazione ad ossidati e solfuri (principalmente pirite e enargite) ricchi in arsenico. Attualmente, il pericolo di contaminazione da arsenico è limitato agli scavi a cielo aperto; le acque della falda affiorante all’interno degli scavi presentano infatti concentrazioni di arsenico fino a 5 mg/l e valori di pH tra 2 e 3. Uno studio dettagliato sul pericolo di contaminazione da arsenico risulta pertanto necessario al fine di evitare che la contaminazione si diffonda anche alla >>>

Risultati parziali attesi

Stadio 1: Lavori di campagna e valutazione del rischio

Furtei:
Approfondimento delle conoscenze relativamente alle sorgenti di arsenico a Furtei; caratterizzazione chimica delle acque degli scavi e quantificazione del trasferimento degli elementi mediante esperimenti di lisciviazione in laboratorio. Si produrrà una mappa con la localizzazione degli scavi, un rapporto relativo alla geochimica delle acque e alla geochimica/mineralogia della mineralizzazione esposta nei differenti scavi, un rapporto sul rischio di contaminazione da arsenico risultante dall’indagine di campagna e dagli esperimenti di laboratorio.
Valle Anzasca:
Mappa geochimica dell’area e identificazione delle differenti sorgenti di arsenico: i) naturale alterazione, ii) attività e processi estrattivi, iii) attività industriali di stoccaggio di rifiuti chimici e tossico-nocivi.
Media Valle del Pecora:
Raffinamento dei dati geologici e mappe geostratigrafiche di dettaglio degli affioramenti Quaternari.
M.te Amiata:
Mappatura completa dei depositi delle terre bolari e raccolta di una collezione rappresentativa di campioni. I lavori di campagna saranno utili per comprendere i meccanismi di sedimentazione ed per individuare le possibili sorgenti di arsenico. Un ulteriore risultato potrebbe essere la comprensione del ruolo che le perforazioni dei campi geotermici possono avere attualmente nel portare in superficie l’arsenico e dare >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

L’arsenico è un metalloide altamente tossico e diffuso ubiquitariamente nella crosta terrestre (Smedley e Kinniburgh, 2002). Nell’ultimo decennio la consapevolezza dei danni causati dall’arsenico all’uomo ed agli ecosistemi è aumentata notevolmente (Nriagu, 1994). A conferma di ciò, su proposta dell’ U.S. Environmental Protection Agency (EPA), a parire dal 2006 gli Stati Uniti hanno deciso di abbassare il massimo contenuto ammissibile di arsenico nelle acque potabili da 50 a 10 ppb. L’arsenico è il primo elemento nella “2003 Priority List of Hazardous Substances” stilato dall’ EPA e dall’ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry), sulla base della sua frequenza nell’ambiente, della sua tossicità e dell’esposizione umana.
Il rilascio di arsenico dovuto al dilavamento di suoli e sedimenti, nonché all’alterazione di rocce contenenti arsenico, è riportato per diverse località. I casi dell’Argentina, del Cile, del Messico, della Cina e dell’Ungheria e più recentemente della parte ovest del Bengala, nonché del Bangladesh e del Vietnam sono ben conosciuti e studiati (Smith et al., 1998; Del Razo et al., 1990; Smedley et al., 2001). In molti casi molti milioni di persone risultano esposti al rischio di arsenico a causa dell’elevato tenore nell’acqua potabile, con gravi conseguenze ben documentate in lavori di tossicologia. E’ da notare peraltro come >>>