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Analisi di sostanze organiche prioritarie in matrici ambientali nel bacino del Lago Maggiore

La tesi, svolta presso l’Istituto di Ricerca sulle Acque (IRSA) del CNR di Brugherio (MB), si inserisce nell’ambito del Progetto Quinquennale (2008-2012) per il “Monitoraggio della presenza di sostanze pericolose nell’ecosistema Lago Maggiore” finanziato dalla Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere (CIPAIS).
Il lavoro di tesi, in particolare, ha posto l’attenzione sullo studio dello stato attuale di contaminazione da Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), da Polibromodifenileteri (PBDE), DDT e PCB nel bacino del Lago Maggiore. In riferimento a questi contaminanti, è stato valutato il grado di contaminazione dei sedimenti del Lago Maggiore, dei principali tributari e di tre specie ittiche considerate come le più rappresentative del Lago.
Il monitoraggio dei sedimenti del Lago Maggiore è stato effettuato tramite un campionamento (marzo 2008) in tre stazioni nel Bacino di Pallanza e in sei stazioni lungo l’asse principale Nord-Sud del Lago. Le carote prelevate nel Lago Maggiore sono state datate tramite analisi litologica e analisi delle diatomee sub-fossili da parte dell’ISE-CNR di Pallanza.
Da marzo 2008, con cadenza semestrale o quadrimestrale, sono stati prelevati anche i sedimenti fluviali di sei fiumi immissari del Lago (Ticino Immissario, Margorabbia, Tresa, Bardello, Boesio, Toce) e del Ticino Emissario.
Nel Bacino di Pallanza, inoltre, con cadenza stagionale, è stato eseguito, da parte dell’ISE-CNR di Pallanza, il campionamento delle tre specie ittiche considerate: Agone (Alosa Fallax Lacustris), Coregone Lavarello (Coregonus Lavaretus) e Gardon (Rutilus rutilus).
Le matrici abiotiche, sedimenti lacustri e fluviali, e biotiche, muscolo e gonadi delle specie ittiche, sono state sottoposte ad estrazione mediante Soxhlet. Previa purificazione e concentrazione degli estratti, sono stati quantificati, mediante analisi in GC-MS, 20 IPA non sostituiti, il DDT e i suoi metaboliti ed isomeri, 8 principali congeneri dei PBDE e 14 congeneri dei PCB.
I risultati delle analisi dei sedimenti del Bacino di Pallanza hanno evidenziato una contaminazione da IPA dovuta principalmente alle emissioni in acqua di prodotti di origine petrolifera causati dall’intensa navigazione lacustre in quella zona. Inoltre, si è osservata un’elevata contaminazione da DDT, particolarmente evidente in corrispondenza degli eventi di piena del Fiume Toce verificatisi negli anni 2002 e 2004; la contaminazione del Bacino e` stata correlata al trasferimento di sedimento inquinato dilavato dai suoli del sito industriale di Pieve Vergonte (VB) attraverso il Fiume Toce. La contaminazione della Baia di Pallanza da PBDE e da PCB risulta inferiore, con concentrazioni mediamente dieci volte inferiori a quelle degli IPA.
Per quanto riguarda l’analisi dei sedimenti provenienti dalle carote campionate lungo l’asse Nord-Sud del Lago, si e` osservato, per tutti gli inquinati considerati, un andamento crescente della concentrazione dalla stazione vicina a Locarno alla stazione nelle vicinanze di Sesto Calende (VA). Questo trend in aumento lungo l’asse Nord-Sud è molto evidente per gli IPA e il DDT, mentre risulta ridotto nel caso dei PBDE e dei PCB a causa della diversa origine della contaminazione.
I risultati dell’ analisi dei tributari del Lago Maggiore hanno evidenziato andamenti molto diversi della concentrazione dei diversi inquinanti. I fiumi Margorabbia, Tresa e Ticino Emissario sono quelli maggiormente contaminati da IPA, anche dopo normalizzazione rispetto al carbonio organico. I fiumi Bardello e Boesio sono quelli che evidenziano una contaminazione maggiore da PBDE, dovuta principalmente alla presenza di numerosi insediamenti industriali nella Provincia di Varese, con prevalenza di industrie tessili e di produzione di materie plastiche. Il congenere prevalente in tutti i sedimenti analizzati è stato il BDE-209, principale componente della miscela industiale Deca-BDE, il cui uso, al contrario delle miscele tecniche Penta-BDE e Octa-BDE, è tutt’ora consentito.
La presenza di DDT risulta evidente solo per il Fiume Toce, con prevalenza del composto parentale p,p’-DDT, confermando che per questo fiume esiste tuttora una fonte attiva di contaminazione nel suo bacino idrografico. La presenza di PCB e`significativa per il Tresa e il Bardello, anche dopo normalizzazione rispetto al carbonio organico, ma comunque contenuta rispetto agli altri composti.

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Introduzione 1 1. INTRODUZIONE 1.1 ORIGINE DEI CONTAMINANTI I microinquinanti organici sono molecole presenti nell’ambiente in concentrazioni limitate, ma che possono avere effetti tossici anche a concentrazioni di esposizione inferiori al µg L-1. Molti di questi composti sono xenobiotici, molecole di sintesi, cioè, con una struttura chimica non presente in natura. Essi risultano, pertanto, estranei a qualsiasi essere vivente e difficilmente riconoscibili dai sistemi enzimatici di detossificazione presenti negli organismi. Proprio questa loro caratteristica di estraneità ai processi naturali li rende rilevanti da un punto di vista ecologico, anche a concentrazioni molto basse. In molti casi, infatti, nessun organismo possiede un sistema enzimatico in grado di degradare interamente queste molecole. È possibile, comunque, che avvenga una degradazione parziale di questi composti che può portare alla formazione di intermedi stabili, spesso più resistenti ad ulteriori degradazioni e a volte caratterizzati da una tossicità maggiore rispetto alle molecole di origine. Le valutazioni di criticità dei POPs, da un punto di vista ecologico, sono dovute alle quattro caratteristiche che vengono loro attribuite secondo le convenzioni delle Nazioni Unite:  posseggono una elevata persistenza nell’ambiente, grazie alla resistenza alla biodegradazione;  tendono ad accumularsi nei tessuti animali e a trasferirsi lungo le catene trofiche, a causa delle loro caratteristiche di lipofilicità;  possono avere effetti tossici, acuti o cronici, sull’uomo o sul biota;  sono sottoposti a fenomeni di trasporto a lunga distanza. Possono, pertanto, causare la contaminazione di luoghi anche molto distanti dai punti in cui sono immessi nell’ambiente.

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Giulia Poma Contatta »

Composta da 220 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 527 click dal 05/01/2011.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.