UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DEL SANNIO Dipartimento di Scienze e Tecnologie Domenico Cicchella Docente di Geochimica e Membro del collegio dei docenti del Dottorato di Ricerca in Scienze e tecnologie per l’Ambiente la Salute

Tutto ciò che esiste sulla Terra è costituito dalla combinazione di 92 elementi chimici. La qualità e l’esistenza stessa della vita dipendono dalla disponibilità di questi elementi nelle giuste proporzioni e combinazioni

L’inquinamento degli ecosistemi terrestri con metalli/metalloidi tossici è un problema globale, che probabilmente si aggraverà sempre di più con l’incremento della popolazione e del conseguente fabbisogno di materie prime (acqua, cibo, energia) e dei beni di consumo che da esse derivano.

Urban Population in Beijing, China1,100,000 2 London, United Kingdom 861,000 3Guangzhou, China800,000 4Edo (Tokyo), Japan685,000 5 Constantinople (Istanbul), Turkey 570,000 6Paris, France547,000 7Naples, Italy430,000 8Hangzhou, China387,000 9Osaka, Japan383, Kyoto, Japan377,000

L’impatto sulla salute determinato dall’assunzione di metalli/metalloidi attraverso il cibo, l’acqua e le vie respiratorie, si manifesta sul lungo termine in molti modi.

Il ruolo della geochimica ambientale è quello di valutare come “gestire” le concentrazioni anomale dei metalli tossici sia alla sorgente che in-situ, in modo da eliminare o comunque minimizzare il loro impatto negativo sulla salute degli esseri viventi.

A questo scopo è innanzitutto necessario individuare le sorgenti dell’inquinamento e successivamente sviluppare modelli per il controllo fisico, chimico e biologico relativamente alla mobilizzazione, interazione, deposizione e accumulo di metalli/metalloidi potenzialmente tossici negli ecosistemi terrestri.

FONTI NATURALI E ANTROPOGENICHE

INFLUENZA DEGLI ELEMENTI SULLA SALUTE Incremento dell’assimilazione

“E’ la dose che fa il veleno” Paracelso ( )

E’ noto che le comunità umane più colpite da malattie e dalle patologie legate all’inquinamento da metalli pesanti sono nell’ordine quelle siderurgiche, quelle urbane, quelle minerarie e quelle agricole. I soggetti più colpiti dall’inquinamento da metalli pesanti sono le donne gravide ed i bambini di età compresa tra i tre ed i tredici anni. Le fasce sociali più colpite sono quelle socialmente, economicamente ed etnicamente disagiate.

Nei quartieri popolari di Città del Messico, per esempio, è stato rilevato che il 60% degli studenti della scuola dell’obbligo soffre di una preoccupante diminuzione del quoziente intellettivo determinata dalle emissioni veicolari di piombo. Livelli preoccupanti di Pb ematico si sono registrati anche in numerose città Europee ed Americane

Bjerregaard P. e Hansen J.C. (2000) hanno studiato il contenuto di pesticidi e di metalli pesanti nel latte materno degli Inuit, una popolazione eschimese della Groenlandia, che, come gli orsi polari, è all’apice della catena alimentare artica. Gli autori hanno trovato sia nel latte materno sia nel sangue del cordone ombelicale degli Inuit che i composti inquinanti presentano concentrazioni superiori alle soglie di tossicità di diversi organi. Le concentrazioni dei pesticidi trovati nel sangue sono: DDE 4.8 mg/l, trans- nonacloro 1.6 mg/l, esaclorobenzene 1.2 mg/l, PCBs 19.1 mg/l; Hg nel sangue materno 16.8 mg/l, Hg nel sangue del cordone ombelicale 35.6 mg/l.

Nel corso di un’autopsia eseguita sulla figlia di pescatori giapponesi, morta all’età di tre anni per essere stata alimentata con pesce ricco in mercurio, nel tessuto cerebrale sono state osservate goccioline di mercurio nativo. Il cromo (Cr), il berillio (Be), l’arsenico (As) il Vanadio (V), il rame (Cu), il nichel (Ni), sono genotossici. Questi metalli causano cioè mutazioni nella conformazione a doppia elica del DNA, mutazioni che favoriscono l’insorgenza di tumori e cancro. Il cadmio (Cd) ed il piombo (Pb) sono anch’essi cancerogeni; questi elementi aumentano l’incidenza di tumori e cancro indirettamente, in quanto diminuiscono l’efficienza con cui il sistema immunitario ripara le ingiurie chimiche registrate dal DNA.

From: Filippelli, Morrison and Cicchella. Urban metal geochemistry and human health. Elements, december 2012.

CHE FARE? Studi condotti da ricercatori del Dipartimento di Scienze e Tecnologie mirano a valutare come “gestire” le concentrazioni anomale dei metalli tossici sia alla sorgente che in-situ, in modo da eliminare o comunque minimizzare il loro impatto negativo sulla salute degli esseri viventi.

A questo scopo sono innanzitutto individuate le sorgenti dell’inquinamento e successivamente vengono sviluppati modelli per il controllo fisico, chimico e biologico relativamente alla mobilizzazione, interazione, deposizione e accumulo di metalli/metalloidi potenzialmente tossici negli ecosistemi terrestri.

Vengono determinate le concentrazioni naturali (baseline) per ogni tipo di ambiente che è campionato e analizzato in modo da monitorare lo stato di salute degli organismi che in esso vivono. E’ rispetto alla conoscenza delle concentrazioni naturali (baseline) che il ricercatore può stabilire l’esistenza di contaminazione e calcolare un fattore di arricchimento oppure il grado di contaminazione.

Laboratorio Mobile Ambientale come un prezioso strumento di prevenzione e di repressione dei reati ambientali e un valido sostegno all’attività dell’Agenzia Regionale per l’Ambiente (A.R.P.A.) e al delicato lavoro di accertamento e di indagine delle forze di polizia

Viterb o Rieti

d.lgs. 152/2006

Salerno From: Cicchella et al., Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, 8;

Caserta Benevento From: Cicchella et al., Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, 8;

Se continueremo a modificare l’ambiente in tempi così veloci per le capacità di adattamento dei genomi, subiremo una evoluzione catastrofica!