• heavy metals
• metalli pesanti
• soils
• suoli

Questa tesi si inserisce all’interno di una collaborazione tra il Dipartimento di Scienze della Terra e l’Istituto di Geoscienze e Georisorse del C.N.R. di Pisa ed ha come scopo una prima caratterizzazione dei suoli del bacino del lago Accesa (Grosseto, Toscana) e l’individuazione di eventuali anomalie nel contenuto di metalli pesanti. L'area in studio rientra nel SIR 105 “Lago dell'Accesa” e pSIC omonimo (cod. SIC: IT51A0005) ed è pertanto particolarmente soggetta all’attenzione delle istituzioni per la salvaguardia e conservazione dell’ecosistema presente.
Questo lavoro si è sviluppato in due fasi principali: una prima fase di campionamento di suoli e rocce rappresentativi dell’area di interesse; una seconda fase di analisi dei campioni ed interpretazione dei dati ottenuti.
Il campionamento, svolto tra maggio e settembre 2015, ha portato al prelievo di 30 campioni di suolo e 5 rocce, distribuiti all’interno del bacino idrografico dell’Accesa in corrispondenza delle principali formazioni geologiche e/o in zone di particolare importanza ambientale (ad esempio in prossimità di mineralizzazioni o discariche abbandonate presenti nell’area). A causa del forte impatto antropico a cui è soggetta quest’area, dovuto principalmente all’attività mineraria passata e all’attuale attività agricola e turistica che hanno portato alla trasformazione del territorio e che continuano tutt’oggi a modificarlo, i campioni prelevati nell’ambito di questa tesi sono in generale suoli poco sviluppati, senza orizzonti pedogenetici ben definiti, che entrano negli ordini degli inceptisuoli o entisuoli dell’USDA 1974.
La fase analitica, svoltasi principalmente nei laboratori dell’I.G.G. del C.N.R. di Pisa, ha permesso la determinazione del contenuto totale in carbonio, azoto, carbonio inorganico ed organico, l’individuazione della composizione isotopica del carbonio della materia organica e la definizione delle concentrazioni di alcuni elementi principali ed in traccia quali calcio, magnesio, ferro, manganese, nichel, cromo, rame e piombo. Inoltre per tutti i suoli campionati sono state effettuate analisi granulometriche ed è stato determinato il pH. In aggiunta su quattordici campioni di suolo selezionati e sui cinque campioni di roccia sono state effettuate analisi XRF presso il Dipartimento di Scienze della Terra, al fine di ottenere informazioni riguardo i principali elementi presenti nel bacino dell’Accesa.
I risultati di tutte le analisi sono stati elaborati e relazionati tra loro in modo da poter individuare eventuali anomalie di concentrazione, con particolare attenzione per Fe, Mn, Ni, Cr, Cu, Pb e Zn, presi in considerazione in quanto sono i metalli pesanti di maggiore interesse ambientale. Al fine di creare un unico progetto in cui fossero consultabili e direttamente confrontabili tra loro i risultati d’analisi di tutti i campioni studiati e le caratteristiche morfologiche e geologiche del bacino dell’Accesa, i punti di campionamento ed i relativi dati analitici sono stati inseriti all’interno di un sistema informatico open source QGis. Questo ha consentito di creare mappe di distribuzione per i principali metalli di interesse ambientale e di effettuare operazioni di ricerca, analisi ed elaborazioni spaziali, volte ad individuare possibili relazioni tra le concentrazioni elevate riscontrate per alcuni metalli e la natura geologica e territoriale del bacino dell’Accesa.

This study has been realized within the frame of a collaboration between Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa and the Istituto di Geoscienze e Georisorse del CNR di Pisa. The main aim of this work was to create a first characterization of soils of the Accesa basin (Grosseto, southern Tuscany) and to identify any anomalies in the heavy metal content. This area is part of SIR 105 "Lago dell'Accesa" and pSIC of the same name (SIC code: IT51A0005) and, therefore, it is of particular interest to the institutions for the safeguard and conservation of the current ecosystem.
This work developed in two main phases: 1) sampling of soils and rocks representative of the area of interest; 2) analytical analysis of the samples and interpretation of the obtained results.
Sampling, carried out between May and September 2015, led to the collection of 30 soil samples and 5 rocks, distributed within the Accesa basin, at the main geological formations and/or near areas of main environmental importance (for example mineralization or abandoned mining areas). Soils sampled in this work are not characterized by well developed profile, but they are poorly developed and they can be classified as inceptisols or entisols of USDA 1974, mainly due to human activity like mining activity in the past and the current agricultural and tourist activity that led to the transformation of the territory and which continue to modify it today.
The analytical analysis, carried out in laboratories of the I.G.G. of the C.N.R. of Pisa, allowed the determination of the total carbon content, total nitrogen content, inorganic and organic carbon content, the carbon isotopic composition of organic matter and the definition of the concentrations of some main and trace elements such as calcium, magnesium, iron, manganese, nickel, chromium, copper and lead. Furthermore, for all the soils sampled, particle size analysis were done and the pH was determined. In addition, XRF analysis were carried out on the fourteen selected soil samples and on the five rock samples at the Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa, in order to obtain the main elements that characterize the Accesa basin.
Observations and comparisons of the obtained results allowed to identify concentration anomalies of metals and particular attention was given to Fe, Mn, Ni, Cr, Cu, Pb and Zn, since they are heavy metals of greater environmental interest. In order to create a single project in which we are able to consult and compare directly the data of all the samples studied and the morphological and geological characteristics of the Accesa basin, the sampling points and their analytical results were included within an open source computer system QGis. In this way it was possible to create distribution maps for the main metals of environmental interest and to carry out research, analysis and spatial processing operations, aimed at identifying possible relationships between the high concentrations found for some metals and the geological and territorial nature of the Accesa basin.