Effetto delle condizioni anossiche sulla lisciviazione di metalli pesanti nel suolo

The destiny of heavy metals in the environment is also connected to the climatic conditions and their negative impacts have increased in many parts of the world. Heavy metals in soil have a low mobility but climatic changes may intervene in such a situation. Extreme weather events could cause, among many consequences, the submersion of land which consequently changes of redox conditions in the system. If we consider soils highly polluted by heavy metals, as are those found in areas surrounding mines, the alternation of cycles of drought and flooding can affect the chemical speciation of heavy metals, their bioavailability and also their mobility. The alternation of oxic and anoxic conditions usually occurs in soils and therefore it is essential to better understand the dynamics regarding the destiny to which may be suffered by heavy metals. In this work was evaluated the influence of alternate oxide-reducing conditions on the release and on the translocation of heavy metals in solution in soils with different degrees of contamination. The work was carried out with the aid of column experiments and, to evaluate the distribution of heavy metals between the components of the solid phase, it is carried BCR sequential extraction of soils treated with the columns in comparison to those initial non-manipulated. The results obtained from the columns show an increase in the concentration of Fe and Mn with each redox cycle, due to the dissolution of the oxides of Fe and Mn, both in the soil solution, where there has been an accumulation in to the bottom of the columns, that in the percolated solution. The concentration of Cu in the percolated solution increased up to 200 times the amount found in the circulating solution. The concentration of zinc results to be similar in the leachate that in the circulating solution, while the pb is less susceptible to changes of the oxidation state. With the BCR extraction is observed that the alternation of solubilization and precipitation of oxides of Fe and Mn has led to a shift of iron and manganese to more labile fractions. Furthermore there is a tendency of the increase of lability of metals as regards the copper and zinc, which correlated with an increase in depth. While the lead remains unchanged. The results of this study indicated that contaminated soils by heavy metals, when subjected to cycles of oxidation and reduction, may pose a threat to the environment. In conclusion a temporary submersion can create the conditions for release of toxic heavy metals and also a relative increase in their lability.

Il destino dei metalli pesanti nell'ambiente è legato anche alle condizioni climatiche e i loro impatti negativi sono aumentati in molte parti del mondo. I metalli pesanti nel suolo possiedono una scarsa mobilità ma i cambiamenti ambientali possono intervenire a modificare tale situazione. Fenomeni meteorologici estremi potrebbero causare, tra le molteplici conseguenze, la sommersione di suoli che di conseguenza vanno incontro a cambiamenti delle condizioni redox del sistema. Se si considerano suoli fortemente inquinati da metalli pesanti, come lo sono quelli che si trovano in zone limitrofe ad aree minerarie, l'alternanza di questi cicli di sommersione e siccità possono influenzare la speciazione chimica dei metalli pesanti, la loro biodisponibilità e anche la loro mobilità. L'alternanza di condizioni ossiche-anossiche avviene normalmente nei suoli e quindi risulta essenziale comprendere meglio tutte le dinamiche riguardanti il destino a cui possono andare incontro i metalli pesanti. In questo lavoro è stata valutata l'influenza dell'alternanza delle condizioni ossido-riducenti sul rilascio e sulla traslocazione dei metalli pesanti in soluzione in suoli con diversi gradi di contaminazione. Il lavoro è stato svolto con l'ausilio di colonne di suolo e, al fine di poter valutare la distribuzione dei metalli pesanti tra le componenti della fase solida, si è effettuata un'estrazione sequenziale BCR dei suoli trattati con le colonne in confronto a quelli iniziali non manipolati. Dai risultati ottenuti dalle colonne si osserva un aumento della concentrazione di Fe e Mn con ogni ciclo redox, a causa della dissoluzione degli ossidi di Fe e Mn, sia nella soluzione del suolo, dove si è assistito ad un loro accumulo verso il fondo delle colonne, che nella soluzione percolata. La concentrazione di rame nella soluzione percolata è andata incontro ad un incremento notevole, anche più di 200 volte la quantità riscontrata nella soluzione circolante. La concentrazione di zinco risulta essere simile sia nel percolato che nella soluzione circolante, mentre il pb risulta essere meno suscettibile ai cambi dello stato di ossidazione. Con l'estrazione BCR si osserva che l'alternanza di solubilizzazione e precipitazione degli ossidi di Fe e Mn ha portato ad uno spostamento del ferro e del manganese verso frazioni più labili. Inoltre si assiste ad una tendenza dell'aumento di labilità dei metalli per quanto riguarda il rame e lo zinco, correlata con un aumento della profondità. Mentre il piombo rimane pressoché invariato. I risultati di questo studio hanno indicato che i suoli contaminati da metalli pesanti, se sottoposti a cicli di ossidazione e riduzione, possono costituire una minaccia per l'ambiente. Quindi a causa di una sommersione temporanea si possono creare le condizioni di rilascio di metalli pesanti tossici e anche un relativo aumento della loro labilità