1. SUOLO E SOTTOSUOLO... 2

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2 1. SUOLO E SOTTOSUOLO CARATTERISTICHE GEOLOGICHE, GEOMORFOLOGICHE, IDROGEOLOGICHE, PEDOLOGICHE E SISMICHE CAPACITÀ D USO DEI SUOLI La Carta della Capacità d uso dei Suoli: aspetti introduttivi La Carta della Capacità d Uso dei Suoli del Comune di Piacenza QUALITÀ DEI SUOLI DEL TERRITORIO COMUNALE Approfondimento sui metalli pesanti Cromo e Nichel AMBITER s.r.l. 1-1

3 1. SUOLO E SOTTOSUOLO 1.1 Caratteristiche geologiche, geomorfologiche, idrogeologiche, pedologiche e sismiche Per quanto riguarda le caratteristiche geologiche, geomorfologiche, idrogeologiche, pedologiche e sismiche si rimanda agli specifici approfondimenti contenuti nella Relazione geologica e sismica. 1.2 Capacità d uso dei suoli 1 La Carta di inquadramento dei suoli rappresenta lo strumento conoscitivo di base per una corretta gestione della risorsa, ma può risultare, in ordine al dettaglio e alla complessità dell informazione contenuta, di difficile comprensione e utilizzo per gli utenti che svolgono compiti di pianificazione e programmazione del territorio. Per tale scopo la Carta dei suoli può essere interpretata e sintetizzata in carte applicative di più immediata lettura, attraverso il raggruppamento in classi delle singole unità pedologiche, in funzione di precisi obiettivi di gestione: la Carta della Capacità d Uso dei Suoli rappresenta, per la sua versatilità e per il suo alto contenuto informativo, la prima e più semplice elaborazione possibile La Carta della Capacità d uso dei Suoli: aspetti introduttivi La Carta della Capacità d uso del suolo ha lo scopo di fornire una classificazione tematica dei suoli, finalizzata alla programmazione territoriale sostenibile degli usi del territorio e delle sue risorse, sulla base delle limitazioni permanenti imposte ad un dato sistema di gestione agricola da alcune caratteristiche fisiche del terreno e dell area in generale. La Carta della Capacità d uso dei suoli ai fini agro-forestali è stata elaborata per la Provincia di Piacenza dal Servizio Geologico, Sismico e dei suoli della Regione Emilia-Romagna, e rappresenta una prima definizione degli ambiti rurali a livello provinciale. Nella Tavola viene determinata la capacità d uso del suolo ai fini agricoli attraverso l applicazione della metodologia messa a punto durante il Progetto SINA Carta Pedologica (nell ambito del Sistema Informativo Nazionale Ambientale) concluso nel 2000, che prevede l attribuzione di una classe di capacità a ciascun suolo valutandone le qualità specifiche sulla base della caratteristica che ne limita maggiormente l uso. Le classi di capacità di uso del suolo rappresentano dalla I alla VIII una gerarchia di suoli da molto produttivi ovvero utilizzabili per un gran numero di colture agrarie e forestali con le ordinarie pratiche gestionali e senza arrecare danno al suolo, a poco produttivi per le colture agrarie (> V classe) e per le colture forestali (VIII classe) (Figura 1.2.1). 1 Il presente capitolo è stato realizzato con riferimento alle analisi condotte dalla Provincia di Piacenza in sede di redazione del Quadro Conoscitivo per la stesura della Variante 2007 al PTCP. AMBITER s.r.l. 1-2

4 Figura Estratto dalla legenda della Tavola C3.2 del PTCP della Provincia di Piacenza (Carta della capacità d uso del suolo ai fini agro-forestali). Per la classificazione della capacità d uso dei suoli sono state inoltre valutate le qualità specifiche dei suoli disponibili sia nella Banca Dati Suolo (BDS) che nelle descrizioni in chiaro presenti negli archivi interni della Provincia, relativamente alle voci descritte in Tabella Per alcune di queste voci come la fertilità, la salinità o la lavorabilità è stata necessaria l implementazione di funzioni all interno della banca dati che ne permettessero il calcolo attraverso altri parametri, mentre per altre, come il rischio di erosione e l interferenza climatica, è stato necessario l utilizzo di coperture specifiche come la Carta del rischio di erosione idrica e gravitativa, la carta delle fasce climatiche e la carta delle gelate. Successivamente, in base alle tabelle di conversione contenute nel documento relativo al progetto SINA, sono state tradotte in classi le qualità specifiche. Lo schema di capacità d uso è descritto in Tabella AMBITER s.r.l. 1-3

5 Tabella Schema relativo alle classi di Capacità d uso del suolo con i relativi fattori limitanti. La metodologia seguita è stata quindi quella di attribuire ad ogni suolo presente la classe di capacità d uso sulla base delle limitazioni che concorrono a collocare il suolo in una determinata classe. Vengono poi descritte le principali limitazioni che portano il suolo ad una classe specifica, in quanto due suoli possono ricadere nella stessa classe ma per limitazioni d uso diverse oppure avere la stessa limitazione ma appartenere a due classi diverse per la diversa intensità del fattore limitante: - le sottoclassi di capacità d uso sono definite dal tipo di limitazioni d uso; - le unità di capacità d uso sono definite, all interno delle sottoclassi, dal grado di limitazione d uso. Queste limitazioni d uso, che portano il suolo in una classe specifica, sono state simbolizzate con le sigle indicate in Tabella Tabella Sottoclassi e unità di capacità d uso del suolo definite sulla base del tipo di limitazione d uso. Sottoclasse s - limitazioni dovute al suolo Unità di capacità d uso s1 - profondità utile per le radici s2 lavorabilità s3 - pietrosità superficiale s4 rocciosità s5 fertilità w - limitazioni dovute all eccesso idrico e - limitazioni dovute al rischio di erosione c - limitazioni dovute al clima s6 salinità w1 disponibilità di ossigeno per le radici delle piante w2 - rischio di inondazione e1 - inclinazione del pendio e2 - rischio di franosità e3 - rischio di erosione c1 - rischio di deficit idrico AMBITER s.r.l. 1-4

6 Sottoclasse Unità di capacità d uso c2 - interferenza climatica La Carta della Capacità d Uso dei Suoli del Comune di Piacenza La Carta della Capacità d Uso dei Suoli del Comune di Piacenza (Figura 1.2.2) è stata derivata dalle elaborazioni provinciali condotte in sede di redazione del Quadro Conoscitivo della Variante 2007 al PTCP di Piacenza. All interno del Comune sono state considerate le classi di capacità d uso dei suoli rappresentate in Figura La porzione di territorio occupata dalla città di Piacenza e dalle aree situate a sud e a ovest del centro abitato sono caratterizzate da suoli di Classe III; questi presentano severe limitazioni che riducono la scelta di piante e/o richiedono speciali pratiche di conservazione; inoltre, quando vengono utilizzati per specie coltivate, le pratiche di conservazione sono in genere difficili da applicare e da mantenere. Possono essere impiegati per colture, pascolo, boschi, praterie o riparo e nutrimento per la fauna selvatica; le limitazioni dei suoli restringono i quantitativi di prodotto, il periodo di semina, lavorazione e raccolto, la scelta delle colture o alcune combinazioni di queste limitazioni. Un ampia area situata nella zona ovest del territorio comunale e una zona più ridotta localizzata in prossimità del Fiume Trebbia sono invece caratterizzate dalla presenza di suoli di Classe II, ossia contraddistinti da qualche limitazione che riduce la scelta di piante o richiede moderate pratiche di conservazione. Richiedono un accurata gestione del suolo, che comprende pratiche di conservazione, per prevenire il deterioramento o per migliorare la relazione con aria e acqua quando il suolo è coltivato; i limiti sono di fatto pochi e le pratiche facili da attuare. Questi suoli possono essere utilizzati per piante coltivate, pascolo, praterie, boschi, riparo e nutrimento per la fauna selvatica. Una porzione più ridotta, situata in prossimità del Fiume Po, è caratterizzata da suoli di Classe V, caratterizzati da limitazioni impossibili da rimuovere che restringono l uso principalmente a pascolo, prateria, bosco o riparo e nutrimento per la fauna selvatica. La gamma di piante che si possono coltivare è ristretta e vi sono ostacoli che impediscono le normali lavorazioni per le colture; sono spesso sommersi da corsi d acqua, pietrosi, e presentano limiti climatici o qualche combinazione di queste limitazioni. Il rischio di erosione è lieve o assente. AMBITER s.r.l. 1-5

7 Figura Rielaborazione della carta della capacità d uso dei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). AMBITER s.r.l. 1-6

8 1.3 Qualità dei suoli del territorio comunale 2 L ARPA Sezione di Piacenza ha effettuato una campagna di controllo della qualità dei suoli della provincia di Piacenza, verificando la presenza e la concentrazione di metalli pesanti (cadmio, cromo, nichel, piombo, rame e zinco) e le principali caratteristiche di fertilità (tessitura, ph, carbonati totali, sostanza organica, fosforo e potassio assimilabili). A seguito della richiesta del Comune, l ARPA di Piacenza ha elaborato e trasmesso quindici carte tematiche rappresentanti la qualità dei suoli del Comune di Piacenza. Tali carte, tutte rappresentate cartograficamente in scala 1: e realizzate attraverso l utilizzo dei software GS+ e ArcGIS 9.1, riguardano: - la localizzazione dei punti di prelievo (Figure e 1.3.2); - la concentrazione di metalli pesanti: cadmio, cromo, nichel, piombo, rame e zinco (Figure ); - le caratteristiche della fertilità dei suoli: tessitura, ph, carbonati totali, sostanza organica, fosforo e potassio assimilabili (Figure ); - la localizzazione delle aree utilizzate per lo spandimento di fanghi di depurazione e di liquami zootecnici (Figura ). Come evidenziato dalle Figure e 1.3.2, l analisi è stata realizzata utilizzando 36 punti di campionamento per la determinazione della concentrazione dei metalli pesanti e circa 130 punti di campionamento per i dati sulla fertilità. Per i metalli pesanti è stato fatto un unico campionamento nell anno 2006, per le caratteristiche della fertilità dei suoli sono stati prelevati campioni nell arco del decennio , mentre i dati relativi alle aree utilizzate per lo spandimento sono relativi all anno Fonte: Carte tematiche rappresentanti la qualità dei suoli del Comune di Piacenza ARPA Sezione provinciale di Piacenza, Servizio sistemi ambientali Eccellenza suolo. AMBITER s.r.l. 1-7

9 Figura Localizzazione dei punti di prelievo dei campioni di suolo usati per l elaborazione dei metalli pesanti nel Comune di Piacenza e nei comuni limitrofi (fuori scala). Figura Localizzazione dei punti di prelievo dei campioni di suolo usati per l elaborazione della fertilità nel Comune di Piacenza e nei comuni limitrofi (fuori scala). AMBITER s.r.l. 1-8

10 In Tabella sono riportate le concentrazioni soglia di contaminazione del suolo (CSC) in relazione alla destinazione d uso dei siti da bonificare, presenti nell Allegato 5 del Testo Unico recante Norme in Materia Ambientale (D.Lgs. 152/2006 e s.m.i.). Tabella Concentrazioni soglia di contaminazione del suolo relativamente alla destinazione d uso dei siti da bonificare (Allegato 5 del D.Lgs. 152/2006 e s.m.i.). Siti ad uso verde pubblico, privato e residenziale (mg/kg) Siti ad uso commerciale e industriale (mg/kg) Cadmio 2 15 Cromo Nichel Piombo Rame Zinco Secondo quanto prescritto nell Allegato 5 del D.Lgs. 152/2006 e s.m.i., i livelli di cadmio nel suolo in siti ad uso pubblico o residenziale dovrebbero essere inferiori ai 2 mg/kg. All interno del territorio comunale di Piacenza si riscontra una concentrazione di cadmio compresa tra 0,2 e 0,3 mg/kg nella zona centrale e orientale, mentre nella zona occidentale e in parte della zona meridionale è compresa tra 0,3-0,4 mg/kg. Si evidenzia inoltre la presenza di alcune zone sparse di dimensioni ridotte caratterizzate da valori compresi tra 0 e 0,2 mg/kg, e di due aree (una situata a sud-ovest e una a sud-est dell area urbana di Piacenza), all interno delle quali i valori sono compresi tra 0,5 e 0,7 mg/kg e attorno alle quali si riscontra una concentrazione compresa tra 0,4 e 0,5 mg/kg. Le concentrazioni di cadmio su tutto il territorio comunale si trovano, quindi, abbondantemente al di sotto dei limiti di legge (Figura 1.3.3). AMBITER s.r.l. 1-9

11 Figura Distribuzione del cadmio nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). Per quanto riguarda il cromo, i limiti di legge prevedono una concentrazione inferiore a 150 mg/kg per le aree ad uso residenziale, mentre per le aree commerciali e industriali è fissato il limite di 800 mg/kg. Nel territorio comunale si riscontra un elevata concentrazione di cromo nella zona meridionale e centro meridionale del territorio (concentrazioni comprese nell intervallo mg/kg), con una zona ridotta nei pressi dell abitato di Pittolo caratterizzata da concentrazioni comprese tra 300 e 450 mg/kg. In alcune zone in prossimità del Fiume Po si rileva una concentrazione tra i 450 e 789 mg/kg. Nel resto del territorio i valori sono compresi tra mg/kg; quindi i livelli di concentrazione superano in parte quelli prescritti per le aree residenziali, ma non quelli per le aree industriali e commerciali (Figura 1.3.4). In conclusione, si evidenzia che il territorio comunale di Piacenza presenta sostanzialmente concentrazioni di cromo non pienamente coerenti con quanto previsto per le aree residenziali e di verde pubblico e privato. AMBITER s.r.l. 1-10

12 Figura Distribuzione del cromo nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). Il D.Lgs. 152/2006 e s.m.i. fissa, come valore soglia di contaminazione del suolo da parte del nichel, 120 mg/kg per le aree residenziali e 500 mg/kg per le aree industriali. Dalle analisi risulta che la maggior parte del territorio comunale è caratterizzata da concentrazioni comprese tra 113 e 200 mg/kg, ad esclusione della zona nord est, in cui è presente un ampia area caratterizzata da valori compresi tra 75 e 113 mg/kg, e della zona sud ovest, nella quale si trova una porzione di territorio caratterizzato da concentrazioni comprese tra 200 e 500 mg/kg (Figura 1.3.5). Quindi, nella maggior parte del territorio comunale i limiti previsti per le aree residenziali vengono superati, mentre quelli relativi alle aree industriali non vengono mai superati. Il limite di concentrazione del piombo previsto per le aree residenziali è di 100 mg/kg. Si riscontrano valori compresi tra 30 e 50 mg/kg nelle aree situate in prossimità dell abitato di Piacenza (zona sud, nord e ovest) e in due aree di dimensioni ridotte localizzate a sud-ovest del territorio comunale. Le concentrazioni rilevate vanno poi man mano diminuendo fino ad arrivare a valori compresi tra 5 e 16 mg/kg nella zona nord-ovest in prossimità del Fiume Po, nella zona sud-est e in alcune piccole porzioni localizzate in prossimità del confine comunale. Tutto il territorio presenta, quindi, valori di piombo abbondantemente al di sotto dei limiti di legge utilizzati quale riferimento (Figura 1.3.6). AMBITER s.r.l. 1-11

13 Figura Distribuzione del nichel nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). Figura Distribuzione del piombo nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). AMBITER s.r.l. 1-12

14 Per quanto riguarda il rame, il valore soglia di contaminazione del suolo per le aree ad uso residenziale è fissato a 120 mg/kg. Il territorio comunale presenta una porzione, nella zona sud-ovest del territorio, caratterizzata da valori compresi tra 60 e 89 mg/kg, mentre la maggior parte della zona occidentale presenta concentrazioni comprese tra 50 e 60 mg/kg, così come una ridotta porzione situata ad est. A nord-est, in prossimità del Fiume Po, si riscontrano valori tra i 30 e i 40 mg/kg, mentre il resto del territorio è caratterizzato da concentrazioni comprese tra 40 e 50 mg/kg. Si tratta, quindi, di valori sempre al di sotto dei limiti di legge di riferimento (Figura 1.3.7). Figura Distribuzione del rame nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). Le concentrazioni sono espresse in mg/kg. Per quanto riguarda lo zinco, la soglia fissata per le aree residenziali è di 150 mg/kg. Dalle analisi effettuate il territorio comunale si presenta suddiviso in tre zone, tutte caratterizzate da concentrazioni di zinco inferiori ai limiti di legge di riferimento: la zona est del territorio comunale presenta infatti valori variabili tra 100 e 120 mg/kg, la zona ovest concentrazioni comprese tra 80 e 100 mg/kg, mentre si riscontra la presenza di un area situata a nord-ovest in prossimità del Fiume Po caratterizzata da valori compresi tra 70 e 80 mg/kg (Figura 1.3.8). AMBITER s.r.l. 1-13

15 Figura Distribuzione dello zinco nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). Per quanto riguarda i parametri della fertilità, nella maggior parte del territorio comunale sono presenti prevalentemente suoli da non calcarei (concentrazione compresa tra 0 0,5 g/100g) a moderatamente calcarei (concentrazione compresa tra 5,1 10 g/100g); solo nei pressi del Torrente Nure e della parte finale del Fiume Trebbia si riscontra la presenza di suoli calcarei (concentrazione compresa tra 10,1 e 20 g/100g) (Figura 1.3.9). Il fosforo assimilabile (Figura ) è presente nella maggior parte del territorio in quantità medio-elevate (concentrazione compresa tra 15,1 e 25 mg/kg), mentre si riscontrano concentrazioni alte (comprese tra 25,1 e 50 mg/kg) in alcune porzioni situate a sud e in una piccola area ad ovest. Le concentrazioni sono invece medio-basse (10,1-15 mg/kg) e basse (5,1-10 mg/kg) in alcune aree ristrette localizzate a sud dell abitato di Piacenza, in prossimità del Torrente Nure, della parte finale del Fiume Trebbia e nella zona adiacente il Fiume Po. Il potassio assimilabile è presente in gran parte del territorio comunale con concentrazioni comprese tra 150 e 200 mg/kg; in alcune aree più ristrette si rilevano concentrazioni comprese tra 200 e 300 mg/kg (zona meridionale e orientale) e tra 100 e 150 mg/kg (in particolare nell ansa del Fiume Po e lungo il Torrente Nure) (Figura ). La distribuzione della reazione del suolo (ph), evidenzia che i suoli del Comune di Piacenza sono alcalini (ph variabili tra 7,6 e 8,2) e sub-alcalini (ph variabili tra 7,2 e 7,6); solo alcune aree ristrette a sud del centro AMBITER s.r.l. 1-14

16 abitato di Piacenza sono caratterizzate da valori di ph variabili tra 6,6 e 7,2 (suolo neutro) e tra 6,2 e 6,6 (suolo subacido) (Figura ). Nel Comune di Piacenza si riscontrano livelli di sostanza organica leggermente elevati (2,01 3 g/100g); sono evidenziate due zone limitate situate a sud caratterizzate da valori alti (3 4 g/100 g), e due aree localizzate rispettivamente a sud-est e nord-est caratterizzate da valori normali (1,5 2 g/100 g) (Figura ). Relativamente alla tessitura dei suoli (Figura ) la maggior parte del territorio comunale è caratterizzato da suoli franchi (F) e franco limosi (FL); si evidenzia inoltre la presenza di un ampia fascia che caratterizza la zona sud del territorio in cui si riscontra la presenza di suoli franco limosi argillosi (FLA) con una piccola area caratterizzata da suoli franco argillosi (FA) e argilloso limosi (AL). A nord, nelle vicinanze del Fiume Po, si evidenzia una zona di dimensioni ridotte caratterizzata da suoli franco sabbiosi (FS). Infine, in Figura viene evidenziata la distribuzione degli spandimenti nell anno 2003, da cui emerge che gli spandimenti sono concentrati soprattutto nella zona orientale del territorio, ma anche in alcune aree della porzione meridionale. Figura Distribuzione del calcare totale nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). AMBITER s.r.l. 1-15

17 Figura Distribuzione del fosforo assimilabile nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). Figura Distribuzione del potassio assimilabile nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala) AMBITER s.r.l. 1-16

18 Figura Distribuzione della reazione del suolo (ph) nel Comune di Piacenza (fuori scala). Figura Distribuzione della sostanza organica nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). AMBITER s.r.l. 1-17

19 Figura Distribuzione della tessitura nei suoli del Comune di Piacenza (fuori scala). Figura Superfici utilizzate per lo spandimento nel Comune di Piacenza (fuori scala). AMBITER s.r.l. 1-18

20 1.3.1 Approfondimento sui metalli pesanti 3 Nel suolo, dal punto di vista chimico, oltre ai macroelementi fondamentali per la crescita dei vegetali, sono presenti altri elementi in concentrazioni trascurabili (elementi in traccia); alcuni di loro, con peso atomico superiore a 55, sono chiamati metalli pesanti. Ne fanno parte il rame, il ferro, il manganese, il molibdeno e lo zinco, che possono essere considerati come micronutrienti per le piante, mentre altri, come l arsenico, il cadmio, il cromo, il mercurio, il nickel, lo stagno e il piombo sono considerati tossici per le piante e gli animali. La presenza di questi metalli nel suolo è principalmente dovuta a origini naturali; solo negli ultimi secoli l uomo è intervenuto in modo massiccio a modificarne il contenuto. La loro presenza attualmente può derivare: - dalla disgregazione del materiale originario del suolo (rocce) sommata ai processi pedogenetici; - dai fertilizzanti chimici; - dalla distribuzione di fitofarmaci; - dalle acque di irrigazione; - dalla distribuzione dei reflui organici (zootecnici, fanghi di depurazione, compost e ammendanti); - dai residui della combustione del carbone e dei prodotti petroliferi; - dalle industrie siderurgiche e metallurgiche; - dalle emissioni delle auto e da altre fonti. A eccezione della disgregazione delle rocce, tutte le altre fonti sono di origine antropica. La potenziale pericolosità dei metalli deriva principalmente dalla loro capacità di venire adsorbiti dalle radici delle piante ed entrare quindi nella catena alimentare; tale caratteristica varia al variare delle condizioni chimiche del suolo, aumentando tendenzialmente nei suoli a moderata o forte acidità: da non trascurare poi l aspetto della trasmissione dei metalli maggiormente mobili dai suoli alle acque delle falde superficiali. Per tali ragioni, associate alla lunga persistenza che reitera la loro azione nel tempo, i metalli rappresentano una delle principali fonti di contaminazione sia diffusa che localizzata, a cui si deve far fronte nelle azioni di protezione del suolo. Conoscere la concentrazione dei metalli nei suoli e la loro distribuzione geografica è una conseguenza dettata da diverse normative legate sia all uso dei fanghi di depurazione urbana (DLgs 99/92), che del compost (DLgs 22/97) nelle aree agricole, nonché dal DLgs 152/06 relativamente ai siti inquinati. Quest ultimo, in particolare, introduce il concetto di valore di fondo come valore che quantifica il contenuto naturale e quello naturale-antropico di alcuni elementi nei suoli sulla base del quale si determina lo stato di contaminazione; questo valore può divenire, quindi, sostitutivo del valore limite tabellare. La trattazione statistica dei dati permette di quantificare il valore di fondo sia esso naturale o naturaleantropico; la norma ISO/DIS 19258, 2005 Soil quality - Guidance on the determination of background values suggerisce come valore il 90 percentile, dopo aver rimosso gli eventuali valori anomali e verificato la distribuzione dei dati; attualmente è utilizzato spesso anche il 95 percentile (Veneto e Piemonte). Si ritiene 3 Fonti: Annuario regionale dei dati ambientali 2010 ARPA Emilia Romagna. Portale I suoli dell Emilia Romagna. AMBITER s.r.l. 1-19

21 che il valore del fondo naturale nei suoli, salvo particolari usi, sia rappresentato dalla concentrazione dei metalli a cm di profondità, mentre il valore di fondo naturale-antropico sia quello riferito alla concentrazione dei metalli a cm di profondità, o comunque entro l orizzonte lavorato (Ap) nei suoli agricoli. Il contenuto naturale (pedo-geochimico) è determinato dalle caratteristiche dei suoli e da dotazioni naturali delle rocce che forniscono il materiale di partenza (ad esempio le rocce ultramafiche per cromo e nichel). Il contenuto naturale-antropico è dovuto sia ai fattori citati precedentemente, che alle pratiche legate all uso del suolo e alle deposizioni atmosferiche. Una valutazione di eventuali fenomeni di contaminazione diffusa o puntuale consiste nel mettere a confronto, nello stesso sito, i dati determinati alle due profondità (20-30 e ) attraverso l Indice di Geoaccumulo di Mueller (1979), il quale fornisce uno schema classificativo che ne definisce lo stato di salute ; l andamento generale dei siti descriverà a sua volta lo stato dell areale. La Carta delle Anomalie Geochimiche confronta la dotazione naturale di un metallo misurata a cm di profondità con la concentrazione presente nello stesso sito a cm di profondità, misurate entrambe mediante XRF. Si tratta di una carta per punti che rappresenta i valori dell Indice di Geoaccumulo (Igeo) (Müller, 1979; Förstner & Müller 1981), definito da: Igeo = log 2 Cn / (1,5*Bn) dove: Cn = concentrazione di metallo nel campione a cm di profondità Bn = tenore di fondo (background) nel campione a cm di profondità Il calcolo dell Indice di Geoaccumulo fornisce un idea immediata, sebbene puntiforme, dello stato di salute del suolo dell area in esame in riferimento ad uno specifico metallo, ponendo le basi per una stima realistica del contributo di origine antropica. Lo stato del suolo, che può variare da incontaminato a estremamente contaminato, è espresso da una serie di pallini di diverso colore, che esprimono le sette classi dello schema classificativo di Müller (1981). Igeo Stato del suolo: < 0 non inquinato 0-1 da non a moderatamente inquinato 1-2 moderatamente inquinato 2-3 da moderatamente a fortemente inquinato 3-4 fortemente inquinato 4-5 da fortemente a estremamente inquinato > 5 estremamente inquinato La conoscenza della concentrazione e distribuzione geografica dei metalli pesanti nel suolo è disomogenea a livello regionale. Una fonte di informazioni, limitatamente all orizzonte superficiale (0-30 cm) dei suoli, è presente negli archivi provinciali Arpa Emilia-Romagna (Tabella 1.3.2). Nella Tabella 1.3.2, aggiornata al 2003, sono presentati i dati disponibili per le province emiliane, per Ravenna e Forlì-Cesena. Le analisi sono state eseguite con il metodo dell attacco in acqua regia rappresentativo del contenuto pseudototale. AMBITER s.r.l. 1-20

22 Tabella Contenuto di metalli pesanti in campioni di suolo prelevati, dal 1996 al 2003, sul territorio dell Emilia- Romagna; elaborazione statistica dati di concentrazione (milligrammi/chilogrammo) a livello provinciale e regionale. AMBITER s.r.l. 1-21

23 In Tabella è riportata l elaborazione di dati relativi alla concentrazione (milligrammi/chilogrammo) di metalli pesanti nell orizzonte superficiale (o orizzonte lavorato) dei suoli agricoli della pianura emiliana (Inventario dati ambientali SGSS), aggiornata al Tabella Elaborazione di dati relativi alla concentrazione (milligrammi/chilogrammo) di metalli pesanti nell orizzonte superficiale (o orizzonte lavorato) dei suoli agricoli della pianura emiliana (Inventario dati ambientali SGSS) (ultimo agg. 2010). AMBITER s.r.l. 1-22

24 A partire dal 2005, dapprima con uno studio sperimentale nel Foglio 181 Parma, la Regione ha attivato il Progetto Carta pedo-geochimica della pianura emiliano-romagnola che è stato a tutt oggi realizzato per la parte emiliana relativamente a cinque metalli (Cr, Cu, Ni, Pb, Zn). Nell ambito del progetto sono stati raccolti ed analizzati più di 560 campioni complessivi tra profondi e superficiali, non solo per i cinque metalli suddetti ma anche per As, Cd, Sn. Le analisi sono state eseguite con il metodo della fluorescenza ai raggi X (rappresentativo del contenuto totale) per tutti i campioni. Per i soli campioni superficiali, a questa determinazione è stata associata l analisi con il metodo dell attacco con acqua regia (UNI/EN Metodo C) e lettura ICP-MS (Mass Spectroscopy) secondo la metodica EPA Valore di fondo naturale di Cr, Ni, Zn, Cu, Pb Per questi metalli non viene fornito un unico valore a scala regionale, ma diversi valori, specifici a seconda degli ambiti delineati dalla distribuzione areale della concentrazione, a sua volta determinata dai fattori che principalmente influenzano il contenuto naturale nei suoli, ovvero provenienza del parent material, tessitura e grado evolutivo. Cromo e Nichel (Figure ): il fattore genetico determinante, nei suoli a basso e moderato grado evolutivo, è la provenienza del parent material e questo motiva la presenza di elevate concentrazioni nei suoli dei bacini idrografici con rocce ultrafemiche, con valori spesso superiori ai limiti di legge in modo significativo (particolarmente nei settori piacentino e parmense). Nei suoli a elevato grado evolutivo, localizzati nel margine appenninico, c è un impoverimento e il segnale di provenienza si perde. Zinco (Figura ): il fattore genetico determinante è la tessitura del suolo, con concentrazioni maggiori nei suoli a tessitura fine, ma in nessun ambito si supera il limite di legge. Nei suoli a elevato grado evolutivo, localizzati nel margine appenninico, c è un impoverimento indipendentemente dalla tessitura. Il contenuto naturale è sempre al di sotto del limite di legge. Rame (Figura ): il fattore genetico determinante è il grado evolutivo del suolo. L unico ambito delineato dalla carta è, perciò, quello del margine appenninico di pertinenza dei suoli a elevato grado evolutivo, dove c è un impoverimento di questo metallo. Il contenuto naturale è sempre al di sotto del limite di legge. Piombo (Figura ): il fattore genetico determinante per il piombo è noto essere la provenienza, ma la tipologia di rocce che ne influenza il contenuto è praticamente assente in regione e, quindi, non vengono delineati dalla carta ambiti particolarmente arricchiti o impoveriti e la concentrazione risulta pressoché uniforme per l area finora indagata. Il contenuto naturale è sempre al di sotto del limite di legge. Anomalie geochimiche Come è stato detto in precedenza, l andamento dell arricchimento superficiale dei singoli punti dà indicazioni sullo stato di salute dei suoli relativamente ai metalli di interesse. Cromo e Nichel (Figure ): a fronte di un elevato contenuto naturale non si segnala uno stato di contaminazione diffusa per questi metalli. L indice di Geoaccumulo rimane sempre nell ambito dello stato di non contaminazione per la maggior parte dei siti indagati. AMBITER s.r.l. 1-23

25 Zinco (Figura ): anche per lo zinco non si segnala uno stato di contaminazione diffuso se non, in forma moderata, nella porzione centrale della provincia di Reggio Emilia. Rame (Figura ): il rame mostra invece uno stato di contaminazione diffusa, da moderata a forte, particolarmente nelle province di Reggio e Modena, dovuto probabilmente alla gestione agricola, a fronte di un contenuto di fondo naturale basso. Piombo (Figura ): il piombo mostra un segnale di contaminazione moderata in modo uniforme su tutte le province. Anche analizzando i dati Arpa (Tabelle e 1.3.3) alla luce dei percentili si vede come in tutte le province (a eccezione di Piacenza per il Cromo) e nel dato regionale il valore di concentrazione pari al 75 percentile non superi mai i valori limite del DLgs 152/06 per le aree residenziali e di verde pubblico per nessun metallo (Arsenico, Mercurio e Cromo non sono presenti in tutte le province); questo dato è confortante perché il 75 percentile è rappresentativo di una buona percentuale dei dati disponibili. Viceversa, i valori massimi nella popolazione di dati sono al di sopra dei limiti di legge per le aree residenziali: per lo Zinco in tutte le province, per il Rame in tutte le province tranne Reggio-Emilia, per il Cadmio nelle province di Modena e Piacenza, per il Mercurio nelle province di Forlì-Cesena, Modena e Piacenza, per il Nichel nelle province di Parma e Piacenza, per il Piombo nelle province di Forlì-Cesena, Modena e Piacenza, per il Cromo nella provincia di Piacenza (per questo metallo, tuttavia, mancano i dati per molte province). Se si confrontano, però, i valori massimi con quelli dei 75 percentile, le differenze di concentrazione sono notevoli e questo fa pensare che quei massimi siano riferibili a campioni o siti potenzialmente inquinati. L analisi dei dati relativi all orizzonte superficiale della sola pianura emiliana per i suoli agricoli suggerisce alcune considerazioni basate sui percentili. Sostanzialmente si conferma il trend individuato dai dati Arpa e cioè, mentre i valori massimi superano per tutti i metalli, a parte il Cadmio e il Piombo, il limite di legge, i valori corrispondenti al 75 percentile sono al di sotto. Per Cromo e Nichel, alla luce delle valutazioni sugli andamenti dei valori di fondo naturale, i massimi potrebbero non corrispondere a situazioni di contaminazione locale, ma a dati riferiti alle aree arricchite naturalmente in questi metalli; per Rame e Zinco, invece, l ipotesi di contaminazione legata all uso e alla gestione del suolo sembra essere plausibile. Lo Stagno merita un discorso a parte in quanto non solo il 75 percentile, ma anche il 25, la mediana e la media sono al di sopra del limite di legge, con una moda pari a 1,65 mg/kg. Lo Stagno si accumula negli orizzonti superficiali per deposizione atmosferica o in modo associato all uso di alcuni fitofarmaci; non si prevedono nei suoli regionali anomalie dipendenti dalle caratteristiche dei suoli e non esistono dati sugli orizzonti profondi. E molto probabile che ci sia un arricchimento superficiale tuttavia, anche confrontando i dati con quelli di altre regioni (Veneto e Piemonte), appare evidente come il limite di legge di 1 mg/kg sia sottostimato rispetto al contenuto naturale-antropico e, soprattutto, come ci sia una notevole discrepanza tra il limite previsto per le aree a uso verde e residenziale e per le aree a uso industriale, pari a 350 mg/kg. AMBITER s.r.l. 1-24

26 Figura Confronto tra la Carta pedo-geochimica della pianura emiliana (sopra) e la Carta delle anomalie pedogeochimiche della pianura emiliana (sotto) relativamente al Cromo. Fonte: Regione Emilia Romagna. AMBITER s.r.l. 1-25

27 Figura Confronto tra la Carta pedo-geochimica della pianura emiliana (sopra) e la Carta delle anomalie pedogeochimiche della pianura emiliana (sotto) relativamente al Nichel. Fonte: Regione Emilia Romagna. AMBITER s.r.l. 1-26

28 Figura Confronto tra la Carta pedo-geochimica della pianura emiliana (sopra) e la Carta delle anomalie pedogeochimiche della pianura emiliana (sotto) relativamente allo Zinco. Fonte: Regione Emilia Romagna. AMBITER s.r.l. 1-27

29 Figura Confronto tra la Carta pedo-geochimica della pianura emiliana (sopra) e la Carta delle anomalie pedogeochimiche della pianura emiliana (sotto) relativamente al Rame. Fonte: Regione Emilia Romagna. AMBITER s.r.l. 1-28

30 Figura Confronto tra la Carta pedo-geochimica della pianura emiliana (sopra) e la Carta delle anomalie pedogeochimiche della pianura emiliana (sotto) relativamente al Piombo. Fonte: Regione Emilia Romagna. AMBITER s.r.l. 1-29

31 Cromo e Nichel 4 Si evidenzia che nell intera pianura piacentina è ampiamente studiata e riconosciuta la presenza significativa di metalli, in particolare Cromo e Nichel, la cui presenza dipende prevalentemente dal parent material (rocce madre) presente nel bacino di alimentazione del deposito alluvionale e dalla tessitura dei componenti stessi del deposito (ghiaie prevalente). Nel caso specifico di depositi di conoide del F. Trebbia, l arricchimento naturale di elementi quali il Cromo e il Nichel è prevalentemente dovuto alla significativa presenza di formazioni ultrafemiche nel bacino di alimentazione (in particolare serpentiniti). La Figura mostra gli affioramenti di ofioliti nelle Province di Piacenza e di Parma. Figura Mappa degli affioramenti di ofioliti in Provincia di Piacenza e di Parma. In generale, il Cromo è presente in: - sorgenti geologiche (ofioliti, cromite); - inquinamento industriale (metallurgia produzione di acciaio inossidabile, industria chimica, fonderie, industria della carta, concerie e tessili); 4 Rete di monitoraggio dei suoli in Emilia Romagna. Contenuto dei metalli pesanti ARPA - Sezione provinciale di Piacenza, Servizio sistemi ambientali Eccellenza suolo (Geofluid, 01/10/2008). AMBITER s.r.l. 1-30

32 - agricoltura (fertilizzanti, fanghi di depurazione); Il Cromo è l unico tra i metalli potenzialmente tossici (Cadmio, Piombo, Arsenico e Mercurio) la cui importanza biologica è regolata dal suo stato d ossidazione; infatti il Cr (III) è stato riconosciuto essenziale per la nutrizione umana e animale e tale forma chimica è richiesta per mantenere livelli normali nel metabolismo del glucosio. Il Cr (VI) non è essenziale ed è ritenuto una tossina; US EPA (1993) classifica come rifiuti particolari solo quelli che contengono determinate quantità di Cr (VI) lisciviabile. Il Nichel è presente in: - sorgenti geologiche (ofioliti); - inquinamento industriale (processi industriali di elettrodeposizione, la produzione di leghe, batterie Nichel-Cadmio e componenti elettronici, attività estrattive e fonderie); - biosolidi, contenenti in media lo 0,5% di Nichel, che possono causare fitotossicità ma non severi problemi per la catena alimentare; - Fertilizzanti fosfatici. Nelle Carte del Fondo naturale dei metalli pesanti nella Pianura emiliano-romagnola (in scala 1: ) pubblicate dalla Regione Emilia Romagna viene fornito un quadro della distribuzione spaziale della concentrazione naturale di As, Cr, Cu, Ni, Pb, Sn, V e Zn, realizzato a partire dai dati analitici provenienti da analisi dirette dei terreni e sulla base di considerazioni effettuate sulla provenienza del parent material, sulla tessitura e sul grado evolutivo dei depositi. Le carte rappresentano, infatti, la distribuzione areale del contenuto naturale di ciascun metallo pesante nel subsoil ( cm di profondità, cm nei suoli con ghiaie) nei suoli ad uso agricolo. Per quanto riguarda il Cromo e il Nichel (Figure e ), nei suoli meno evoluti il fattore dominante è la provenienza, in relazione alla presenza di rocce ricche di tali metalli (ofioliti), che affiorano nelle Alpi Occidentali e in alcuni bacini idrografici dell Appennino (Figura ). Nei suoli ad elevato grado evolutivo del margine appenninico il segnale della provenienza si perde e il contenuto del Cromo e del Nichel è omogeneo indipendentemente dal bacino. Le Carte del fondo naturale-antropico di As, Cr, Cu, Ni, Pb, Sn, V, Zn rappresentano la distribuzione areale del contenuto di alcuni metalli potenzialmente tossici nel topsoil (20-30 cm di profondità) dei suoli ad uso agricolo. La concentrazione misurata a questa profondità si considera rappresenti il contenuto naturale legato alle proprietà intrinseche dei suoli arricchito dagli apporti antropici derivanti da fonti diffuse. Per il Cromo e per il Nichel (Figure e ) sono la provenienza del parent material e il grado di alterazione i fattori determinanti ai fini della concentrazione (così come per il contenuto naturale) e di conseguenza la distribuzione geografica dei contenuti è molto coerente con il pattern della Carta del Fondo Naturale ma anche con quello dei comprensori che comunque sono caratterizzati da bacini idrografici con cave di prestito dei materiali differenti, da ovest verso est, in relazione alla presenza di rocce ricche in Cromo e Nichel (ofioliti), che affiorano nelle Alpi Occidentali, in alcuni bacini idrografici dell Appennino e nel bacino del Po. Nei suoli ad elevato grado evolutivo del margine appenninico il segnale della provenienza si perde e il contenuto di Cromo è omogeneo indipendentemente dal bacino. AMBITER s.r.l. 1-31

33 Figura Confronto tra il fondo naturale (sopra) e il fondo naturale-antropico (sotto) del Cromo (fonte: portale I suoli dell Emilia Romagna ). AMBITER s.r.l. 1-32

34 Figura Confronto tra il fondo naturale (sopra) e il fondo naturale-antropico (sotto) del Nichel (fonte: portale I suoli dell Emilia Romagna ). AMBITER s.r.l. 1-33