Determinazione di platinoidi, terre rare, ed altri elementi in traccia, nei suoli e nelle polveri stradali dell’area urbana di Viterbo, in relazione alle emissioni del traffico veicolare catalizzato

 6
particelle contenenti alcuni platinoidi (Pt, Pd, Rh), elementi impiegati 
nel dispositivo catalitico per promuovere le reazioni di trasformazione 
dei gas nocivi in forme meno dannose, che finiscono così per essere 
riversati nell’ambiente. 
L’interesse per lo studio dei platinoidi nelle aree urbane deriva 
innanzitutto dal fatto che una parte delle particelle emesse dai 
catalizzatori, circa il 34%, ha dimensione inferiore ai 10 µm, ossia 
rientra tra le cosiddette “polveri sottili”, ed ha perciò un’elevata 
mobilità ambientale e la capacità di penetrare nell’organismo umano 
attraverso la respirazione. 
 
Lo scopo della presente tesi è stato quello di effettuare un monitoraggio 
geochimico sul contenuto di platinoidi e di altri elementi legati al 
traffico automobilistico catalizzato (terre rare, bario e zirconio) nell’area 
urbana del comune di Viterbo. 
Lo studio è stato incentrato primariamente sui suoli, con l’obiettivo di 
verificare eventuali arricchimenti, per gli elementi sopra citati, rispetto 
ai valori di fondo naturali. Un’importante fonte di dati sono state anche 
le polveri stradali, dato che le particelle emesse con i gas di scarico ed 
accumulate sull’asfalto possono essere mobilitate da agenti trasportatori, 
primo tra tutti il vento, e ridepositate poi in punti più distanti. Sono state 
inoltre analizzate anche delle marmitte catalitiche, più precisamente la 
parte che viene attraversata dai gas di scappamento, in modo da stabilire 
con precisione il reale contenuto dei platinoidi presenti in tali dispositivi. 
Tutte queste analisi sono state svolte con il supporto e la strumentazione 
(ICP-MS ed ICP-OES) della sezione PROT-CHIM del centro ricerche 
ENEA-Casaccia. 
La parte finale del lavoro è stata incentrata nel verificare la possibilità 
di individuare singole particelle emesse dai catalizzatori all’interno delle 
stesse matrici ambientali precedenti, utilizzando la strumentazione 
Laser-Ablation-ICP-MS del centro ricerche ENEA-Portici. 
 7
CAPITOLO 1 
I Platinoidi 
 
 
Con il termine platinoidi, spesso indicati anche come PGM (Platinum 
Group Metals), ci si riferisce ad un gruppo costituito da sei elementi 
chimici: il platino (Pt), il palladio (Pd), l’iridio (Ir), il rodio (Rh), 
l’osmio (Os) ed il rutenio (Ru). 
Essendo metalli rari, la loro abbondanza sulla crosta va da circa 0,01 a 
0,05 ppm, ed assai preziosi, in quanto vengono impiegati in oreficeria, 
sono anche conosciuti con il nome di “metalli nobili”. La limitata 
abbondanza nella litosfera è legata al loro prevalente carattere siderofilo 
che, unitamente all’elevata densità, favorisce l’allontanamento dai fusi 
residuali durante il processo di differenziazione magmatica; infatti, nei 
meteoriti a base di ferro-nichel il Pt è presente in quantità 500-5000 
volte superiori a quelle della crosta e ciò fa quindi presupporre che il Pt 
sia relativamente abbondante nel nucleo terrestre. 
L’aggettivo “raro” potrebbe sembrare però quasi una contraddizione, 
dato che, nonostante la loro innegabile scarsità, questi elementi si 
trovano ormai in numerosi oggetti d’uso quotidiano tra cui: 
 ξ  Le marmitte catalitiche dei veicoli a motore, che adoperano 
platinoidi per eliminare le sostanze inquinanti dai gas di scarico. 
 ξ  I prodotti di oreficeria, spesso fabbricati con platino ad un grado 
di purezza superiore all’85%. La terna palladio-rutenio-iridio è 
usata, sempre in gioielleria, in lega con rame e cobalto per 
migliorare la lavorabilità e la bellezza degli ornamenti. 
 ξ  Gli hard disk dei personal computer, dove vengono aggiunti 
platino e rutenio per aumentarne la capacità di memorizzazione. 
 ξ  Gli schermi LCD dei telefoni cellulari. 
 
 8
Oltre che negli oggetti di consumo rintracciamo la presenza di platinoidi 
anche in strumenti altamente professionali, come utensili o dispositivi 
chirurgici (vale la pena ricordare i pacemaker costruiti con platino ed 
iridio). Ci sono poi anche specifici settori industriali che sfruttano 
processi produttivi basati sul platino, ad esempio la fabbricazione di 
vetri speciali oppure la preparazione dell’acido nitrico (HNO
3
). 
Quanto sopra esposto evidenzia quale sia, al giorno d’oggi, l’importanza 
economica di questo gruppo di elementi. 
 
1.1 I platinoidi negli ecosistemi: emissione antropica e 
circolazione nella biosfera 
 
Lo sviluppo delle aree urbane ha portato, nel corso degli ultimi decenni, 
ad un drastico mutamento del concetto di contaminazione ambientale. In 
passato si considerava come inquinamento sostanzialmente l’immissione 
nell’ambiente di rifiuti industriali o di composti sintetici, mentre oggi 
sono soprattutto alcune sostanze naturali prodotte nelle zone civiche, 
rilasciate negli ecosistemi in modo smisurato ed in sovrabbondanza 
rispetto al volume originario, a rappresentare dei contaminanti. 
L’anidride carbonica (CO
2
) è ad esempio uno dei gas fondamentali 
dell’aria, insieme all’azoto ed all’ossigeno molecolari (N
2
 e O
2
), ma è al 
tempo stesso anche uno degli inquinanti più diffusi ed insidiosi: il vasto 
surplus di CO
2
 immesso nell’atmosfera a seguito dei processi di 
combustione tende ad accentuare fortemente il fenomeno del tutto 
naturale dell’effetto serra, aggravando così il problema del 
riscaldamento globale. Allo stesso modo anche i vari metalli possono 
figurare nelle liste degli inquinanti, sempre quando la loro distribuzione 
non coincide più con quella nativa, ed è proprio ciò che sta accadendo 
con alcuni platinoidi. Questi elementi chimici sono solitamente 
scarseggianti nella biosfera, lo spazio aereo, terrestre ed acquatico 
 9
occupato dai viventi, ma da qualche tempo la loro concentrazione sulla 
superficie terrestre è drasticamente aumentata per opera dell’uomo. 
 
Fra tutti gli ambiti d’applicazione in precedenza citati, quello 
primariamente responsabile dell’odierna contaminazione ambientale da 
PGM è rappresentato dai catalizzatori automobilistici, che, sebbene 
introdotti nelle vetture per ridurre le emissioni inquinanti dei gas di 
scarico, dagli anni ‘70 hanno portato ad un incremento graduale ma 
costante di metalli nobili negli ecosistemi. Il rilascio nell’ambiente è 
causato in primo luogo dal lento deterioramento termico e meccanico del 
dispositivo catalitico, prodotto dalle elevate temperature dei gas di 
scappamento e dalle vibrazioni, cui vanno aggiunti gli eventuali “veleni”, 
contenuti nel carburante o nei lubrificanti, che possono alterarne la 
struttura chimica
1
. Inoltre, il traffico automobilistico è una fonte 
d’inquinamento di tipo mobile, distribuita sia in modo lineare 
(autostrade ed assi viari di grande comunicazione) che areale (i centri 
urbani), capace pertanto di investire zone diverse a breve distanza di 
tempo. 
Sorgenti di contaminazione sono anche i catalizzatori industriali, come 
quelli adoperati per l’ossidazione dell’ammoniaca nel processo di 
fabbricazione dell’acido nitrico. Rilasciano maggiori quantità di 
platinoidi, ma, trattandosi di fonti fisse (cioè il rilascio del contaminante 
avviene solo in specifici spazi localizzati), il controllo delle emissioni 
risulta più agevole rispetto a quelle legate alla circolazione 
automobilistica. E’ invece del tutto irrilevante la contaminazione dovuta 
alle attività minerarie in quanto, per il grande valore economico di questi 
metalli, durante le fasi di estrazione e raffinazione vengono presi tutti 
gli accorgimenti necessari al fine di minimizzare le perdite. 
 
                                                 
1
 Esempi di “veleni” sono i composti solforati presenti nel diesel e nella benzina, il 
piombo (quando non si utilizza benzina verde con le marmitte catalitiche), lo zinco 
dialchil-ditiofosfato (ZDDP) contenuto nei lubrificanti o nei carburanti per ridurre 
la corrosione e l’attrito. 
 10
 
1.1.1 Modalità di rilascio dei platinoidi nell’ambiente 
La maggior parte dei metalli nobili rilasciati con i gas di scarico delle 
automobili (platino, palladio e rodio) è emessa sotto forma di particolato, 
costituito da minuscole particelle di varia grandezza tra le quali 
prevalgono quelle di dimensione superiore ai 10 µm (Artelt et al., 1999; 
Moldovan et al., 2002). Varie ricerche indicano che oltre il 95% del 
platino messo in circolazione dai fumi di scarico è nella forma di 
particolato, mentre per palladio e rodio le percentuali sono 
rispettivamente dell’85% e 90% (König et al., 1992; Moldovan et al., 
1999, 2002). Nel particolato i platinoidi sono presenti come 
nanoparticelle attaccate a frammenti più grandi di allumina (il materiale 
che, come verrà spiegato più avanti, forma il supporto su cui sono 
ospitati gli elementi nobili) e si ritiene che siano quasi completamente 
allo stato metallico (circa il 99%) e, per una piccola parte, allo stato 
ossidato (nel caso del platino nella forma di Pt
4+
, come PtO
2
) (Schlögl 
et al., 1987). 
Il particolato è reputato biologicamente inerte, ma i gas di scarico 
contengono anche modesti quantitativi di platinoidi in forma solubile 
teoricamente biodisponibili. Molti dati in letteratura indicano che la 
percentuale solubile di platino è circa l’1% del totale rilasciato, mentre 
altre misurazioni forniscono valori maggiori e sostengono inoltre che 
l’ammontare della frazione solubile aumenta con il passare del tempo. 
Difatti, Moldovan et al. (2002) hanno trovato che sul totale del platino 
emesso quello solubile è meno del 10%, mentre per il palladio ed il rodio 
la percentuale può salire, in particolare nei catalizzatori con 30000-
80000 Km di percorrenza, fino allo stesso ordine di grandezza del 
particolato. La solubilità del platino dipende principalmente dalla 
dimensione delle particelle e dall’interazione con gli agenti leganti che 
favoriscono la formazione di complessi: test compiuti su particelle con 
caratteri simili a quelle emesse dalle marmitte catalitiche hanno mostrato 
 11
che la solubilità cresce con la diminuzione del diametro (Nachtigall et 
al., 1996) e che risulta sensibilmente maggiore in soluzioni di NaCl o 
KCN piuttosto che in acqua distillata (Nachtigall et al., 1996 ; Artelt et 
al., 1999). 
Esistono opinioni e dati diversi, a volte anche discordanti, circa 
l’ammontare di platinoidi rilasciati dalle automobili, ma il mondo 
scientifico si trova d'accordo sul fatto che il tasso d’emissione sia legato 
alla temperatura dei fumi di scappamento, alla velocità del veicolo e al 
modello di catalizzatore. Da un punto di vista cronologico uno dei primi 
studi sulla contaminazione da metalli nobili fu eseguito dalla General 
Motors (Hill & Mayers, 1977) su catalizzatori modello “Pellet-Type”, 
anche noti come “Two-Way”, che riscontrò un tasso d’emissione di 
platino compreso tra 0,8 e 1,2  Πg/Km in condizioni di velocità moderata 
(48 Km/h) e di 1,9  Πg/Km a velocità elevata (96 Km/h); inoltre, il 
diametro delle particelle emesse fu superiore a 125  Πm nell’80% dei casi. 
Occorre tuttavia precisare che questi dati furono ottenuti con un numero 
limitato di misure, talvolta singole, quindi devono considerarsi 
solamente indicativi. In ogni caso, dispositivi di quel tipo non sono mai 
stati montati su autovetture europee, mentre negli USA non sono più in 
uso ormai da parecchio tempo. I catalizzatori di nuova generazione, i 
“Monolith-Type” o “Three-Way”, hanno mostrato tassi d’emissione 
apprezzabilmente ridotti rispetto a quelli tipici dei vecchi modelli, con 
valori tra 2 e 39 ng/Km in funzione della velocità e con un diametro 
medio delle particelle variabile da 4 a 9 Πm (König et al., 1992). 
Di studi sui tassi d’emissione n’esistono molti altri, alcuni estremamente 
recenti, che indipendentemente delle diverse cifre riportate in ognuno di 
essi concordano nel definire una tendenza alla diminuzione del rilascio 
di platinoidi con il progredire dell’età del catalizzatore. Per completare 
quest’argomento si ritiene utile riportare una raccolta di dati 
bibliografici (Tabella 1.1) sui tassi d’emissione di vari catalizzatori, 
vecchi e recenti, per motori benzina e diesel. 
 
 12
Tabella 1.1 Emissione di platinoidi dai gas di scarico (Ravindra et al., 2004) 
Tipo di Catalizzatore Condizioni Operative Emissioni Autore 
48 Km/h Pt: 1,2 µg/Km 
Pellet Type 
96 Km/h Pt: 1,9 µg/Km 
Hill e Mayer, 1977 
Monolith Type Giri motore al minimo 
Pt: 67 ng/m
3
 
Rosner e Hertel, 1986 
60 Km/h 
Pt: 3,3±1,6 ng/m
3
 
100 Km/h 
Pt: 11,9±5,8 ng/m
3
 
Monolith Type 
140 Km/h 
Pt: 39,0±16,6 ng/m
3
 
König et al., 1992 
Monolith Type 
(Pt-Rh) 
140 Km/h 
Pt: 120 ng/m
3 
Rh: 20 ng/m
3 
Pd: 0,3 ng/m
3 
Ir: 0,02 ng/m
3
 
Lüdke et al., 1996 
80 Km/h (nuovo) Pt: 12 ng/Km 
80 Km/h (vecchio) Pt: 9 ng/Km 
130 Km/h (nuovo) Pt: 90 ng/Km 
Monolith Type 
130 Km/h (vecchio) Pt: 18 ng/Km 
Artlet et al., 1999 
Benzina (nuovo) 
Pt: 100 ng/Km 
Pd: 250 ng/Km 
Rh: 50 ng/Km 
Diesel (nuovo) Pt: 400-800 ng/Km 
Benzina (30000 Km) 
Pt: 6-8 ng/Km 
Pd: 12-16 ng/Km 
Rh: 3-12 ng/Km 
Monolith Type 
Diesel (30000 Km) Pt: 108-150 ng/Km 
Palacios et al., 2000 
Vel. Costante 80 Km/h 
Pt: 6,3-7,5 ng/Km 
Pd: 1,2-1,9 ng/Km 
Rh: 0,6-1,2 ng/Km 
Catalizzatore Pt/Pd/Rh, 
Pd/Rh 
(18000 Km) 
Condizioni di guida reali 
Pt: 11-58 ng/Km 
Pd: 2-24 ng/Km 
Rh: 1,5-7 ng/Km 
Benzina 
Pt: 27-313 ng/Km 
Pd: 6-108 ng/Km 
Rh: 8-60 ng/Km 
Catalizzatore Pt/Pd/Rh, 
Pd/Rh 
(Nuovo) 
Diesel Pt: 47-170 ng/Km 
Moldovan et al., 1999 
Benzina 
Pd: 2,59-9,38 µg/L 
 Monolith Type 
(Pd/Rh) 
Diesel 
Pd: 11,25 µg/L 
 
García et al., 2001 
Benzina 
Pt: 10,2 ng/Km 
Pd: 14,2 ng/Km 
Rh: 2,6 ng/Km 
Monolith Type 
Diesel 
Pt: 223 ng/Km 
Pd: 75,8 ng/Km 
Rh: 33,7 ng/Km 
Rauch et al., 2002 
Benzina 
Pt: 10,2 ng/Km 
Pd: 14,2 ng/Km 
Rh: 2,6 ng/Km 
Monolith Type 
Diesel 
Pt: 223 ng/Km 
Pd: 75,8 ng/Km 
Rh: 33,7 ng/Km 
Rauch et al., 2002 
 13
 
La tabella dimostra, come già accennato in precedenza, che non esiste un 
accordo nel modo di definire e calcolare i tassi d’emissione. La 
divergenza emerge in modo ancora più marcato quando si confrontano i 
dati d’emissione ottenuti da misure dirette sui gas di scarico con quelli 
ottenuti per determinazione indiretta, tramite l’ausilio di modelli 
matematici, da campioni ambientali. Ad esempio, basandosi sulle 
concentrazioni rinvenute in suoli, acque e sedimenti, Zereini et al. 
(1997) stimarono un tasso medio generale d’emissione pari a 270 ng/Km; 
allo stesso modo Helmers et al. (1994) calcolarono un range d’emissione 
addirittura di 2-10 µg/Km. Una possibile spiegazione si potrebbe 
ricercare in fonti d’inquinamento da PGM aggiuntive ai catalizzatori, ad 
esempio materiali da costruzione, fertilizzanti, pneumatici, derivati del 
petrolio, reflui ospedalieri, ma nessuna di loro sarebbe in grado di 
produrre una contaminazione comparabile al traffico automobilistico: Alt 
et al. (1997) hanno a tal proposito valutato in un intervallo di 0,02-0,5 
ng/Km l’emissione di platino imputabile alla benzina, Alt & 
Messerschmidt hanno invece stimato in 0,02-0,1 ng/Km l’emissione del 
metallo nobile causata dal consumo dei pneumatici, mentre Helmers 
(1997) ha calcolato in 0,02-0,1 ng/Km il platino rilasciato dall’usura dei 
freni. Un’ipotesi più logica consisterebbe, invece, in un maggiore 
rilascio di platinoidi nelle reali condizioni di guida, visto che anche i 
dati di Moldovan et al (1999) mostrano una più alta emissione in 
situazioni di guida effettiva (Tab.1.1), ma nemmeno questo riuscirebbe a 
spiegare gli elevati valori dichiari da Helmers (1994). I dati ottenuti per 
determinazione indiretta tendono quindi a sovrastimare i reali tassi 
d’emissione, perché i platinoidi contenuti nei campioni ambientali 
dipendono anche da fattori incontrollabili come i fenomeni meteorologici, 
le condizioni del traffico, la variabilità di composizione dei catalizzatori, 
ecc. 
 
 
 14
1.1.2 Trasporto, smistamento e trasformazione nei comparti 
ambientali 
I platinoidi emessi dagli autoveicoli vanno dapprima a disperdersi 
nell’atmosfera. Numerose osservazioni, effettuate in diverse città 
europee, hanno indicato che nel corso degli ultimi anni si è avuta una 
continua crescita dei livelli di metalli nobili nell’aria. Infatti, prima 
dell’introduzione dei catalizzatori, le concentrazioni di platino e palladio 
nel comparto aereo d’Europa e U.S.A. erano al di sotto dei limiti di 
rilevabilità (0,05-1 pg/m
3
) della strumentazione analitica disponibile in 
quel periodo (Johnson et al., 1975; König et al., 1992). Gli studi 
successivi hanno invece mostrato un rapido incremento di questi valori. 
Ad esempio, misurazioni di Zereini et al. (2001a) svolte in Germania 
nell’arco di dieci anni, dal 1988 al 1998, hanno ricavato un aumento di 
platino e rodio rispettivamente fino a 46 e a 27 volte. 
A causa della loro massa, le particelle rilasciate con la frazione più 
grande del particolato automobilistico (>10µm) non rimangono a lungo 
in sospensione nell’aria e finiscono per depositarsi prevalentemente ai 
margini delle strade o nelle loro vicinanze. Preferenziali recapiti sono 
allora i bordi delle carreggiate oppure i suoli strettamente circostanti, ma 
il trasporto può essere protratto da fattori, quali vento, acqua, organismi 
viventi, in grado di favorire la dispersione su distanze maggiori. La 
diffusione ambientale di un contaminate dipende infatti anche 
dall’intervento di agenti meteorologici, biologici, morfologici, capaci di 
innescare una complessa traslocazione che può arrivare a coprire estesi 
tratti e può far passare i metalli nobili anche lungo le catene alimentari. 
Un fattore molto importante è il vento, al quale si deve la maggior 
parte dell’influenza sulla distribuzione areale. Questa modalità di 
dispersione è stata ben studiata da Hodge e Stallard (1986), in 
corrispondenza di una strada di San Diego (California, USA) ad elevato 
traffico (media di 154.000 veicoli al giorno): le analisi di polveri 
prelevate a distanze crescenti dal ciglio della carreggiata evidenziarono 
una concentrazione massima di platino proprio sul bordo della strada 
 15
(680 µg/Kg), mentre allontanandosi dal tracciato stradale si assisteva ad 
un progressivo decremento (fino a 100 µg/Kg ad una distanza di 34 m). 
Analoghi risultati, comprovanti la netta diminuzione di platinoidi con la 
distanza dalla strada, sono stati trovati da Heinrich et al. (1996). 
Eventuali barriere, artificiali o naturali, possono tuttavia ostacolare il 
trasporto aereo delle polveri; sbarramenti naturali sono ad esempio 
boschi e foreste, capaci di ridurre la propagazione dei metalli nobili 
dalle zone attigue al tracciato stradale. 
 Lo scorrimento superficiale delle acque meteoriche, il runoff, può 
trasportare le particelle dai bordi delle strade fino ai campi coltivati, ai 
fiumi, ai laghi ed agli oceani. In letteratura scientifica esistono alcuni 
studi che mostrano come la traslocazione compiuta dal deflusso delle 
acque superficiali possa favorire l’arricchimento in platinoidi dei 
sedimenti lacustri o fluviali (Dissanayake et al., 1984; Hodge e Stallard, 
1986) ma anche dei sedimenti marini e delle acque in generale (Hodge et 
al., 1985; Hodge et al., 1986). Wei e Morrison (1994) hanno stimato in 
un intervallo compreso tra 0,1 e 0,7 ng/L la concentrazione del platino 
nelle acque di runoff delle autostrade, mentre altri studi hanno riportato 
valori fino a 1 µg/L (Helmers et al., 1994; Laschka et al., 1996). 
 La rete trofica può causare il trasferimento di metalli pesanti 
attraverso le catene alimentari e provocare infine il bioaccumulo e la 
biomagnificazione negli organismi posti al loro culmine (uomo 
compreso). Le piante, collocate alla base delle catene alimentari in 
quanto “produttori primari di biomassa”, possono assorbire piccole dosi 
di metalli nobili attraverso l’apparato radicale, il fusto e le foglie (le 
parti direttamente esposte al suolo o all’aria contaminati). 
L’assorbimento di platino da parte di alcune varietà vegetali, con 
particolare riguardo verso quelle usate nell’alimentazione umana, è stato 
ottenuto confrontando la crescita di esemplari coltivati su suoli naturali 
e su suoli appositamente contaminati con polveri di tunnel (Lustig et al., 
1997); le piante cresciute sul terreno non trattato assorbivano meno 
dell’1% del platino naturalmente presente nel suolo (0,15±0,11 ng/g), 
 16
mentre quelle sviluppate sul terreno contaminato ne assorbivano dosi 
leggermente maggiori. Risultati affini sono stati ottenuti da Zereini et al. 
(1997) per mezzo di un esperimento molto simile al precedente, in cui il 
suolo era stato arricchito con polveri ricavate dalla macinazione di 
catalizzatori. Schäfer et al. (1998) si sono soffermati invece sullo studio 
dei coefficienti di trasferimento dei principali metalli nobili dal suolo 
alle piante, concludendo che platino, palladio e rodio sono da 
scarsamente a moderatamente mobili e che non vengono assorbiti nella 
stessa misura ma secondo il seguente ordine Pd !Pt τRh. 
Il trasferimento dei platinoidi dal regno vegetale a quello animale è 
attuato dagli erbivori, o “consumatori primari”, mentre attraverso i 
carnivori si apre la strada all’eventuale trasferimento fino all’ultimo 
anello della catena alimentare. 
 Le modificazioni chimiche mediate dalle componenti del suolo e 
dalle soluzioni in esso circolanti possono indurre ossidazione o 
complessazione. Da questo punto di vista ci sono prove sull’ossidazione 
del platino esercitata dalla frazione umica (Lustig et al., 1996) e sulla 
formazione di complessi solubili (Fuchs & Rose, 1974; Nachtigall et al., 
1996). Anche per il palladio c’è la possibilità d’interazione chimica con 
la sostanza umica (Ek et al., 2004). 
 La biomodificazione può trasformare i platinoidi in nuove forme 
chimiche biodisponibili. Alcuni autori ritengono che vi sia la possibilità 
di biometilazione del platino e del palladio, che potrebbe creare i 
presupposti per una circolazione biogeochimica simile a quella del 
mercurio; il rischio di tossicità in questo caso sarebbe molto elevato, 
vista la liposolubilità dei composti organometallici metilati. Per il 
momento tale ipotesi è alimentata soltanto dai risultati di alcuni 
esperimenti di laboratorio, che hanno evidenziato come taluni complessi 
solubili del platino(IV) possano essere metilati, in presenza anche di 
platino(II), dalla metilcobalamina batterica (Taylor, 1976; Wood et al., 
1978; Fanchiang et al., 1979; Taylor et al., 1979; Fanchiang, 1985); 
queste informazioni sono state ricavate però da test in vitro ed in 
 17
condizioni abiotiche (cioè in completa assenza di forme di vita), quindi 
non ci sono certezze sul fatto che i microrganismi nell’ambiente riescano 
a fare altrettanto. Le specie chimiche su cui è stata constatata la 
metilazione non sono comunque le particelle emesse dalle marmitte 
catalitiche, ma alcuni sali solubili contenenti platinoidi, perciò prima di 
una loro eventuale biomodificazione sarebbe necessaria una preliminare 
fase di complessazione con i leganti presenti nel suolo. 
La biometilazione potrebbe favorire anche l’assorbimento di platino in 
specifiche varietà vegetali, poiché, pur non essendoci riscontri definitivi, 
si suppone che i batteri associati alle radici delle leguminose possano 
metilare i platinoidi facilitandone così l’assorbimento dal terreno. 
 
Gli agenti di trasporto di solito non agiscono singolarmente, ma possono 
interagire ed operare in successione attuando una sorta di “catena di 
trasporto degli inquinanti”. Di conseguenza, si potrebbe ipotizzare che 
delle polveri stradali ricche in platinoidi siano prima trasportate dal 
vento ad una certa distanza dalla posizione iniziale, poi portate via per 
un ulteriore tratto da una nuova corrente d’aria, quindi, una volta 
depositate, trasportate  attraverso le acque meteoriche e così via; in 
questo modo il contaminante può riuscire a raggiungere anche zone non 
antropizzate, dando il via ad un fenomeno di inquinamento diffuso su 
scala globale. La conferma dell’efficienza dei fattori di trasporto è stata 
appurata sperimentalmente, tanto che alcune recenti indagini hanno 
evidenziato l’arricchimento in PGM addirittura in un luogo remoto come 
la Groenlandia, dove il confronto tra campioni di ghiaccio risalenti a 
7000 anni fa e campioni di neve raccolti nella metà degli anni ‘90 ha 
segnalato che i livelli di tali metalli sono aumentati fino a 120 volte 
(Barbante et al., 2001). 
 
 
 
 18
1.2 Risorse Minerarie 
 
I depositi naturali di metalli nobili possono essere riuniti in tre gruppi 
(Fig. 1.1), a loro volta suddivisi in più tipologie (Xiao et al., 2004): 
 ξ  Depositi con predominanza di platinoidi 
Sono siti minerari ad elevato contenuto di elementi nobili e 
sfruttati  primariamente proprio per i platinoidi. In questa 
categoria sono inclusi i “depositi di tipo Merensky” (in generale si 
tratta di stratificazioni disseminate di solfuri), i “depositi di tipo 
Cromite” (associazione tra platinoidi e Cromite), i “Placer” 
(depositi alluvionali ed eluviali originati dalla degradazione 
meteorica di rocce ultramafiche) ed i “filoni di Dunite” (in cui 
circa il 50% dei platinoidi sono presenti sottoforma di leghe Pt-Fe 
e circa il 30% come Sperrylite e Geversite). 
 ξ  Depositi con predominanza di Ni-Cu. 
Si tratta di giacimenti contraddistinti da minerali con alto 
contenuto di nichel e rame, i principali obiettivi delle estrazioni, 
dove i platinoidi vengono invece ricavati come sottoprodotto della 
lavorazione. In questi depositi, ulteriormente ripartiti in quattro 
classi secondo la loro caratterizzazione petrotettonica, i metalli 
nobili si trovano allo stato discreto o in soluzione solida con 
solfuri metallici. 
 ξ  Depositi compositi. 
Siti minerari in cui i metalli nobili non sono ricavati né come 
prodotto primario né come prodotto secondario, perché il loro 
contenuto è talmente basso da rendere economicamente 
svantaggiose le attività di recupero.