distribuzione e circolazione degli elementi in traccia … · plicazione dei metodi di prospezione...
TRANSCRIPT
RENDICONTI Società /t..U..n .. di Mlner.. /o"l.. e PeIT%Vi", J8 12): pp. 803-816
ComunIcazIone presentata alla Riunione della SJMP In Abano (Padova) Il 3 giugno 1982
DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONEDEGLI ELEMENTI IN TRACCIA NEI SUOLI
STUDIO DI UNA ZONA AGRICOLA DEL CHIANTI
CLAUDIO BINI
Istituto di Geopedologia e Geologi! Applicata della Facoltà di Agraria,Piauale Cascine 15, 50144 Firenze
MARIO DAll'AGLIO, ROBERTO GRAGNANI, VINCENZO PAPAGNI
ENEA· Laboratorio Geochimica Ambientale· PAS·SCAMB . C.R.E. Casaccia· c.P. 2400 Roma
RIASSUNTO. _ TI'1l l'istituto di Ceopodologia eGeologia Applicata della Facoltà di Agraria del·l'Università di Firenze ed il Laboratorio di Geochimica Ambientale dell'ENEA è stata intrapresauna collaborazione scientifica con lo scopo di programmare ed auuare un progetto di rice.rca sulladistribuzione degli e1emenli in traccia nei suoliitaliani, con la specifica finaliuazione alla prote·zione ambientale ed agli studi pedogenetici.
In questa sede vengono presentati e discussi irisultati ottenuti nella prima fase della collabora·zione che ha riguardato lo studio della disnibuzionedegli elementi Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Cd, Ni, Co,Cr e V e delle caratteristiche pedologiche e chimicofisiche in alcuni profili di suoli di una zona agricoladel Chianti. Sono stati presi in esame sia profilidi suoli .. indisturbati • (bosco), che suoli coltivati.
Al fine di ottenere un quadro generale, anche seforzatamente incompleto, dell'area studiata, sonostati esaminati campioni di acque superficiali e sedimenti del torrente Virginio e del fiume Pesa, nonchècinque profili pedologici compleli.
Alcuni elementi, quali Fe e Mn, e subordinata·mente Ni e Cr, mostrano un aumento di tenorepassando dalla superficie all'orizzonte B. Aliti e1e·menti come ClI, Zn, Cd e Pb, che sono contenutiin concentrazioni considerevoli in prodotti impiegati in agricoltura (anlicrillogamici e fertilizzanti)o provenienti da contaminazione atmosferica, masuano in genere tenori decrescenti dall'alto versoil basso.
ABSTRACT. - A joint research program dealingwith the study of trace. element distribution initalian sails, specifically focused on evironmentaland pedogenetic purpose, has been undertakenbetween Ihe Geopedology and Anolied GeologyInSlitute of Agricultural $ciences of Florence Uni·versity and the ENEA's Environmental GeochemistryLaboratory.
In the paper the results obtained on the di·stribUlion of Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Cd, Ni, Co.Cr and V and on pedological features of five soilprofiles from the Chianti area (Florence, Italy) arepresented and discusse<!.
Soil studied are ftom undisturbed area .(forest)as well as from agricultural areas,
Water and stream sediment samples from Viroginio creek and Pesa River have been alsa collectedand analyzed in arder to gather informalion aboutthe geochemical background values of the traceelements taken into account,
In (he forest sai! Fe and Mn, and partially Niand Cr, show an increasing content from the surfacelO the B horizon. Cu, Zn and Cd, which arecontained in relevant amount in pesriddes andfertilizers, show higher conteni in cultivated soilswith respect lO undisturbed sail and, in generaI,increasing content from B horizon to the surface.
I. Introduzione
Le ricerche sulla distribuzione e circola.zione degli elementi in traccia nell'ambientehanno visto nell'ultimo decennio una straor·dinaria crescita di interesse da parte di discipline diverse e con finalità diverse, dallostudio della contaminazione ambientale allericerche tossicologiche e nutrizionali.
I risultati di tutte queste complesse ed arricolate ricerche permettono di avere un quadro, valido nelle linee generali, sulla circolazione in natura e sui cicli geochimici glo·bali di molti elementi in traccia, pur se permangono ampie zone d'ombra nella cono·scenza in termini quantitativi dei flussi e deitempi di residenza di alcuni elementi in par·ticolari sfere geochimiche (specie idrosferaed atmosfera) (DALL'AGLIO e FORNA5ERI,
1981).Questo rinnovato interesse per le ricerche
sulla circolazione degli elementi in traccianei diversi mezzi ambientali ha generalmente
04 c. BlNl, M. DALL'AGLIO, R. GRAG ANl, V. PAPAGNI
• ACQUE E SEDIMENTI FLUVIALI
OaUOLI
Fi . 1. - Mappa di campionamenro dei uoli, ddJeacqu.e e sedimenti fluviali del F. Pesa e delT. irginio.
trascurato quel particolare sistema naturaleche è il suolo; e questa constatazione è particolarmente valida per il nostro Paese.
el parlare di suolo, superando l'u o talora ambiguo di tale espressione, occorre fareriferimento a quell'entità formatasi a spesedi una certa roccia, otto un certo clima, inun particolare paesaggio, ed in continua evo·luzione per cause naturali ed antropich . Inultima analisi, il suolo è il risultato di unaserie di reazioni chimico-fisiche e biologicheche conducono a modificazioni della rocciamadre di intensità e direzioni diverse a se·conda del tipo e della quantità di energiaapplicate al sistema nel tempo, ed a secondadell'influenza che i vari fattori po sono esercitare (pedogenesi attuale), o hanno potutoe ercitare nel pas ato (paleopedogenesi).
00 è agevole individuare le cause storiche e scientifiche della relativa arretratezza
conoscitiva in campo pedologico anche per.chè a partire dalla fine de li anni '}O erastato intrapreso in Ru sia un sistematico ecolossale piano di ricerca sull distribuzionedei più importanti elementi in traccia neisuoli dell'intera Russia, con il duplice obiettivo di ottenere informazioni ull'esistenza digiacimenti minerari metallici, anche sepolti,e sulle capacità nutrizionali e produttive deidiversi tipi di suolo (VrNOGRADOv, 1959).
Come dato di fatto, le attuali conoscenzecienti6che non solo non con entono di di
sporre di dati attendibili sul tenore di alcunielementi nei uoli (ad es. Cd.), ma non sonoinoltre capaci di chiarire quali sono i processi più importanti cbe governano la circolazione e la distribuzione degli elementi neisuoli e tra i diversi orizzonti, l cinetica egli equilibri delle diverse possibili reazioni,i tempi di resistenza dei diversi elementi, ecc.
Uo approfondimento delle conoscenze relative alla problematica accennata appareessere utile per le finalizzazioni seguenti.
a) La conoscenza sulla di tribuzione degli elementi minori ed in traccia negli orizzonti del uolo può fornire informazioni suiprocessi pedogeoetici che hanno portato allaformazione dei diversi suoli. È noto infattiche la distribuzione degli elementi maggiorioei suoli noo conserva memoria delle di·verse origini litologiche; la composizionechimica foodamentale dci diversi orizzontitende, abbastanza velocemente (ordine dellamigliaia di anni), a convergere verso determinati valori che sono dettati dalle condi·zioni climatiche, e subordinatamente geomorfologiche, anche a partire da tocce deltutto diverse, come ad esempio rocce cristal·line e carbonatiche. Gli elementi in tracciasono invece capaci di conservare memoriadella diversa roccia madre di origine; l'applicazione dei metodi di prospezione pedogeochimica si basa proprio u tale coosta·tazione. Anche se a nostra conoscenza oonsussistono indicazioni dirette è ipotizzabileche ogni importante evento pedogeneticoabbia lasciato un fenomeno rilevabile nelladistribuzione degli elementi minori ed intraccia lungo il profilo del suolo.
b) olti elementi in traccia nci suolisvolgono il ruolo di elementi critici, nelsenso che il loro tenore deve es ere come·nuto in un preciso campo di concentrazione
DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI IN TRACCIA ETC. 805
TABELLA l
T~nori di COJlitu~n/i magglOn, minori ~d in Iraccia n~i campioni di acqua d~l T. Virginio~ Pna. T~nori di F~, Mn, Zn, Cu, Pb, CT, Ni, Co, V ~ Cd n~i r~lalivi udim~nli fluviali
..~ .. _"L
I~.~
,., .. l'roo-1 .. .. .. • ""', "'. Q_a 0>"" -.I>T. Y1RG1I'1I0 "-,...., U o.' 00,52 o.n o.' o." o." o.ro o.' o.~ >.0,.- 29-10-80 " o.• 00,49 O.~ '.' O,," O... 0,03 ',' 0,37 O."
S102 ", ~,
I,
" " '" ~ n .. " ~
-.11/1 f&'>T. VIJIGlllIO 0,111 O.' ~,14 O." " '.0 O... , 0,21 O... " ,..,.- 0,12 O.... 0,003 O,'" " '.0 O." >. , O... O... .. ..SID~I rI.l1'IULI
" .. ~ '" n ... .. .. ,
I..
s - ""T_ ~llI'IO •. a. O." .. .. "~O .. ., u .. ..,. - >... 0,10 .. .. " ~ ~ " " ..
per garantir~ una produttività ouimal~ d~l
t~rr~no agricolo ~ per fornire alim~ntazion~
non dannosa agli animali ~d all'uomo. Con.c~ntrazioni molto bass~ non sono suffici~nti
a sopportare i processi metabolici delle pianle n~i quali essi sono coinvolti, mentre tenoriel~vati possono causare fitotossicità ~/o laproduzione di alim~nti potenzialm~nte tOSsici. Una programmazion~ dell'utilizzazioneottimale dei diversi suoli presuppone la conoscc=nza della dimibuzione di tutti gli ele·menti essenziali e critici nei più impon:mtitipi di suolo.
e) u nuove installazioni energetiche previste in tuni i paesi industrializzati pongonoproblemi di contaminazione ambiental~. Inparticolare alcune fonti alternative al petrolio, come ad ~sempio il carbon~, causanoemissioni di considerevoli quantità di soStanze potenzialmente tossiche (particolato,SOx, NOx, Metalli Pesanti, etc.). I suoli el'attività agricola in genere possono subireeffetli apprezzabili da parte di tali sostanzeem~~ nelJ'atmosfera dalle installazioni energetiche, sostanze che, dopo un tempo e/ouno spazio più o meno lungo dalla loro immissione e dopo aver subito trasformazionichimico-6siche anche complesse, vengono de·positate sulla superficie terrestre. Tnt I~ categorie di sostanze che possono causare modificazioni delle caratteristiche dei suoli siricordano in particolare gli elementi paten·
zialmente tossici (As, Cd, U, Th, ~IUPo, Pb,Zn, Cu, etc.) e le piogge acide.
Salvo rare encomiabili eccezioni (BELLANCA et al., 1980), il nOStro paese non havisto il fiorire di ricerche sulla distribu2ionedegli elementi in traccia nei suoli che sonostate avviate in altri paesi (LAG, 1980;
McKEAGUE and WOLlNETZ. 1980).
In termini più gen~rali l'I talia è uno deipochi Paesi nel mondo a non avere un proprio Servizio del Suolo ed un proprio siste·ma di classificazione del suolo, e l'unica sintesi cartografica a livello nazionale è la Cartadei Suoli d'Italia in scala l: 1.000.000, editada MANCINt e ColI. nell'ormai lontano 1966.
Nel nostro Paese il nuovo Piano Energetico Nazionale, approvalO di recente dalCIPE e dal Parlamento, prevede un massic·cio ricorso nel medio termine alle centralielettriche a carbone, e gli effetti di tale fonteenergetica possono risultare apprezzabili anoche per quel che riguarda i suoli. I suoli costituiscono un mezzo oon capacità tamponante moho elevata sia per quel che riguarda lepiogge acide che il tntsferimt:nto degli elementi potenzialmente IOssici alle piante daun lato ed alle falde acquifere sotterraneedall'altto, che costituiscono le du~ vie criti·cbe indirette più importanti verso l'uomo.~ pertanto necessario ed urgente acquisire
informazioni sperimentali affidabili sulle condizioni attuali dei suoli italiani al fine di
806 C. BINI, M. DALL'AGLIO, R. GRAGNANI, V. PAPAGNI
D.....on'. o, •.,.... '_0, ,,,''o,...1<0 "'.ro. oon qh' d' .'no• t.l"a d' "".,..,'a poco ""o_.t.,
TABELLA 2
Descrizione del profilo del suolo n. 6
Il bacino del Virginio-Pesa SI e Impostatoe sviluppato sui sedimenti pliocenici del cicloneogenico che caratterizza, in tutta la Toscana a sud dell'Arno, la fase distensiva dell'orogenesi appenninica.
Questi sedimenti, costituiti da conglome-
2. ]otluadramento geolietlologico dellazona 8tutliata
luata anche sulla base delle nuove installazioni energetiche previste dal PEN.
I dati che vengono presemati e discussiin questa sede si riferiscono alla ptima fasedel programma avviato. L'area prescelta perquesta prima fase è situala ncl bacino delfiume Pesa, affiuente di sinistra dell'Arno,a valle di Firenze: una zona sufficientementerappresentativa delle condizioni litologìche,climatiche, di vegetazione ed uso del suolodi ampie aree dell'Italia centrale. Essa inoltre è caratterizzala da un elevato dinamismodelle forme e soggetta ad intensa attività antropica, ed i processi pcdogenetici (pedogenesi attuale e fossile) ed antropogenici (essenzialmente l'atlività agricola) conduconoa differenti modelli evolutivi.
Precedenti studi in quest'area hanno affrontato problemi di geologia (CANUTI et aL,1966; SESTINt, 1970), geomorfologia (CANUTI ed aL, 1979 a, bl, idrologia (AMINTIet al., 1975; BILL! c TACCONI, 1981), pedologia (LULLl et al., 1980), agronomia(CHI SCI, 1979; LULLl ed ARRETlNI, 1979).
Più in particolare, la zona in studio siestende da Tavarnelle V.P. verso nord - nordovest, seguendo lo spartiacque fra il bacinodella Pesa ed il suo tributario di sinistraVirginio (la cui sorgente è proprio nei pressidi Tavcrnelle Val di Pesa), ed ampliandosipoi nel bacino del T. Virginio, fino al suotratto intermedio .
In questa zona è stato condono un rilevamento geopedologico seguendo le principaliunità di passaggio. Sono stati campionati deiprofili-tipo effettuando quindi l'analisi dellecarattreistiche chimico·fisiche e mincralogiche c degli clementi Fe, Mn, Pb, Zn, Cu,Cd, Ni, Co, Cr e V.
Per avere dei punti di riferimento e perconferire maggiore complctezza alle ricerchesono stati campionati ed analizzati le acqueed i sedimenti fluviali della Pesa e del Vir·ginio.
o- "_21/"_", Il_« '0.. on.o'a<o. ch'._'0' 00'0'" ",'do b.-..- ,o (7.' yO SI'" a,..'!'000 U_.o, au...... 'ono ".,l ka ...... , ..... "n•• _ ,,''''n'., 1"''' "" l' ,..,.0 "".0. -""",o ' nt •• pl•• tioo. """,o ivOl ...h.l._t ... _"o 00....0' ..........on' oH' d••nau'.'''''."''''0' ""H'O' .a.'o' 0••.o_ "_40}70, a_.... 'nr..,o n.«o. Unoa... ,«'0 , ... r .... b"""" rO~<" .. b"""'_,'all'"..... ( V. $1"), ar.'"o.o, on.1"'''••• 'c.. '.nd.n" a p" «ca " !!.'" pO" ,",,"o i' """,o ""i<io ,.1~••t1_o" .i " ll. '''''00 d•• " .._......H, '''''0' di p ,o~i o-..n', ","'1",,,,,
_Ho .., ..... , «ne 'oni n" , d ....au'o..... ,.n,"'o, .«dO, .ad'.i ,.
.,. 70/'00, H_". 'nr.. •• c .. ' .....oal .. ' 0010...._idO ."""" 'o.." l'.' YO '/7) ••"""'_.'al_la...o (la v. 'l'l; "_0 a ..."'o.o; h.........., """,o _'''0. _Ho h<.. '-".,.. , h<l, ...... , __". p ~•••n.._-_nt ~"".o, o o..alonl ••__d" .......
" c_n" d ...n"",'o ,,,i.M..<o, ",,'do,''''''01 0" ....... info",O.-nto .11 • .-o«'a.
o_ "". _21, U_... 'nr."o... ' ..oso'a... 00'0'"_'00 b"'""'_.'.U...."" nO v. '101, r~one" or.'!''''''. a on. ".,U.dolo. ono", fin•• _d'a .~ n'.' P'''' " ,....,., ... , ,..,.0 'i., ..."<•. """o p' oo 0' .o 'a< _-...n<., 0""0 ' n.. ' •••n_'o li"''''' . ..,;!.0' .... '01 "" "nl ••~b_o.. ,.""".all,
o "
potere disporre in futuro di termini di riferimento sicuri per effettuare ricerche e controlli sulle eventuali modificazioni indottedalle attività umane in genere e dalle installazioni energetiche in particolare.
Per colmare almeno in pane le lacune conoscitive esistenti è stata avviata una collaborazione scientifica tra l'Istituto di Geopedologia e Geologia Applicata dell'Università di Firenze e l'ENEA. Tale collaborazione si propone di approfondire le conoscenzedi base e le finalizzazioni applicative succintamente esposte in precedenza, mediantelo studio dei più rappresentalivi lipi di suolopresenli nel nostro Paese. La scelta dellearee da sottoporre ad indagine verrà eflet-
•• " ••• U.lt••n ••d "" ' •• , ...._'do, " ~ (•••• Yo 413); tra tr..,.,••...&n< , ••o " ••• ' on. p.Uo_d"'ca """"0' rtno, dobo,., por' ..,...... ".~
ooH • _" ,..,.0 p ...tl.o • ,..,.0 ......~o da b' __ <o, ,....,., ""'<io. ,..,.0 .....t.~,., .eh".<"" ....n<•• o..........on' a ...M'. d ...o_,o "bo"", a:"d", ••d'o' .oa•••• rtn1 ••ol>o~".""••",
1.0<>_,,", _ .... dollo •• ovo .......n.ll. V.P.
00.>.,'" "34" ~.". I.W., ....... <>-21,........n., ..-••• '_".1. dI v '..".,D..".......~...."ci.,.' ........., 'd.,~. oe""o.,.,",,,,,"!,•. oea••• ,Sub".ot., .'.H.'_' ,. dol .lt...... ,U.O "'" , _ oon 0-""'., """"., .'no,
!".', D'n••tr., Uoe_, C'o'_'n., _ ....i.1>o••r.U ' c 0",...Ulo"'o•• ( •• ' .•.A .. ""1, ,. H... '." .... l ...... " •••
n , _io" I_'do). "0«0.
DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI IN TRACCIA ETC.
TABELLA 3
Caratlt!rirtich~ fisich~ ~ chimiche e dirtribuzioM di Fe, Mned el~menti in traccia del profilo n. 6
'{)7
"""(_i.... " C_Id. di ActdiU. kt ........t_~OlOfoiuontt " ., d pIIl"lO} ~ $.0. __io c.t.
"__lo ,
iAh.ao. _.... _....•• o H.5 .... Il.1 ••• .... 1.$$ n .• 14.5 .. .... .. ~.. ~ .. n.1 '.0 o.n ••01 n.' 1$.0 n,I.. n ll.l 41.5 ~.. ••• 0.1$ t.31 n.' 1$.1 63.3... .. lO,$ n.o ~.. ••• o... 0.5. 41.' .... U ••,,, " 21.4 4$.1 ~.. -.' O.l' 0.41 n.o 13 •• n.l
~_. I" 11tACCL4
pror<>tldltll_di .. di Cu ppoo " - .. - " -..,
~- "- " -"- .-p ... l.v_nto.. .. ... " " l.le 2263 .. .. ., ..
• .. .. .. .. 2.22 ... .. .. ,."
" .. .. .. .. 4.&3 ... .. n '" ..o.. n .. " .. 4.31 ... " .. m .... " " " • 4.n 5411 " " ,.. ...'" .. .. " • S.31 .... " .. .. "
rati, sabbie: 00 argille in serie: strntigrafica,si sono depositati, durante: il Pliocene:, inambieme marino, ma verso i margini ddbacino si assiste a frequenti passaggi ve:rsol'ambie:nte fiuvio-de!tizio, come sembrano indicare alcune strutture di conoidi, prevalentemente cioltol~ (CANUTI e:t aL, 1966). Inparlicolare: per la zona studiata (territoriodi Tavernellel, vicina alla linea di coslapliOttnica, si osservano passaggi laterali everlicali tra conglomernri e sabbie.
Movimenti tellonici p:>5I-orogenelici hanno suCttSSivameme determinato la disloca·zione dei sc=dimenri secondo struflure: tipohorst·graben; contemporaneamenie la reteidrografica ha assunto l'atlUale direzione appenninica (NW·SE) ed antiappenninica(NE-SW). Alluvioni recenti ed attuali (010cene) marcano i fondivalle: dellc vie d'acquaprincipali.
Pcr quanto attiene la provenienza dei ma·teriali sedimentati, fra i ciotlolami prevalgono dementi calcareo-marnosi della formazione: dell'Alberese e subordinatame:nte elememi arenacei del tipo della Pielraforle:entt1lmbe queste formazioni affiorano pocoad est di Tavernelle, ed è probabile: che taliaffiornmenti costituiscano le: «roca: madri ..dei deposito pliocenico più grossolano.
La matrice dei ciotlolami, e le Stesse sabbie marine cm: contengono una elevata percentuale di granuli di quarzo, potrebberoavere origine invece dal disfacimc=nto della
formazione del Macigno (CANUTI, 1966)(affiorante più ad est, nella dorsale dei M.tidel Chianti, e a nord nella dorsale del MonteAlbano), nOloriamente facilmente alterabiJe:per la natura argilloso<arbonatica del suocemento, specialmente in condizioni climatiche aggressive.
Dal puntO di vista geomorfologico, nell'ambiente consideralO possiamo distingueretre formc= fondamentali, con un diverso dinamismo: le antiche superfici spianale o subpianeggianti delle quole: più alte, quelle diversante: e le recenti superfici pianc= del fondovalle.
Sulle superfici più alte, prevalentementecionolose (che caratlerizzano ad e:sempio lospaniacque Virginio-Pesa), ha potuto svilupparsi ed evolversi per lungo tempo, forseaddirittura dal Pliacene superiore (LULLI e:tal., 1980), il suolo. Certo è che i suoli cheattualmente caratterizzano queste superficipresentano una evoluzione molto spinta,frutto probabilmente di più cicH pedoge:netici succedutisi o alternatisi in condizioniclimatiche: differenti: si hanno cioè degliAI.6suoli.
La messa a cohura di alcune di queste: superfici ha de:terminato (CANUTI et aL, 1979)il rimescolamento e la parziale asportazionedegli orizzonti più super.6.cial.i, e le prnticheagricole favoriscono certamente fenomeni dierosione idrica, anche su pendenze deboli.Per tale motivo, nell'ambito del presente
808 C. BINI, M. DALL'AGLIO, R. GR AGNA I, V. PAPAGNI
Le acque naturali ono tate analizzate secondo le procedure me e a punto presso ilLab. di Geochimica Ambi ntale dell ENEA(M. BRONDI et al. 1981). Oltre aU'analisi di
studio sono stati scelti due suoli caratteristicidi questo ambiente, uno attualmente copenoda un bosco mi to « naturale» e) (profilo 6) ed uno coltivato a vigneto in formaspecializzata e) (profilo 38).
Sulle superfici di ver ante, prevalentemente sabbioso-Iimo e la dinamica delle formeè il principale fattore di di1Ierenziazione delsuolo: dove il proces o erosivo è esteso, isuoli sono empre alle prime fa i di evoluzione e gli effetti della pedogen i sono annullati dal continuo rin iovanimento del profilo; dove l'ero ione è minore, la pedogenesiha porutO esplicar i per più lungo tempo,dando suoli ben differenziati.
el primo caso i ha la formazione diEntisuoli a profilo poco differenziato e cheri entono fonemente dei caratteri della roccia madre (profilo n. 39).
et secondo caso la differenziazione puòcondurre a tipi di uolo as ai diversi (LULLI,1980) come i olli uoli particolarmente ricchi di o tanza organica in uper6de, o gliInceprisuoLi (profilo n. 40).
Sulle uperfici del fondovaJle, pur trattando i di aree morfolo icamente assai stabili, anzi con fenomeni di apporto di materiale dai versanti, la pedo ene i e l'evoluzione del suolo è a ai lenta e prevalgono suolipoco differenziati (Enrisuoli) (profilo n. 30).
_ ca 1-8-"..: l t. tar.rolo,... c .......... l ICOlON brueo u.~ (sO.,. 4/4),....... Uo:aq: • lOJ'M po ledrlCA t.,..fine "bole. poI'" c_lI ~h'.........t.ent.:ol.. t.:fc:o ......lvo: -eb.le ...~ • piccolo • ...cIiol cOf'ICNaloni ..-..:nU: ~.;
liU'~t.: "'"'tre! ,,"'cl .e..,..,..- ca 34/"--"': tian. tf\fer-fon n4 t.•• -....s..!.
1.0; color. b.rw1o ac1Iro .1'" 4/4): 11.~; lon. pOUeclrlc.a 01..,.. Il -...Ua hl.ent.:a: r • tU p ..... lone • r-lve-stt...rftU dii artUla ca.anl __li.,... I:porI .c.&f"'tot t ldO. ,..alat.ente: a.chalet.ro C!.une piccolo e '01 conc:...a-ionio aan io:~nauio rallenc.."., nev"ro •• -.b i ; ra·dici .ol.t.o .c..rose;
- c. 44-48'9$-10$: H.l IL Inr r'ore .r......le::colore bnmo (7.S YII SIU pae.-nte "."'0 ilbU-.o a ra.ao al.&1l..t.ro es YR 4/.). arsi 1loao; a.g........ lol\4: poi l_cirie. an Lare ..dJa• aroa-.olana. evI4.nte; poco ualdo, ,....t.t.~
el pl_Ueo• .u.lvo d_ b et.o, aehetetroabbondAnt.e. aro••olano. p,..va'e"t.•• nte .... naceO; l_ceatura e concre.,lonl dJ re 14ft aro•• e. ao.ttlci. co.unll dr.n.... IO l.nlo~ aubaelcio, radici ••••ntl. , •••• lnt.rlo.....nt. allaroe-cta.
~liu: ca... l Chio.c.... tftl - T."......... 11. V.P.;Ou-ot.a: _ .JJ.O: bp. aVIdo penet. 0-1SIF aio,aruia: .upcrflcl••ub-pian4' t-nu. -.lla .-t~ d.l
".rsant.e;D~..10 .upe,,"'claleJ buono! ero.lo"_ letr' .ca"alPieuo.:l.U ce-ane (ZO«):SubsU".to: cio~l:ot.ai ••abbla 1 PlIoc:.neJho .1 au-olo: vt tl:O apeclaJ' .,... t.01IkacrjzJOA~: C••'.ftJ 10.10.1 ••0;Claaai!"içazi. ~ (U.S.O."' •• '175) t m't!!Mtl ra.1t' &J"Wi Il!
IlO l'l.....'ato (non acldo).__leo.
TABELLA 4Descrizione del profilo del suolo n. 38
ro; o-tro a •ai • ......,.M.&C.'l;
- r:- 0-5. U.lt.. lnT 1"""" Cbi...,... tlrwa.... :colore.aido b~ro (lO va .,J); tran~ ...,..U10M': l I.... rlne:evtdc-tU-C-J pori c_L J 140. poc;o ,..,••• t- !!.t.a: lidMJet.ro c- • IItl~l....dlo. p....-
t. Le: : ee...c. .. n.1 .. \tIo l i.be ; t're a 1,.: ...a-
G.1.cl ~t. ti-"l ••~rUeal ;
Orl.&:Z.OftU C.
naliti h3. Pro dur
(' l È improprio parlar di veg tazione naturale,poichè in questo ca o l'intervento dell'uomo si èesplicato nel rimbo chi mento del querceto mesofilocon conifere, e nell'introduzion di specie esotiche.
('l La specializzazion delJe colture più tipichedella zona, vigneto ed oliveto, ha avuto grandediffusione negli ultimi 20 anni, con il superamentodel rapporro di lavoro a mezzadria e colonia cheper decenni aveva caratterizzato l'agricoltura collinare toscana (coltura promiscua olivo-vite; seminarivo arborato e non, per la produzione di grano,mais e foragg re; piccola alfivuà zootecnica; appezzamento di bosco ceduo). La peciaiizzazione badeterminato sen ibili modificazioni nel paesaggionell'equilibrio idrolo ico e nella stabilità dei versanti come messo in luce da CHI Ct (1979).
tutti i più importanti co. titu ntl inorganIcImaggiori e minori disciolti, sono stati determinati i seguenti elementi in traccia: Fe,Mn, Li, V, Pb, Zn, Cu e Cd. In particolarela determinazione dei Metalli Pe anti è tatacondotta mediante una prima e trazione deiditizonati in cloroformio a pH = 9,3 effettuata sul posto stesso di campionamento.L'estratto organico co ì ottenuto è tato otroposto in laboratorio a riestrazione dei metalli in fase acquosa e succes ivamente i èproceduto alla loro anali i mediante fornettodi gra6te in spettrofotOmetria di a orbimento (HGA 500 e Mod. 5000 della PerlcinElmer).
DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI IN TRACCIA ETC.
TABELLA 5Caral/eristiche fisiche t chimicht e distribu:ziont di Fe, Mn
ed elementi in Ir(lccia nel profilo n. 38
809
............ 1 ,.ISICK& I CItllOlOlI
r..-.r_id C_l .. al ""Ialt'CW'a..... U .. .. .- "'111.01 .. s.o.~ M:_t• .- --t. S.'"r."l_ e.t;OInu.""'. ••_.- ---~. • U .• H.' n .• '.' ,.U .." n.o ... ".a~. • H.' 21 •• .... ... I ••0 t.n •••• ... H.'... .. 1$.' 21 •• ... -, ••• 0.11 o.n "., ••• ".0... H Il .• n .• o .• ••• O ..., 0.71 Is.a ••• 71.0
'" •• Il .• Il•• .,.. ••• 0.21 '.d '4.0 '.' ...,~ror_l<'
EU>oII~TI IlO TIlACCIA_'a<lt
pl'Olav_n.o ,.- Cd _ In - ~- ••• ~- .. - ,.-'"- .-• ... .. ." .. '.3' ... .. .. .. .... .. .. .. 3." ..00 .. .. '" .... .. ... .. .. 4.11 327' .. .. .. ..... .. ... " .. 4.1' 3304 .. .. " ..
Per l'analisi degli elemenli minori ed inIraccia nei campioni di suoli ~ stato decisodi prendere in esame la frazione inferiore a100 1-1, pur se in letteratura esistono ancheindicazioni diverse; più precisamente alcuniAA. consigliano di prendere in esame lafra2ione inferiore a 2 mm ed ahri quella inferiore ai 75 IJ.. Quest'uhima indicazione,anche se corretta dal punto di vista mineralogico e granulometrico percM viene presain esame la frazione più sottile, sihosa edargillosa che è la maggiore responsabile ditutti i processi di scambio (adsorbimento desorbimento) con le soluzioni circolanti, portaad una non lieve complicazione operativaperc~ non risulta semplice, con sistemi disetacciatura da rcutine, ottenere delle separazioni efficienti e con scaN;a probabilità dicontaminare il campione.
La separazione della frazione inferiore al100 IJ. risulta invece molto più agevole e lasua signjficatività geochimica è analoga aquella della frazione inferiore ai n IJ..
I campioni di suoli e di sedimenti Ruvialisono stati essiccati a 400 C e quindi setaedati. Dopo eventuale inquartamento circalO g sono stati macinati in molini e palle diagata a meno di 200 mesh. 100 mg sonostati attattati in bomba di teRon con 2 ccdi HNO, cone. a 1600 C per l ora. Dopoquesto attacco la soluzione risultante ~ stataportata con acqua uhrapura a 100 cc_ Glielementi Cu, Zn, Pb, Cd, Fe, Mn, Ni, Co,Cf e V sono stati analizzati portando diret-
tamente un'aliquota variabile, a seconda delleesigenze, da lO a 50 J..l.l alla determinazionein spettromettia di assorbimento atomicomediante fornace di grafite (Modelli HGA500 e 5000 della Perk.in Elmer rispettivamente).
Per l'analisi della granulomelrùl è statoimpiegato il metodo della pipetta. Il campione disperso con soluzione di esameta·fosfato di sodio e di carbonato di sodio, vieneagitato tre ore previa diminazione ddla s0
stanza organica con acqua ossigenata. I limiti dimensionali adottati sono (U.S.D.A.,1975),
sabbia da 2 a 0,05 mmlimo da 0,05 _ 0,002 mmargilla infer. _ 0,002 mm
La determinazione del pH è stata effettuata mediante misura potenziometrica dellasospensione suolo-acqua in rapporto l: l, potenziometro Metrohom, sensibilità 0,05 unità di pH.
Il carbonio organico e la sostanza organica sono stati determinati mediante il metodo Walkley-Black. Attacco con bicromatodi potassio ed acido solforico concentrato.Titolazione con solfato ferroso ammonico.
ta capacitò di scambio cationico ~ statadeterminata secondo il metodo CecconiPolesello. Saturazione del terreno con Ba";il Ba" viene scambiato poi con Mg" inpresenza di ioni SO.; , e l'eccesso di magnesio viene titolato complessometricamenre(suoli privi di carbonati sono saturati con
810 C. BI I, M. DALL'AGLIO, R. GRAGNANI, V. PAPAGNI
4. Presentazione e discussione dei dati
La percentuale di suturazione in basi viene calcolata tramite il rapporto fra la capacità di scambio e la somma della capacitàe dell'acidità di scambio:
ese
TABELLA 6Descrizione del profilo del suolo n. 40
Loc.Ut": s.s. C••• i., km 269.700 • T.""'rnelle V.P.Ouot.a 11230: eepoll&lone ,.: pel\Q""U 40$,l'hlloj;raf'ia: p ...:rt" -cdi. di verltllnte,Dre-naaa:1o superficiale buono: eroalone ldricB .c.. r ... :Pietro.itl .e4llT'11II.;Su.bàt.t'lltO: argille .ahbioae con ~iot.toll, d.el PllOC8nt!1,
Uso del Il.lOlot Incolto produttivo con rinnovll~lone di quer'IClaed erbacee vaJ'le:
Dc.crl~lon.: C.Dini. Z,.tO.19-80:ClaJlll!dCic,*ziot'lc (U.S.D.A •• 197~): Typic Xerochrept arsi 11010
fine. ",ieto (cAlcllreo), .~
lico.
% Sat. =ese + Ac. Sco
X 100
BaCb; suoli con carbonati sono saturati conBa-acetato }.
L'acidità di scambio è stata determinatacon il metodo PEECH et al. Estrazione consoluzione di cloruro di bario e tretànolaminaa pH 8,Oj titolazione con HCI 0,2 N.
I carbonati sono stati determinati secondoil metodo gasvolumetrico con HCl 6 N. Calcimetro di Scheibler.
l :;o'(f:i~~c:\.~uic~nUff~~·l~:~taJ~~~~e~~o;, 1~:~Oi~~~~~ ~~g~~i~~:B~\~~~~cs:~:.·r--golare fine; Cacce d~ prea.ionCl e acivolallIento co.uni: patine di Fe-Mn co-uni: pori.CAratl Wlldo. poco resl.t..nt.e: pluUco.adeaivo; I!Icheletro •••ente) concrezioni ••senti; drCl-naU~o i ..pedil;Q con tr.çce di idrOlllOrriai Aubalcalino, eff!lrvellcen:r.a HCl debole;-
Orizzonte Ali
Orolzz.onte "12
Orizzonte 8le.
Orizzonte U eg
Orh.z.ontf!' ~n C :e •
CIII l-O: lettiera MOlto Icar••• a prevalen...z. di .;:r_inacee poco d.ccompo.te;
C.III O/17-iZO; limit.e inflllriore JradUolll.le; '::0
10l"e UIIIido bruno ';lal1al!!III::ro .curo (ICI "fR4/4): fra I:'rail1010 e frllnea tu"11Uol!lloj .SIrcabione .ltr'u.lIIO$1It. .\!Id.la. \!Ividenu: poriçomuni, piccoli •••dil u.ddo, poCO re...i-• tentel poco plaatico, poco _d••lvo: .çhç_letro .c..rIlO, pl,.cçQlo Il IIICdio, provillenteIIlcnt:.e calcarso: concrezioni .-lIienti i d.renag,iO liberoi lIubacldo .. nflutro: r.dici comuni. erbacee, .ubvertte.li l
c. 17_20/38_40: limite inr~rlore ondulato.neu.o; colore bruno glallutro (10 VR 5/4):Cranço 1illl050 argil101ll.0, lI..UH!;gazlone poLi!.dI'le. a"Solare llledill " 51'OIIIUI. lI!I ..... idént.l!!; pg,ri scarst i Wlido. poeo relllaUlnte: pllllltico.POCO ad~.Jyo; scheletro co-une, calcareo;concrezioni allllenti ~ drll!.paulo libero; neutro a lIub.lcaUno; effervellçenZolil HCI rorte;radiçi IIcar.e;
ca J8-40/80-85; lillllte infef"IOr" Ir.duàlelcolore bn.mo li.ll .... tro (lO YR !!l/S); tra ~11110.0 lilllO.o • tra..u:o 11t11ollo arai 110.0;asllrega:E-ione poliedrica .ub.~olar4! tlne emedl .. , debole: port 8c..r.1 ~ lJ.IIIid.). pocarelliatente, plaatic:o, ..d.eAivù; IIcttt:llet1'Oa••cntc: concrcltioni CaC0
3com~n.l, dure.
J:t'O.ae '" ..edjt!; cirenaUio rallentato: .ubale.Uno "cl ,Ile.lino: etterveaCfln:t8 ",lo-lenta; radici .....entil
c. ao-S!/120_130: 1l.lt~ inf'eriore dlf't'uilO, laterale netto; colore bruno 11&11&.t.ro chiaro (2,5V 4/S): ara:llloso li1llQ80;ag,."es&a.tone polledrlea "ubanaolarc lItedia,debolel pori sc.r.i, piccotJ; ...".ido, poc:.oreatate.nte; plaatico, raolt.o adeat ...o; .che!:let.ro ILluent",. conc.-.z.1Qonl CaCO) d:ure, g;O!ae e .edlt!l, cOllluni (abb()ndant:i oltre i 100cm)) .oderatOtDcntc ale-al ino i ef'r(lrveacen~.
violentai r.cHet "lIt!1.l'\tl;
cm 120/130 fino oltre 180: lIllIite in.feriore• conoeciut.o: çolore i:lalio-bruna.strO (lOYR 6/6):.r.-i 110.01 rriAbi h:: pori .ear.i. ulIIoldo. pocore.tatf!'.ntel pl..tlco, ade.l .....o; IIchel4!ltro ace.!:
;:~l:·~c;~:~4!1~D;:;:~l:~~a~;~:~ :~:;=:~~_lt& HCl vlo lt:!nt.ll_
ACQUE E SEDIMENTI FLUVIALI DEL T. VIRGINIO E DEL F. PESA
Nella fig. l è riportata la mappa di campionamento relativa ad acque, sedimenti fluviali e suoli .
Nella tab. 1 sono riportati tutti i risultatianalitici ottenuti sui campioni di acque edi sedimenti fluviali del T. Virginio e delF. Pesa.
Per quel che riguarda i costituenti maggiori e minori disciolti nelle acque, le concentrazioni riscontrate nei due corsi d'acquaindicano che i processi fondamentali sonoquelli della normale lisciviazione di rocce sedimentarie del tipo di quelle affioranti neibacini considerati. Da segnalare il tenore diNHM e di NO:! del T. Virginio (0,14 e0,1 O mmolifl rispettivamente) che sonoascrivibili a probabile contaminazione.
Anche i tenori di elementi in tracciasono del tutto normali per acque naturaliincontaminate di questo tipo con la parzialeeccezione dello Zn; il tenore di 3 !J.g/I riscontrato nelle acque del T. Virginio tendea confermare un leggero grado eli inquinamento eli questo torrente, in accordo conquanto indicato dai costituenti maggiori eminori.
I tenori degli elementi analizzati nei sedimenti non indicano alcuna particolarità degna di rilievo; essi sono del tutto normaliper sedimenti di questo tipo. Si sottolineacomunque il tenore estremamente basso diCd riscontrato in entrambi i campioni di se·dimenti.
SUOLI
I suoli studiati sono stati scelti per singole unità di paesaggio ed alla luce dell'inquadramento ambientale presentato in precedenza. In particolare per le superfici sommitali sono stati scelti due profili; il primo(n. 6) che ospita un bosco «naturale» edil secondo (n. 38) coltivato a vigneto. Sono
DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI IN TRACCIA ETC. 811
2I
4 % Fe!
o lO %5.0.
I !
lO 30 %5-L-APROFILO
o\! / A
A2
ppm Mn!
200!
1000!
Eu
" ,_, Bl_. ",
\"'-' '-" ""-'"
5'CC~
C B2tZOILO
r/ 1\Il:Q.
lO Cxg
11111111111111111111111111111111S.O. .
Pb Co Cu 5 A L
Fig. 2. - Suolo n. 4. Distribuzione lungo il profilo di sostanza organica, frazioni granulometriche (sabbia,limo e argilla), Fe, Mn ed elementi in traccia. Pcr l'interpretazione dello schema del profilo vedasi la tab. 2.
3 % Fe 4I 1
/~
I \1 Cg
Ap3
PROFILO
11111111111111111111111111111
._._ .. ~p_' _Ap2
S A
30%S-L-A
5 % S.O.!
L
10
, l
5.0.
oI
o
Feo
Mn
2I
o o o
Ct Zn Ni
ppb CdI I
100
oI
)
100
Fig. 3. - Suolo n. 38. Distribuzione lungo il profilo di sostanza organica, frazioni granulometriche (sabbia,limo e argilla), Fe, Mn ed elementi in traccia. Per l'interpretazione dello schema del profilo vedasi la tab. 4.
812 C. BINI, M. OALL'AGLlO, II.. GRAGNANI, V. PAPAGNI
TABELLA 7
Caratteristiche fisiche e chimiche e distribuzione di Fe, Mned elementi in traccia nel profilo n. 40
'rof<»'ldi ..'~l •.ca. ••
cap""l" diS.O.S ...... ,,, c••.
_q/10011
Acidi<' diae_blo_1l00s
..'''....one•,~o.'
'" o 32.0 J? .3 ", .., S.n " "
., , 12.4 n.?
'",. 18.3 <7.3 " .. '-' I.n , " " ·, .., ta.' ,.,
Blea " 12.0 U .• .. ., .. , 0." 1.40 .. • IO .2
B20' .. 11.6 .. .. .. ., ... 0.41 0.11 .. • " .3n " " ... ".3 .. .. ,.. 0.'2 o.n .. • I..?
9? _. ,..IIlCe. ". a.a 46.' .. • ••• 0.20 0.3. ". , 23.9
UtootI<T' ,~ ~"'CC'"
Profond'U_oi. 01 Co pp- c...... 2n p,..
~-...
~- "' .~ Co 'P- c .. P'" ..~••• l.v_n...
• •• 'M " •• ?O lO'" " n " "" " " .. 1.78 ". ., " " ,." " " " • I." ,.. ,. ,
" ",." .. " • l." '" " • ,. ..
n. " .. " " 3.20 2670 .. ".,
"'" " ", " • o.n ,.. " • " "
TABELLA 8
Descrizione del profilo del suolo n. 39
c , .. li.". ln< no"o. " ...... ,c.. , o!lv. co, lO.' y "'Ol, "O'!'0•• Il , """.le. _"""12,..... "n•• _., ,.' _l, , ..... 1 ' .,.. lico '.0' .......on", c lonl , " -... , '."',c.lino, .rt "". v••, ,.... 'cl .
.... "" o" , "_"o , , '••0'
.01....".'0-0"" l' y '''' • O'.llo .~
.'ro Il.'''' '111, !l•••• , _'.'~ "-••• ,_".,., c.'.'. pl«O", _, ._0 .u"".'''' pl"'«O, _.lvo, ....
:::~:~. :....~:,.;:.:~.~~~f.:.::::; ::~:;:;,.:.« ItCl "0''''.' '""!C' ..!te "" .
0...._ •• C
ristiche che meritano un esame più approfondito.
A differenza di quanto potrebbe esserededotto in termini generali e di quanto dinorma osservato, la distribuzione del Fe edel Mn sono sostanzialmente diverse l'unadall'altra. In particolare il Fe subisce un ra-
"'" 0/0.-", "_,,••n<..'o.......",•• , c.'n_... _ ""'" .u" 12.' "/'1, .""'0'.'_ , , ,,"" .-"' ,..~t., , c--"Il _ ' , P'!,"c•.•"",••• , ..n.,.' n,., e ~
.1 .....li' .......... , , ......e .."no'
......CV"".". MC' .'nl '"' ••• 'c' .c.......
L"".U"" c '0 • Or'''' . to......". v.,.Q-.>o'•••u, , "." n•• _,".lo.r.".' par' Ilo_•• <O v....,.t.,.roft""O ......d.d.,.' _ to, ."""0'" ''','c. _,,,,,.,"'.''''''''~' .e '"'b.""'o, "_'. C"" cl."." ...., .,,"".-,".0 , .~.,., '0 c •• " t.,.....c , c .•••,. H ,
Cl ••• 'rlc.. ' '" lO?Sl, 'W~'~',.~.,"~'~"i.,' ",_0t,••. • '.'0. Ic.'c,,,,."....1<0.
Suoli su superfici sommitaliIl suolo che ospita il bosco «naturale»
è un Alfisuolo, in particolare Fragie Haploxeralf.
La descrizione del profilo è riportata nellatabella 2; i risultati analitici relativi alle caratteristiche 6siche e chimiche nonchè alladistribuzione degli elementi in traccia lungoil profilo del suolo sono riportati nella tabella 3.
Nel1a 6g. 2 è presentato il diagrammadella distribuzione granulometrica e deglielementi esaminati lungo il profilo del suoloIn esame.
La distribuzione del Fe e del Mn lungo ilprofilo pedologico mostra peculiari carane-
stati inoltre studiati due "rofili (scavati sullesuperfici di versante) e con diverso gradodi evoluzione, il n. 39 che risente fortementedi fenomeni erosivi, facilitati dall'attivitàagricola ed il n. 40 che, non essendo soggettoa pratiche culturali, mostra di non esseresottopoSto ad intensi processi di erosionee mostra inoltre una maggiore evoluzione.
Un ultimo profilo preso in considerazione (n. 30) è rappresentativo delle superficipianeggianti di fondovalle e mostra caratteridi evoluzione molto scarsa. Non ci si sofferma su questa unità per la sua scarsa rappresentatività areale e per lo studio evolutivofortemente limitato.
DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI IN TRACCIA ETC. 813
TABELLA 9Ctlrtltluis/ich~ rHich~ ~ chimich~ ~ distribuz;on~ di Fe, Mn
ed el~men/; in trtlccia nel profilo n. 39
_1$1 P111CH11 • CHI.ICHI
c.paeUI .tI ""'I<litl <lo
Orlnontipror_116 .. .. .. plI1".01 .. 5.0.i .c_Io c.'.
_..S.t ..rul_ c-e:o~
Inl •. ca. _"'00. _!'DDs • •... o .... n .• .0.1 '" 0.11 1.13 Il.1 ••• .... '"... .. ".1 00.' 40.3 '" O... 0.19 ... 0 o•• .1.3 "., .. 11.' ~•• o H.l ••• 0.11 o •• , 6$,1 '"
IL&>CM"II 1M T ....CCIA
pror_1t1_h <Il ,.-~- ~- ~-
...~-
..-~- ,.-'-1'",1..._ ...... .. .» .. .. z." 0111 .. .. .. .... " .. " .. I." .... .. .. .. ".. .. " " '.' 0.55 ... » ••• " "pido incremento di tenore sino a circa 20 cmdi profondità (orizzonle BI) ed il suo tenore,resta poi sostanzialmente invariato sino all'orizzonle Cxg (ca. 110 cm); il Mn inv«e,a parte l'arricchimento risconlrare neIla lettiera (orizzonle 0 1 + O:, cm + 2 - O) simantiene sostanzialmente costante sino al.l'orizzonte B: (ca. 45 cm), subisce quindi unmarCato incrementO nella parte inferiore delB~ ed in questo superiore del C, per poi diminuire notevolmenle in corrispondenza delpassaggio dell'orizzonte C alla roccia madre.
Questa diHerenza nella distribuzione delFe e del Mn può essere attribuita ad unamobilizzazione seleniva del Mn rispetto alFe in conseguenza della pr~nza temporaneadi picrole falde idriche sospese a livello del.l'orizzonte indicato C. in corrispondenza della zona di oscillazione della frangia capillare.
Il Mn resta infatti aIlo stare ridotto, equindi geochimica mente mobile, anche percondizioni pH-Eh «di transizione. (valoridi Eh leggermente inferiori a quelli COrrispondenti alla saturazione nei riguardi dell'O:: atmosferico), mentre il Fe resta allostato ossidato - e quindi in condizioni diinsolubilità - anche in tale ambiente, eneassita di condizioni ancora più riducentiper passare allo stato di ossidazione Fe( I I)che risulta solubile.
Per quel che riguarda la distribuzionedegli elementi in traccia si nota in genere unprogressivo aumento dei tenori sino al1'oriz·
zOnle BI, ed una sostanziale loro persistenzasino al campione più profondo racrollo. Taleaccumulo è da porre in relazione con il processo pedologico della Iisciviazione indicatoda evidenze morfologiche e dell'accumulodi argille nell'ori7.zonte.
Da sottolineare le particolarità riscontratenella distribuzione del Pb e del Cd lungoil profilo pedologico. Il Cd in particolaredenuncia tenOri medi bassi (da' a 30 ppb)ed estremamente più bassi di quanto in genere riportato in letteratura (A. CoTTENIE,1981). Il Cd denuncia inoltre tenori moltopiù elevati (800 ppb) neUa lettiera.
Analisi effettuate su resti di aghi di pinoprovenienti dal campione di lettiera hannodenunciato tenori in Cd di '00 ppb.
Il Pb mostra un andamento del lUttO si·mile, anche se con differenze meno marcate.
Questo arricchimento molto marcato deitenori in Cd, è molto suhordinatamente delPb e persino dello Zn, nella lettiera rispettoal suolo potrebbe essere attribuitO ad unapporto aeriforme di questi elementi da parte di attività umane.
Il suolo coltivato a vigneto specializzato(n. 38) è un AJ6suoio in panicolare un TypieHtlplox~'all·
La descrizione del pro610, i risultati analitici ottenuti e la disrribuzione degli elementi lungo il profilo sono riportati nelletabelle 4 e :5 e nella 6g. 3.
La distribuzione degli elementi lungo il
C. BI I, M. DALL'AGLIO, R. GRAGNANI, V. PAPAG l
PROFILO
11I1111111I11
11111111I111111111111I1111111
--.--------NI
-.....--.--.
2 " F. 3I . I
100 ppb CdI
1000 2000 ppm ali" O ',0 "S.O., I I30 80 ppm Cr,V,Pb,c.., Zn,Ni lO " S-l-A 40
l A
100
E"
5'C...OZoI&.Oa:IL
~jg, 4. - uolo n. ~O. Distribuzione lungo il profilo di SOSI.allZa organi ,frazi ni granulometriche (sabbia,luno e argiUa), Fe, In ed clementi in traccia, Per l'interpretazione dello schem del pro@o vedasi la (Ab 6.
c
Ap2
Ap1
PROFILO
11I11I1111I1111I11111111111I1
l A
30'.'S-L-A
'.' S.O.oI
3'.'Fe,
r.Cu,Nì.Pb,V,Zn 101---'............-""................-'-.........-'-....
Fe
y 2,100 ppb Cd
I I ,
1000 ppm MnI
,20 60 ppm,Co,
O
CdPblco hln
Eu
~50
OZOIl.Oa::CL
10
Fig. S. - 0010 n. 39. Dislribuzione lun O il proffio di sosunza OIgania, frazioni granulometriche (sabbia,limo e rgilla), Fe, Mn ed e1emcnù in traccia. Per l'interpretazione dello schema del pro@o vedasi la ub. 8.
DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI IN TIlACCIA ETC. 81'i
profilo non presenta tulle le peculillritÌl osservate nel suolo n. 6 che ospila il bosco« naturale _.
Si osserva comunque una sensibile diminuzione dello Zn e dci Cu, elemenli cioèconlenuti in prodoui di largo uso nell'agricollura, andando verso gli orizzonti più profondi (parte superiore del C) ed un 2umenlO,invece, del Ni, Mn e Fe.
Suoli su supt'rfid Ji v~rsan/~
Il suolo rclalivamente evolulo (n. 40) èun Inceptisuolo, in particolare un T)'pie X~
rOl:hr~pl. La descrizione dci profilo ed i risultati analitici sono riporrali nelle tabeJle6 e 7; la distribuzione degli e1emenli lungoil profilo nella fig. 4.
L'and:1menlO degli elementi lungo il pro·filo presenta una certa persislenza ad eccezione del Cu per i motivi già addolli. Il campione raccolto in corrispondenza della di·scontinuità lilOlogica mostra un marcalO in~
cremento per gli elementi ed in particolareper il Fe e Mn.
11 suolo poco evoluto (n. 39) è un Enti·suolo, in particolare un Typie Xuorlhmt.La descrizione dci profilo è riportalo in labella 8, i risultati analitici in tabella 9 ela distribuzione degli elementi esaminati lungo il profilo nella fig. 5.
CoO(:luaioni
L'evoluzione del suolo come emerge dalloslUdio di profili tipo nella zona di Tavernelle (Chianti, Firenze) e la distribuzione diFe e Mn ed elementi in traccia nei suoli con·5eOlOnO di trarre le conclusioni seguenti:
l. I processi pedogenetici consenlono didefinire il paesaggio pedologico secondo unasequenza morfologico·evolutiva, rispondenteallo schema qui riportato (LULLI et al.,1980; MAGALDI, 1979).
In particolare la distribuzione di Fe e Mnlungo il profilo 6 (Frogie Hllplo:urlllf) mostra andamenti diversificati amibuibili a fenomeni di rimobilizzazione seletliv!l del Mnnelle condizioni pH.Eh « di transizione _ chesi possono instaurare ncl suolo ncl corso diripelUii eventi pedogenetici.
2_ La distribuzione degli e1emenli inlraccia nel suolo «non dislUrbato _ n. 6mostra in genere un aumento di lenori nell'orizzonte iIIuvialO (B ;tr~iIlilico) in accordocon i consueli processi pedogenetici.
3. I suoli coltivali (n. 3S e 39) denun·ciano tenori medi di Cu e Zn ben più elevatidi qmlOto riscontrato nel suolo «non disturbato» n. 6. Anche se nell'orizzonte dilavorazione (Ap) si verifica una sostAnzialeomogeneizzazione, quesli due elementi, con·tenuti in prodotti di largo LISO in agricolotuTa, mostrano tenori decrescenli dall'altoverso il basso.
4. Vna particolare menzione merita ladistribuzione del Cd. I tenori riscontratinel presente studio sono in media significa.tivamente più bassi di quanto riportato inleneratura (LAG, 1980; CUTTENIE. 1981).l suoli coltivati. inoltre, presenlano lenorimedi marcatamente più elevati del suolonon disturbato. Ciò può essere attribuitoall'apporto in Cd anche da pane dei feni·lizzand. Va infine rimaTCalo il lenore mollopiù elevato (SOO ppb) risconmlto nella lettiera del suolo n. 6. Ciò potrebbe indicareun appono antropico aeriforme.
5. Il rischio di contaminazione dei suolo,ed in genere ambientale. è destinato ad au·menlare in modo irreversibile, in panicolareper la programmata utili~zazione delle cne~·gie alternative al petrolio (come ad es. IIcarbone); Se, As, Cd ed altri elementi intraccia se da una parte sono essenziali perla bio~fera, risultano potenzialmente tossici
Superfici~ Tipo di suolo Foàes peJog~"~tico PeJogenesi(ordini V.S.O.A.)
sommilale alfisuoli bisialli tiZ7.azione paleopedogenesianlica da interglaciale
a poslglaeiale
di versante inceptisuoli bisialli I izzazione rettn le-postglacialerettnte
fondo valle enti suoli attuale alluale
816 C. BINI, M. DALL'AGLIO, R. GRAGNANI, V. ?APAGNI
per le piante e gli animali se le concentra·zioni naturali vengono significativamente aumentate dalla contaminazione ambientale. Irisultati presentati e discussi in questo lavoro indicano che per alcuni elementi SI
sono già verificati aumenti apprezzabili deitenori naturali.
Pubblicazione n. 7-1 del Centro di Studio per lagenesi e classificazione e cartografia del suolo delC.N.R. di Firenze.
Ringraziamenti. _ Gli autori ringraziano il prof.F. ht~NCINI che ha incoraggiato i'iniziativa ed èstato prodigo di informazioni scientifiche e di con·sigli per la programmazione e la conduzione dellericerche.
BIBLIOGRAFIA
AMINTI P., CANUTI P. e TACCONI P. (1975) .Problemi di proiezione idrogeologica nella Regio·ne Toscana. J. Studi sperimentlJli su bacini rap·presentativi nel basso corso del F. Amo. BolI.Soc. Geol. h., 94, 417·427.
BEI.LANCA A., DI CACCAMO A., NERI R. (1980) .Mineralogia e geochimica di alcuni ruoli dellaSicilia Centro-Occidentale: studo delle variazionicomposizionali lungo profili pedologici in rela·zione ai litotipi d'origine. Mincr. PCtroll. ACla,24, 1·15.
BIU.1 P. c TACCONI P. (1981) . Erosion and sediment Iransport in Virginio and Pesciola expe·rimental basins. Proc. 1m. Symposium on crosionand sedimenl Iranspon measurement, Florence.
BRONDI M., DALL'AGLIO M., DE CASSAN P.,GHIARA E., MIGNU7-7-1 c., ORLANOI C. C PAGA'1'111'1 G. (1981) Distribuàone di piombo, zinco,rame, cadmio, cromo, arsenico, selenio, ferro,manganese, wmadio, molibdeno, uranio e radionelle acque dei più importanti fiumi italiani.Soc. ilal. Miner. e PCtrol., 37 (2), 967·978.
CANUTI P., PRANZINI G., SESTINI G. (1966) .Provenienza ed ambiente di sedimentazione deitiotrolami de! Pliotene di S. Casciàno (Fl). Mem.Soc. Geol. h .. V, 340-364.
CANUTI P., GARZONIO C., ROOOLFI G. (1979) .Dinamica morfologica di un ambiente soggeltoa fenomeni frllnMi e lld intensa allivilà agricola.Area rappresentatiVll di Montespertoli (Fl). An·nali 1st. Spcr. Studio c Difesa Suolo, Firenze,X, 81·102. .
CANUTI P., FRASCATI F., GARZONIO c., RODDLFI G.(1979) . Problemi di geflione del le"itorio: erpe·rienu di cartografia !ematica. Carta Geomorfo.logica della sezione Lucignano. Alti Conf. Naz.Cartografia (Firenze).
CHI SCI G. (1979) . Considerazioni sulle Iras/orma.zioni dei sistemi di agricoltura collinare in rela·
àone al regime idrico e al dissesto dei versanti.Geol. Appl. ed 1drogeol., XIV, 3, 225.249.
COTTENIE A. (1981) . Tract' elemenls in AgritultUTe and in tbe Environment. Labor. Anal. Agrich,.State Univo Ghen!. Belgium,
DALL'AGLIO M., FORNASERI M. (1980)· U/ieili 'la·turali degli elementi in Iraccia nell'ambiente e lorovariazioni antropogeniche. Rend. Soc. h. Min.PCltol., 36 (2), 681-693.
LAG j., Editor (1980) . Geomedical aspects in pre·sent and future research. Universitetsforlaget,Oslo-Bergen Tramso.
LULLI L. e ARRF.TtNI A. (1979) . Differenze nellaproduzione e nel contenuto zuccherino dell'uvaSangioveu provocate dal/'erosione dei versanti.Annali 1st. Spcrim. Studio c Difcsa Suolo, Firenze, X, 103·112.
LULLI L., LoRENZONI P., ARRETINt A. (1980) .Esempi di cartografia tnttalita e di cartografiaderivllta (Se'l. Lucignano Foglio Firenze). Lacarta dei suoli, la loro capacità d'uso, ('altitudinedei suoli ai/'olivo e al Sangiovese. CN.R..P.F.Conservazione del suolo. 5ottoprogetto «Dina·mica dei Versanti ... Pubbl. n. 56. Pitagora Edit.,Bologna.
MAGALDI D, (1979) - Paleosuoli e stratigrapa delQUllternario continentale. Ateneo Parmense, AelaNat., 15, 159·161.
MANCINI F. e ColI. (1966) Carta dei suoli d'Italiain scala 1: 1.000.000. Coppini, Fircnze....
McKEAGUE ).A. and WOLYNETZ M.S. (1980) Background ievels o/ minor elemenlJ in someCllnadian Soils. Geodcrma, 24, 299·307.
SESTINI G. (1970) . Postgeosindinal deposition.Sedim. Geol., val. 4, n. 3/4.
V.S.D.A. San SURVEY STAFF (1975) - Soif Taxonomy Agric. Handbook n. 436, Baltimora, U.S.A.
VtNOGRADOV A.P. (1959)· The geochemistry o/ rllreand dispersed chemieal elemenls in soifs. Con·sultant Bureau, Ne\\' York, 2"· Edidon.