Progetto biomonitoraggio comprensoro del mela milazzo convenzione arta universita' palermo

Responsabili Scientifici per l’UniversitàProf. Giuseppe dott. Alonzo (Dipartimento ITAF)Prof. Domenico dott. Ottonello (Dipartimento di Scienze Botaniche)

Convenzione ARTA-Dipartimento ITAF-UNIPA, D.R.S. n°473 del 8 giugno 2005", Progetto di Monitoraggio Biologico degli Inquinanti Atmosferici nel "Comprensorio

territoriale dell'Area a Rischio di Crisi Ambientale di Pace del Mela mediante l’utilizzo di organismi lichenici"

Responsabili Scientifici per il Dipartimento Regionale Territorio ed Ambiente Servizio TreGioacchino dott. GenchiMassimo dott. Pappalardo

Servizio tre “Tutela dell’Inquinamento Atmosferico

” U.O S 3. III “Biomonitoraggio”

Progetto di Prof. Domenico dott. Ottonello e Dott. Nardone Giandomenico

-COLLABORATORI SCIENTIFICI-

Progettazione della rete di biomonitoraggio:Dott. Nardone Giandomenico (Dip.to di Scienze Botaniche)

Campionamento e attività di campo: Dott. Nardone Giandomenico (Dip.to di Scienze Botaniche)Dott. Siracusa Marco (Dip.to di Scienze Botaniche)

Trattamento e preparazione dei campioni:Dott.sa Nunzia PecoraroMaria assunta Maniscalchi

Analisi Chimiche:Dott. Saiano Filippo (Dip.to ITAF)

Elaborazioni statistiche e geostatistiche:Dott. Nardone Giandomenico (Dip.to di Scienze Botaniche)

Relazione Tecnico-Scientifica:Dott. Nardone Giandomenico (Dip.to di Scienze Botaniche)

Analisi del territorio:Dott. sa Oliveri Eugenia Dott. sa Tirrito Michela

Cos’è il biomonitoraggio

Il monitoraggio biologico può essere definito Il monitoraggio biologico può essere definito come lo studio delle risposte biologiche, come lo studio delle risposte biologiche, evidenziata da alterazione fisiologica degli evidenziata da alterazione fisiologica degli organismi viventi, dovute a cambiamenti organismi viventi, dovute a cambiamenti ambientali a livello dambientali a livello d’’individuo, popolazione, individuo, popolazione, comunitcomunitàà o di ecosistema, causate da stati di o di ecosistema, causate da stati di deviazione di origine naturale o antropica deviazione di origine naturale o antropica dalle costanti ambientali delldalle costanti ambientali dell’’area oggetto area oggetto dd’’indagine. indagine.

…….ancora sul biomonitoraggio.ancora sul biomonitoraggio

Con il biomonitoraggio si sfruttano quindi, le Con il biomonitoraggio si sfruttano quindi, le caratteristiche dei bioindicatori, organismi caratteristiche dei bioindicatori, organismi biologici, scelti tra quelli che manifestano biologici, scelti tra quelli che manifestano risposte pirisposte piùù marcate agli stimoli marcate agli stimoli ambientali, consentendo, di conoscere il ambientali, consentendo, di conoscere il disturbo ambientale sia in termini disturbo ambientale sia in termini quantitativi che qualitativi. In alcuni casi quantitativi che qualitativi. In alcuni casi èèanche possibile individuare le sorgenti anche possibile individuare le sorgenti puntiformi di inquinamento.puntiformi di inquinamento.

Lo stato dellLo stato dell’’arte: territori monitoratiarte: territori monitorati

Il progetto di studio Il progetto di studio PACE DEL MELAPACE DEL MELA

In dettaglioIn dettaglio

Comuni interessatiComuni interessati

Comuni interessatiComuni interessati

COMUNECOMUNE AREA HaAREA HaBarcellona Pozzo di GottoBarcellona Pozzo di Gotto 5,837 5,837

CastrorealeCastroreale 5,108 5,108 CondròCondrò 451 451 Gualtieri SicaminòGualtieri Sicaminò 1,528 1,528 MerMerìì 315 315 MilazzoMilazzo 2,503 2,503 Pace del MelaPace del Mela 1,229 1,229

S. Filippo del MelaS. Filippo del Mela 1,013 1,013 S. Lucia del MelaS. Lucia del Mela 8,390 8,390 S. Pier NicetoS. Pier Niceto 3,616 3,616

La maglia di campionamentoLa maglia di campionamento

3km

1.5k

m

Area di interesseArea di interesse

La rete di La rete di monitoraggio monitoraggio sarsaràà pensata e pensata e progettata con progettata con lo scopo di lo scopo di coprire una coprire una porzione di porzione di territorio interno territorio interno ad un raggio di ad un raggio di 25 Km dal 25 Km dal comparto comparto industriale di industriale di Milazzo.Milazzo.

Area monitorataArea monitorata

La rete di La rete di monitoraggio monitoraggio biologico biologico interesserinteresseràà una una porzione di porzione di territorio pari a territorio pari a circa 15.000 circa 15.000 ettari escluso le ettari escluso le aree di bianco aree di bianco previstepreviste.

Il reticolo di campionamento Il reticolo di campionamento nazionale (ANPA 2001)nazionale (ANPA 2001)

Reticolo nazionale a magliaReticolo nazionale a maglia18 x 18 Km18 x 18 Km

Schema di campionamentoSchema di campionamento

Le stazioni di Bianco/controlloLe stazioni di Bianco/controllo

Aree di tutela considerate per le Aree di tutela considerate per le stazioni di bianco/controllostazioni di bianco/controllo

RISERVE NATURALIRISERVE NATURALIFiume Dinisi e Monte Scuderi Fiume Dinisi e Monte Scuderi –– Azienda FF.DDAzienda FF.DD..Laghetti di MarinelloLaghetti di Marinello –– Provincia di MessinaProvincia di MessinaBosco di Malabotta Bosco di Malabotta –– Azienda FF.DDAzienda FF.DD..

SICSICRocca di Novara Rocca di Novara codice ITA030006codice ITA030006Fiumara di Floresta Fiumara di Floresta codice ITA030007codice ITA030007Pizzo Maglio, Montagna di VernPizzo Maglio, Montagna di Vernàà codice ITA030009codice ITA030009

ZPSZPSDorsale curcurace, Dorsale curcurace, antinnammareantinnammare codice ITA030011codice ITA030011

Il progetto nel suo insiemeIl progetto nel suo insieme

Fasi del progetto

Analisi del territorio

Progetto esecutivo

Relazione finale

Realizzazione della rete

I Biosensori sceltiI Biosensori scelti

Parmelia caperata Xanthoria s.l.

Risultati ottenibiliRisultati ottenibili

Esempio di risultati ottenibili dall’indagine di biomonitoraggio

Il contesto regionaleIl contesto regionale

Esempio di integrazione dei risultati ottenibili con i risultatiEsempio di integrazione dei risultati ottenibili con i risultati provenienti da altri provenienti da altri studi gistudi giàà condotti sul territorio regionale.condotti sul territorio regionale.

Cenni sulla normativaCenni sulla normativa

•• Decreto Legislativo 4 agosto 1999, n.351Decreto Legislativo 4 agosto 1999, n.351;; Attuazione della direttiva Attuazione della direttiva 96/62/CE in materia di valutazione e di gestione della qualit96/62/CE in materia di valutazione e di gestione della qualitàà dell'ariadell'aria

•• Direttiva 96/62/CE del 27 settembre 1996Direttiva 96/62/CE del 27 settembre 1996; ; in materia di valutazione e in materia di valutazione e gestione della qualitgestione della qualitàà delldell’’aria ambientearia ambiente

•• Decreto NDecreto N°°261 del 1 ottobre 2002261 del 1 ottobre 2002;; Regolamento recante le direttive Regolamento recante le direttive tecniche per la valutazione preliminare della qualittecniche per la valutazione preliminare della qualitàà dell'aria ambiente, i criteri dell'aria ambiente, i criteri per l'elaborazione del piano e dei programmi di cui agli articolper l'elaborazione del piano e dei programmi di cui agli articoli 8 e 9 del i 8 e 9 del decreto legislativo 4 agosto 1999, n. 351.decreto legislativo 4 agosto 1999, n. 351.

•• Direttiva 80/799/CEE del 15 luglio 1980Direttiva 80/799/CEE del 15 luglio 1980; ; Relativa ai valori limite e ai valori Relativa ai valori limite e ai valori guida dei qualitguida dei qualitàà delldell’’aria per laria per l’’anidride solforosa e le particelle in anidride solforosa e le particelle in sospensione;sospensione;

•• Direttiva 82/884/CEE del 3 dicembre 1982Direttiva 82/884/CEE del 3 dicembre 1982; ; Concernente il valore minimo Concernente il valore minimo per il piombo contenuto in atmosfera;per il piombo contenuto in atmosfera;

•• Direttiva 85/203/CEE del 7 marzo 1985Direttiva 85/203/CEE del 7 marzo 1985; ; Concernente le norme di qualitConcernente le norme di qualitààatmosferica per il biossido di azotoatmosferica per il biossido di azoto

•• Direttiva 92//2/CEE del 21 settembre 1992Direttiva 92//2/CEE del 21 settembre 1992, , sullsull’’inquinamento dellinquinamento dell’’aria aria provocato dallprovocato dall’’ozono.ozono.

•• Norme VDI 3792, 3786Norme VDI 3792, 3786 ((Associazione Tedesca degli Ingegneri)Associazione Tedesca degli Ingegneri); ;

AttivitAttivitàà svoltesvolte

In questa fase si In questa fase si èè proceduto alla progettazione e alla stesura della maglia di proceduto alla progettazione e alla stesura della maglia di campionamento, al riconoscimento delle stazioni sul campo, georecampionamento, al riconoscimento delle stazioni sul campo, georefenziando fenziando sul territorio tutti i siti di prelievo previsti.sul territorio tutti i siti di prelievo previsti.Questa attivitQuesta attivitàà èè stata portata avanti mediante sopralluoghi condotti stata portata avanti mediante sopralluoghi condotti direttamente sul campo, producendo undirettamente sul campo, producendo un’’adeguata documentazione descrittiva adeguata documentazione descrittiva sia cartacea che fotografica.sia cartacea che fotografica.La rete di monitoraggio come da specifica tecnica, La rete di monitoraggio come da specifica tecnica, èè stata progettata con una stata progettata con una maglia di campionamento variabile, una con passo pimaglia di campionamento variabile, una con passo piùù corto delle dimensioni corto delle dimensioni 1,5X1,5 Km, disposta pi1,5X1,5 Km, disposta piùù a ridosso delle fonti di inquinamento principali e una a ridosso delle fonti di inquinamento principali e una maglia 3X3 Km nelle parti pimaglia 3X3 Km nelle parti piùù interne del territorio. interne del territorio. La rete di monitoraggio prevede in tutto 58 stazioni di campionaLa rete di monitoraggio prevede in tutto 58 stazioni di campionamento pimento piùù una una serie di stazioni di bianco/controllo da individuarsi in aree diserie di stazioni di bianco/controllo da individuarsi in aree di tutela (riserve tutela (riserve naturali, SIC e ZPS).naturali, SIC e ZPS).

Individuazione e georeferenziazione delle stazioniIndividuazione e georeferenziazione delle stazioni

Una volta individuate e georeferenziati tutte le stazioni di camUna volta individuate e georeferenziati tutte le stazioni di campionamento pionamento passive, si passive, si èè proceduto al primo campionamento del materiale biologico proceduto al primo campionamento del materiale biologico (talli lichenici di (talli lichenici di XanthoriaXanthoria s.l. e s.l. e Parmelia spParmelia sp.). Il campionamento .). Il campionamento èè stato stato effettuato secondo le linee guida (ANPA 2001 e Bargagli/Nimis). effettuato secondo le linee guida (ANPA 2001 e Bargagli/Nimis). In questa fase In questa fase si si èè proceduto anche allo spostamento delle stazioni di campionamenproceduto anche allo spostamento delle stazioni di campionamento non to non idonee, nei limiti e nel rispetto della normativa vigente.idonee, nei limiti e nel rispetto della normativa vigente.

Una volta individuati e georeferenziati tutti i punti di prelievUna volta individuati e georeferenziati tutti i punti di prelievo si o si èè attuato il attuato il primo campionamento del materiale biologico (talli lichenici diprimo campionamento del materiale biologico (talli lichenici di XanthoriaXanthoria s.l. e s.l. e ParmeliaParmelia sp.)sp.) nelle stazioni di bianco controllo. Queste sono state individuanelle stazioni di bianco controllo. Queste sono state individuate, te, come da progetto, in aree di tutela come parchi naturali, riservcome da progetto, in aree di tutela come parchi naturali, riserve naturali SIC o e naturali SIC o ZPS. Lo scopo di questo campionamento ZPS. Lo scopo di questo campionamento èè stato quello di reperire le maggiori stato quello di reperire le maggiori quantitquantitàà di informazioni per il confronto dei dati della rete di monitordi informazioni per il confronto dei dati della rete di monitoraggio aggio complessiva con dati i ottenuti in aree considerate non alteratecomplessiva con dati i ottenuti in aree considerate non alterate..

Campionamento delle stazioni passiveCampionamento delle stazioni passive

Campionamento delle stazioni di bianco/controlloCampionamento delle stazioni di bianco/controllo

Il secondoIl secondo campionamentocampionamento

Ottenuti i risultati del primo ciclo di campionOttenuti i risultati del primo ciclo di campion--amento, eseguite le prime analisi chimiche amento, eseguite le prime analisi chimiche e settati i valori di riferimento, e settati i valori di riferimento, èè stato stato eseguito il secondo campionamento.eseguito il secondo campionamento.

Il prelievo del materiale vegetale Il prelievo del materiale vegetale èè stato stato effettuato sulle stesse stazioni di effettuato sulle stesse stazioni di campionamento individuate nel primo ciclo campionamento individuate nel primo ciclo di studio e, con le stesse modalitdi studio e, con le stesse modalitàà..

PerchPerchéé due cicli di studio?due cicli di studio?Approfondire lo studio con due cicli di indagine Approfondire lo studio con due cicli di indagine èè

opportuno per conoscere piopportuno per conoscere piùù nel dettaglio il tipo nel dettaglio il tipo di alterazione ambientale. di alterazione ambientale. ÈÈ inoltre, di inoltre, di fondamentale importanza per stabilire se esiste fondamentale importanza per stabilire se esiste un disturbo ciclico o se esistono delle variazioni un disturbo ciclico o se esistono delle variazioni ambientali stagionali.ambientali stagionali.

I due campionamenti, eseguiti uno in un periodo I due campionamenti, eseguiti uno in un periodo secco e uno in un periodo umido permettono, secco e uno in un periodo umido permettono, inoltre, di conoscere linoltre, di conoscere l’’azione operata dal azione operata dal dilavamento causato dalle piogge sul materiale dilavamento causato dalle piogge sul materiale biologico biologico

LichenLichen bagsbags

Considerato che nellConsiderato che nell’’area di studio le specie area di studio le specie spontanee adatte per le analisi di bioaccumulo spontanee adatte per le analisi di bioaccumulo potevano non essere presenti in tutte le stazioni potevano non essere presenti in tutte le stazioni di campionamento, si di campionamento, si èè deciso di ricorrere per le deciso di ricorrere per le stazioni in cui non era possibile prelevare talli stazioni in cui non era possibile prelevare talli lichenici in situ, alla tecnica delllichenici in situ, alla tecnica dell’’espianto espianto lichenico di Pseudevernia furfuracea Zopf. lichenico di Pseudevernia furfuracea Zopf. (Piervittori, 1997; Arosio et al., 2000; Bari et al., (Piervittori, 1997; Arosio et al., 2000; Bari et al., 2001 Griselli et al., 2002).2001 Griselli et al., 2002).

LichenLichen bagsbags

I licheni prelevati in I licheni prelevati in aree considerate aree considerate non contaminate, non contaminate, sono stati sono stati posizionati posizionati allall’’interno di interno di sacchetti sacchetti termosaldati in rete termosaldati in rete di nylon di 20x15 di nylon di 20x15 cm (lichen bags);cm (lichen bags);

LichenLichen bagsbagsI contenitori sono I contenitori sono stati esposti a 2stati esposti a 2--3,5 m di3,5 m dialtezza da terra in altezza da terra in modo da ridurre al modo da ridurre al minimo la possibileminimo la possibileinfluenza influenza determinata dalle determinata dalle polveri del suolo polveri del suolo (foto 2).(foto 2).

Elenco stazioni passiveElenco stazioni passiveStazione Est Nord Nome stazione Stazione Est Nord Nome stazione Stazione Est Nord Nome stazione

1 520700 4235934 Capo Milazzo 21 521700 4225790 Fiumarella 41 516676 4220960 Porto Salvo

2 521605 4234630 Paradiso 22 522973 4225530 Olivarella 42 520165 4221103 Cannistra

3 521743 4232886 Tono 23 524478 4225360 Mario 43 522841 4221363 Lando

4 521530 4231729 Scalinata 24 525882 4225312 Cattafi 44 526767 4220917 Trono

5 521056 4230070 porto piccolo 25 527329 4225498 Pace del Mela 45 529054 4220890 Cascata

6 519815 4228830 Fossazzo 26 528756 4225101 Condrò 46 531959 4220943 Piano San Giorgio

7 521208 4228200 Barone 27 520027 4224054 Merlo 47 516797 4217962 Caruso

8 522126 4228940 Raffineria (parco vecchio) 28 521387 4223920 Merì 48 520110 4218433 La Gala

9 524521 4228580 ENEL 29 523210 4224005 Albanese 49 523635 4218624 Cava Nord

10 525897 4228391 Contea grande 30 524610 4224132 Fiumara 50 525898 4217924 Lupa

11 427250 4228794 Gabbia 31 526154 4224331 San Giovanni 51 529600 4218453 Ortolana

12 528988 4228565 Sanpierniceto 32 527431 4223975 Gualtieri Sicaminò 52 530711 4218078 Petra molino

13 520151 4227162 Vivaio 33 529060 4224140 Canalicchio 53 516755 4215090 Bafia

14 521471 4226706 Pezzo grande 34 520046 4222477 Pollaio 54 520301 4215386 Colle del Re

15 522800 4227177 S.M. delle Grazie 35 521585 4222641 Bizzarro 55 522700 4215370 Cancello

16 524376 4226944 Deposito camion 36 523045 4222478 Lanzarella 56 526232 4215309 Farra

17 526176 4227110 Reggia 37 524500 4222538 Lucia del Mela 57 528282 4214959 Posarello

18 527430 4227033 Cimitero 38 525986 4222561 Santa Maria 58 529870 4216547 Monte Roverello

19 528735 4227179 Bettina 39 527753 4222797 Santo Cono x x x x

20 5200010 4225470 Pezza del pioppo 40 528830 4222358 Sicaminò x x x x

Elenco stazioni di BiancoElenco stazioni di Bianco

Stazione Est Nord Nome stazione

BIANCO 1504614 4221425

Laghetti di Marinello

BIANCO 2502613 4204091

Bosco di Malabotta

BIANCO 3513250 4204403

Rocca di Novara

BIANCO 4524827 4207041

Pizzo Maglio

BIANCO 5535935 4215629

Monte Scuderi

BIANCO 6543287 4228869

Dorsale Curcuraci-Antinnammare

Il modello digitale del terreno ha lIl modello digitale del terreno ha l’’importante importante caratteristica di descrivere una superficie caratteristica di descrivere una superficie irregolare mediante unirregolare mediante un’’insieme finito di punti insieme finito di punti dotati di coordinate (X,Y,Z) nello spazio. I punti dotati di coordinate (X,Y,Z) nello spazio. I punti quotati originali, sono generalmente spaziati in quotati originali, sono generalmente spaziati in maniera irregolare e in funzione dalla tecnica maniera irregolare e in funzione dalla tecnica utilizzata per le misurazioni.utilizzata per le misurazioni.

Il modello tridimensionale Il modello tridimensionale èè stato sviluppato non stato sviluppato non solo per una utile rappresentazione del territorio solo per una utile rappresentazione del territorio ma anche per tutte le operazioni di derivazione ma anche per tutte le operazioni di derivazione ed analisi che con questa si può realizzare.ed analisi che con questa si può realizzare.

Il modello tridimensionale del terreno

Il modello tridimensionale del terreno

Statistica descrittivaStatistica descrittivaMin Media Max Dev.St CV 1°quartile 3°quartile Mediana Asimme.

Primo campionamento 25.78 174.68 355.53 57.48 32.90 149.99 175.71 161.45 1.48

Secondo campionamento 3.30 72.47 150.00 65.46 90.32 13.70 150.00 35.00 0.30

























Primo campionamento 6.98 68.40 108.55 28.11 41.10 45.12 94.70 70.30 -0.31

Secondo campionamento 0.20 6.78 97.71 18.06 266.58 0.00 0.48 0.10 3.24Manganese

Boro

Ferro

Berillio

Cadmio

Rame

Zinco

Cromo

Vanadio

Piombo

Nichel

Mercurio

Arsenico

Alluminio

Mappe di IsoconcentrazioneMappe di IsoconcentrazioneLe mappe riportate rappresentano i risultati dell’analisi

spaziale eseguita per tutti i metalli pesanti monitorati e per entrambi i cicli di campionamento. Sono mappe tematiche bidimensionali che mettono in evidenza con differenti gradazioni di colori la distribuzione spaziale degli elementi chimici sul territorio. La scala cromatica va dal verde (minore concentrazione) al rosso (maggiore concentrazione), i valori di concentrazione per ogni intervallo di colore è riportato in legenda.

Per ciascun elemento chimico è stata creata una scala “ad hoc” funzione dei valori fatti registrare dall’elemento in questione, per permettere il confronto dei risultati tutti i valori sono espressi in Parti Per Milione (ppm).

Isoconcentrazione degli elementi in traccia

Primo Primo CampionamentoCampionamento

Primo Primo CampionamentoCampionamento

Secondo Secondo CampionamentoCampionamento

Secondo Secondo CampionamentoCampionamento

Naturalità/alterazione• Le carte riportate sono mappe tematiche bidimensionali che hanno

lo scopo di mettere in evidenza la diversa naturalità o alterazione fatta registrare dal territorio indagato. Sono state redatte partendo dalle medie dei risultati ottenuti in entrambi i cicli di campionamento e parametrando le stesse con una scala di naturalità alterazione proposta da alcuni autori, riadattata alla realtà territoriale dell’area in esame.

• La scala di naturalità/alterazione è stata prodotta facendo riferimento anche alle concentrazioni rilevate nelle stazioni diBianco/controllo istallate in aree di tutela all’esterno della rete di biomonitoraggio (D.M. 60/2002).

• Dal confronto dei risultati ottenuti in riferimento alla scala di naturalità, è stato possibile ottenere le informazioni relative all’alterazione ambientale esistente sul territorio. Tale alterazione èrappresentata dalla diversa colorazione delle aree interessate, i colori scelti sono quelli già usati e imposti per altri studi analoghi effettuati in diverse aree del territorio nazionale

Mappe di Naturalità/alterazione

Confronto fra le concentrazioni medie registrate in entrambi i cicli di campionamento

-100%

-80%

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

As Hg Cr Zn Pb Cu Cd Ni Be Al Fe B Mn V

Diminuzione percentuale delle concentrazioni medie degli elementi chimici

Confronto fra le concentrazioni medie registrate in entrambi i cicli di campionamento

Dell’intero ventaglio di elementi monitorati, solo tre elementi chimici, cromo, cadmio e berillio, hanno fatto registrare una concentrazione media maggiore nell’area di studio, rispettivamente del 9%, 35% e 23%.

Tra gli elementi chimici che hanno fatto registrare una concentrazione media minore, eccezion fatta per il mercurio, la diminuzione si è attestata tra il 60% e l’80%.

Alla luce dei risultati ottenuti da questo semplice confronto si può affermare che l’effetto dilavante delle piogge meteoriche si fa sentire pesantemente sulla maggior parte degli elementi monitorati.

Relazione tra la concentrazione degli elementi e la distanza lineare dal comparto industriale

Variazione del disturbo ambientale in relazione della distanza del comparto industriale(Risultati relativi al primo ciclo di campionamento)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

100 1500 1500 3000 4500 6000 9000 12000 15000

Distanza dal comparto industriale (metri lineari)

indi

ce d

i alte

razi

one

ambi

enta

le

Variazione del disturbo ambientale in relazione della distanza del comparto industriale(Risultati relativi al primo ciclo di campionamento)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

100 1500 1500 3000 4500 6000 9000 12000 15000

Distanza dal comparto industriale (metri lineari)

indi

ce d

i alte

razi

one

ambi

enta

le

Primo ciclo di campionamento Secondo ciclo di campionamento

Cluster analysisCluster analysis

Primo CampionamentoPrimo Campionamento Secondo CampionamentoSecondo Campionamento

ConclusioniI risultati ottenuti in questa prima fase di studio hanno rivelaI risultati ottenuti in questa prima fase di studio hanno rivelato un diversa dispersione degli elementi to un diversa dispersione degli elementi chimici ricercati sul territorio oggetto di studio.chimici ricercati sul territorio oggetto di studio.ÈÈ interessante notare come la stazione ninteressante notare come la stazione n°°9, quella pi9, quella piùù prossima al comparto energeticoprossima al comparto energetico--produttivo, produttivo, èèla stazione che maggiormente risulta interessata dalla contaminala stazione che maggiormente risulta interessata dalla contaminazione degli elementi monitorati. Se si zione degli elementi monitorati. Se si prende in considerazione la diversa natura degli elementi chimicprende in considerazione la diversa natura degli elementi chimici monitorati si evince inoltre, come la i monitorati si evince inoltre, come la stazione nstazione n°° 9 9 èè interessata dalla contaminazione di metalli pesanti tipici dellinteressata dalla contaminazione di metalli pesanti tipici delle emissioni industriali.e emissioni industriali.Boro, cromo, rame, nichel, piombo, vanadio e zinco, sono gli eleBoro, cromo, rame, nichel, piombo, vanadio e zinco, sono gli elementi chimici direttamente legati ai menti chimici direttamente legati ai processi industriali e che si ripetono nella stazione nprocessi industriali e che si ripetono nella stazione n°°9. A conferma della dipendenza esistente tra il 9. A conferma della dipendenza esistente tra il comparto industriale e la concentrazione degli inquinati sul tercomparto industriale e la concentrazione degli inquinati sul territorio, anche la stazione nritorio, anche la stazione n°°11 molto 11 molto prossima alla stazione nprossima alla stazione n°°9 risulta fortemente interessata elementi chimici similari.9 risulta fortemente interessata elementi chimici similari.Il mercurio si concentra nelle stazioni distribuite lungo lIl mercurio si concentra nelle stazioni distribuite lungo l’’area costiera, probabilmente a causa della area costiera, probabilmente a causa della volatilitvolatilitàà delldell’’elemento chimico, che risulta essere il primo a passare in atmoselemento chimico, che risulta essere il primo a passare in atmosfera mediante fera mediante evaporazione o aerosol marini.evaporazione o aerosol marini.Tutti gli elementi di natura terrigena, considerati per il confrTutti gli elementi di natura terrigena, considerati per il confronto e la parametrazione dei risultati, onto e la parametrazione dei risultati, hanno restituito una distribuzione uniforme sul territorio tipichanno restituito una distribuzione uniforme sul territorio tipica di questi elementi.a di questi elementi.Alla luce dei risultati ottenuti nel doppio ciclo di campionamenAlla luce dei risultati ottenuti nel doppio ciclo di campionamento, uno condotto in un periodo secco to, uno condotto in un periodo secco (giugno, agosto) e uno condotto in periodo umido dopo un ciclo a(giugno, agosto) e uno condotto in periodo umido dopo un ciclo abbondanti piogge. Dellbbondanti piogge. Dell’’intero intero ventaglio di elementi chimici monitorati solo tre, cromo, cadmioventaglio di elementi chimici monitorati solo tre, cromo, cadmio e berillio, hanno fatto registrare e berillio, hanno fatto registrare una concentrazione media maggiore sul territorio, con aumenti riuna concentrazione media maggiore sul territorio, con aumenti rispettivamente del 9%, 35% e 23%.spettivamente del 9%, 35% e 23%.Tra gli elementi chimici che hanno fatto registrare una concentrTra gli elementi chimici che hanno fatto registrare una concentrazione media minore, eccezion fatta azione media minore, eccezion fatta per il mercurio, la diminuzione media si per il mercurio, la diminuzione media si èè attestata tra il 60% e lattestata tra il 60% e l’’80%.80%.Il calcolo dei valori di naturalitIl calcolo dei valori di naturalitàà alterazione riportato nel paragrafo 5.8, ha messo in evidenza dalterazione riportato nel paragrafo 5.8, ha messo in evidenza dei ei fenomeni di alterazione in diverse aree del territorio, che risufenomeni di alterazione in diverse aree del territorio, che risultano fortemente dipendenti dalla ltano fortemente dipendenti dalla complessitcomplessitàà orografica e geomorfologica del territorio.orografica e geomorfologica del territorio.Lo studio della relazione esistente tra la concentrazione degli Lo studio della relazione esistente tra la concentrazione degli elementi chimici e la distanza lineare dal elementi chimici e la distanza lineare dal comparto produttivo ha messo in evidenza una certa dipendenza decomparto produttivo ha messo in evidenza una certa dipendenza dellll’’inquinamento da alcune inquinamento da alcune sostanze e la presenza del comparto produttivo/industriale.sostanze e la presenza del comparto produttivo/industriale.

Bibliografia di riferimentoBibliografia di riferimentoBariBari A., A., RossoRosso A., A., MinciardiMinciardi M.R., M.R., TroianiTroiani F., F., PiervittoriPiervittori R., 2001, Analysis of heavy metals in atmospheric particulates R., 2001, Analysis of heavy metals in atmospheric particulates

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Giovenco A., Ottonello D., Dia G., Orecchio S.; 1996 Licheni e iGiovenco A., Ottonello D., Dia G., Orecchio S.; 1996 Licheni e inquinamento atmosferico. Qualitnquinamento atmosferico. Qualitàà dell'aria nella zona dell'aria nella zona metropolitana di Palermo. Inquinamento Marzo 96.metropolitana di Palermo. Inquinamento Marzo 96.

Giovenco A., Ottonello D., Dia G., Orecchio S.; 1996 Licheni e iGiovenco A., Ottonello D., Dia G., Orecchio S.; 1996 Licheni e inquinamento atmosferico. Qualitnquinamento atmosferico. Qualitàà dell'aria nella zona dell'aria nella zona metropolitana di Palermo. Inquinamento Marzo 96.metropolitana di Palermo. Inquinamento Marzo 96.

Giovenco A., Ottonello D., Marcenò C., Romano S., Campo G., 1996Giovenco A., Ottonello D., Marcenò C., Romano S., Campo G., 1996 Biomonitoraggio Biomonitoraggio dell'inquinamento da metalli in tracce nella cittdell'inquinamento da metalli in tracce nella cittàà di Palermo.Atti del convegno regionale della di Palermo.Atti del convegno regionale della SocietSocietàà Chimica Italiana sez. Sicilia 1920 dicembre 1996 CataniaChimica Italiana sez. Sicilia 1920 dicembre 1996 Catania

Giovenco A., Ottonello D., 1996 Valutazione del bioaccumulo di Giovenco A., Ottonello D., 1996 Valutazione del bioaccumulo di elementi in tracce nei licheni della elementi in tracce nei licheni della Piana di Partinico (PA). Atti del convegno regionale della SociePiana di Partinico (PA). Atti del convegno regionale della Societtàà Chimica Italiana sez. Sicilia Chimica Italiana sez. Sicilia 1920 dicembre 1996 Catania.1920 dicembre 1996 Catania.

Ottonello D, 1995Ottonello D, 1995 –– LL’’uso dei licheni epilitici come bioaccumulatori nel Biomonitoragguso dei licheni epilitici come bioaccumulatori nel Biomonitoraggio e nella io e nella prospezione geochimica. Not.Soc.Lich.Ital. 8:111prospezione geochimica. Not.Soc.Lich.Ital. 8:111--114 114

OttonelloOttonello D., D., BorrusoBorruso A., A., GiovencoGiovenco A., Alonzo G, A., Alonzo G, SaianoSaiano F., 2000 F., 2000 -- Evaluation of the seasonal Evaluation of the seasonal patterns of pollution through analysis of trace elements from lipatterns of pollution through analysis of trace elements from lichen chen thallithalli. . 44°°IAL Symposium. IAL Symposium. Barcelona (E). Barcelona (E). Book of abstracts addendum 3Book of abstracts addendum 3--8 8 settembresettembre 2000.2000.

OttonelloOttonello D., D., BorrusoBorruso A., A., GiovencoGiovenco A., Alonzo G, A., Alonzo G, SaianoSaiano F., 2000 Evaluation of the seasonal F., 2000 Evaluation of the seasonal patterns of pollution through analysis of trace elements from lipatterns of pollution through analysis of trace elements from lichen chen thallithalli. . 44°°IAL Symposium. IAL Symposium. Barcelona (E). Barcelona (E). Book of abstracts addendum 38 Book of abstracts addendum 38 settembresettembre 2000.2000.

Ottonello D., Borruso A., Giovenco A., Alonzo G, Saiano F., 200Ottonello D., Borruso A., Giovenco A., Alonzo G, Saiano F., 2000 0 -- Valutazione dellValutazione dell’’andamento andamento stagionale dellstagionale dell’’inquinamento da elementi in tracce mediante talli lichenici. inquinamento da elementi in tracce mediante talli lichenici. Not.Soc.Lich.ItalNot.Soc.Lich.Ital., ., 13:3913:39--41(2000) ISSN.112141(2000) ISSN.1121--9165.9165.

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Nardone G., Ottonello D., 2001, Nardone G., Ottonello D., 2001, -- Monitoraggio dellMonitoraggio dell’’inquinamento atmosferico mediante linquinamento atmosferico mediante l’’uso dei uso dei licheni come bioaccumulatori. Un caso studiato: llicheni come bioaccumulatori. Un caso studiato: l’’area urbana di Sciacca. P.34 Convegno area urbana di Sciacca. P.34 Convegno annuale S.L.I Roma 26annuale S.L.I Roma 26--28 ottobre 200128 ottobre 2001

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Spezzano P., Bari A, Cataldi D.,Piervittorj R., Monforti F., ZaSpezzano P., Bari A, Cataldi D.,Piervittorj R., Monforti F., Zanini G., Bereico M., Chiavarini S. , nini G., Bereico M., Chiavarini S. , Ottonello D.Ottonello D. , , 2002 2002 –– Biomonitoraggio attivo di idrocarburi policiclici aromatici medBiomonitoraggio attivo di idrocarburi policiclici aromatici mediante liante l’’utilizzo utilizzo del lichene Pseudoevernia furfuracea del lichene Pseudoevernia furfuracea -- Not. Soc. Lich.Ital., 15: 57Not. Soc. Lich.Ital., 15: 57--58 58

Triscari M., DongarrTriscari M., Dongarràà G., Ottonello D.,Sabatino G., 1996 G., Ottonello D.,Sabatino G., 1996 –– Differenziazioni minerogenetiche rilevate Differenziazioni minerogenetiche rilevate mediante licheni bioaccumulatori. Accad. Peloritana Pericolanti mediante licheni bioaccumulatori. Accad. Peloritana Pericolanti 72(1994): 401419.72(1994): 401419. di elementi in di elementi in tracce mediante licheni come bioaccumulatori: Stato delltracce mediante licheni come bioaccumulatori: Stato dell’’arte in Sicilia. XIV Congresso SItE, Siena arte in Sicilia. XIV Congresso SItE, Siena 44––6 Ottobre 20046 Ottobre 2004

Varrica D., Sabatino G., Aiuppa A., Triscari M.., Ottonello D. &Varrica D., Sabatino G., Aiuppa A., Triscari M.., Ottonello D. & DongarrDongarràà G., 1998 Distinct G., 1998 Distinct contributions of trace elements to the atmospheric environment ocontributions of trace elements to the atmospheric environment of Mt. Etna. f Mt. Etna. –– Convegno SIMP 13 Convegno SIMP 13 ottobre ottobre ’’98 Monopoli (Bari) pp.2.98 Monopoli (Bari) pp.2.

Summary• The “Assessorato Territorio e Ambiente” of the Regional Sicilian

Government and the “Engineering and Agro Forestry Technology” (ITAF) Department, Palermo University, have been involved in a study (D.R.S. N°473) concerning the occurrence of environmental pollution by heavy metals in the "Comprensorio territoriale di Pace del Mela". For the existence of important productive sites, this area has been declared in accord with Art. 13 of D.Lgs. 334/99 “area critica ad elevata concentrazione di attivitàindustriali”. The involved local administrations (“comuni”) in the area of interest are: Condrò, Gualtieri Sicaminò, Milazzo, Pace del Mela, S.Filippo del Mela, Santa Lucia del Mela, San Pier Niceto. Naturalistic aspects and landscape relevance of the “Pace del Mela” area is supported by the existence of three Natural Reserves, twelve Sites of Community Interest (S.I.C.) and a Zone with Special Protection (Z.P.S.). Finally, the proximity of the Etna National Park should be also appropriately considered.

• The study, started on 8th June 2005, has been concluded one year later after having evaluated all the required polluting elements in selected places of the given land both during the wet and dry seasons.

• The primary target of this biomonitoring study is the knowledge of the possible environmental pollution by heavy metals in the “Comprensorio del Mela”, mainly through the use of biomonitors of “air quality”.

• Biomonitoring has been chosen as the main technique because only with this method it is possible to get a realistic answer on the environmental pollution impact and therefore to develop a correct protection plane of the territory.

• The project of biomonitoring study has been developed in a way and by adopting criteria which would allow the easy comparison of results from studies performed in future years. The sampling of the biomonitorsorganisms has been done on 58 sites appropriately distributed in order to guarantees the coverage of the 15.000 ha of the area under study.

• The grid of sampling has been conceived as a sub-grid of the national grid sampling as specified on “Manuale ANPA 2001”. This latter is a fixed 18x18 Km grid covering all the Italian territory, 78 of the above reference grid sites cover the whole Sicilian isle.

• In our study, the main network of grid sites has been appropriately sub-divided as follows:

• a grid with dimensions 1x1 Km for the sites near the industrial areas;• a grid with dimensions 3x3 Km for all the others sites, usually experiencing

a fairly lower anthropic impact (mainly showing perennial woody plants and naturalized land).

• The so structured sampling grid allows to get more detailed information on the air pollution, with the important possibility to discriminate and to identify the possible sources of pollution both punctual or diffuse sources.

• Six control sites have been selected inside natural reserves with the aim to asses background pollution values. Above control sites can be considered, in fact, “clean” areas with fairly low anthropic impact resulting in the presence of only a “natural”, if any, pollution.

• Xanthoria calcicola and Xanthoria parietina are the lichen species considered as bioaccumulators of trace heavy metal elements.

• Arsenic, mercury, chrome, zinc, lead, copper, cadmium, nickel, beryllium, aluminum, iron, boron, manganese and vanadium were therefore determined in the thalli of above selected lichens.

• Two different samplings have been performed in order to get moreinformation about the possible seasonal variability of the determined air pollution through lichens. The first sampling as been performed during the dry season (July-August) and the second immediately after the wet period (January). The results clearly evidence a relevant rain washing of lichen thalli resulting in a significant percentage diminution of the concentration of trace element monitored in the second sampling.

• GIS (Geographical Information System) technologies have been used for data managing, beginning from the data of each simple sites a general georeferencing database has been obtained which contains information of the air pollution in the studied areas.

• For the interpretation of the data, two-dimensional zone maps were drawn using the GIS program ArcView 8.3 (ESRI- Environmental Systems Research Institute, Inc.-), that with a specific extension (3D ANALYST) which transforms discrete data into a continuous distributional model.

• In order to know the environmental alteration of the studied area and to interpret the spatial distribution of each chemical element, Natural/Alteration maps and iso-concentration maps have been created.

• The results indicate the presence of different punctual and diffuse sources of heavy metals in the investigated area, all contributing to the total environmental alteration. The particular morphology of the territory influences the distribution of the heavy metals in the “Pace del Mela” area. This effect has been better evidenced by the use of a Digital Terrain Model (DTM) which has been produced and used as topographic subset for spatial analysis.

• This database has been imported in a GIS software, in order to produce a GIS Project of the air pollution in the territory of “Comprensorio del Mela”.

• The study has shown the existence of two areas otherwise interested by the fallout of heavy metals:

1. a first area where is recognizable a greater air pollution, distributed along the costal area from Milazzo to east of Industrial complex and from the coast to south until to inferior altitudes to the 500 m.

2. a second area is recognizable over the 500 m, where the concentration of the heavy metals are less.

• The transport of heavy metals to the studied territory can be attributed to a local winds, to atmospheric circulation and to the interaction of these aspects with the morphology of the territory.

• It has been proposed that elevations greater than 500 m give rise to a natural barrier to the transport of the heavy metals in the atmosphere.

• The results obtain during this study represent the potential initial step of a more long and complex study to be carried out in the following years. At present, only an “instant photo” of the environmental pollution in the area of “Pace del Mela” has been obtained.

Progetto biomonitoraggio comprensoro del mela milazzo convenzione arta universita' palermo

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