Rapporto finale - Metodologie di Monitoraggio dell ... - Momar

procedura di estrazione e al suo impiego per la certificazione delle
concentrazioni estraibili di alcuni metalli pesanti (Cd, Cr, Ni, Cu, Pb e Zn) in
un campione di sedimento lacustre divenuto successivamente il materiale di
riferimento certificato BCR701 (Pueyo et al., 2001).
I tre step previsti dalla procedura del BCR, utilizzata per questo studio,
consentono di determinare la percentuale di metalli presenti come frazione
scambiabile e legata ai carbonati, come frazione legata agli ossidi di ferro e
manganese e come frazione legata alla sostanza organica. Queste tre frazioni
rappresentano la parte potenzialmente biodisponibile dei metalli, quella che
può essere mobilizzata e rilasciata nell’ambiente in seguito a modificazioni dei
parametri chimico-fisici (pH, potenziale di ossido-riduzione, salinità) e alla
quale si ritiene che siano legati i metalli prevalentemente di origine antropica.
A questo proposito è interessante riportare che anche i risultati preliminari di
uno studio condotto recentemente sui livelli di contaminazione da alcuni
metalli pesanti in sedimenti marini (Perez-Santana et al., 2007) indicano che la
procedura di estrazione sequenziale del BCR consente una stima affidabile
della frazione di metalli di origine antropica.
Di seguito sono descritte brevemente le frazioni determinate in ciascuno dei tre
step.
Step 1: frazione scambiabile e legata ai carbonati. Le argille, gli ossidi idrati di
Fe e Mn e gli acidi umici sono in grado di adsorbire i metalli in tracce;
cambiamenti della composizione ionica delle acque, come quelli che si
verificano ad esempio negli estuari, possono facilitare il rilascio dei metalli
adsorbiti. Una percentuale significativa dei metalli presenti nei sedimenti si
trova associata ai carbonati; questa frazione è particolarmente sensibile ai
cambiamenti di pH.
Step 2: frazione legata agli ossidi di Fe e Mn. Questi ossidi sono presenti sotto
forma di noduli, concrezioni o semplicemente come rivestimento delle
particelle di sedimento; sono “trappole” eccellenti per i metalli in tracce e sono
termodinamicamente instabili in condizioni anossiche (bassi valori del
potenziale di ossido-riduzione).
Step 3: frazione legata alla sostanza organica ed ai solfuri. I metalli si possono
legare a varie forme di sostanza organica, attraverso processi di
complessazione con composti come gli acidi umici e fulvici o fenomeni come il
bioaccumulo da parte degli organismi viventi. In condizioni ossidanti la
sostanza organica viene degradata con conseguente rilascio e solubilizzazione
dei metalli.
Dopo la separazione delle prime tre frazioni la parte residua rappresenta la
frazione di metalli legati strettamente alla matrice, compresa la frazione legata
ai silicati che può essere rilasciata solo in seguito ad attacco con acido
fluoridrico. Si ritiene che, in condizioni naturali, questi metalli non possano
essere rilasciati dalla matrice e divenire disponibili all’interazione con gli
organismi. Nella frazione residua potrebbero però essere presenti anche
sostanze di origine antropica difficilmente attaccabili da agenti naturali.
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