Apporti atmosferici di ioni e metalli ed effetti sulle acque superficiali in ambiente subalpino ed alpino

Abstract

Ad oggi lo stato dell’arte della ricerca sui metalli pesanti è indirizzata principalmente nei confronti di aree fortemente soggette all’impatto antropico, ed anche le indicazioni sulla potenziale tossicità di questi microcostituenti sono rivolte quasi esclusivamente alla salute umana. Questa ricerca si è indirizzata invece sullo studio di aree alpine e subalpine collocate nel bacino imbrifero del lago Maggiore (Italia Nord-Occidentale), diversamente esposte all’impatto antropico, al fine di valutare, sia dal punto di vista chimico che ecologico, i rischi ambientali derivanti dalla deposizione dall’atmosfera di macro e microinquinanti. Lo studio ha considerato gli attuali livelli di concentrazione di inquinanti presenti nelle deposizioni atmosferiche che ricadono sugli ecosistemi d’acqua dolce in alta quota, e la stima di possibili arricchimenti, nel corso degli anni, nelle concentrazioni ai laghi di metalli pesanti. A tal fine sono state prese in considerazione diverse aree di campionamento (sia per le deposizioni atmosferiche che per gli ecosistemi di acqua dolce) scelte sia per la loro collocazione geografica (secondo un gradiente di esposizione all’impatto antropico), sia per l’esistenza di serie storiche di dati chimici rilevati nel passato. I dati prodotti, relativi alle deposizioni, elaborati mediante test non parametrici e tecniche di analisi multivariata al fine di verificare eventuali andamenti temporali e possibili fonti emissive di origine, mostrano un quadro generale non particolarmente negativo in cui i valori ottenuti sono tendenzialmente in linea con quelli calcolati a livello europeo dall’EMEP (Programma Europeo di Monitoraggio sul trasporto a lungo raggio degli inquinanti atmosferici). Per quanto riguarda invece la parte di ricerca sulle acque superficiali d’alta quota, si può affermare che seppure la maggior parte di questi laghi sono in una fase di recupero dall’acidificazione, continuano comunque ad essere interessati dalla deposizione di inquinanti dall’atmosfera, in particolare metalli pesanti, che a lungo termine potranno portare ad un nuovo peggioramento dell’equilibrio naturale. Per studiare meglio questi cambiamenti climatici negli ecosistemi montani si è reso necessario un primo approccio integrato, basato su osservazioni a lungo termine assieme ad un’adeguata modellistica (Visual MINTEQ). Sulla base di tali informazioni è di conseguenza stato possibile ipotizzare scenari in grado di valutare effetti diretti ed indiretti legati al trasporto a lunga distanza di sostanze inquinanti.

Presently the state of the art of the scientific research on heavy metals is applied mainly to areas characterized by relevant anthropic impact. The main indications on the potential toxicity of these trace elements are related to human health. This research focused on alpine and subalpine areas situated in the Maggiore Lake watershed (North-West Italy), exposed to elevate deposition of atmospheric pollutants. The main aim is to estimate the environmental risks posed by micropollutant depositions from the chemical and ecological point of view. The study considered present concentrations into atmospheric depositions that can affect surface water at high-altitude, and the possible inputs of heavy metals in different years. Different sampling areas have been considered both for atmospheric depositions and surface water ecosystems. The study sites located along an altitudinal gradient are representative of varying level of anthropogenic impact. Results about trend deposition in atmosphere are in agreement with those calculated in Europe from EMEP (Programme for Monitoring and Evaluation of the Long-range Transmission of Air Pollutants in Europe). The data results were elaborated by means of statistical tests and multivariate analysis to investigate temporal trends and possible sources of emission. The results on high-altitude lakes showed that even if a lot of them recovered from acidification, they are still affected by the deposition of pollutants from the atmosphere, especially of heavy metals. An integrated approach based on long term observations with Visual MINTEQ model (U.S. EPA) has been applied to selected alpine lakes. This approach allowed to create future scenarios to evaluate the direct or indirect impacts of long range transport of air pollutants on these ecosystems.