Analisi modellistica delle dinamiche del ciclo biogeochimico del

Università degli Studi di Trieste
Dipartimento di Scienze della Vita
Analisi modellistica delle dinamiche del
ciclo biogeochimico del mercurio nella
laguna di Marano e Grado
Laureanda:
Ginevra Rosati
Relatore:
Stefano Covelli
Correlatore:
Donata Melaku Canu
Il ciclo biogeochimico del mercurio
Schaefer et al. (2002)
Bioaccumulo del MeHg nelle reti trofiche
Habitat costiero
Mare aperto
= Trasferimento di MeHg mediato da processi trofici
Quali strategie?
RIDUZIONE
ESPOSIZIONI
CONTROLLO
EMISSIONI
Ricerca
Modelli
Monitoraggi
DOSI
TOLLERABILI
SQA
Scopo della tesi



Elaborazione di un dataset relativo alle dinamiche
del mercurio nell'area di studio
Utilizzo del dataset per l'implementazione di due
modelli sviluppati dall'EPA
Analisi per scenari del ciclo biogeochimico del
mercurio nell'area di studio
Area di Studio
Covelli et al. (2012)
Area di Studio



Gradiente di HgT
crescente da Ovest a Est
Due forme principali di
speciazione di Hg(II):
Hg-S e Hg non S
Concentrazioni di
MeHg non correlabili a
concentrazioni di HgT
Acquavita et al. (2012)
Data set
Dati dal 1986 al 2011:

Forzanti chimico – fisiche

Contaminazione matrici ambientali

Tassi di trasformazione

Tassi di trasferimento tra comparti ambientali

Condizioni al contorno

Bioaccumulo nella catena trofica
Data set
SERAFM e WASP
Modelli ambientali → processi descritti da equazioni
SERAFM
WASP
Stato stazionario
Dinamico
Zero dimensionale
1, 2 o 3 dimensioni
Flessibile e trasparente
Flessibile, non trasparente
Valutazione rapida rischio
Modello SERAFM
3.16 → Metilazione H2O
3.18 → Metilazione sed
3.19 → Demetilazione H2O
3.20 → Demetilazione sed
3.21 → Demetilazione rid
3.22 → Riduzione
3.23 → Fotoriduzione
3.24 → Diffusione
3.25 → Fotodemetilazione
3.26 → Fotossidazione
3.27 → Ossidazione
3.28 → Volatilizzazione
3.29 → Input
3.30 → Scambio boundaries
Modello WASP
3.67 → Metilazione
3.69 → Demetilazione
3.71 → Fotodemetilazione
3.73 → Riduzione
3.74 → Ossidazione
3.76 → Volatilizzazione
3.78 → Input
3.80 → Avvezione
3.81 → Dispersione
3.82 → Diffusione
Rappresentazione
con SERAFM
Rappresentazione
con WASP
Modello SERAFM
DATI
Stima
Stima
µ gHg
Kg
BAF =
µ gHg
L
HQ =
Dg
RfD
Dg =
∑C
LT
⋅ IRN ⋅ %diet LT
Scenari SERAFM
Contributi di Hg-S trascurabili ?
Rischio per i consumatori finali ?
Scenario “HgT”
Scenario “Hg non S”
3 stime di BAF
6 scenari di
bioaccumulo
Risultati SERAFM
Bioaccumulo
Dati
Dati Ghiozzi e Latterini
(Brambati, 1997)
Dati Orate, Branzini
Anguille (Brambati, 1997)
Dati Orate, Branzini
(ARPAFVG)
Dati
Risultati SERAFM
Stima del Rischio Ecologico
Risultati SERAFM
Stima del rischio sanitario
Stima del rischio sanitario
Brambati (1997)
Scenari WASP
Come contribuiscono alla contaminazione
le diverse fonti?
Scenario “no Hg Mare”
Scenario “no Hg fiumi”
Scenario “Hg-S”
Scenario “Hg non S”
Risultati WASP Importanza dei contributi marini
Risultati WASP Importanza dei contributi fluviali
Hg T Acque
12
10
Lignano
ng/L
8
S. Andrea
Buso
6
Morgo
4
Grado
Primero
2
0
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Morgo
Grado
Primero
Risultati WASP Contributi delle specie del mercurio Hg-S e Hg non S alla
contaminazione delle acque
Conclusioni




Principale contributo alla contaminazione delle acque deriva
dagli apporti marini
Contributi fluviali trascurabili nel complesso, ma significativi
su scala locale
Sedimenti agiscono come fonte di contaminazione
secondaria, ma il contributo di Hg-S è trascurabile
Andrebbero approfonditi i processi di bioaccumulo nella
catena trofica e i tassi di esposizione della popolazione
Sviluppi futuri
Modellistica
Ricerca sul campo
Aumentare risoluzione spaziale
del sistema
Trasporto Hg e MeHg in laguna
Implementazione modello di
mercurio in un modello
idrodinamico e di trasporto di
sedimenti
per scambi mareali
Processi di mobilizzazione delle
specie di Hg in relazione ai
fattori ambientali
Tassi di trasformazione
( Metilazione nelle acque?)
Grazie
per l'attenzione...