Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto “Produzione e Fonti Energetiche”, Workpackage 3.1. “Metodologie avanzate per la misura di microinquinanti organici ed inorganici”. Il ricorso al carbone come combustibile nella generazione elettrica, se attraente sul piano energetico ed economico, incontra tuttavia forti resistenze sotto il profilo ambientale sia per le emissioni di particolato fine, di ossidi di azoto e di zolfo che a causa della quantità di CO 2 prodotta per unità di energia generata ed alla maggiore emissione di alcuni microinquinanti inorganici. L’incenerimento dei rifiuti con recupero energetico in luogo dello smaltimento in discarica sta assumendo un ruolo non marginale in quanto la maggior parte degli impianti che effettuano una qualche forma di recupero energetico hanno adottato la produzione di energia elettrica come soluzione primaria. Tra i microinquinanti emessi sia dagli impianti termoelettrici a carbone che dagli inceneritori, o più precisamente termovalorizzatori nell’ottica del Sistema Elettrico, il mercurio in particolare si caratterizza per l’elevata volatilità, la sua metilazione negli ambienti acquatici ad opera dei batteri anaerobi solfato-riduttori, il bioaccumulo negli organismi acquatici e la sua biomagnificazione nei più elevati livelli trofici della catena alimentare. Il metilmercurio è un potente neurotossico i cui effetti si manifestano sia negli organismi acquatici sia nell’uomo a seguito del consumo alimentare di tali organismi. Numerose indagini sperimentali hanno consentito di evidenziare che il processo di metilazione è favorito da diversi fattori abiotici e biotici caratteristici dell’ambiente (presenza di aree umide, condizioni anossiche nei sedimenti superficiali, adeguate concentrazioni di solfati e di sostanza organica nelle acque, presenza di determinate comunità batteriche, ecc.). Gli ecosistemi acquatici che possiedono tali caratteristiche sono pertanto ritenuti più “sensibili al mercurio”; in essi si può quindi determinare attraverso il processo di biomagnificazione una più significativa contaminazione delle specie ittiche a fronte di un pur piccolo “input” di mercurio totale. In particolare le attività di ricerca sono state finalizzate al raggiungimento dei seguenti obiettivi generali: • definizione di metodologie analitiche per la valutazione delle forme chimiche (“speciazione”) del mercurio nelle matrici ambientali acqua, acqua interstiziale, sedimento, organismi;

• applicazione delle metodologie di speciazione in diversi ambienti acquatici (fiumi, mare costiero) per la qualificazione di un “indicatore” dell’efficienza di metilazione in rapporto alle caratteristiche strutturali e funzionali dell’ecosistema; • valutazione dei processi di bioaccumulo/biomagnificazione del mercurio/metilmercurio negli organismi di diverso livello trofico di un ecosistema marino “campione”; • valutazione previsionale della potenzialità delle caratteristiche idrochimiche degli ecosistemi lacustri di favorire il bioaccumulo di mercurio da parte dei pesci negli ecosistemi lacustri. Per quanto riguarda gli ecosistemi fluviali e marino – costieri, vengono descritte le indagini effettuate riguardo alla: • definizione, anche attraverso l’effettuazione di indagini sperimentali in campo ed in laboratorio, dei protocolli sperimentali per la determinazione delle specie chimiche del mercurio nei sedimenti; • valutazione del bioaccumulo del mercurio e del metilmercurio negli organismi acquatici marini di diverso livello trofico; • messa a punto della metodologia per la ricostruzione delle interconnessioni trofiche tra varie specie, sulla base delle risultanze relative all’analisi della loro composizione isotopica (δ 15 N e δ 13 C). Sulla base dei risultati ottenuti nei 3 ecosistemi fluviali “campione” (fiume Vara, fiume Cesano, torrente Agogna), quantunque assolutamente preliminari e quindi scarsamente significativi in termini di analisi dell’impatto delle deposizioni di mercurio, è emerso che l’approccio adottato, nelle sue componenti di caratterizzazione chimica e di caratterizzazione strutturale degli ecosistemi, appare valido ma non sufficientemente completo per supportare l’obiettivo primario della qualificazione di un indicatore complessivo dell’efficienza di metilazione. La ragione di tale “insufficienza” sembra doversi attribuire al fatto che la metilazione del mercurio ad opera della componente batterica avviene, oltre che nei sedimenti, anche nei suoli del bacino idrografico e che quindi il mercurio riscontrato nei sedimenti può essere dovuto ad apporti derivanti dalla sua lisciviazione operata dalle precipitazioni atmosferiche. Inoltre essendo la metilazione un processo fortemente influenzato dalla temperatura (e quindi in rapporto alle condizioni stagionali) occorre estendere la valutazione delle capacità predittive del suddetto indice su periodi temporali di medio lungo termine (almeno annuale). Appare quindi necessario integrare l’approccio con la valutazione del mercurio e del metilmercurio associati al particolato sospeso di natura organica veicolato dall’acqua. Per quanto riguarda gli ecosistemi lacustri, vengono descritte le analisi effettuate utilizzando il data-base LIMNO per l’individuazione del numero di ecosistemi “sensibili” al mercurio, definiti sulla base di “indicatori” di qualità delle acque che favoriscono l’accumulo del mercurio da parte dei pesci. Poiché l’analisi ha evidenziato che la sensibilità al mercurio dei laghi non è trascurabile in quanto circa il 10% circa

dei laghi presenta condizioni idrochimiche potenzialmente favorevoli è necessario effettuare una più approfondita valutazione che può realizzarsi attraverso specifiche indagini sperimentali in alcuni dei 28 laghi individuati.