Distribuzione dello Zinco in un'area critica del Basso Volturno e sue relazioni con l'orizzontazione di pedotipi rappresentativi

Riassunto 
L’ambiente è stato sempre oggetto di studio in quanto riveste un ruolo di 
importanza vitale per l’umanità. 
Nel presente lavoro l’interesse è rivolto ad un suo comparto molto complesso: il 
suolo. 
Uno dei fattori della degradazione del suolo è rappresentato dalla 
contaminazione da elementi potenzialmente tossici (PTE); molti di tali elementi 
sono essenziali per il corretto metabolismo e la normale attività degli organismi, 
siano essi vegetali o animali, purché contenuti nei limiti delle esigue 
concentrazioni fisiologiche. Tutti risultano essere tossici o letali se invece presenti 
in concentrazioni superiori a quelle fisiologiche, anche se per fattori di poche 
unità. 
Il presente lavoro di Tesi si inserisce in un ampio studio finalizzato alla 
valutazione della qualità del territorio della provincia di Caserta. 
L’obbiettivo è stato quello di verificare la distribuzione dello Zinco in profili di 
pedotipi rappresentativi della Piana del Basso Volturno in particolare l’areale 
compreso tra l’ Agnena e i Regi Lagni in cui ricadono i comuni di Casal di 
Principe, Grazzanise, Castelvolturno, Santa Maria La Fossa, Cancello ed Arnone. 
Il comprensorio in oggetto è peraltro caratterizzato da frequenti esondazioni. 
Tale areale è stato scelto per l’elevato valore agronomico attuale e potenziale, 
di rilevante interesse naturalistico-ambientale, in quanto sottoposto ad una 
agricoltura intensiva ed utilizzato anche per l’allevamento zootecnico in 
particolare bufalino. Quest’ultimo ha una grande importanza in quanto 
rappresenta la storia e l’evoluzione del territorio; infatti esso è stato sempre 
presente in tale areale, in anni passati per il sostentamento delle famiglie, in 
seguito negli anni, ha raggiunto un ruolo fondamentale per l’economia della 
Regione Campania. 
Contrariamente questo territorio è fortemente soggetto a impatti sia naturali che 
antropici, infatti in Campania sono stati censiti non meno di 1000 loci 
potenzialmente contaminati (Apat, 2003). La maggior parte di essi (circa 600) 
ricade nel sito d’interesse nazionale “Litorale Domizio–Flegreo e Agro Aversano” 
(L.426/1999), costituito da 61 comuni, di cui 48 in Provincia di Caserta. 
L’elemento potenzialmente tossico in esame, è stato scelto in quanto 
strettamente connesso con le attività antropiche. 
Si è fatto riferimento al D.L. 152/2006, al fine di accertare eventuali condizioni 
di contaminazione da parte dell’ elemento considerato. In particolare, il D.L. fissa 
a 150 mg/kg le concentrazioni massime ammissibili di Zinco per i siti destinati a 
verde pubblico, privato e residenziale. 
Nei campioni esaminati, sono stati accertati i seguenti valori di Zinco: 
il valore minimo è di 1.9 mg/kg, il massimo è di 205 mg/kg ed il valore medio è di 
67.9 mg/kg. Dunque, nell’area intragolenale considerata, si accerta un solo valore 
che indica condizioni attuali o potenziali di contaminazione. 
In relazione alle proprietà dei suoli, si è accertato che lo Zinco appare essere 
correlato sia al limo che alla sostanza organica (S.O.). 
Il confronto dei box plots mette in evidenzia che non esistono differenze 
significative tra i contenuti di Zinco nel topsoil e nel subsoil, solo un valore fuori 
norma corrispondente a 205 mg/kg ( Profilo di Santa Maria La Fossa); per altro, la 
regressione tra i contenuti di Zn nel topsoil e nel subsoil mostra un andamento 
piuttosto lineare, con indice di correlazione r = 0.63289. In altri termini, 
nell’ambito dei differenti campioni analizzati, si può affermare che lo Zinco si 
distribuisce piuttosto uniformemente in funzione alla profondità. 
Si può quindi concludere che, in relazione allo Zinco, i suoli dell’area 
intragolenale in cui sono state ritrovate molte discariche abusive e ricadente in una 
delle aree più critiche della provincia di Caserta, e della Campania in generale, 
soggette a numerose esondazioni, che potrebbero causare l’apporto di materiale 
contaminante, non solo non presentano caratteri negativi, ma non risultano di fatto 
contaminati. Per tanto, lo zinco è un elemento essenziale nell'ambiente. 
Sono possibili sia la carenza che l'eccesso di questo metallo. Per questo motivo è 
importante che i criteri regolamentatori per lo zinco, posti per proteggere dalla 
tossicità, non vengano stabiliti ad un livello così basso da spingere i livelli di 
zinco nell'area della carenza. ( conclusione della pubblicazione “ZINC” – IPCS 
WHO 2002) 
E’ necessario in tal senso sensibilizzare le Autorità, le Amministrazioni, le 
fonti di informazione, affinchè l’immagine di negatività che tutt’oggi continua a 
caratterizzare la provincia di Caserta venga seriamente rivista e rivalutata nei 
confronti di una situazione, che se pur critica, non presenta alcun carattere 
negativo. 
1. INTRODUZIONE 
1.1. La risorsa suolo 
Il suolo è una delle risorse più vulnerabili su cui l’uomo sta avendo un forte 
impatto e per questo deve essere salvaguardato per assicurare un adeguato 
sviluppo sostenibile. 
E’ un elemento essenziale degli ecosistemi, una sua qualsiasi alterazione può 
ripercuotersi non solo sulla sua capacità produttiva, ma anche sulla qualità 
dell’acqua e dei prodotti agricoli. Quindi la sua produttività è fondamentale per la 
sopravvivenza dell’uomo ( Kabata Pendias and Pendias, 1992 ). 
Il suolo esplica varie funzioni (Bullok and Gregory, 1991 ) che si risolvono in 
beni e servizi ( Boardman et al., 1996 ); da semplice supporto fisico per la 
costruzione di infrastrutture, impianti industriali e insediamenti umani, a deposito 
e fonte di materie prime come argilla, sabbia, ghiaia, torba e minerali 
E’ un fattore determinante per la stabilità dei versanti, per il riciclo degli elementi 
e per il riciclo dell’acqua. 
E’ un mezzo di crescita e sviluppo della flora e fauna degli habitat naturali, 
nonché di essenze di interesse chimico-forestale e farmacologico. 
Ha capacità di assimilazione di contaminanti e inquinanti; gli effetti della 
contaminazione e del degrado sono però rapidi e massivi e tendono ad 
accumularsi nelle componenti biotiche e abiotiche. 
Dal punto di vista ambientale, il suolo è una risorsa primaria ( da cui dipendono 
le altre risorse ), insostituibile, non rinnovabile, suscettibile di degradazione, 
difficile da recuperare ( Buondonno et al., 1996 ). 
Per il termine di “degradazione” esistono varie definizioni, tra cui è opportuno 
citare: è la riduzione della produttività del suolo e della capacità di fornire una 
produzione vegetale quantitativamente e qualitativamente vantaggiosa dal punto 
di vista economico ( Buondonno et al., 1998 ). 
Il suolo è un complesso in continua evoluzione e sotto alcuni aspetti ancora poco 
conosciuto, che può essere soggetto a gravi processi degradativi, derivanti da 
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scorrette pratiche agricole, dalla concentrazione in aree localizzate della 
popolazione e delle attività economiche, con aumento delle potenziali fonti di 
contaminazione, dai cambiamenti climatici e dalle variazioni di uso del suolo 
stesso, che ne limitano o inibiscono totalmente la funzionalità e che spesso 
vengono evidenziati solo quando sono irreversibili o in uno stato talmente 
avanzato da renderne estremamente oneroso e, spesso, economicamente poco 
proponibile il ripristino ( ISPRA, 2006 ). 
Questo spiega la crescente attenzione che viene dedicata al suolo a livello 
europeo, nel 6° Programma di Azione Ambientale, nella Politica Agricola 
Comune (con l’obbligo di mantenere i terreni agricoli in buone condizioni 
agronomiche e ambientali) e, soprattutto, nella Strategia tematica per la protezione 
del suolo (COM (2002) 267; COM (2006) 231) e nella proposta di Direttiva che 
istituisce un quadro per la protezione del suolo (COM (2006) 232). 
Tali documenti individuano le principali minacce che rischiano di compromettere 
irrimediabilmente le funzioni del suolo (erosione, contaminazione locale e diffusa, 
impermeabilizzazione, compattazione, perdita di sostanza organica, diminuzione 
della biodiversità, frane, salinizzazione ed infine le desertificazione intesa come 
ultima forma di degrado) ed evidenziano le carenze conoscitive che ancora 
permangono per questa matrice ambientale, sollecitando anche un’azione dei 
singoli Stati nella sensibilizzazione della popolazione sul degrado di questa risorsa 
non rinnovabile ( ISPRA, 2006 ). 
L’erosione è il processo naturale geomorfologico di trasporto e sedimentazione 
di particelle dal suolo causato dall’acqua o dal vento. Comporta la perdita 
dell’orizzonte superficiale, più ricco in sostanza organica, e via via di quelli più 
profondi fino alla perdita totale del suolo. Il fenomeno è influenzato dall’erosività 
delle piogge, dall’erodibilità del suolo, che oltre ad un certo livello diventano 
irreversibili ( Vacca, 2002 ). 
La compattazione costituisce un grave processo di degradazione che provoca, da 
una parte, una perdita della fertilità dei suoli e dall’altra, un notevole aumento 
superficiale in quanto l’acqua non è in grado di infiltrarsi nel suolo; 
conseguentemente anche il rischio di erosione idrica aumenta. La compattazione 
riduce lo spazio a disposizione delle radici limitando in tal modo l’assorbimento 
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di acqua e di elementi nutritivi da parte delle piante, determinando così una 
diminuzione delle rese produttive. La perdita della stabilità della struttura, dovuta 
al collasso delle pareti dei pori, si traduce in una diminuzione della capacità di 
infiltrazione: ciò determina che l’acqua satura il suolo più facilmente ed anche la 
temperatura del suolo diminuisce. Queste condizioni rallentano l’attività dei 
microrganismi del terreno e, conseguentemente, la decomposizione della sostanza 
organica ed il rilascio dei nutrienti ( ARPA, 2001) . 
La CEE-COM 179-2002, identifica la contaminazione del suolo come uno dei 
principali fattori di degrado del suolo. 
Nelle prossime pagine verrà analizzato il principale fenomeno della 
degradazione del suolo, ovvero la contaminazione da elementi potenzialmente 
tossici ( PTE ). 
1.2. La contaminazione con fattore di degrado del suolo 
La contaminazione è identificata come condizione di “deviazione della 
composizione normale del suolo” causata dalla “presenza di sostanze derivanti 
dall’attività antropica in concentrazioni tali da costituire un significativo rischio di 
danneggiamento per gli utilizzatori del suolo e da restringere le sue potenzialità 
d’uso” ( Knox et al., 1999 ). Conseguenza estrema della contaminazione è 
l’incapacità del suolo di produrre beni e servizi. 
Tra i potenziali inquinanti, sono da ricordare i cosiddetti metalli pesanti, un 
esteso gruppo di elementi chimici, caratterizzati da un numero atomico maggiore 
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di 24 e densità superiore a 6 g / cm. 
Sono stati utilizzati altri termini per indicare questo gruppo di elementi. 
Il termine metalli tossici risulta il meno appropriato poichè tutti gli elementi, 
quando presenti in concentrazioni superiori a quelle fisiologiche, sono tossici per 
la sopravvivenza degli organismi. Alcuni autori infatti, preferiscono parlare di 
elementi potenzialmente tossici, PTE ( Potenzial Toxic Elements ). Elementi come 
Co, Cr, Cu, Mn, Mo e Zn sono essenziali per la crescita di animali e piante, se 
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presenti in piccole concentrazioni, ma diventano tossici ad elevate concentrazioni 
( Alloway 1990 ). 
L’impiego di questi elementi è vario, ma molti utilizzi sono relativi ai sistemi 
enzimatici sia come parte della struttura di alcuni enzimi, sia come catalizzatori 
delle loro funzioni; alcune forme minori sono infatti componenti strutturali 
essenziali dei composti specializzati come l’emoglobina ( negli animali ) e la 
clorofilla ( nelle piante ) ( Ashworth 1991 ). 
Lo studio dei PTE è di particolare interesse per il pedologo perché, oltre che 
potenziali contaminanti, sono costituenti “normali” dei suoli e possono subire 
processi di traslocazione o accumulo di natura geogenica / pedogenica, 
indipendentemente dall’intervento dell’uomo; non sono degradabili, né facilmente 
lisciviabili, ma tendono ad accumularsi nel suolo e nei sedimenti; subiscono 
inoltre, magnificazione biologica e, attraverso catene alimentari e cicli 
biogeochimici complessi, pervengono ai biota superiori e all’uomo anche a 
notevoli distanze spazio-temporali dalle fonti primarie di contaminazione 
(Buondonno and Coppola, 2002). 
Il termine PTE è forse quello più appropriato perché da un lato sottolinea il ruolo 
fisionutrizionale, dall’altro ne commisura il rischio di tossicità ( D’Errico, 2003 ). 
I termini di inquinamento e contaminazione, sebbene abbiano molte 
interpretazioni, quella più ampiamente accettata è l’interpretazione data da 
Holgate, secondo cui l’inquinamento è l’introduzione nell’ambiente di sostanze ed 
energia parte dell’uomo, che causano pericolo alla salute umana, danni alle risorse 
viventi ed ai sistemi ecologici, danneggiamento delle strutture o interferenza con 
gli usi legittimi dell’ambiente. 
Sono utilizzate diverse definizioni per il termine contaminazione, dove 
l’introduzione da parte dell’uomo non sembra avere effetti nocivi e il termine 
inquinamento è riferito soltanto a situazioni di verificata tossicità. 
Per i suoli, c’è una convenzione largamente adottata di utilizzare il termine 
contaminazione per ogni situazione in cui vi un’elevata presenza di determinate 
sostanze ( Alloway, 1990 ). 
I contaminanti del suolo permangono per un tempo molto più lungo rispetto agli 
altri compartimenti della biosfera e la contaminazione del suolo, specialmente da 
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elementi potenzialmente tossici, appare praticamente permanente ( Kabata 
Pendias and Pendias, 1992 ). 
La contaminazione è vista come l’alterazione degli equilibri ambientali, dovuta 
essenzialmente a processi o fattori estranei al sistema, come le attività antropiche. 
Mediante la valutazione della presenza e del contenuto totale di PTE è possibile 
stimare il grado di contaminazione del suolo. 
Nel suolo, questi elementi sono distribuiti in maniera eterogenea sia alla scala di 
campo, che a quella microscopica e si rinvengono sotto forme diverse che ne 
differenziano il comportamento in termini di disponibilità biologica, di tossicità 
potenziale, di tendenza ad interagire con i costituenti organo-minerali di mobilità 
lungo il profilo. 
Il tempo di residenza dei PTE nel suolo è di un periodo che varia da 70 a 510 
anni per lo Zinco; da 13 a 1100 anni per il Cadmio; da 310 a 1500 anni per il 
Rame e da 790 a 5900 anni per il Piombo (Itoh S., Tokumaga Y. and Yumura 
Y.,1979). In seguito, Bowen stimò un tempo di residenza di questi elementi, nei 
suoli delle regioni con clima temperato, che varia da 75 a 380 anni per il Cadmio; 
da 1000 a 4000 anni per l’Argento, il Rame, il Nichel, il Piombo e lo Zinco. 
Queste stime ci indicano che la completa rimozione dei metalli pesanti nel suolo è 
quasi impossibile ( Kabata Pendias and Pendias, 1992 ). 
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1.3. Fonti e forme di contaminazione 
Gli elementi potenzialmente tossici sono naturalmente presenti nelle rocce, nel 
suolo, nelle piante e negli animali. 
Le possibili origini della contaminazione da PTE sono sia naturali, quali il 
substrato pedogenetico, che antropiche, quali attività industriali, civili ed agricole. 
I metalli originati dal substrato pedogenetico si possono definire inquinanti 
geochimici, ma i fenomeni di contaminazione del suolo, sono di norma limitati ad 
aree ristrette ( ANPA, CTN_SSC, 2001 ). 
L’inquinamento da PTE è fortemente influenzato dalle attività industriali e di 
combustione che ne causano la movimentazione nell’ambiente. 
Benché siano elementi presenti naturalmente nell’ecosistema, la loro 
movimentazione ne causa l’accumulo nella biosfera e l’ingresso nella catena 
alimentare con gravi danni all’uomo, agli animali e alle piante. 
Dal 1740, anno d’inizio delle attività estrattive ed industriali dello Zinco, l’uomo 
ha immesso nell’ambiente quantità eccessive di tale sostanza, provocando 
problemi di tossicità ed ecotossicità. l’agricoltura intensiva e l’uso di pesticidi, in 
altri contesti, hanno provocato carenze nei suoli ed in alimenti provocando danni 
ambientali e problemi di salute pubblica ( IPCS WHO 2002 ). 
I PTE possono danneggiare funzioni primarie del suolo e possono anche 
provocare il trasferimento degli inquinanti direttamente nelle acque e di 
conseguenza creare gravi danni all’uomo. 
Nell’affrontare questo problema, bisogna in primo luogo, considerare le vie 
attraverso le quali i contaminanti pervengono nel suolo. Si è largamente concordi 
nel raggrupparle in due principali tipologie ( CEE-COM 179, 2002; Kabata-
Pendias, 1994; Knox et al., 1999 ): 
 Point sources ovvero fonti puntiformi, dirette 
 Non-point sources ovvero fonti non-puntiformi, diffuse 
L’uso eccessivo di composti chimici in agricoltura, le perdite di materiali tossici 
durante i processi industriali, l’uso improprio del territorio come discarica di 
materiali tossico-nocivi, l’eccessivo movimento veicolare in determinate aree, 
costituiscono le cause più importanti di contaminazione. 
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