Biomonitoraggio dell'inquinamento atmosferico tramite licheni epifiti come bioindicatori e bioaccumulatori nella provincia di Rovigo

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1. INTRODUZIONE 
 
 
1.1. Monitoraggio ambientale dell’inquinamento 
 
L'inquinamento dell’aria è definito in termini di concentrazioni di sostanze 
xenobiotiche nell’ambiente (Nimis 1994). I livelli soglia delle diverse sostanze sono 
stabiliti per legge secondo differenti criteri, che variano da Paese a Paese. Normalmente, 
il criterio più utilizzato è il danno alla salute umana. La quantificazione dei livelli 
d’inquinamento si basa sulle sostanze inquinanti che in una data area superano i livelli 
soglia. La stima corretta dell’inquinamento è tutt’altro che facile per i seguenti motivi: 
a) i livelli soglia stabiliti per legge per i singoli inquinanti sono espressi in termini 
di concentrazioni reali di tali sostanze nell’ambiente: questo richiede strategie di 
monitoraggio basate sulla misura strumentale dell’inquinamento; 
b) le concentrazioni degli inquinanti nell’aria o nelle acque sono estremamente 
variabili nel tempo e nello spazio, in dipendenza di numerosi fattori quali la direzione 
dei venti, l’orografia, il tipo di fonte inquinante, ecc. Per questo motivo la corretta 
mappatura dell’inquinamento di una certa area implica uno studio condotto su base 
statistica, basato su una rete di punti di misura a densità elevata e sull’analisi di dati 
riferiti a prolungati periodi di tempo (Nimis 1991); 
c) gli elevati costi della strumentazione per il monitoraggio diretto costituiscono un 
limite al numero di misure acquisibili; per questo motivo, i dati delle reti di rilevamento 
strumentale spesso hanno uno scarso significato statistico, nonostante la precisione di 
ogni singola misura. 
Manghi (1990) riporta che sul territorio italiano sono presenti 416 punti di misura 
per l’anidride solforosa, 201 per le polveri sospese, 63 per gli ossidi di azoto, 17 per gli 
idrocarburi, 16 per il monossido di carbonio, 16 per l’ozono, 16 per il piombo e 16 per il 
fluoro. L’utilizzo delle centraline di rilevamento è indispensabile nel caso di aree 
soggette costantemente ad alti tassi di inquinamento atmosferico, mentre non può 
risolvere completamente il problema del monitoraggio dell’inquinamento per diversi 
motivi (Nimis & Castello 1990): 
a) limitazione delle misure relative allo spazio e al tempo per ovvie ragioni 
economiche; 
6 
b) difficoltà nell’utilizzo e nella sintesi dei dati raccolti; 
c) impossibilità di stimare gli effetti sinergici delle sostanze considerate. 
Per indicatore di inquinamento si intende un qualsiasi parametro che sia correlato a 
concentrazioni crescenti di un dato contaminante. Quando questa relazione può venire 
espressa tramite una funzione matematica, allora l’indicatore può essere utilizzato come 
“monitor”. L’uso di organismi viventi come indicatori può essere un importante e valido 
strumento per ottenere dati sull’inquinamento dell’aria e delle acque. Un tale approccio 
permette sia di mostrare gli effetti combinati degli inquinanti sugli esseri viventi sia di 
valutare le concentrazioni medie dei contaminanti su vaste aree. I vantaggi stanno 
soprattutto nella capacità di alcuni organismi di fungere da “integratori” di dati e nei 
bassi costi delle metodiche. 
30 
3. DATI E METODI 
 
 
3.1. Bioindicazione 
 
 
3.1.1. Raccolta dei dati 
 
Sono stati utilizzati sia dati raccolti, nell’ambito del presente studio, nel luglio del 
1999, in 15 stazioni, sia dati precedentemente raccolti per due studi effettuati 
dall’Università degli Studi di Trieste per conto della Regione Veneto, nel 1989-1990 e 
nel 1995 (Nimis et al. 1991, Morandi 1998). I dati relativi al 1989-1990 riguardano le 
stesse 15 stazioni campionate nel 1999, mentre quelli del 1995 riguardano solo 9 di 
queste stazioni. La distribuzione delle stazioni nell’area di studio è mostrata in fig. 3.1. 
Il metodo utilizzato segue la normativa proposta da Nimis (1999c), e si basa su una 
misura della biodiversità lichenica su tronchi d'albero, definita come la somma delle 
frequenze delle specie presenti entro un reticolo a dieci maglie di area costante. Queste 
misure di biodiversità dipendono dalle due principali reazioni delle comunità licheniche 
all’inquinamento da gas fitotossici, in primo luogo SO2 e NOx, (v. Nimis et al. 1990): a) 
diminuzione nel numero di specie, b) diminuzione della loro copertura/frequenza.
Stazione Località
RO-02 Giacciano Baruchella
RO-03 Trecenta
RO-05 Ceneselli
RO-06 Calto
RO-07 Castelmassa
RO-08 Castelnovo Bariano
RO-09 Bergantino
RO-10 Melara
RO-12 Lendinara
RO-15 Costa di Rovigo
RO-19 Salara
RO-20 Ficarolo
RO-23 Fiesso Umbertiano
RO-47 Guarda Veneta
VR-01 Castagnaro
RO-02
RO-03
RO-05
RO-06
RO-10
RO-47
RO-20
RO-08
RO-09
RO-12
VR-01
RO-15
RO-23
RO-19
RO-07
Fig. 3.1 - Stazioni di bioindicazione; in grassetto, le stazioni campionate nel 1995, che coincidono 
con le stazioni comuni ai tre studi (1989-’90, 1995, 1999). 
 
56 
Il primo cluster di specie è caratterizzato da Physcia adscendens e Candelaria 
concolor, accompagnate da varie specie rare nell’area di studio.  
Il secondo cluster di specie è caratterizzato da Physconia grisea e da varie specie 
mediamente abbondanti. 
Il terzo cluster di specie include le due specie in assoluto più abbondanti dell’area 
di studio, Physcia vitii e Phaeophyscia orbicularis; le altre specie del cluster, eccettuata 
Xanthoria parietina, sono rare o sporadiche. 
Il primo cluster di rilievi (10 elementi) ha una florula di 19 specie, caratterizzata da 
Physcia adscendens, Candelaria concolor, Candelariella reflexa,; i valori di BLr 
minimo, massimo e medio sono rispettivamente 15, 38 e 28,1. Questo gruppo riunisce, 
se non i rilievi con i più alti valori di BLr (anche se la media è la più alta fra i cluster), 
buona parte dei rilievi più ricchi in specie; difatti, la maggior parte delle specie rare o 
sporadiche si trova fra questi rilievi (Ramalina farinacea, Pseudevernia furfuracea, 
Evernia prunastri, Lepraria sp.). 
Fig. 4.3 – Dendrogramma delle 24 specie trovate nell’area di studio, suddivise in tre 
cluster principali. 
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s
1 2 3
65 
 
 
 
 
 
-30.00
-25.00
-20.00
-15.00
-10.00
-5.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
Fig. 4.13 – Variazione della BLs fra il 1989-1990 ed il 1995. 
-30.00
-25.00
-20.00
-15.00
-10.00
-5.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
Fig. 4.14 – Variazione della BLs fra il 1995 ed il 1999. 
67 
4.3. Bioaccumulo 
 
I risultati delle analisi spettrofotometriche dei metalli nei talli lichenici sono 
riportati in tab. 4.7 (1995) e tab. 4.8 (1999). Da queste due matrici sono state ricavate la 
tab. 4.9 e la tab. 4.10, che riportano, per ogni metallo, il massimo, il minimo e la media, 
nonché la deviazione standard e il rapporto massimo/minimo, registrati nelle stazioni, 
rispettivamente per il 1995 e il 1999. 
Le tabb. 4.11 e 4.12 riportano, rispettivamente per il 1995 e per il 1999, per ogni 
stazione, la classe di naturalità/alterazione in cui cade ogni metallo, nonché gli indici di 
naturalità, di alterazione, il carico totale di metalli e l’indice di tossicità potenziale di 
ogni stazione. 
 
Stazioni As Cd Cr Cu Fe Hg Mn Ni Pb V Zn
PD-M02 0.33 0.19 3.92 8.10 507.00 0.20 21.00 2.19 0.80 2.21 25.00
PD-M03 0.32 0.35 1.12 5.53 971.00 0.14 24.00 1.94 3.55 1.64 44.00
RO-M01 0.62 0.29 0.42 8.31 345.00 0.18 19.00 1.21 2.56 1.26 25.00
RO-M02 1.36 0.17 2.64 10.50 357.00 0.11 14.30 1.04 15.10 2.15 31.30
RO-M03 0.97 0.21 1.77 10.10 677.00 0.08 17.70 3.76 23.00 5.82 30.10
RO-M04 0.81 0.37 6.06 14.90 585.00 0.23 24.90 3.40 11.90 0.17 32.50
RO-M05 0.61 0.24 1.94 9.53 430.00 0.09 19.20 2.34 19.80 0.15 29.40
RO-M06 0.77 0.30 1.35 47.00 408.00 0.02 18.90 1.66 6.10 2.30 29.40
RO-M07 0.71 0.16 2.16 10.30 429.00 0.20 18.40 2.23 8.40 0.14 23.80
RO-M08 0.45 0.16 1.88 8.25 721.00 0.50 26.00 1.91 3.07 0.12 36.00
RO-M10 0.58 0.21 1.34 8.42 392.00 0.15 20.00 1.32 3.02 0.18 31.00
Tab. 4.7 – Concentrazioni, espresse in ppm, dei metalli nei talli lichenici 
raccolti nelle stazioni nel 1995. 
Stazioni As Cd Cr Cu Fe Hg Mn Ni Pb Se V Zn
RO-M03 0.05 0.25 6.25 10.00 1325.00 0.03 40.00 5.00 3.75 0.009 5.00 65.00
RO-M10 0.06 0.24 4.76 9.52 1000.00 0.05 38.10 3.57 1.19 0.009 3.57 66.67
RO-M51 0.13 0.38 3.75 7.50 950.00 0.04 45.00 2.50 1.25 0.009 2.50 82.50
RO-M52 0.07 0.33 2.17 8.70 608.70 0.01 30.43 1.09 1.09 0.009 1.09 50.00
RO-M53 0.04 0.31 4.17 10.42 812.50 0.05 33.33 2.08 1.04 0.009 2.08 54.17
RO-M54 0.05 0.36 3.57 9.52 738.10 0.02 33.33 2.38 3.57 0.009 2.38 57.14
RO-M55 0.08 0.25 5.00 10.00 925.00 0.06 35.00 1.25 1.25 0.009 2.50 65.00
RO-M56 0.04 0.25 2.50 10.00 625.00 0.02 35.00 2.50 1.25 0.009 3.75 62.50
VR-M51 0.07 0.45 4.55 11.36 1591.00 0.09 36.36 3.41 3.41 0.009 2.27 65.91
Tab. 4.8 – Concentrazioni, espresse in ppm, dei metalli nei talli lichenici raccolti 
nelle stazioni nel 1999. 
91 
Piombo - Presente nella crosta terrestre in misura ridotta (20 ppm), il piombo tende 
ad accumularsi negli organismi, ed è tossico per animali e piante (Caglioti 1979). Nelle 
aree urbane si raggiungono valori di punta in atmosfera pari a 71 µg/m3, mentre in aree 
non urbane la concentrazione scende a 0,0002 µg/m3 (Floccia et al. 1985). Fonte 
principale è la combustione degli additivi antidetonanti della benzina, ma notevole è 
pure l’apporto dato dalle fonderie e dalla combustione del carbone. La tossicità del 
piombo è dovuta all’affinità per i gruppi sulfidrici delle proteine: sono noti effetti 
inibitori verso alcuni enzimi, che si manifestano spesso come anemie, causa 
l’alterazione nella biosintesi del gruppo eme dell’emoglobina eritrocitaria. I danni 
maggiori sono a carico dei sistemi eritropoietico, nervoso, gastrointestinale e renale. 
Circa il 30% del piombo inalato è assorbito a livello bronchiale e circa il 10% di 
quello ingerito è assorbito dal tratto gastrointestinale. Il maggior compartimento di 
accumulo è l’osso, ove si trova il 90% del piombo corporeo e dove risiede il tessuto 
emopoietico che subisce i danni maggiori; in questa sede il piombo ha un’emivita di 
circa 20 anni. Altri compartimenti di deposito sono il sangue, dove esso si lega agli 
eritrociti, probabilmente in associazione con l’emoglobina, e i tessuti molli, dove ha 
un’emivita biologica di 20 giorni. L’eliminazione avviene prevalentemente per via 
urinaria (80%); altre vie di secrezione sono i capelli, le unghie ed il sudore. (Dall’Aglio 
1988, Lee 1972). 
-100.00
-70.00
-40.00
-10.00
10.00
40.00
70.00
100.00
Fig. 4.45 -. Carta delle variazioni percentuali di Ni nel 1999 rispetto al 1995. 
104 
 
 
 
 
 
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
Fig. 4.61 - Carta degli indici sintetici di naturalità/alterazione 1995. 
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
Fig. 4.62 - Indici sintetici di naturalità/alterazione 1999. 
105 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 4.63 – Carta del carico totale di metalli nel 1995. 
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
2.75
3.00
3.25
Fig. 4.64 – Carta del carico totale di metalli nel 1999. 
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
2.75
3.00
3.25