La conoscenza della concentrazione e distribuzione geografica dei metalli pesanti nel suolo è migliorata negli ultimi anni a livello regionale: una fonte di informazioni, limitatamente all’orizzonte superficiale (0-30 cm) dei suoli, è presente negli archivi provinciali di Arpae Emilia-Romagna (tabella 1). Nella tabella, aggiornata al 2003, sono presentati i dati disponibili per le seguenti province: Piacenza, Parma, Reggio Emilia, Modena, Ravenna e Forlì-Cesena. Le analisi sono state eseguite con il metodo dell’attacco in acqua regia, rappresentativo del contenuto pseudototale.
A partire dal 2005, dapprima con uno studio sperimentale nel Foglio 181 “PARMA”, la Regione ha attivato il Progetto “Carta Pedogeochimica della pianura emiliano-romagnola”, che è stato a tutt’oggi completato relativamente a 8 metalli (Cr, Ni, Zn, Cu, Pb, Sn, As, V). Per la realizzazione della cartografia sono stati prodotti e analizzati 1.676 campioni complessivi, tra profondi e superficiali. Le analisi sono state eseguite con il metodo della fluorescenza ai raggi X (rappresentativo del contenuto totale) per Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, V (1.534 campioni). Per i soli campioni superficiali, a questa determinazione è stata associata l’analisi con il metodo dell’attacco con acqua regia (UNI/EN 13346 - Metodo C) e lettura ICP-MS (Mass Spectroscopy) secondo la metodica EPA 6020, dal 2018 sostituito dal metodo UNI/EN 16174:2012B+UNI EN 16171:2016. Per 100 campioni di questi, nell’area parmense, è stato utilizzato il metodo ME-MS41, che consiste nell’attacco in acqua regia, riscaldamento in fornetto a grafite e lettura ICP-MS, e i campioni sono stati analizzati presso il laboratorio ALS CHEMEX di Vancouver che, all’epoca delle analisi, non era accreditato agli standard EPA, ma era accreditato ISO9001. Per circa 660 campioni superficiali sono stati determinati anche As, Cd, Sn e V.
Valore di fondo naturale di Cr, Ni, Zn, Cu, Pb, V
Il valore di fondo naturale si riferisce ad una profondità media di un metro. Non viene fornito un unico valore a scala regionale, ma valori diversi a seconda degli ambiti geografici identificati in base ai fattori che principalmente influenzano il contenuto naturale nei suoli, ovvero provenienza del parent material (roccia o sedimenti da cui si forma il suolo), tessitura e grado evolutivo.
Cromo (figura 1) e nichel (figura 2): il fattore genetico determinante, nei suoli a basso e moderato grado evolutivo, è la provenienza del parent material e questo motiva la presenza di elevate concentrazioni nei suoli dei bacini idrografici con rocce ultrafemiche (Trebbia, Nure, Taro, Po e Arda, seppure con tipologie mineralogiche diverse), con valori spesso superiori ai limiti di legge in modo significativo (particolarmente nei settori piacentino, parmense e in gran parte della provincia di Ferrara). Nei suoli a elevato grado evolutivo, localizzati nel margine appenninico, il segnale di provenienza si perde a seguito dell’impoverimento dei minerali contenenti i metalli di interesse.
Zinco: i fattori genetici determinanti sono la tessitura del suolo e, secondariamente, la provenienza del parent material; l’arricchimento in zinco nei sedimenti del Fiume Po è verosimilmente legato a un tipo di argille di derivazione ofiolitica, arricchite di questo metallo. Le concentrazioni sono infatti significativamente inferiori nei suoli a tessitura grossolana e aumentano all’aumentare del contenuto in argilla, ma il limite di legge viene superato solo in alcune aree del vecchio delta del Po in provincia di Ferrara, corrispondenti ai suoli delle aree inter-distributrici. Nei suoli a elevato grado evolutivo, localizzati nel margine appenninico, si rileva un leggero impoverimento indipendentemente dalla tessitura. Anche in questi suoli il contenuto naturale è sempre al di sotto del limite di legge.
Rame: il rame non mostra di avere un fattore genetico nettamente dominante, che ne influenza il contenuto nei suoli; il fattore più significativo è il livello evolutivo del suolo, anche se con grado trascurabile, tanto che si è scelto di non delineare nella carta ambiti particolarmente arricchiti o impoveriti. Il contenuto naturale è sempre al di sotto del limite di legge.
Piombo: il fattore genetico determinante per il piombo è noto essere la provenienza del sedimento che origina il suolo (Segatta G., Genthe W., 2008), ma la tipologia di rocce che ne influenza il contenuto è praticamente assente in Emilia-Romagna e, quindi, non sono delineati dalla carta ambiti particolarmente arricchiti o impoveriti e la concentrazione risulta pressoché uniforme per l’area finora indagata. Il contenuto naturale è sempre al di sotto del limite di legge.
Vanadio: il fattore genetico dominante per il vanadio è la tessitura; fattori secondari sono il contenuto di sostanza organica e la provenienza del sedimento che origina il suolo, con un ordine di importanza non ancora ben chiarito, sebbene entrambi siano noti in letteratura. In Emilia-Romagna il contenuto di fondo naturale è prevalentemente al di sopra del limite di legge.
Anomalie geochimiche
Le anomalie geochimiche sono da intendersi come anomalie di arricchimento superficiale sui singoli punti di campionamento associate a classi empiriche che definiscono uno stato di contaminazione (Indice di Geoaccumulo di Mueller).
Cromo e nichel: a fronte di un elevato contenuto naturale, l’Indice di Geoaccumulo rimane nell’ambito dello stato di non contaminazione per la maggior parte dei siti indagati e, anche laddove aumenta, spesso si tratta di arricchimenti naturali legati alla diversa provenienza del parent material o degli orizzonti superficiali rispetto a quelli profondi.
Zinco: per lo zinco, a fronte di un contenuto di fondo naturale basso, ci sono segnali di scarsa contaminazione in alcune province (Reggio Emilia, Ferrara, Ravenna).
Rame: il rame mostra un diffuso e moderato stato di contaminazione nell’orizzonte superficiale nelle province di Reggio Emilia, Modena, Ravenna e Ferrara (in particolar modo nella fascia costiera). Visto il basso contenuto di fondo naturale, l’arricchimento si ipotizza legato alla gestione agronomica.
Piombo: il piombo mostra, a fronte di un contenuto di fondo naturale basso, qualche segnale di scarsa contaminazione, diffuso in tutte le province.
Vanadio: il vanadio mostra, a fronte di un contenuto di fondo naturale piuttosto elevato, un segnale di scarsa contaminazione, concentrato prevalentemente nella fascia costiera delle province di Ravenna e Ferrara.
Valore di fondo naturale-antropico
Il valore di fondo naturale-antropico si riferisce alla profondità media di 20-30 cm ed è rappresentativo dell’orizzonte lavorato nei suoli agricoli.
Le informazioni descritte precedentemente possono essere integrate con quelle presenti nelle Carte del fondo naturale-antropico ai fini di individuare, per ogni metallo, il fattore o i fattori prevalenti che determinano la sua concentrazione nel suolo.
L’arsenico presenta concentrazioni maggiori nell’area dell’antico delta del Po, interessata da suoli con torbe, nella piana a meandri, interessata da suoli scarsamente drenati, e nel margine appenninico, in cui si trovano suoli antichi, ma in nessun caso supera il nuovo limite di legge per le aree agricole (30 mg/kg ss). Come fattore antropico è stato individuato l’uso pregresso di fitofarmaci arseniati, ora banditi.
Cadmio: il cadmio presenta valori molto bassi di concentrazione nei suoli agricoli emiliano-romagnoli, sempre inferiori a 1 mg/kg ss (e quindi abbondantemente al di sotto del nuovo limite di 5 mg/kg ss); la causa prevalente di accumulo nei suoli sembra essere la ricaduta atmosferica.
Cromo (figura 3) e nichel (figura 4) hanno lo stesso trend delle carte del valore di fondo naturale, superando il limite di legge nelle aree di pertinenza del Po (piana a meandri e antico delta) e nelle conoidi del Trebbia e del Nure, confermando quindi la prevalenza del fattore della provenienza dei sedimenti su cui si è originato il suolo come causa dell’incremento dei valori di concentrazione. Il rame risulta avere concentrazioni significative (in pochi casi al di sopra del nuovo limite di 200 mg/kg ss per le aree agricole) nelle province di Reggio Emilia, Modena, parte della provincia di Ravenna e nell’area della piana a meandri del Po tra Reggio e Parma; per questo metallo è stata trovata una correlazione tra il numero di suini per ettaro di SAU e la concentrazione di rame nei suoli, identificando così l’uso di reflui zootecnici come la causa principale di accumulo nelle province dove l’allevamento dei suini è più diffuso, ovvero nelle province di Reggio Emilia e Modena. Negli altri casi si attribuisce l’incremento all’uso di anticrittogamici contenenti rame per la vite e il frutteto. Lo zinco è legato alle stesse cause, che però non comportano per esso il superamento del limite di legge. Il piombo ha una concentrazione piuttosto omogenea e modesta in tutta la pianura, ampiamente al di sotto del limite di legge. Per quanto riguarda lo stagno, questo non è più normato come metallo, ma come composti “organostannici”, e come tali non hanno un limite di riferimento normativo; è tuttavia interessante valutarlo per il fattore antropico che nella nostra regione ne ha influenzato il contenuto negli orizzonti superficiali, a fronte di un contenuto naturale sconosciuto, ma ipotizzato basso in assenza di rocce/sedimenti arricchiti. Gli organostannici venivano utilizzati come fungicidi nelle barbabietole, i cui fanghi di lavaggio venivano sparsi al suolo nelle immediate vicinanze degli stabilimenti di lavorazione, con il risultato di arricchire il suolo di questo metallo; di conseguenza il contenuto di stagno è maggiore nelle province dove più diffusamente si coltivavano barbabietole e ancor di più in prossimità degli stabilimenti. Motivazione affine è stata trovata per il vanadio, che però è associato non all’uso di fungicidi bensì dei concimi fosfatici, dove si trova come elemento in traccia e che vengono utilizzati come starter subito dopo la semina delle barbabietole. Questo spiega la distribuzione geografica del vanadio molto simile a quella dello stagno e le differenze tra il contenuto naturale e naturale-antropico, nonché gli arricchimenti superficiali registrati dalla carta delle anomalie geochimiche nelle province di Ferrara e Bologna.
