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Scienza

Inquinamento delle matrici ambientali (aria, acqua, suoli)

Forme e cause di inquinamento delle matrici ambientali
L’inquinamento delle matrici ambientali viene distinto di solito, per ragioni di comodità, in due tipi diversi a seconda delle sue fonti, localizzato e diffuso. Quando le sorgenti sono localizzate è più agevole, almeno apparentemente, agire ai fini del risanamento ambientale. Se l’inquinamento è del tipo diffuso, gli interventi ai fini del risanamento possono essere molto più difficili, così come molto difficile, o per lo meno non immune da incertezze, è talora la stessa individuazione delle fonti e l’attribuzione della loro responsabilità relativa. Ma non si tratta di una regola generale.

Se si vuole trattare l’inquinamento in modo funzionale, tuttavia, è indispensabile porsi il problema in modo più generalizzato, collegandone radici e conseguenze a tutto l’ambiente e non solo ad una sua parte e prevedendo fin dalla progettazione degli interventi di risanamento quali saranno le conseguenze a livello globale. A questo scopo si può provare a suddividere le forme di inquinamento oggi esistenti in due categorie completamente diverse da quelle classiche (localizzato e diffuso) che abbiamo sopra ricordato, e che pure ne mantengono intatta la validità:

a) Inquinamento di tipo semplice, contro cui esistono possibilità di intervento definitivo e completo, senza ulteriori conseguenze per l’ambiente.
b) Inquinamento di tipo strutturale, ossia inquinamento delle matrici ambientali che deriva dall’alterazione di un equilibrio naturale più complesso. Esso si manifesta, nei casi più comuni, con il fatto che i cicli degli elementi nutritivi sono alterati reversibilmente o addirittura spezzati, in misura più o meno irreversibile.

L’inquinamento di tipo semplice può essere localizzato, ma anche diffuso, e non provoca conseguenze o strascichi per l’ambiente. Se un intervento di risanamento su in caso di inquinamento semplice, condotto su acque o su emissioni inquinate, provoca l’emissione di fanghi o scorie di difficile smaltimento, l’inquinamento originario deve essere riconsiderato nel complesso del suo impatto sull’ambiente, e può anche essere trasferito al tipo strutturale. Va da sé che soglie di legge anomale o troppo restrittive possono generare inquinamento surrettizio, perché possono trasformare forme di inquinamento semplice in forme di inquinamento strutturale.
E’ opportuno esaminare le principali forme di inquinamento strutturale delle matrici ambientali.

1. L’inquinamento di tipo strutturale

Come si è detto, un inquinamento di tipo strutturale consiste in un’alterazione degli equilibri naturali e si traduce spesso nell’alterazione più o meno reversibile dei cicli degli elementi nutritivi. Gli impedimenti che spezzano o per lo meno si frappongono al naturale svolgimento dei cicli degli elementi nutritivi sono molteplici e non possono essere qui esaminati neppure in sintesi. Ci si può limitare a citare i principali quattro meccanismi che portano al turbamento o al blocco dei cicli:

– l’immissione di alcuni termini del ciclo in quantità spropositate: un caso di studio di grande attualità è quello relativo al ciclo del carbonio, le cui emissioni, presumibilmente, sono oggi attribuite solo alla combustione dei fossili, trascurando quelle derivanti dalla sostanza organica del suolo;
– l’impedimento del riciclo per asportazione sistematica di uno dei suoi termini: un caso di studio esemplare può essere quello di qualunque elemento minerale essenziale per la vita delle piante, che dopo l’utilizzazione alimentare non viene più restituito;
– la perturbazione del ciclo per cause di notevole complessità, che comprendono in ogni modo ambedue i meccanismi sopra citati: un caso esemplare potrebbe essere l’analisi del ciclo dell’azoto;
– la perturbazione del ciclo dovuta all’immissione di un eccesso di elementi indesiderati, come i metalli pesanti, provenienti da attività antropiche che nulla hanno a che fare con l’agricoltura e le condizioni naturali: proprio i metalli, come si vedrà, costituiscono spesso il migliore pretesto per impedire la restituzione delle biomasse al suolo.

La casistica, come si vede, è assai ampia. Ma è bene premettere subito una considerazione generale sui cicli degli elementi nutritivi. Gli elementi nutritivi, con rare eccezioni, hanno origine nel suolo. I vegetali li assumono dal suolo, ed essi devono farvi ritorno per chiudere il ciclo. La legge della natura, in effetti, è estremamente semplice: ciò che proviene dal suolo deve far ritorno al suolo. Il riciclo degli elementi nutritivi è senz’altro il fondamento degli equilibri ambientali e la rottura di questi equilibri dipende da impedimenti di vario genere che vengono frapposti al riciclo. E’ interessante sottolineare che nella civiltà moderna il riciclo degli elementi nutritivi può essere assicurato solo mediante le pratiche dell’agricoltura. Oggi il riciclo per via “naturale”, nel senso di una via non regolata dall’intervento dell’uomo, ha un’importanza del tutto marginale nel contesto degli equilibri globali.

Ci si può limitare all’esposizione esemplificativa del secondo dei casi sopra citati, scegliendo come elemento nutritivo il fosforo. Ma si tornerà anche sul primo caso, in una breve discussione di come si è trascurato indebitamente il suolo come comparto ambientale che può assicurare l’incorporazione di forti quantità di carbonio dall’atmosfera, almeno in ambiente mediterraneo, e di come si stiano adottando provvedimenti apparentemente del tutto irrazionali. E sul quarto caso, esaminando quello del cromo, che sta ad indicare una legislazione sulle acque a dir poco frettolosa ed una legislazione sugli ammendanti da usare per la fertilizzazione del suolo che esige quanto meno un esame comparato delle posizioni assunte in sede europea ed americana e, prima di tutto, sull’approccio scientifico impiegato negli Stati Uniti per regolamentare la presenza di metalli pesanti nei biosolidi a confronto con quello attualmente in via di discussione in Europa, basato solo su una poco scientifica teoria del minimo come meglio possibile. (I biosolidi sono tutte le biomasse organiche che possono essere somministrate al suolo per assicurare almeno in parte la chiusura dei cicli naturali degli elementi nutritivi.)

2. Un esempio di ciclo spezzato: il caso del fosforo

Il periodo di permanenza media del fosforo nel terreno è stato stimato di un ordine di grandezza di 20.000 anni. A mantenere elevato questo periodo contribuisce in notevole misura il meccanismo di riciclaggio del fosforo fra suolo e vegetazione e, in minor misura all’interno del suolo, fra organismi decompositori e predatori e fra organismi della rizosfera e organismi vegetali.

Per illustrare più compiutamente, anche se in estrema sintesi, questo ciclo, occorrerebbe illustrare i processi che interessano il fosforo nelle acque dei mari e degli oceani, oltre che di vari episodi accessori, anche se tutt’altro che trascurabili nel bilancio generale, come per esempio quello del ritorno del fosforo dal ciclo delle acque a quello del suolo a causa del consumo di prodotti ittici da parte dell’uomo. Ma sembra opportuno limitarsi ad illustrare gli aspetti del ciclo che risultano di interesse maggiore e le conseguenze scatenanti nel comune contesto sociale odierno.

Si può facilmente constatare che oggi il fosforo asportato dal suolo con i raccolti destinati al consumo umano non viene più destinato al ritorno nel comparto ambientale naturale di provenienza. Le acque di fognatura non possono più, per legge, essere restituite al suolo, e i depuratori non abbattono praticamente se non di qualche punto percentuale il fosforo presente nelle acque trattate, ossia negli effluenti. L’uomo asporta così definitivamente dal ciclo del fosforo tutto quanto utilizza per la sua alimentazione, nonché, eventualmente, per quella del bestiame.

Il danno per l’agricoltura è molto grande, ma facilmente rimediabile anche se in modo ambientalmente irrazionale: è sufficiente infatti incrementare opportunamente le quantità dei concimi utilizzati per restituire al terreno la sua fertilità originaria.

Il danno per l’ambiente è però rilevantissimo, se si osserva che, come si è detto sopra, i depuratori non abbattono la concentrazione dei fosfati nelle acque trattate. I fosfati sono così destinati a raggiungere mari ed oceani a meno che non esistano specifici trattamenti terziari, come quelli in atto soprattutto in alcune zone costiere (viene spontaneo citare il depuratore di Rimini) nel corso della stagione estiva. Un trattamento terziario porta a risultati comunque insoddisfacenti e, soprattutto, non comporta alcuna chiusura del ciclo, dato che conduce alla formazione di una ingente massa di fanghi di difficile smaltimento.

Per la sola alimentazione umana in Italia, considerando una produzione catabolica annuale di 0,6 kg di fosforo (P) per abitante, si ottiene un’asportazione dal suolo, e senza ritorno, per legge dello Stato, di quasi 80.000 tonnellate di P2O5 all’anno, equivalenti a oltre 4 milioni di quintali del più comune fertilizzante fosfatico, il perfosfato-19%. Il tutto, ripetiamo, per la sola alimentazione umana. E si pensi quanto sarebbe dannoso per l’ambiente avviare alla depurazione, eliminandole dal riciclo in agricoltura, le deiezioni delle principali specie animali, che contengono 400.000-500.000 tonnellate di P2O5. La conseguenza pratica è una sola, dal punto di vista economico e sociale: un flusso gigantesco di elementi nutritivi dai giacimenti ai mari.

Il destino di molti altri elementi che finiscono nei depuratori è identico: la sottrazione al ciclo naturale, la destinazione in un comparto ambientale improprio, la necessità di un ripristino più costoso e innaturale.

3. Proposta operativa del Comitato Scientifico

Risulta praticamente impossibile prendere in esame in modo organico l’inquinamento delle matrici ambientali. Il CS ha deciso di ricorrere all’esposizione di un numero limitato di casi di studio, già elencati alla conclusione del punto 1.

Il primo riguarda le possibilità di utilizzare le funzioni naturali del suolo ai fini della chiusura dei cicli degli elementi nutritivi. Si è già detto che i cicli degli elementi nutritivi iniziano e terminano nel suolo. Oggi i cicli naturali degli elementi nutritivi sono spezzati perché molti rifiuti delle attività umane, dal pozzo nero ai residui agroalimentari, non tornano più al suolo e sono destinati a collocazioni improprie; con questa sorte, essi sono causa di molti gravi dissesti ambientali.

Ufficialmente, la legislazione europea, così come quella nazionale, privilegia il riciclo ed il recupero di materia dai rifiuti, ma i vincoli imposti a quei rifiuti che potrebbero essere destinati ad un’azione fertilizzante sono tanti e tali che, di fatto e al di là delle dichiarazioni di principio, molti di essi non hanno altra possibile destinazione che la discarica. Uno dei maggiori vincoli è rappresentato dalle soglie massime ammissibili di metalli pesanti.

Fra gli esempi che si possono trovare in questo documento di sintesi, si può citare a titolo esemplificativo il contenuto di cadmio ammesso negli ammendanti: mentre negli Stati Uniti l’U.S. EPA lo ha fissato a 85 mg/kg, in Italia è attualmente di 1.5 mg/kg e, come se non bastasse, per il compost di classe A la Commissione Europea sta proponendo di abbassare ulteriormente il limite a 0.7 mg/kg. Purtroppo, se si eccettuano quelli fissati dall’U.S. EPA, i limiti non sono basati su alcuna motivazione scientifica, ma sono conseguenti ad una interpretazione erronea del principio di precauzione, che viene inteso come la diminuzione di ogni valore ai livelli minimi immaginabili, indipendentemente da ogni valutazione di rischio.

Gli esempi di inadeguatezza legislativa divengono ancora più clamorosi confrontando le normative che riguardano prodotti diversi. Primo esempio: è possibile preparare un mangime, perfettamente in regola per l’alimentazione animale, che diviene illegale per uso fertilizzante quando esce dalla parte opposta del tubo digerente. Secondo esempio: un ortaggio perfettamente legale per l’alimentazione umana diviene illegale se viene fermentato e trasformato in compost. Ce n’è abbastanza, si ritiene, per prendere in esame la validità scientifica di questi limiti di legge e proporne una revisione critica.

Il secondo caso di studio riguarda il cromo. Come si vedrà, la legislazione che riguarda le acque pone limiti del tutto contraddittori, che non distinguono la pericolosità delle varie forme di cromo, che ne lascia in certi casi addirittura facoltativa la determinazione, che non comporta l’uso di metodi sufficientemente sensibili e così via. Nel caso della legislazione sui fertilizzanti, le leggi nazionali, europee e internazionali vanno dalla imposizione dei vincoli più restrittivi alla completa liberalizzazione.

Il terzo caso di studio è una semplice esposizione di sintesi di alcuni aspetti del problema riguardante le ipotesi di riduzione dell’anidride carbonica presente nell’atmosfera per il suo effetto serra, a seguito degli accordi sull’applicazione del protocollo di Kyoto recentemente intervenuti a Marrakech. Si prospetta da una parte l’irrazionalità del non avere tenuto conto delle funzioni del comparto ambientale suolo che, in ambiente mediterraneo, potrebbe da solo assolvere le funzioni di incorporazione dell’anidride carbonica presente nell’atmosfera e consentire di rispettare gli impegni nazionali, dall’altra un esempio di irrazionalità scientifica nell’attuale applicazione di un presunto rimedio (gli incentivi per la produzione del biodiesel).

Le leggi da rivedere, da ridiscutere e da studiare ex-novo, come si capisce da quanto si è sopra detto, sono numerose. Occorrerebbe istituire un gruppo di lavoro che prenda in esame tutto il complesso delle leggi che riguardano i limiti e le soglie previste a proposito della contaminazione delle varie matrici ambientali.

Un esempio emblematico di recentissima normativa ambientale irrazionale è quello del D.M. 471/99, che regolamenta criteri, procedure e modalità per la messa in sicurezza, la bonifica ed il ripristino ambientale dei siti inquinati. In questa normativa non si è tenuto conto né dei processi logici elaborati a livello di U.S. EPA, né dei procedimenti adottati e ormai consolidati negli stessi paesi europei, a dispetto dell’esperienza maturata nella stessa ANPA. Basti pensare che i valori di concentrazione assunti come soglie di contaminazione da parte delle sostanze prescelte (addirittura un centinaio) non hanno alcun fondamento scientifico, prescindono da ogni analisi di rischio, ma sono ritenuti non solo validi per discriminare i suoli contaminati e quelli non contaminati, ma anche come obiettivi della bonifica. Questi valori prescindono da ogni modello anche generico di esposizione (comparti ambientali e organismi bersaglio), prescindono addirittura da metodologie analitiche di riferimento e sono per di più molto restrittivi. Per ironia della sorte (?), paradossalmente, la normativa non protegge neppure l’ambiente: quando questi discutibili criteri di bonifica non sono raggiungibili con le migliori tecnologie disponibili a costi sopportabili, l’industria inquinante può ricorrere ad un’analisi di rischio sito-specifica e aggirare le regole stabilite dalla normativa, per quanto assurde esse siano

C’è quanto basta per auspicare la revisione del provvedimento legislativo? Il Decreto fortunatamente non si applica alla maggior parte dei suoli esistenti, ossia quelli agricoli, ed anche in questa prospettiva di evoluzione è stato esaminato criticamente da alcuni componenti del CS in occasione della 5a Conferenza nazionale delle Agenzie ambientali. Un altro esempio emblematico di provvedimento legislativo, per buona sorte non ancora pubblicato, riguarda i criteri per ammettere all’uso irriguo le acque di depurazione: i vincoli sono tanti e tali, come se non esistesse il potere di autodepurazione del suolo, da rendere improbabile, se non impossibile, il recupero degli effluenti a questo scopo. C’è in ogni caso da incoraggiare i rappresentanti nazionali a Bruxelles a sostenere l’adozione di normative compatibili con l’ambiente mediterraneo.