ARPA Basilicata
Cerca PersoneDove SiamoBandi e Gare
logoarpab
Home L'Agenzia ARPAB Informa Temi Ambientali Servizi_Ambientali



Monitoraggio del Lago PERTUSILLO

Rapporto tecnico conclusivo della campagna di indagine del 24 febbraio 2017

  1. Premessa
  2. Area di indagine
  3. Piano di indagini - Campionamento
  4. Risultati
  5. Considerazioni finali
leggi la relazione completa in formato pdf

Premessa

In data 24 febbraio 2017 ore 14,30 circa, personale tecnico di ARPAB Metaponto, si è recato sull’Invaso del Pertusillo per effettuare campionamenti urgenti e straordinari.
E’ stata effettuata una ricognizione lungo le sponde del lago e quindi si è proceduto, posizionandosi sullo sbarramento dell’invaso ad eseguire le prime rilevazioni mediante l’ausilio di una sonda multiparametrica. E’ stato determinato un profilo, fino alla profondità massima consentita dalla strumentazione, di 57 metri mediante rilevazione di pH, conducibilità, temperatura, clorofilla, ossigeno disciolto e potenziale redox. Contestualmente sono stati prelevati campioni di acqua superficiale, a 3 metri e a 40 metri di profondità mediante l’ausilio di una bottiglia di Niskin (cavo massimo di 40 metri).
I campioni prelevati avevano l’obiettivo di confermare o escludere mediante successiva analisi microscopica l’ipotesi di fioritura algale attraverso indagini preliminari.
Tale ipotesi è stata poi confermata.
In data 27 febbraio 2017 è stata effettuata da personale ARPAB una campagna mirata, su l’intero invaso del Pertusillo mediante l’utilizzo di imbarcazione. Allo scopo sono state individuate n.5 stazioni rappresentative delle indagini da svolgere finalizzate alla comprensione del fenomeno ipotizzato.
In particolare sono state individuate numero 5 stazioni di indagine come di seguito denominate: Staz. 1 Diga del Pertusillo presso sbarramento, Staz.2 Diga del Pertusillo presso Montemurro, Staz.3 Diga del Pertusillo presso Spinoso, Staz.4 Diga del Pertusillo presso Masseria Crisci, Staz.5 Diga del Pertusillo presso Grumento.
Per ogni stazione di indagine sono stati prelevati campioni di acqua superficiale, a 3 metri e sul fondo, ad eccezione dello sbarramento dove è stato prelevato anche un campione a - 50 metri. Inoltre , mediante benna Van Veen, nelle medesime stazioni sono stati prelevati campioni di sedimento lacustre. Le analisi su tali campioni sono ancora in corso. Pertanto la presente relazione verrà aggiornata appena saranno disponibili i risultati.
Su tutti i campioni prelevati sono state condotte analisi chimiche, chimico-fisiche, ecotossicologiche, microbiologiche e determinazione del numero di cellule algali.

INTRODUZIONE

Le indagini condotte sono state finalizzate alla comprensione del fenomeno di colorazione anomala delle acque dell’invaso. E’ noto che per effetto di attività antropiche le acque superficiali vanno spesso incontro a fenomeni di arricchimento in nutrienti che potrebbe determinare, nei sistemi stagnanti o a basso idrodinamismo, il fenomeno dell’eutrofizzazione la cui risposta biologica è l’aumento della biomassa algale.
Un lago è un sistema disomogeneo, che mostra una elevata variabilità spazio-temporale ed è soggetto spesso ad eventi di disturbo.
La diversificazione delle forme, nel caso del fitoplancton, è strettamente correlata alla necessità di sfruttare nel modo migliore le diverse nicchie ecologiche offerte dalla eterogeneità dell’ambiente lacustre:

  • Temperatura e densità dell’acqua
  • Radiazione luminosa
  • Nutrienti

Le alghe fitoplanctoniche, visibili solo al microscopio ottico sono le alghe che rivestono maggiore interesse per la valutazione della qualità delle acque destinate alla produzione di acqua potabile. Sono organismi vegetali fotoautotrofi e comprendono specie unicellulari, pluricellulari e coloniali. Particolare rilievo assume la determinazione numerica e tassonomica delle alghe appartenenti a specie potenzialmente tossiche e a specie capaci di produrre sostanze odorigene. Infatti, con adeguate condizioni ambientali, le alghe possono produrre spessi strati di cellule nei corpi idrici superficiali. Le fioriture o blooms algali sono comunemente costituite da Cianobatteri, molte specie dei quali sono in grado di produrre diverse categorie di tossine. Altri taxa producono sostanze che conferiscono odori o sapori particolari all’acqua: Crisoficee, Criptoficee, alcune specie di Dinoficee pigmentate, di Cloroficee e di Diatomee.

Piano di indagini - Campionamento

AREA DI INDAGINE

area indagine

Premesso che la qualità delle acque generalmente si valuta su 3 indicatori: microbiologici, biologici e chimici e chimico-fisici. I prelievi sono stati effettuati con mezzo nautico e non da riva, al fine di consentire i campionamenti della colonna d’acqua. Le indagini sono state condotte sui campioni di acqua superficiale e profonda, sedimenti prelevati nelle stazioni indicate nella seguente tabella:

tabella stazioni indagine

Il campionamento è stato condotto a - 0,1 m, - 3 m e il fondo dell’invaso, mentre allo sbarramento la massima profondità indagata è stata a 50 metri. Il prelievo dei campioni è stato effettuato mediante una bottiglia Niskin da 2,5 L per l’analisi del fitoplancton, per le analisi chimiche e stabilizzando i campioni dove necessario; per la colonna d’acqua i parametri chimico-fisici sono stati determinati mediante sonda multiparametrica.

Per l’analisi del fitoplancton sono stati prelevate due aliquote una tal quale per consentire una immediata osservazione al microscopio e una stabilizzata mediante reattivo di Lugol per consentire la conservazione del campione stesso.

Risultati

Test ecotossicologici

I campioni di acqua della diga Pertusillo sono stati sottoposti a saggi ecotossicologici con gli organismi Vibrio fischeri (batterio), Daphnia magna (crostaceo) e Lepidium sativum (semi). Le analisi condotte sui campioni di acqua prelevati non hanno evidenziato fenomeni di tossicità. Non vengono evidenziati neanche fenomeni di ormesi molto accentuati attribuibili ad un eccesso di nutrienti, a dimostrazione della mancanza di nutrienti in questa fase di indagini. Analogamente anche i sedimenti del lago sono stati sottoposti a saggi ecotossicologici con Daphnia magna e di fitotossicità con Lepidium sativum.


Le analisi condotte fino ad ora sui campioni di sedimenti (elutriato) non hanno evidenziato presenza di tossicità.

Fitoplancton

Nella tabella seguente sono state riportate per ogni area indagata il numero di cellule litro di microalghe della Classe delle Dinophiceae ed in particolare dell’ORDINE delle Peridiniales, PHYLUM Pyrrophyta, TAXON Peridinium spp.

Le dinoficee (divisione: Dinophyta) sono importanti costituenti del plancton sia marino che d’acqua dolce. Sono costituite da un epicono e da un ipocono divisi da una cintura o cingolo; sia l’epicono che l’ipocono sono normalmente divisi in un numero di teche diverse per ogni genere.

Presentano un solco longitudinale perpendicolare alla cintura; i flagelli, longitudinali e trasversali, fuoriescono tra le teche nell’area dove la cintura e il solco si incontrano ed emergono uno al di fuori della cellula e l’altro rimane attaccato alla cintura. I pigmenti fotosintetici principali sono la clorofilla a, c2. Le dinoficee al contrario di tutte le altre alghe presentano un’organizzazione nucleare intermedia tra quella dei procarioti ed eucarioti. I mesocarioti o dinocarioti così come vengono anche definite queste alghe presentano alcune caratteristiche singolari quali lo stato condensato dei cromosomi anche durante l’interfase, la diversa composizione chimica dei cromosomi stessi e durante la divisione cellulare la membrana nucleare rimane intatta anche durante la divisione.

Il metodo da noi utilizzato prevede l’osservazione diretta al microscopio ottico invertito dopo sedimentazione del campione di acqua in apposite camere. In questo modo viene assicurata l’osservazione di un campione inalterato, poiché il materiale particolato in esso contenuto viene osservato direttamente dopo un solo passaggio di sedimentazione spontanea; viene contestualmente consentita la valutazione microscopica e macroscopica delle caratteristiche morfologiche degli individui presenti. Il principio è derivato dal metodo di Utermohl; inoltre è possibile distinguere e contare alghe pigmentate (individui vivi) e alghe non pigmentate (individui morti). Il metodo riportato permette di stabilire il numero delle cellule algali.

Nella tabella seguente è stato riportato il numero delle cellule/litro riscontrate in tutte le stazioni indagate.

tabella fitoplancton 1

Il numero di cellule di Peridinium spp e di cisti riscontrate nel campione di acqua superficiale prelevato in data 24 febbraio 2017, allo sbarramento della diga del Pertusillo, è risultato pari 78x105 cell/L, a 3 metri di profondità 947.607 cell/L e a 40 metri di profondità 801.821 cell/L.

Dalle indagini, tuttora in corso, relative al campionamento del 27 febbraio 2017, il numero di cellule Peridinium spp riscontrate è in diminuizione allo sbarramento della diga, invece nella stazione 3 diga del Pertusillo presso Spinoso il numero di cellule risulta ancora molto alto.

grafico fitoplancton 1

Analisi Microbiologiche

Le indagini microbiologiche condotte in tutte le stazioni di indagine sulle acque superficiali sono di seguito riportate:

tabella analisi microbiologiche

Parametri Chimico-fisici

La determinazione dei parametri chimico-fisici consente di verificare la variabilità generatasi durante un fenomeno di fioritura algale. Di seguito sono stati riportati i risultati delle indagini chimico-fisiche eseguite sull’invaso del Pertusillo il 24 e il 27 febbraio 2017. In ogni sito di campionamento e alle differenti profondità sono state registrate, con una sonda multiparametrica le misure di pH, Conducibilità, Ossigeno disciolto, Temperatura e clorofilla. Il grafico della distribuzione di clorofilla lungo la colonna d’acqua evidenzia presenza fino a profondità elevate. Tale andamento è correlabile alla precipitazione delle cellule algali verso il fondo del lago.

Analisi Chimiche Acque

Le determinazioni analitiche hanno consentito di valutare la concentrazione di un pattern di parametri che comprendono i macro elementi e tutta una serie di contaminanti in tracce. Le indagini chimiche hanno lo scopo di determinare lo stato chimico del corpo idrico. Altresì sono state condotte analisi finalizzate alla valutazione del tenore dei nutrienti (azoto e fosforo nelle diverse forme) e tutto il pattern dei contaminanti in tracce che rientrano in buona parte all’elenco delle sostanze definite come prioritarie(P), prioritarie pericolose (PP) e altre sostanze (E) normate dal D.M. 260/2010 e s.m.i. Tali standard rappresentano le concentrazioni che identificano il buono stato chimico. Nelle tabelle allegate vengono riportate i risultati delle analisi ad oggi ottenuti.

Analisi Chimiche sedimenti lacustri

Le analisi chimiche condotte sui sedimenti sono state finalizzate alla valutazione dei seguenti parametri:
  • Idrocarburi sia quelli con C > 12 ed in particolare la frazione C12-C40 che quelli con C<12 (frazione C6-C12);
  • Composti Organici Volatili (VOC);
  • Metalli Pesanti;
  • Policlorobifenili;
  • Idrocarburi Policiclici Aromatici ;
  • Fitofarmaci.

Premesso che i sedimenti sia lacustri che fluviali non sono normati dalla legislazione italiana, il lavoro svolto sinora consente comunque di dedurre alcune valutazioni sulla presenza delle diverse molecole analizzate. Le concentrazioni determinate evidenziano una distribuzione geospaziale ben definita. Le maggiori concentrazioni vengono rilevate nei sedimenti campionati nella stazione di Grumento probabilmente per effetto del maggiore trasporto solido del fiume Agri. Di seguito si riporta una valutazione delle singole classi di molecole analizzate.

Idrocarburi (C12 - C40)

Indagini e valutazioni a cura del Dott. Giuseppe Anzilotta

Gli idrocarburi riscontrati hanno un numero minimo di atomi di carbonio pari a 16 e mostrano una netta predominanza degli idrocarburi C21, C27, C28, C29 e C31 In genere si assume che i composti con numeri dispari di atomi carbonio siano di origine “naturale” in contrapposizione con quelli con numeri pari che sono prevalentemente di origine fossile e quindi riconducibili ad una contaminazione da miscele idrocarburiche di origine petrolifera.

Pur in assenza di limiti massimi ammessi per la matrice sedimento, i dati di concentrazione degli idrocarburi C > 12 riscontrati nei sedimenti del lago del Pertusillo possono essere valutati alla luce degli studi svolti da MacDonald et al. (2000) su popolazioni di macroinvertebrati di acqua dolce esposti a sedimenti contaminati da idrocarburi sia di origine naturale che antropica.

Tali studi hanno permesso di proporre dei dati di riferimento di concentrazione a cui si manifestano effetti tossici del tipo TEC (concentrazione soglia di effetto) e PEC (concentrazione legata a un probabile effetto), rispettivamente di 860 mg TPH/kg come TEC e 1720 mg TPH/kg come PEC.

Confrontando le concentrazioni misurate (pari al massimo ai 50,1 mg TPH/kg rilevati nella stazione di Grumento) con questi due dati usati come valori guida, è evidente che gli idrocarburi riscontrati nei sedimenti campionati non possano determinare effetti tossici sull’ecosistema acquatico che conferma quanto già determinato attraverso i test di tossicità realizzati utilizzando lepidium e daphnia magna. I dati di concentrazione sui sedimenti lacustri, se confrontati con i dati ARPAB del periodo 2013-2014, riportati nel grafico seguente, evidenziano un andamento mediamente sovrapponibile.

grafico idrocarburi

Fitofarmaci e Policlorobifenili

Analisi e valutazioni a cura della Dott.ssa Bochicchio Dominga

Per questa classe di molecole di sicura origine antropica, come per altre classi di molecole, non è possibile riferirsi a standard di qualità in quanto la legislazione non ha ancora proposto dei valori limite per la matrice sedimento. Gli unici valori proposti nel Dlg.s 172/2015 si riferiscono ai sedimenti marino-costieri e di transizione. I sedimenti, però, rivestono un ruolo fondamentale per la salute degli ecosistemi acquatici sia per le interazioni con l’acqua interstiziale ed i livelli idrici sovrastanti sia per gli habitat di molti organismi e il sostegno di tutta la fauna acquatica. Esistono comunque degli studi in letteratura che affrontano la problematica dei sedimenti allo scopo di valutare il grado di rischio per la fauna acquatica. Tra questi vi è la tabella 4.1 - Valori proposti per gli standard di qualità dei sedimenti relativamente ad alcuni contaminanti del documento ISPRA 154/2011 che suggerisce la ricerca di alcuni pesticidi e propone dei limiti soglia:

tabella pesticidi

Dall’analisi dei risultati del primo campionamento dei sedimenti della Diga possiamo vedere come in tutti i punti analizzati riscontriamo la presenza dei metaboliti del DDT che sono il p,p’-DDE (1,1-dicloro- 2,2 bis(p-clorofenil)etilene) e il p,p’-DDD (1,1-dicloro-2,2 bis(p-clorofenil)etano). Queste molecole erano già state riscontrate nelle analisi condotte nella diga nel 2013 nell’ambito del Progetto Ecosistemi come riportato nella relazione redatta a conclusione del progetto stesso. Confrontando i dati del 2013 con quelli attuali possiamo notare come i valori pur essendo più alti rimangono dello stesso ordine di grandezza, e cioè inferiore ad 1ppb, però mentre in passato avevamo riscontrato la presenza di questi pesticidi sostanzialmente in due punti, vale a dire nella stazione di Grumento e nei pressi dello Sbarramento (Centro Lago), attualmente ritroviamo le stesse quantità in tutti i punti analizzati all’interno del bacino. Tutti i valori rimangono inferiori a quelli proposti dal documento Ispra 154/2011.

Metalli Pesanti

A cura del Dott. Di Gennaro Spartaco

La concentrazione di riferimento per i metalli pesanti nei sedimenti sia fluviali che lacustri analogamente ad altre molecole non è normata. Dall’analisi dei risultati del primo campionamento dei sedimenti della Diga possiamo vedere che da un confronto delle concentrazioni dei metalli rispetto ai dati ottenuti nell’ambito del progetto ecosistemi nelle campagne condotte tra il 2013 e il 2014. Nella quasi totalità dei casi, per ogni metallo, i dati attuali ricadono all’interno dell’intervallo di variazione misurato in passato, oppure il dato è appena distinguibile dal limite di quantificazione LoQ. Nella sola stazione di Grumento, nel campionamento di febbraio 2017 ed al netto dell’incertezza di misura (CV %) si rilevano concentrazioni superiori al trend precedente per Cromo totale e Zinco.

Idrocarburi Policiclici Aromatici

A cura della Dott.ssa Accoto Grazia

Nel grafico è riportato il confronto dell’andamento delle concentrazioni di Idrocarburi policiclici aromatici nei sedimenti del campionamento del 27 febbraio 2017 con i campionamenti effettuati tra il 2013 ed il 2014 negli stessi punti. La stazione di Grumento (stazione 5) ha presentato valori di sommatoria totale doppia rispetto al valore più elevato riscontrato nell’annualità 2013-2014. Il profilo dei singoli IPA, tuttavia, è analogo evidenziando che le fonti di idrocarburi policiclici aromatici è sempre la stessa. Invece la stazione di Spinoso (stazione 3) ha presentato valori di IPA superiori ai valori riscontrati nelle campagne precedenti ed il profilo della distribuzioni dei singoli IPA è molto simile alla stazione di Grumento.

grafico IPA

Considerazioni finali

Le prime evidenze sperimentali portavano a definire una situazione ambientale classificabile come blooms algale determinato da microalghe della Classe delle Dinophiceae ed in particolare dell’ORDINE delle Peridiniales, PHYLUM Pyrrophyta, TAXON Peridinium spp (campionamento del 24 febbraio 2017). Immediatamente veniva disegnato un piano di indagini complesso e articolato che prevedeva indagini microbiologiche, biologiche e chimiche (campionamento del 27 febbraio 2017) lungo la colonna d’acqua sull’invaso del Pertusillo.

Dalle indagini ottenute si evidenzia che trattasi di fioritura algale invernale, attribuibile alla Classe delle Dinophiceae del genere Peridinium che ha interessato l’intero invaso del Pertusillo.

I risultati delle indagini ottenute hanno dimostrato la presenza di Peridinium spp lungo tutta la colonna d’acqua con presenza di un numero più elevato di cellule nella stazione di Spinoso. I test ecotossicologici condotti su campioni di acqua tal quale e sui sedimenti (elutriato) non hanno evidenziato presenza di tossicità.

Le analisi chimiche sinora condotte sulle acque campionate evidenziano il rispetto degli standard di qualità per le sostanze dell’elenco di priorità di cui al D.M. 260/2010 e del D.lgs 172/2015. In tutti i campioni di acqua analizzati la concentrazione di Idrocarburi è risultata essere sempre inferiore al limite di determinazione analitico del metodo posto a 50 µg/l.

Per quanto concerne i sedimenti lacustri analizzati (allegato2) , premessa l’assenza di legislazione, il lavoro svolto consente comunque di desumere alcune considerazioni. Le concentrazioni determinate evidenziano una distribuzione geospaziale ben definita. Le maggiori concentrazioni vengono rilevate nei sedimenti campionati nella stazione di Grumento probabilmente per effetto del maggiore trasporto solido del fiume Agri. Per quanto concerne l’analisi degli idrocarburi la massima concentrazione pari a 50,1 mg/kg vengono rilevati nella stazione di Grumento. Confrontando le concentrazioni misurate (pari al massimo ai 50,1 mg TPH/kg rilevati nella stazione di Grumento) con questi due dati usati come valori guida, è evidente che gli idrocarburi riscontrati nei sedimenti campionati non possano determinare effetti tossici sull’ecosistema acquatico che conferma quanto già determinato attraverso i test di tossicità realizzati utilizzando lepidium e daphnia magna. I dati di concentrazione sui sedimenti lacustri, se confrontati con i dati ARPAB del periodo 2013-2014, riportati nel grafico seguente, evidenziano un andamento mediamente sovrapponibile.

Potenza, 04.04.2017

 
© ARPAB  via della Fisica 18 C/D 85100 Potenza - P.Iva 01318260765 - tel.0971656111  - email PEC: protocollo@pec.arpab.it - Privacy - Note Legali