Geochimica ambientale

La Sacca di Goro (Delta del Po)

In collaborazione con l’Università di Ferrara, l'Università di Trieste ha partecipato allo studio sedimentologico-ambientale della Sacca di Goro (delta del Po) finanziato dalla regione Emilia-Romagna. Attraverso l’analisi delle facies sedimentarie nelle carote di sedimento, è stata ipotizzata la possibile storia evolutiva recente dell’ambiente lagunare mentre l’analisi di alcuni parametri geochimici discriminanti (metalli in tracce, sostanza organica), ha fornito indicazioni sulla qualità dei sedimenti lagunari in previsione di futuri interventi di escavazione e di riutilizzo degli stessi materiali.

I sedimenti dell'Alto Adriatico

Nel periodo 2000-2002, il Dipartimento è stato coinvolto nel progetto “Indagine sulla contaminazione di metalli pesanti ed idrocarburi nei sedimenti superficiali dei mari italiani” affidato dal Ministero dell’Ambiente al Conisma (Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Scienze del Mare) di cui il Dipartimento di Matematica & Geoscienze è il punto di riferimento per l’Unità di Ricerca Locale nella sede di Trieste.

La discarica di Barcola - Bovedo (Golfo di Trieste)

L’applicazione di una procedura di normalizzazione dei dati geochimici dei sedimenti costieri e la determinazione dei livelli di background naturali dei metalli pesanti a livello regionale per il Golfo di Trieste ha permesso di definire il “grado di arricchimento (EF)” dei fondali circostanti la discarica di materiali inerti in località Barcola - Bovedo identificando le direttrici di dispersione e le aree di accumulo preferenziale dei metalli di supposta provenienza antropica

Composti organostannici

Più recentemente, l’attività di ricerca nel campo della contaminazione dei sedimenti si è estesa anche ai processi di (bio)accumulo-rilascio nella colonna d’acqua dei composti organostannici (TBT, DBT) in ambiente lagunare (Laguna di Venezia), in collaborazione con ricercatori dell’ISPRA (ex ICRAM) di Chioggia.

Ambienti deltizi: la Foce dell'Isonzo

Al fine di caratterizzare la dinamica del mescolamento tra le acque dolci e salate lungo l’asta terminale del F. Isonzo, è stato effettuato uno studio mirato comprensivo di prelievi d’acqua, sedimenti, rilevazione dati correntometrici e parametri chimico-fisici della colonna d’acqua in regime normale e di magra (Programma di ricerca MIUR (60%) 2002: “Il sistema deltizio isontino: aspetti morfologici, sedimentologici e geochimici” (resp. Prof. A. Brambati).
I risultati hanno permesso di definire la costante presenza del cuneo salino nell’alveo fluviale e comprenderne il ruolo nei processi di diffusione e sedimentazione del particellato sospeso fluviale (picco di torbidità, flocculazione, ecc.) e nella costruzione dell’apparato deltizio.

Geochimica isotopica dei sedimenti

Nell’ambito della stessa sequenza sedimentaria olocenica, sono stati oggetto d’indagine le evidenze sull’origine marina e terrestre della sostanza organica sedimentaria attraverso l’analisi della composizione isotopica (δ13C e δ15N ), il relativo contributo terrigeno del fiume Isonzo distinguendolo da quello marino, e l’effetto di mescolamento della sostanza organica sedimentaria recente con quella più vecchia valutata sui relativi risultati delle datazioni radiometriche (14C).

Geomarkers

Seguendo un approccio multidisciplinare (geochimico, sedimentologico e micropaleontologico), in collaborazione con istituti di ricerca sloveni, sono stati oggetto di indagine alcuni aspetti dell’evoluzione recente (ultimi 9000 anni) dell’ambiente costiero del Golfo di Trieste attraverso lo studio di carote di sedimento.

L’utilizzo quali marker geocronologici degli IPA, idrocarburi policiclici aromatici, e del mercurio, come conseguenza dell’attività mineraria ad Idria, ha infine permesso di stimare i tassi di sedimentazione recenti nelle acque del Golfo e le tempistiche dell’accumulo dei contaminanti nei sedimenti costieri.

La Baia di Guanabara (Rio de Janeiro)

Nell’ambito del progetto “TAGUBAR” sulla Baia di Guanabara (Rio de Janeiro, Brasile), finanziato dal Ministero degli Affari Esteri Italiano in collaborazione con il governo brasiliano e sotto il coordinamento dell’Università Ca’ Foscari di Venezia e dell’ISMAR-CNR di Venezia, il MercuRILab si è occupato dello studio delle caratteristiche geochimiche dei sedimenti costieri e dell’evoluzione storica degli apporti di metalli pesanti di provenienza antropica.

Ciclo biogeochimico dei nutrienti

Per ciclo biogeochimico dei nutrienti si intende il percorso seguito da un determinato elemento chimico dalla materia inorganica a quella vivente e viceversa. Queste trasformazioni dipendono non soltanto dalle condizioni redox dell'ambiente circostante ma anche dai processi biologici coinvolti nel ciclo, che influenzano in maniera significativa la mobilità di questi elementi.
Nel sedimento, ad esempio, la componente microbica catalizza le reazioni di degradazione della sostanza organica utilizzando come primi agenti ossidanti quelli più favoriti dal punto di vista energetico: ossigeno, ossidi di azoto, ossidi di manganese, ossidi di ferro, solfati e metanogenesi. Una volta ridotti, questi elementi possono venir coinvolti sia nelle reazioni di rimineralizzazione della sostanza organica, che portano al rilacio di azoto e fosforo inorganici, che essere riconvertiti nelle loro forme organiche.

Da un punto di vista prettamente trofico, bisogna tenere in considerazione che i sistemi lagunari sono generalmente soggetti a diversi apporti di sali nutritivi provenienti dal bacino scolante. La morfologia di questi sistemi e lo scarso ricambio idrico concorrono a generare un arricchimento delle sostanze nutritive e a un conseguente deterioramento della qualità delle acque che può portare a fenomeni di eutrofizzazione. Allo stesso tempo è necessario tenere in considerazione i processi di rimineralizzazione che sono particolarmente attivi all’interfaccia acqua-sedimento e che rappresentano una fonte importante di nutrienti nella sovrastante colonna d’acqua. 

 

Impatto sull'ambiente delle aree minerarie dismesse

L’attività mineraria e i conseguenti processi di lavorazione volti all’estrazione delle mineralizzazioni d’interesse rientrano tra le principali fonti antropiche responsabili dell'incremento delle concentrazioni dei metalli pesanti nell’ambiente, ben al di sopra dei valori di fondo naturali. L'incremento delle concentrazioni dei metalli pesanti, inoltre, può interessare diversi comparti ambientali in funzione delle caratteristiche puntuali dell’area mineraria considerata.

Come le aree minerarie ancora in attività, anche quelle dismesse sono argomento di studio in campo ambientale, specialmente per quanto riguarda la dispersione e la relativa mobilità di specie metalliche potenzialmente tossiche in grado di determinare una significativa contaminazione sia a livello di suoli, sedimenti e acque di drenaggio e fluviali che di vegetazione locale.