Arsenico: contaminazione ed esposizione ambientale

ID 19217 | 15.03.2023 / In allegato INAIL 2010

L’Arsenico (As) è un metalloide la cui presenza è ampiamente rilevabile in tutte le matrici ambientali.

In natura si trova solitamente in piccole quantità, nelle rocce, nei suoli, nelle polveri e nell'aria (Onishi, 1955). E’ inoltre utilizzato in molti prodotti e processi industriali e quindi viene immesso nell’ambiente (aria acqua e suolo) tramite rifiuti ed emissioni, spesso divenendo un contaminante significativo nei siti di bonifica.

Il problema della presenza di As nell’acqua è noto fin dagli anni 80, quando numerosi studi hanno riscontrato elevati livelli di As nelle risorse di acqua freatica, inducendo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO) a fissarne il livello nell’acqua potabile a 10 μg/l (o di 0.01 mg/l). Attualmente i paesi nei quali sono stati segnalati elevati livelli di As nelle acque freatiche sono Afghanistan, Bangladesh, Cambogia, Cina, India, Lao, Mongolia, Myanmar, Nepal, Pakistan, Tailandia e Vietnam Messico, Argentina, Cile, Ungheria, Romania e alcune zone degli Stati Uniti (Smedley and Kinniburgh, 2002).

Gli alti livelli di As nelle acque freatiche sono principalmente di origine geologica, mentre le fonti antropogeniche di As derivano da attività industriali, dall’utilizzo di antiparassitari, diserbanti e fertilizzanti.

Nel nostro paese elevati valori di arsenico sono stati rilevati nelle acque sotterranee di molti comuni dell’Emilia Romagna e della Lombardia (Zavatti et all., 1995, Prandi, 1998), in alcuni comuni del Veneto (Baldantoni e Ferronato, 1996) ed in quelli dei Campi Flegrei (Napoli) (Dall’Aglio, 1995), nonché nelle acque di sorgente e nei laghi del Lazio settentrionale. La maggior parte di queste indagini hanno evidenziato come la presenza dell’arsenico sia legata a processi naturali di cessione dei minerali presenti negli acquiferi.

Le acque, i suoli ed i rifiuti contaminati da arsenico devono essere trattati per eliminare od immobilizzare (a livelli accettabili) l’arsenico. La natura chimica dei composti dell’arsenico ed in particolare la loro tendenza a mutare rapidamente stato di valenza e forma chimica in un ampio spettro di valori di pH e di condizioni redox rende difficile valutarne destino e mobilità nell’ambiente (U.S. EPA, 2003).

Inoltre il fatto che le diverse specie chimiche siano caratterizzate da tossicità e mobilità variabili, rende difficoltoso anche il trattamento a lungo termine dell’arsenico (U.S. EPA, 2002).

Tutte le fonti di arsenico, rischiano di contaminare vaste aree e suoli destinati all’agricoltura (Chilvers and Peterson, 1987; Schraufnagel, 1983). La presenza di arsenico nei suoli e nei corsi d’acqua fa si che tale elemento si rinvenga nei tessuti di diverse specie vegetali. In seguito al trasferimento di As dal suolo alla pianta, la dieta è una delle principali vie di esposizione dell’uomo (Nriagu, 1988; WHO, 1981) al metalloide.

Ingerire alte quantità di arsenico può causare la cosiddetta arsenicosi, una malattia che genera disturbi della pelle e cancro ai reni ed alla vescica. La tossicità dell’arsenico dipende dalla sua forma chimica: quella organica è potenzialmente meno dannosa di quella inorganica che può causare lo sviluppo di patologie cancerogene. L’arsenico nell’uomo può causare una serie di patologie che includono lesioni cutanee (iperpigmentazione, melanosi, cheratosi), problemi all’apparato respiratorio (tosse cronica, respiro corto, bronchite), effetti sul sistema nervoso (neuropatie, disordini neurocomportamentali, perdita di memoria, basso quoziente intellettivo, disturbo dell’attenzione, cancro in numerosi organi (pelle, polmone, vescica) ed effetti sul sistema riproduttivo (complicazioni durante la gravidanza, anomalie fetali, parto prematuro, basso peso alla nascita), oltre a patologie cardiovascolari e diabete,
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INDICE
1 Introduzione
2 Dati chimici e fisici
3 Presenza nell’ambiente
4 Diffusione dell’arsenico nel mondo
5 Diffusione dell’arsenico in Italia
6 Sorgenti espositive per la popolazione generale
7 L’arsenico nel suolo e nelle piante
8 Contenuto di arsenico in cibi e mangimi
9 Metabolismo dell’As e suoi effetti sugli animali e sull’uomo
10 Meccanismo di azione dell’As come interferente endocrino
11 Espressione genica, polimorfismi, biomarcatori e microRNA
12 Biotecnologie
13 Bibliografia
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L’arsenico elementare (numero atomico 33; massa atomica 74,9216) è un metalloide allo stato solido (V gruppo della tavola periodica degli elementi), il numero di massa atomica dei suoi isotopi varia tra 68 e 80 ma solo l’isotopo 75 è stabile. Si presenta nelle tre forme allotropiche gialla (alfa), nera (beta) e grigia (gamma), più stabile a temperatura ambiente, sublima a 630°C e ha una tensione di vapore di 1 mm Hg a 372°C. Si combina rapidamente con cloro e fluoro a caldo e con molti metalli e non metalli.

È un elemento molto reattivo non è solubile in acqua, mentre i suoi sali sono più o meno solubili in funzione del pH e dell’ambiente ionico. L’Arsenico può esistere in quattro stati di ossidazione (- 3,0, +3 e +5). In condizioni riducenti, lo stato di valenza +3 (AsIII), come arsenito, è la forma dominante, mentre la valenza +5 (AsV), come arseniato, è la forma più stabile in condizioni ossidanti (WHO, 2001)
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Tabella 1. Proprietà chimico-fisiche di As
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