P A R T E G E N E R A L E

Il campionamento pu definirsi come loperazione di prelevamento della parte di una so-stanza di dimensione tale che la propriet misurata nel campione prelevato rappresenti, en-tro un limite accettabile noto, la stessa propriet nella massa di origine. In altre parole, il fi-ne ultimo del campionamento ambientale sempre quello di consentire la raccolta di porzio-ni rappresentative della matrice che si vuole sottoporre ad analisi. Il campionamento costitui-sce quindi la prima fase di ogni processo analitico che porter a risultati la cui qualit stret-tamente correlata a quella del campione prelevato. Per tale motivo, il campionamento unafase estremamente complessa e delicata che condiziona i risultati di tutte le operazioni suc-cessive e che di conseguenza incide in misura non trascurabile sullincertezza totale del risul-tato dellanalisi.Gli studi disponibili mettono in evidenza che lincertezza associata al campionamento pucontribuire anche per il 30-50% allincertezza associata al risultato analitico finale ed digran lunga pi elevata rispetto allincertezza associata alla fase analitica (circa il 5%).Numerose fonti di incertezza possono influire sui risultati di analisi ambientali. La Tab. 1 rias-sume in modo schematico le principali fasi di unanalisi ambientale, le possibili fonti di incer-tezza ed un indice qualitativo per valutare quanto la specifica fase possa gravare sullincer-tezza finale.

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1030. Metodi di campionamento

Fase Sorgente di incertezza Indice qualitativo di incertezza

Tabella 1: Fasi dellanalisi ambientale, possibili fonti di incertezza e indice qualitativo per valutare quanto la proce-dura eseguita possa gravare nella valutazione dellincertezza finale di una misura analitica

PianificazioneDefinizione dellarea Variabilit spaziale, eterogeneit AltoMetodo di campionamento Rappresentativit statistica, Alto, parzialmente controllabile

contaminazione o perditeNumero dei campioni Rappresentativit statistica AltoMassa del campione Rappresentativit statistica BassoTempistica Variabilit temporale AltoCampionamentoCondizioni ambientali Irriproducibilit Molto altoImballaggio del campione Contaminazione o perdite ControllabileConservazione del campione Perdite per metabolismo, volatilizzazione Medio

ecc. (in particolare relativamentea campioni di acqua, aria e tessuti animali)

Trasporto Contaminazione e perdite per metabolismo, Altovolatilizzazione (in particolare per i

campioni di suolo e acqua)Immagazzinamento Contaminazione o perdite, metabolismo, AltoBreve termine/Lungo termine alterazione della forma e del peso

originari, speciazione, solubilitPreparazione del campionePulizia, lavaggio Contaminazione o perdite per lisciviazione AltoEssiccazione Perdite, contaminazione MedioOmogeneizzazione Contaminazione AltoSottocampionamento Eterogeneit, distribuzione delle particelle Medio

e dellanalitaPretrattamento Contaminazione a causa dei reagenti o del Controllabile

contenitore del campione, precipitazione,perdite per adsorbimento

segue

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2. Il piano di campionamento

La predisposizione del piano di campionamento, finalizzato alla raccolta di una serie di cam-pioni rappresentativi risulta fondamentale per una corretta descrizione del fenomeno investi-gato.La definizione degli obiettivi del campionamento (ricerca, monitoraggio, controllo, ecc.) unafase cruciale di tutto il processo analitico, in quanto rappresenta un fattore condizionante lin-tero approccio sperimentale che comprende la scelta del numero e della localizzazione deipunti di campionamento, la determinazione della frequenza, della durata e delle proceduredi prelievo, nonch il successivo trattamento dei campioni e la scelta delle pi adeguate me-todiche analitiche da utilizzare. La predisposizione di un piano di campionamento, che conduca ad una serie di campionirappresentativi del fenomeno da descrivere, implica oltre ad una conoscenza preliminare delsistema da analizzare, una chiara definizione degli obiettivi da perseguire.Lanalisi pu essere finalizzata alla verifica del rispetto di limiti, alla definizione della varia-bilit spaziale e/o temporale di uno o pi parametri, al controllo di scarichi accidentali odoccasionali, alla determinazione di parametri di processo, alla caratterizzazione fisica, chi-mica o biologica di un ambiente. Dal punto di vista analitico, la rappresentativit del risultato dipende dal numero di campio-ni prelevati. Tale numero pu essere definito statisticamente in base a criteri dipendenti dagliobiettivi di qualit e dalla ripetibilit del metodo. Generalmente, per, il numero di campio-ni ricavati in base a considerazioni statistiche poco realistico, perch porta spesso ad unnumero di prelievi non sostenibile rispetto alle risorse economiche, umane e laboratoristichedisponibili. Il calcolo statistico basato, inoltre, su alcune assunzioni che non sempre posso-no essere accettate a priori (in particolare in campo ambientale), come quella della norma-lit della distribuzione dei valori misurati. Dal punto di vista pratico, il numero di repliche purappresentare un giusto compromesso tra le esigenze della rappresentativit analitica e le ri-sorse disponibili.Il campione dovr inoltre essere:

- prelevato in maniera tale che mantenga inalterate le proprie caratteristiche fi-siche, chimiche e biologiche fino al momento dellanalisi;

- conservato in modo tale da evitare modificazioni dei suoi componenti e dellecaratteristiche da valutare.

Fissati gli obiettivi del prelievo, le operazioni di campionamento devono essere effettuate sul-la base di uno specifico Piano di campionamento, che deve programmare nel dettaglio leoperazioni di campionamento secondo criteri e disposizioni che in alcuni casi sono stabiliteda normative tecniche di riferimento. Il campionamento, essendo parte integrante dellinteroprocedimento analitico, deve essere effettuato da personale qualificato e nel rispetto dellanormativa in materia di sicurezza del lavoro.

Un piano di campionamento deve quindi prevedere:

- la definizione dellobiettivo;- la descrizione del sito di campionamento;- la strategia di campionamento;

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Fase Sorgente di incertezza Indice qualitativo di incertezza

Analisi Strumenti settati in maniera errata, Medio - Bassointerferenze fisiche e chimiche

nella fase di taraturaValutazione dei dati Noncuranza delle distribuzioni Medio - Alto

asimmetriche, della naturale variabilit

segue

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- lindicazione delle matrici da campionare;- le metodiche di campionamento;- la numerosit dei campioni;- la durata del campionamento;- la frequenza del campionamento;- il numero di addetti e delle loro competenze necessarie per la conduzione del

campionamento;- la pianificazione logistica del campionamento (mezzi di trasporto, luoghi di ac-

cesso, ecc.);- le modalit di trasporto dei campioni;

- la conservazione dei campioni;- il controllo di qualit;- la pianificazione della sicurezza

sul lavoro;- la definizione del tipo di documen-

tazione che deve essere utilizzatodurante tutto il programma di cam-pionamento.

La documentazione del campione preleva-to dovr altres includere lo scopo del cam-pionamento, la descrizione del luogo delprelievo, lora ed il giorno del prelievo, lecaratteristiche del campione, le precauzio-ni necessarie alla conservazione, lidentifi-cazione del campione, lidentificazione de-gli operatori e delle analisi che devono es-sere fatte. La quantit da prelevare dalcampione per le analisi dipende dalla tec-nica analitica e dai limiti di sensibilit ri-chiesti.Il piano di campionamento strutturatoquindi secondo una sequenza molto arti-colata di operazioni, rappresentata in ma-niera sintetica tramite il diagramma di flus-so di Fig. 1. Mutare in corso dopera lastrategia del piano di campionamento, inassenza anche di una qualsiasi registra-zione delle modifiche apportate, pu ave-re conseguenze che possono inficiareprofondamente la confrontabilit dei risul-tati.Spesso trascurate, le variabili climatiche,idrologiche, morfometriche ecc., assumonoin certi casi unimportanza chiave nella in-terpretazione dei risultati. Un caso partico-lare di variabile strettamente legata alla fa-se di prelievo la definizione esatta dellaposizione geografica del punto di raccoltadei campioni. Sia nel caso di fiumi, ma an-cor pi nel campionamento di laghi o ac-que sotterranee, indispensabile registra-re su carte geografiche di scala appro-priata (1:10.000 o 1:25.000) le coordina-te del luogo di prelievo. Questa operazio-ne una volta complessa oggigiorno viene

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Figura 1: Diagramma di flusso del campionamento eanalisi ambientale.

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effettuata in modo semplice mediante strumenti di posizionamento satellitare (Global PositionSystem, GPS) alla portata di chiunque. Anche la corretta misura della profondit del punto diprelievo rappresenta una variabile di campo significativa per interpretazioni successive dellavalidit e/o rappresentativit del campionamento.Oltre a quelle prima indicate, oggi sono ormai facilmente ottenibili anche misure dirette incampo di variabili ambientali (conducibilit, pH, ossigeno, temperatura, clorofilla, ecc.), chesono utili per orientare e migliorare le operazioni di prelievo. Lutilit maggiore dei sistemi dimisura in tempo reale comunque costituita dalla possibilit di acquisire un numero elevatodi misure in tempi molto brevi rispetto ai sistemi tradizionali. In un ambiente fluviale adesempio possibile effettuare transetti tra le rive che in pochi minuti forniscono centinaia di mi-sure. In questi casi si in grado di individuare facilmente la presenza di un plume dovutoalla non completa miscelazione di due masse dacqua, che possono differire per contenutotermico, per i soluti o