I suoli contaminati da arsenico: problematiche e gestione

Il problema dei suoli contaminati da arsenico è una questione di grande attualità e interessa numerose aree in tutto il mondo, fra cui in particolare stati come Cina, India, Messico, Bangladesh e U.S.A. L'arsenico è un metalloide del V gruppo della tavola periodica ed è un costituente di molti minerali e rocce. Fra i minerali più ricchi di As vi sono l'arsenopirite(FeAsS), il realgar(AsS) e l'orpimento(As2S3), mentre per quanto riguarda le rocce le più ricche sono quelle sedimentarie derivanti da sedimenti argillosi. In seguito all'alterazione delle rocce l'As si disperde nell'ambiente andando a contaminare suoli e acque, costituendo una problematica ambientale molto importante in quanto è un elemento tossico per piante e uomo. L'As nei suoli ha normalmente concentrazioni comprese fra 1 e 40 mg kg-1 e la sua disponibilità è influenzata da clima, pH, potenziale redox e dal tipo di roccia madre. Le forme più comuni nel suolo sono l'arseniato (H3AsO4) e l'arsenito (H3AsO3), che è la forma inorganica maggiormente tossica e mobile. Le componenti del suolo con cui interagisce maggiormente l'As sono gli ossidrossidi di Fe e Al, i quali essendo carichi positivamente sono in grado di legare gli ossianioni e di formare dei legami molto stabili chiamati ¿inner-sphere complexes¿. La somiglianza chimica fra ione fosfato e arseniato porta inoltre a una competizione per i siti di scambio fra questi due elementi che può risultare in un desorbimento dell'As. L'uomo ha contribuito all'aumento del metalloide nell'ambiente tramite numerose attività fra cui quelle agricole, industriali e minerarie e spesso nelle zone circostanti a complessi industriali e siti minerari si hanno problemi di tossicità da As nella popolazione. Data la mobilità dell'As nei suoli, le piante sono particolarmente soggette a risentire degli effetti della sua tossicità. Infatti, anche se non è un nutriente per i vegetali, esso può comunque entrare dalle radici e diffondersi nei loro tessuti. A causa dell'accumulo del metalloide le piante possono andare incontro a fenomeni di necrosi cellulare, clorosi, inibizione della crescita e morte. Le interazioni a livello di rizosfera fra radici e suolo possono influenzare l'uptake di As, come nel caso della simbiosi micorrizica, la quale protegge i vegetali da questo tipo di inquinante. Lo studio dell'As è importante per riuscire a proporre delle soluzioni efficaci riguardo al trattamento dei siti contaminati. Diminuire la concentrazione di As in questi siti è importante per sviluppare un migliore utilizzo del suolo. Per la bonifica dei suoli As-ricchi vi sono differenti tecniche, alcune delle quali fanno uso di processi meccanici o chimici, come il soil washing e la stabilisation/solidification, mentre altre utilizzano dei vegetali come agenti estraenti l'arsenico dal suolo: queste tecniche prendono il nome di phytoremediation e hanno un impatto ambientale più limitato. Fra di esse la phytoextraction prevede l'estrazione e l'accumulazione dell'As nei tessuti epigei delle piante iperaccumulatrici, i quali saranno poi rimossi dal sito insieme al metalloide. La specie più studiata e con maggiori prospettive è la felce Pteris vittata.