4.1. Strategia e pianificazione del campionamento:

•La necessità di individuare un idoneo piano di campionamento e di adottare idonee tecniche di prelievo discende dal fatto che una corretta e quanto più completa ricostruzione della geochimica dell’ambiente/territorio in studio poggia sul concetto di “funzionalità” dei campioni prelevati. •Questi, infatti, devono essere rappresentativi del fenomeno in studio e devono essere in un numero congruo in relazione allo stesso.•La scelta dei siti di campionamento relativamente a numero, ubicazione e distribuzione areale, rappresenta, quindi, un momento nodale nell’organizzazione e realizzazione di una ricerca geochimica in campo ambientale. In aggiunta la selezione dei punti di prelievo deve ottemperare il più possibile a criteri di validitàstatistica dei risultati

• obiettivi e finalità del lavoro;• fenomeno da studiare;• risorse umane ed economiche a disposizione;• tempistiche operative.

In geochimica, la matrice ambientale “centrale” è il suolo ed in particolare la sua porzione superficiale (topsoil).

Questa scelta discende dal fatto che il suolo occupa una posizione nodale nel complesso sistema di interazioni che coinvolgono le sfere geochimiche di superficie risentendo, oltre che della natura della roccia da cui ha tratto origine anche degli input di derivazione atmosferica, della circolazione idrica superficiale e sotterranea, dell’attivitàdegli organismi vegetali ed animali.

•Sul suolo si ha la ricaduta, sotto forma di wet and dry deposition, del materiale trasportato in atmosfera; •il suolo è interessato dalla circolazione delle acque superficiali (run off), con ripercussioni sul chimismo e qualità delle acque fluviali e lacustri nonché di quelle degli acquiferi profondi. •Il suolo, inoltre, è essenziale per la vita di gran parte degli organismi viventi, vegetali ed animali, poiché esso esercita un ruolo primario per la loro crescita e nella degradazione e riciclaggio della biomassa.

• Nell’ambiente di superficie il suolo riveste un ruolo chiave agendo, da un lato, come un buffer naturale che regola e controlla la mobilizzazione ed il trasferimento delle specie chimiche verso le altre sfere geochimiche, dall’altro come un sink per numerosi contaminanti inorganici ed organici.

• Ne consegue che il ciclo ambientale ed il destino degli elementi chimici sono governati ed influenzati dal sistema suolo, ed, in particolare, dalla sua natura, composizione e proprietà chimico-fisiche.

• 4.2 Procedure e tecniche di campionamento.• Possono essere molteplici le procedure e le tecniche

con cui affrontare questa fase del lavoro, con dirette ed importanti conseguenze sulla rappresentatività, significato e confrontabilità dei dati analitici prodotti sui campioni prelevati.

• Negli ultimi decenni, la comunità scientifica internazionale, attraverso la creazione di comitati e gruppi di lavoro, si è impegnata nel definire e codificare procedure standard sia per il campionamento delle matrici ambientali sia per il loro trattamento in laboratorio.

La procedura eseguita per il campionamento dei suoli superficiali (topsoil) si basa sui seguenti steps di lavoro:

1) Una volta raggiunto il sito prescelto per il prelievo del campione, evidenziato sulla base topografica mediante opportuna simbologia ed identificativo, si è proceduto al campionamento tracciando sul terreno un quadrato (in genere 20x20 cm).

2) Lungo il perimetro di questo poligono, si èeffettuato il prelievo del campione di suolo superficiale fino ad una profondità di 20 cm in aree indisturbate (i.e., aree boschive, pascoli, aree incolte, etc…) o di 40 cm in aree ad uso agricolo.

• La raccolta del campione è avvenuta tramite l’utilizzo di una vanga o, in alternativa, di martello e cazzuola. • Con questa metodica, in ogni sito, sono stati raccolti 3 sub-campioni, posti in un raggio di circa 10 metri, in modo da ottenere un campione composito che media la variabilità locale del suolo superficiale.2) I 3 sub-campioni, ripuliti della vegetazione superficiale, delle radici più grossolane e dei frammenti rocciosi più evidenti, sono stati posti in una robusta busta di plastica, opportunamente siglata, in modo da ottenere un unico campione composito, in genere, di circa 3 kg.3) A valle dell’operazione di campionamento, si èpreceduto alla compilazione della scheda di campionamento

•• 4.3. Trattamento dei campioni in laboratorio.• Di seguito sono descritte le tecniche e le procedure di

trattamento in laboratorio dei campioni. I protocolli adottati fanno riferimento a procedure standardsfinalizzate all’ottenimento di idonei preparati per le determinazioni analitiche.

• In laboratorio, i campioni di suolo superficiale (topsoil) sono stati posti in capienti e robuste bacinelle di plastica e fatti asciugare in stufa ventilata ad una temperatura costante di circa 40°C per circa una settimana.

• Una volta asciutti, i campioni sono stati setacciati manualmente con un setaccio con maglia di 2 mm. Questa operazione ha consentito di raccogliere la frazione granulometrica fine del suolo (matrice) che èquella comunemente utilizzata per lo studio della geochimica dei suoli.

• La frazione >2 mm (scheletro) è stata stoccata in buste di plastica opportunamente siglate.

• In questa fase di preparazione dei campioni di suolo sono stati utilizzati setacci costituiti da una struttura di legno ed una rete di nylon e, quindi, privi di parti e componenti metalliche al fine di evitare contaminazioni che potrebbero alterare i contenuti di alcuni elementi chimici usualmente presenti negli acciai in commercio (i.e., cromo, nichel, etc…).

• La frazione granulometrica passante (< 2 mm) è stata, quindi, omogeneizzata attraverso il metodo della quartatura.

• In tale operazione si è proceduto ponendo il campione in un apposito contenitore in plastica e mescolando il materiale manualmente o attraverso utensili in plastica, al fine di una prima omogeneizzazione dello stesso.

• A seguire è stata creata una “torta” di spessore uniforme, la quale è stata suddivisa in quattro parti (quadranti) di uguali dimensioni.

• Il materiale di due quarti opposti (i.e., secondo e quarto quadrante) è stato raccolto e conservato, mentre i due quarti rimanenti (i.e., primo e terzo quadrante) sono stati rimescolati e ridistribuiti in modo da creare una nuova “torta”.

• Queste operazioni sono state ripetute fino all’ottenimento di quadranti del peso di circa 100 g. Uno dei quadranti (il primo, per accordo iniziale) èstato, infine, prelevato ed avviato alle successive operazioni di trattamento.

• Un’aliquota, pari a circa 100 grammi, è stata destinata alla successiva fase del trattamento che èconsistita in una polverizzazione tramite un mortaio.

• La polverizzazione ha comportato un’ulteriore omogeneizzazione del campione nonché un aumento della superficie libera dei granuli costituenti il preparato per diminuzione delle loro dimensioni.

• La polvere così ottenuta è stata stoccata in contenitori di polietilene ed avviata al successivo trattamento.

• Per ottenere dei preparati da utilizzarsi per la determinazione per via umida, mediante spettrometria di massa accoppiata al plasma induttivo, delle concentrazioni degli elementi chimici di interesse nei campioni delle matrice ambientali oggetto di studio, èstata utilizzata la tecnica della solubilizzazione mediante attacco acido.

• La procedura adottata è consistita nel prelievo di un’aliquota pari a circa 0.25 g del preparato di suolo polverizzato, al quale è stata aggiunta una miscela di reagenti ultrapuri costituita da: HNO3 e HF in rapporto 1/1; la soluzione ottenuta successivamente viene trattata solo con HNO3 per eliminare HF residuo.

•L’attacco è stato eseguito in appositi contenitori cilindrici di teflon, per un tempo necessario a portare in soluzione i campioni, utilizzando il digestore a microonde. La soluzione ottenuta è stata filtrata e portata al volume finale di 100 cc tramite aggiunta di acqua ultrapura.