Arsenico insubria

2 °Congresso di MEDICINA TERMALE dell’INSUBRIA

Scuola Universitaria Professionaledella Svizzera Italiana

IstitutoScienze dellaTerra

L’arsenico nell’Insubria

G. Beatrizotti – H. R. Pfeifer




Premessa

• Il presente lavoro si basa sulle ricerche svolte da: Università di Losanna: Centro di Analisi Minerali

(H.R.Pfeifer) SUPSI: Istituto di Scienze della Terra (S.Seno) Università di Pavia: Istituto di Scienze della Terra (G.

Pilla e D. Bianchi) ARPA Lombardia: Sezione di Sondrio (T. Magnani e M.

Tagni) Cantone Ticino: Laboratorio Cantonale (M. Jäggli e M.

De Rossa) Cantone Ticino: Sezione protezione aria ed acqua (M.

Camani e G. Righetti)




I temi

• L’arsenico: cos’è, le sorgenti, l’As nelle rocce, l’As nell’acqua, la tossicità,

• L’arsenico nell’Insubria• Il risanamento delle acque • Conclusioni




Arsenico

• Cos’è l’arsenico L’arsenico ha caratteristiche sia metalliche

che non metalliche; In particolare si muove nell’ambiente come un

anione. Inoltre vi è “un’imitazione molecolare” del

fosfato per cui l’arseniato si muove nell’ambiente come questo elemento




Arsenico I più comuni composti inorganici sono l'ossido

di arsenico trivalente (As4O6, arsenico bianco) e l'ossido di arsenico pentavalente (As2O5).

In acqua gli ossidi danno gli acidi corrispondenti, acido arsenioso (H3AsO3) e acido arsinico (H3AsO4). E' molto facile passare dall'acido arsenioso a quello arsinico perché lo stato di ossidazione +5 è quello termodinamicamente più stabile.

L’As(III) ha una tossicità 50 – 60 volte maggiore di As(V).




Arsenico

• Sorgenti Le sorgenti dell’arsenico sono sia naturali che

antropogeniche. Sorgenti naturali sono: il vulcanesimo, l’incendio delle

foreste, l’acqua sotterranea, le emanazioni idrotermali e l’acqua proveniente da zone molto mineralizzate

Sorgenti antropogeniche sono: le attività industriali (estrazione mineraria, fabbricazione di coloranti, metallurgia, fusione e manifattura del vetro), l’impiego in medicina e gli usi come: pesticida, conservante del legno ecc.,




Arsenico

• L’arsenico nelle rocce Tutte le rocce contengono un po’ di arsenico,

solitamente tra 1-5 ppm. Concentrazioni più alte si trovano in alcune rocce ignee e sedimentarie.

L’arsenico si trova in diversi minerali quali: arsenopirite (AsFeS), realgar (AsS) e orpimento (As2S3).

I suoli derivanti dall’alterazione delle rocce solitamente contengono tra 0.1- 40 ppm, con una media di 5-6 ppm.




Arsenico

• L’Arsenico nell’acqua sotterranea L’acqua interagendo con le rocce e coi suoli può

caricarsi di arsenico durante il suo passaggio attraverso questi.

Esso è presente nell’acqua come ossianioni solubili arseniato (V) e arsenito (III), con concentrazioni di 1-10 ppb (μg/l) in acque incontaminate e 100-5000 ppb in acque contaminate di zone minerarie.

Come si è già detto la tossicità dell'elemento dipende dallo stato d'ossidazione: le forme ridotte sono più tossiche di quelle ossidate .




Arsenico

• Effetti sulla salute Secondo l’Accademia Nazionale di Scienze (1999)

l'arsenico nell’acqua potabile può causare il cancro della pelle e ed altre lesioni della stessa Può inoltre causare dei difetti nei neonati.

Secondo questo stesso studio, una concentrazione di arsenico di 50 ppb, aumenta di 1/100 la probabilità di sviluppare un cancro nel corso della vita.

Vista la pericolosità di questo elemento, l’OMS ha raccomandato di limitarne il contenuto massimo nelle acque potabili a 10 μg/l invece dei precedenti 50.




Arsenico nell’Insubria





• L’arsenico nelle rocce Nell’Insubria l’arsenico, di origine naturale, è presente

sotto forma di solfuri. In Provincia di Varese e nel Ticino si trova negli gneiss

granitoidi e negli gneiss minuti delle Alpi meridionali e probabilmente anche nelle vulcaniti permiane.

In Valtellina e nei Grigioni, si trova: negli gneiss a 2 miche, negli ortogneiss, nei micascisti, nelle rioliti e nei conglomerati carboniferi.

Dal profilo genetico i sulfuri vanno associati al vulcanismo permiano e alle intrusioni periadriatiche.




Arsenico in Ticino

• Suoli e Terreni Si sono esaminati tre regosols trovando dei

valori di As compresi tra 100 e 140 mg/kg. Il substrato di questi era costituito da: gneiss

scisti e till glaciale contenenti sino a 500 mg/kg.




Arsenico in Ticino

• Dal suolo all’acqua Delle prove fatte con un lisimetro hanno

mostrato che l’acqua percolante attraverso il suolo ha un contenuto in As < 2 μg/l, mentre l’acqua proveniente dalle fessure ne contiene tra 20 e 100 μg/l.

Questo sembra indicare che l’As è trattenuto dal materiale acido organico, e viene liberato solo in presenza di un acquifero con pH = 7 – 7.5




Arsenico in Ticino

• Nelle acque sotterranee Le acque analizzate, provenienti da rocce

silicee, hanno un basso contenuto di solidi dissolti (conduttività tra 70 e 120 μS/cm, pH tra 7.0 e 7.5, basse alcalinità: HCO3 20 – 40 mg/l),

I contenuti di arsenico sono:• Sorgenti normalmente ossidate:<.5 e 80 μg/l • Acque di miniera di solfuri: 150 – 300 μg/l • Acque di falda stagnanti e riducenti: 200 – 300 μg/l




Arsenico in Provincia di Varese

• Suoli e Terreni Delle misure eseguite sui depositi fluvio -

glaciali della Valle Dumentina, sovrapposti agli gneiss granitoidi, hanno dato dei valori compresi tra 9 e 404 ppm di As.

In un suolo si sono anche trovati 930 mg/kg ma lo stesso era nei pressi di un affioramento di roccia con arsenopirite




Arsenico in Provincia di Varese

• Nelle acque sotterranee La maggior parte delle acque analizzate hanno

contenuti d’arsenico compresi tra 2 e 54 μg/l:• conduttività tra 20 e 70 μS/cm • pH tra 6.0 e 7.0

• alcalinità: (HCO3) 12 – 40 mg/,

Solo due sorgenti con HCO3 tra 60 e 70 hanno un contenuto di 140 – 220 μg/l




Arsenico in Valtellina e Grigioni

• Suoli e terreni Su 29 analisi eseguite nei Grigioni sulle rocce

vicine alle sorgenti contenenti arsenico 10 contenevano dei tenori di arsenico compresi tra 10 e 115 mg/kg, mentre le altre avevano dei valori inferiori a 10.




Arsenico in Valtellina e Grigioni

• Nelle acque sotterranee Nei Grigioni diverse sorgenti hanno dei

contenuti di arsenico compresi tra 100 e 700 μg/l, associate a gneiss a due miche, ortogneiss, rioliti e conglomerati carboniferi,

In Valtellina tranne alcune sorgenti con dei tenori compresi tra 110 e 700 μg/l, per la maggior parte hanno valori compresi tra i 10 ed i 60.

Le formazioni più critiche sembra siano le Alpi meridionali e l’Austroalpino inferiore




La distinzione analitica delle diverse componenti

• Per valutare la pericolosità delle acque per ogni campione si sono distinti As(III) e As(V).

• Si è così stabilito che l’As(III) è presente solo nelle acque di falda. Questo rende il quadro meno critico del previsto




Il risanamento delle acque

• Il risanamento Quando l’acqua abbia un contenuto di As

superiore a quello prescritto, le possibilità di intervento sono:

• Sostituzione delle fonti,• Miscelazione delle acque, • Trattamento:

– Flocculazione,

– Scambio ionico

– Processi con membrane

– Processi con adsorbimento





• Trattamento Il Laboratorio Cantonale ha verificato i risultati

conseguibili con l’adsorbimento; metodo ideale per le dimensioni dei Comuni ticinesi..

La filtrazione dell’acqua su un letto di sabbia e ossidi di ferro ha dato dei buoni risultati.

Gli stessi sono stati confermati dagli impianti realizzati con una tecnica analoga dalla CSD Tre Laghi




Conclusioni A conclusione di questa panoramica sulla

presenza dell’As, mi pare che vi siano i presupposti per un ricerca multi disciplinare che affronti:

• La caratterizzazione dell’As presente nelle acque potabili,

• L’epidemiologia degli abitanti toccati dal problema L’obiettivo dovrebbe la verifica della necessità

di un abbassamento da 50 a 10 μg/l del contenuto ammissibile di As nelle sorgenti alpine.

Arsenico insubria

Health & Medicine

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