VALUTAZIONE QUALITATIVA DI SEDIMENTI PORTUALI

Biol. Mar. Medit. (2003), 10 (2): 1119-1123
A. Picollo, F. De Novellis2, M. Costa1, C. Lasagna2, F. Palumbo2, S. Bava, D. Verardi1
DIP.TE.RIS. Università di Genova, C.so Europa, 26 - 16132 Genova, Italia.
1
R.S.T.A. S.c.r.l., Italia.
2
A.M.G.A. S.p.A., Genova, Italia.
VALUTAZIONE QUALITATIVA DI SEDIMENTI PORTUALI:
PROPOSTA METODOLOGICA ATTRAVERSO UN INDICE INTEGRATO
QUALITATIVE EVALUATION OF HARBOUR SEDIMENTS:
A METHODOLOGICAL PROPOSAL THROUGH AN INTEGRATED APPROACH
Abstract
Harbour sediments are characterized by different physical composition and contaminant levels. The present
study was carried out in Genoa Harbour (Italy). A monitoring program of sediments was started in 2000. Monitoring activities included in situ sediment sampling, benthos analysis, metal concentration. A complete Index of
Harbour Sediment Quality (HSQI) have been calculated by using the Reference to Ratio techniques.
Key-words: heavy metals, sediment quality, harbours, environmental indicators, benthos.
Introduzione
I sedimenti giocano un ruolo chiave come accumulatori di contaminanti di origine
antropica ed è ormai evidente dalla letteratura che per la loro valutazione deve essere
adottato un approccio di tipo integrato (Chapman, 1992; Chapman, 1996; Chapman e
Mann, 1999). Il presente lavoro costituisce un tentativo di valutare attraverso un indice
integrato la qualità dei sedimenti del Porto di Genova.
Materiali e metodi
I campionamenti sono stati effettuati nei due periodi di monitoraggio (ottobre 2000aprile 2001) con una benna Van Veen (da 15 litri) eseguendo tre repliche per ciascuna
stazione (Fig. 1) e impiegando in via sperimentale la tecnica del Sediment Profile Imaging supportata dal riscontro di carote di sedimento prelevate prima dell’apertura della
benna. Le stazioni sono state posizionate in un’area (di circa 0,2 Km2) interna al Porto
di Genova particolarmente critica dal punto di vista del carico organico (è presente lo
scarico di un impianto di depurazione di acque civili). Le analisi condotte sui campioni sono state di tipo “Chimico” (Cd, Cr, Hg, Cu, Ni, Zn, Pb, Mn, Al) e “Biologico”
(Organism Sediment Index e sostanza organica).
L’Organism Sediment Index (OSI) mette in relazione la profondità di inversione
del potenziale Redox (che è la zona di contatto tra lo strato superficiale chiaro e ossigenato con quello sottostante anossico e scuro) con la presenza/assenza di comunità
bentoniche di organismi bioturbatori. In accordo con il modello proposto da Rhoads e
Germano (1982) si è proceduto a classificare i sedimenti seguendo le indicazioni degli
autori.
Per realizzare l’aggregazione (ottenuta attraverso sommatoria) dei valori misurati si
è deciso di adottare l’approccio dettato dalla comunicazione della Commissione Europea al Consiglio e al Parlamento Europeo sulle “Direzioni per l’UE sugli Indicatori
Ambientali e sulla Contabilità Nazionale Verde (COM (94) 670 def., 21/12/94)” da
1120
A. Picollo, F. De Novellis, M. Costa, C. Lasagna, F. Palumbo, S. Bava, D. Verardi
cui si è preso spunto per realizzare il software Dashboard utilizzato dagli autori per la
rappresentazione sintetica delle analisi effettuate. I parametri sono stati raggruppati in
due sub-indici: “Metalli” e “Biologia”. A tutti gli elementi considerati gli autori hanno
deciso di fornire lo stesso peso. I dati sono stati successivamente rielaborati utilizzando
il software Dashboard (V. 8.5) del Joint Research Centre della Commissione Europea
(Centro di Ispra).
Attraverso questo programma è stato possibile:
-realizzare una classificazione dei punti utilizzando la tecnica RtoR (Reference to
Ratio)
-visualizzare un quadro sintetico della situazione
Fig. 1 - Punti di campionamento nel porto di Genova.
Fig. 1 - Punti di campionamento nel porto di Genova.
Sampling station in Genoa harbour.
Sampling station in Genoa harbour.
Risultati
I risultati analitici dei metalli, i valori percentuali della sostanza organica e l’indice
OSI sono riportati in Tab. 1.
Gli autori sono consapevoli che sarebbe necessaria una rete di punti più estesa per
parlare di qualità dei sedimenti portuali dell’intera area portuale; inoltre la componente
ecotossicologica riveste un ruolo fondamentale nella valutazione complessiva, ma i
test con Vibrio fischeri (Beijerinck, 1889) effettuati sia sull’elutriato che sull’acqua
interstiziale sono stati tentati in via sperimentale solo su due stazioni e non sono stati
considerati nel presente lavoro anche perché la variabilità delle analisi è risultata troppo
elevata.
Valutazione qualitativa di sedimenti portuali: proposta di un indice Integrato
1121
Tab. 1 - Valori misurati nelle stazioni di campionamento (i numeri 1 e 2 associati ad ogni stazione
rappresentano rispettivamente la prima e seconda campagna di campionamento avvenute
Tab. 1 - Valori misurati
nelle stazioni
di campionamento
(i numeri
1 e 2di associati
ad ognidei
stazione
rispettivamente
il 25/10/2000
ed il 30/04/01,
i valori
concentrazione
metallirappresentano
sono
rispettivamente la
prima ine mg/Kg).
seconda campagna di campionamento avvenute rispettivamente il 25/10/2000 ed il
espressi
30/04/01, i valoriValues
di concentrazione
deibiological
metalli sono
espressi
in mg/Kg).
of chemical and
parameters
mesured
in the sampling stations during the two study
Values of chemical
and(Metals
biological
parameters
mesuredin in
the sampling stations during the two study periods
periods
concentration
is expressed
mg/Kg).
(Metals concentration is expressed in mg/Kg).
Anno Stazioni
Al
Cd Cr Cu Mn Ni Pb Zn
Hg Sost. Org.(%) OSI
11957 5,2 114 330 324 59 566 895 10,7
5
2
2000
A1
13087 3,9 101 270 309 51 369 641 5,7
6,2
-6
B1
12772 5,3 109 627 328 61 478 898 5,6
7
-10
C1
13433 3,3 65 208 244 47 314 479 3,5
1,1
-6
D1
6578
3
72
79 567 42 307 308 0,51
5,8
-4
F1
10559
6
149 1930 301 60 848 1159 13,7
4,6
2
E1
13064 2,4 104 284 399 60 564 835 5,8
10
2
2001
A2
Tab. 1 - Valori misurati nelle
stazioni
campionamento
1 e 21030
associati
rappresentano
15898
3,1 di 107
377 289(i numeri
62 713
7,2ad ogni stazione
9
-6
B2
rispettivamente la prima e seconda campagna di campionamento avvenute rispettivamente il 25/10/2000 ed il
14908 1,2 74 310 248 53 540 681 5,4
11,5
-10
C2
30/04/01, i valori di concentrazione dei metalli sono espressi in mg/Kg).
14370 1,3
64 233
266in the
49 sampling
423 518
3,9 during the
10 two study-6periods
D2 and biological
Values of chemical
parameters
mesured
stations
13501 4,3
151 659 364 64 782 1325 16,2
9,1
-4
F2 is expressed
(Metals concentration
in mg/Kg).
12084
365 Ni
42 Pb
259 Zn
366 Hg
2,5 Sost. Org.(%)
6,8
E2
Anno Stazioni
Al 0,94
Cd 108
Cr 157
Cu Mn
OSI-4
11957 5,2 114 330 324 59 566 895 10,7
5
2
2000
A1
13087 3,9 101 270 309 51 369 641 5,7
6,2
-6
B1
12772 5,3
7
-10
C1
Harb109
our S627
edimen328
t Qu61
ality478
Index898
2000 5,6
13433 3,3Quality
65 208
244ha47permesso
314 479di 3,5
1,1
-6
D1 Sediment
L’ “Harbour
Index”
osservare
una
situazione
Rank Punti Stazione
6578
3
72
79
567
42
307
308
0,51
5,8
-4
F1
abbastanza stazionaria nei due periodi
di6campionamento
(Tab. 2). La rappresentazione
1
03
D1
10559del 6software
149 1930
301 60(Fig.
848 2)1159
13,7 di visualizzare
4,6
2chiasintetica conE1l’ausilio
Dashboard
permette
2
553
A1
13064
104 nei
284due399
60 564
835 5,8
10 l’andamento
2
2001 siaA2
ramente
lo stato
della2,4
qualità
periodi
di
campionamento
che
3 377 4289
92 62 713
E1 1030 7,2
15898
3,1
107
9
-6
B2
temporale dei parametri misurati 4nelle singole
53 53stazioni.
F1 681 5,4
14908 1,2 74 310 4248
540
11,5
-10
C2
39 49 423
B1 518 3,9
14370 1,3 64 5 233 2266
10
-6
D2
6
3
2
C
1
13501
4,3
151
659
364
64
782
1325
16,2
9,1
-4
F2
Tab. 2 - Valori dell’indice HSQI.
Harb108
our S157
edimen
t Qu42
ality259
Index366
2001 2,5
365
6,8
-4
E2Values.12084 0,94
HSQI
Rank Punti Stazione
1
779
E2
2
576
A2
Harbour Sediment Quality Index 2000
Ra3nk P5u2n8ti StazDio2ne
41
630638
DB12
52
3
4
7
553
AC12
63
429722
EF12
4
453
F1
Tab. 25 - Valori
23dell’indice
9
B1 HSQI.
HSQI
6 Values.
32
C1
Harbour Sediment Quality Index 2001
Rank Punti Stazione
1
779
E2
2
576
A2
3
528
D2
4
368
B2
5
347
C2
6
272
F2
Tab. 2 - Valori dell’indice HSQI.
HSQI Values.
Fig. 1 - Punti di campionamento nel porto di Genova.
Sampling station in Genoa harbour.
A. Picollo, F. De Novellis, M. Costa, C. Lasagna, F. Palumbo, S. Bava, D. Verardi
1122
Fig. 2 - Rappresentazione dei risultati con il software Dashboard.
Dashboard
Software Outputs.
Fig. 2 - Rappresentazione dei risultati
con il software
Dashboard.
Dashboard Software Outputs.
Le stazioni B, C, ed F sono risultate quelle con un valore qualitativo globale meno
soddisfacente dovuto probabilmente agli apporti di origine antropica e allo scarso idrodinamismo che ha favorito l’instaurarsi di frequenti condizioni di scarsa ossigenazione
all’interfaccia acqua-sedimento.
Conclusioni
L’ “Harbour Sediment Quality Index” è un tentativo di elaborare un indice integrato
di sintesi, che fornisca un quadro chiaro anche per i non addetti ai lavori e uno strumento di ausilio ai “decision makers”. Questo indice deve essere usato come strumento
per una più facile esposizione e comunicazione dello stato ambientale delle Aree Portuali senza precludere ove necessario analisi più approfondite e di maggior dettaglio.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano Genova Acque S.p.A., la Servizi Ecologici del Porto di Genova e l’Autorità Portuale
di Genova.
Bibliografia
CHAPMAN P.M. (1992) - Sediment Quality Triad Approach. In: United States Environmental Protection Agency (eds), Sediment Classification Methods Compendium, Report no. EPA 823-R-92006.Washington DC: 10.1-10.18.
CHAPMAN P.M. (1996) - Presentation and interpretation of Sediment Quality Triad data. Ecotoxicology, 5: 327-339.
Valutazione qualitativa di sedimenti portuali: proposta di un indice Integrato
1123
CHAPMAN P.M., MANN G.S. (1999) - Sediment Quality Values (SQVs) and Ecological Risk Assessment (ERA). Mar. Pollut. Bull., 38: 339-344.
RHOADS D.C., GERMANO J.D. (1982) - Characterization of organism sediment relations using
sediment profile imaging; are efficient method of Remote Ecological Monitoring of the Seafloor
(REMOTS System). Mar. Ecol. Prog. Ser., 8: 115-128.