UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DEL SANNIO
Dipartimento di Scienze e Tecnologie
Domenico Cicchella
Docente di Geochimica
e
Membro del collegio dei docenti del
Dottorato di Ricerca in Scienze e tecnologie per l’Ambiente la Salute
Tutto ciò che esiste
sulla Terra è costituito
dalla combinazione di
92 elementi chimici.
La qualità e l’esistenza
stessa della vita
dipendono dalla
disponibilità di questi
elementi nelle giuste
proporzioni e
combinazioni
L’inquinamento degli ecosistemi terrestri
con metalli/metalloidi tossici è un
problema globale, che probabilmente si
aggraverà sempre di più con l’incremento
della popolazione e del conseguente
fabbisogno di materie prime (acqua, cibo,
energia) e dei beni di consumo che da esse
derivano.
Urban Population
in 1800
1
Beijing, China
1,100,000
2
London, United
Kingdom
861,000
3
Guangzhou, China
800,000
4
Edo (Tokyo), Japan
685,000
5
Constantinople
(Istanbul), Turkey
570,000
6
Paris, France
547,000
7
Naples, Italy
430,000
8
Hangzhou, China
387,000
9
Osaka, Japan
383,000
1
0
Kyoto, Japan
377,000
L’impatto sulla
salute determinato
dall’assunzione di
metalli/metalloidi
attraverso il cibo,
l’acqua e le vie
respiratorie, si
manifesta sul
lungo termine in
molti modi.
Il ruolo della geochimica ambientale è
quello di valutare come “gestire” le
concentrazioni anomale dei metalli tossici
sia alla sorgente che in-situ, in modo da
eliminare o comunque minimizzare il loro
impatto negativo sulla salute degli esseri
viventi.
A questo scopo è innanzitutto necessario individuare le
sorgenti dell’inquinamento e successivamente sviluppare
modelli per il controllo fisico, chimico e biologico
relativamente alla mobilizzazione, interazione, deposizione
e accumulo di metalli/metalloidi potenzialmente tossici
negli ecosistemi terrestri.
FONTI NATURALI E
ANTROPOGENICHE
INFLUENZA DEGLI ELEMENTI
SULLA SALUTE
Incremento dell’assimilazione
“E’ la dose che fa il veleno”
Paracelso (1493-1541)
E’ noto che le comunità umane più colpite da
malattie
e
dalle
patologie
legate
all’inquinamento da metalli pesanti sono
nell’ordine quelle siderurgiche, quelle urbane,
quelle minerarie e quelle agricole.
I soggetti più colpiti dall’inquinamento da
metalli pesanti sono le donne gravide ed i
bambini di età compresa tra i tre ed i tredici
anni. Le fasce sociali più colpite sono quelle
socialmente, economicamente ed etnicamente
disagiate.
Nei
quartieri
popolari di Città del
Messico,
per
esempio, è stato
rilevato che il 60%
degli studenti della
scuola dell’obbligo
soffre
di
una
preoccupante
diminuzione
del
quoziente intellettivo
determinata
dalle
emissioni veicolari
di piombo.
Livelli preoccupanti
di Pb ematico si
sono registrati anche
in numerose città
Europee
ed
Americane
Bjerregaard P. e Hansen J.C. (2000)
hanno studiato il contenuto di pesticidi e
di metalli pesanti nel latte materno degli
Inuit, una popolazione eschimese della
Groenlandia, che, come gli orsi polari, è
all’apice della catena alimentare artica.
Gli autori hanno trovato sia nel latte
materno sia nel sangue del cordone
ombelicale degli Inuit che i composti
inquinanti presentano concentrazioni
superiori alle soglie di tossicità di diversi
organi.
Le concentrazioni dei pesticidi trovati nel
sangue sono: DDE 4.8 mg/l, transnonacloro 1.6 mg/l, esaclorobenzene 1.2
mg/l, PCBs 19.1 mg/l; Hg nel sangue
materno 16.8 mg/l, Hg nel sangue del
cordone ombelicale 35.6 mg/l.
Nel corso di un’autopsia eseguita sulla figlia
di pescatori giapponesi, morta all’età di tre
anni per essere stata alimentata con pesce
ricco in mercurio, nel tessuto cerebrale sono
state osservate goccioline di mercurio nativo.
Il cromo (Cr), il berillio (Be), l’arsenico (As)
il Vanadio (V), il rame (Cu), il nichel (Ni),
sono genotossici. Questi metalli causano cioè
mutazioni nella conformazione a doppia elica
del DNA, mutazioni che favoriscono
l’insorgenza di tumori e cancro.
Il cadmio (Cd) ed il piombo (Pb) sono
anch’essi cancerogeni; questi elementi
aumentano l’incidenza di tumori e cancro
indirettamente, in quanto diminuiscono
l’efficienza con cui il sistema immunitario
ripara le ingiurie chimiche registrate dal
DNA.
From: Filippelli, Morrison and Cicchella. Urban metal geochemistry and human health.
Elements, december 2012.
CHE FARE?
Studi condotti da ricercatori del
Dipartimento di Scienze e Tecnologie mirano
a valutare come “gestire” le concentrazioni
anomale dei metalli tossici sia alla sorgente
che in-situ, in modo da eliminare o
comunque minimizzare il loro impatto
negativo sulla salute degli esseri viventi.
A questo scopo sono innanzitutto individuate le sorgenti
dell’inquinamento
e
successivamente
vengono
sviluppati modelli per il controllo fisico, chimico e
biologico relativamente alla mobilizzazione, interazione,
deposizione
e
accumulo
di
metalli/metalloidi
potenzialmente tossici negli ecosistemi terrestri.
Vengono determinate le concentrazioni naturali (baseline) per ogni tipo di
ambiente che è campionato e analizzato in modo da monitorare lo stato di salute
degli organismi che in esso vivono. E’ rispetto alla conoscenza delle concentrazioni
naturali (baseline) che il ricercatore può stabilire l’esistenza di contaminazione e
calcolare un fattore di arricchimento oppure il grado di contaminazione.
Laboratorio Mobile Ambientale
come un prezioso strumento di prevenzione e di repressione dei reati
ambientali e un valido sostegno all’attività dell’Agenzia Regionale per
l’Ambiente (A.R.P.A.) e al delicato lavoro di accertamento e di
indagine delle forze di polizia
Tasso dimissioni cirrosi,altre malattie croniche fegato 0-14 M
Ultimo
disponibile
Rieti
ITALIA
1.56
<= 9
<= 7.2
<= 5.4
<= 3.6
<= 1.8
No dati
Min = 0
Viterb
o
d.lgs. 152/2006
From: Cicchella et al., 2005. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, 8; 19-29.
Salerno
From: Cicchella et al., 2005. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, 8; 19-29.
Caserta
Benevento
Se continueremo a modificare l’ambiente in tempi così veloci per le
capacità di adattamento dei genomi, subiremo una evoluzione
catastrofica!