METALLI PESANTI
Si definiscono metalli pesanti gli elementi chimici che presentano le seguenti caratteristiche:

- Densità superiore ai 5,0 g/cm³

- Comportamento cationico

- Bassa solubilità dei loro idrati

- Attitudine a formare complessi

- Elevata affinità ai solfuri

- Differenti stati di ossidazione a seconda delle condizioni di pH ed Eh

Vengono generalmente considerati metalli pesanti i seguenti elementi: argento (Ag), bario (Ba), cadmio (Cd), cobalto (Co), cromo (Cr), manganese (Mn), mercurio (Hg), molibdeno (Mo), nichel (Ni), piombo (Pb), rame (Cu), stagno (Sn), tallio (Tl), titanio (Ti), vanadio (V), zinco (Zn) ed alcuni metalloidi aventi analoghe caratteristiche, quali arsenico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) e selenio (Se).

I flussi atmosfera-litosfera-idrosfera-biosfera dei diversi metalli pesanti hanno subito negli ultimi anni considerevoli alterazioni, a causa del crescente impiego di prodotti contenenti tali elementi nelle attività industriali ed agrarie, nonché dell'incremento di tutte le attività correlate alla lavorazione degli stessi e allo stoccaggio dei prodotti di tali processi.

Alcuni metalli pesanti sono micronutrienti, in quanto elementi essenziali ad alcune funzioni organiche e alla crescita di piante ed animali (es. Zn), e risultano nocivi soltanto quando superano delle soglie di concentrazione variabili da elemento a elemento e da organismo a organismo. Altri metalli non svolgono, invece, alcun ruolo nutriente significativo, e il loro effetto può essere esclusivamente tossico (es. Cd). 

I metalli pesanti presenti nelle diverse matrici ambientali possono avere origine naturale (terreni e rocce con concentrazioni anomale di tali elementi, particolato atmosferico derivante da emissioni vulcaniche, geysers, incendi boschivi) o antropica (estrazioni minerarie, attività industriali, impianti di combustione). La mobilità dipende da vari fattori, tra cui le condizioni di pH, temperatura ed Eh, il differente comportamento chimico di un elemento a seconda del proprio stato di ossidazione, il potenziale ionico, fenomeni di assorbimento e adsorbimento, interazioni tra i diversi inquinanti, etc.. Per questo motivo, la geodisponibilità di un dato elemento non definisce univocamente un rischio per la salute umana, in quanto è necessario che lo stesso elemento sia mobilizzabile e abbia modo di interagire con la biosfera, direttamente (inalazione, ingestione) o indirettamente (attraverso la catena alimentare). Il comportamento tossicologico di un elemento può inoltre variare in modo significativo a seconda della sua forma chimica (es. Cr), che rappresenta quindi un ulteriore fattore discriminante rispetto agli effetti che tale elemento può avere sulla salute umana.

 

IDROCARBURI
Gli idrocarburi sono composti organici a base di carbonio ed idrogeno,di natura alifatica (catena lineare o ramificata, di cui il capostipite è il metano) o aromatica (catene cicliche, di cui il capostipite è il benzene). Tra questi rivestono particolare importanza:

- COV (Composti Organici Volatili). Possono essere semplici idrocarburi composti esclusivamente da carbonio e idrogeno, o molecole più complesse contenenti atomi di azoto, ossigeno, cloro e altri elementi. Della famiglia dei COV fanno parte gli idrocarburi aromatici (benzene, toluene, m-, p-xileni noti come BTX), gli idrocarburi alifatici (dal n-esano al n-esadecano e i metilesani), gli idrocarburi clorinati (cloroformio, diclorometano, clorobenzeni), gli alcoli (etanolo, propanolo, butanolo e derivati), gli esteri, i chetoni e le aldeidi (formaldeide). Le emissioni naturali dei COV provengono dalla vegetazione e dalla degradazione del materiale organico. Le emissioni antropiche, invece, sono principalmente dovute a processi di combustione incompleta e di evaporazione di solventi e carburanti.

- IPA (Idrocarburi Policiclici Aromatici). Composti organici costituiti da più anelli benzenici. Storicamente gli IPA sono la prima specie chimica ad essere stata identificata come cancerogena. L'origine degli IPA è associata principalmente ad attività antropiche, quali processi industriali, riscaldamento domestico, produzione di energia, traffico, essendo prodotti da processi di combustione incompleta di carbone, olio, legno ed altri materiali organici.

 

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- De Vivo B., Lima A., Siegel F.R. (2004). Geochimica ambientale. Metalli potenzialmente tossici. Liguori Editore.
- Goldschmidt V. M. (1937). The principles of distribution of chemical elements in minerals and rocks. J. Chem. Soc., 655-673.
- IARC, Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Chemical agents and related occupations. A review of human carcinogens. Volume 100 F, 2012. (http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol100F/mono100F.pdf).
- Miomir M. Komatina (2004). Medical geology. Effects of geological environments on human health. Developments in Earth & Environmental Sciences 2.
- Siegel F.R. (1992). Geoquimica Aplicada. Serie de Quimica, Monografia No 35, Organizacion de los Estados Americanos, Washington, D.C., 1-175.