Scopo della tesi

Scopo della tesi

SCOPO DELLA TESI

L’emissione di mercurio dalla superficie acquatica verso l’atmosfera ha un ruolo molto importante nel ciclo biogeochimico di questo metallo; ricerche condotte negli ultimi anni hanno infatti stimato che il 30% delle emissioni annue globali di mercurio verso l’atmosfera provengono dall’evasione del mercurio dalla superficie marina (Mason et al., 1994). In particolare è stato stimato che l’emissione di mercurio dal Mar Mediterraneo ammonti a 60 tonnellate all’anno, rappresentando la principale sorgente naturale di questo metallo nell’atmosfera (Ferrara et al., 2000a).

Gli scambi fra il mare e l’atmosfera sono la conseguenza della formazione di forme volatili disciolte di mercurio, chiamate DGM (Dissolved Gaseous Mercury), costituite per il 90% da mercurio elementare, che passano dall’acqua all’atmosfera a causa della bassa solubilità del mercurio elementare nell’acqua (60 µg l

a 25 °C) e alla sua alta volatilità (coefficiente di Henry = 0,3). La formazione di DGM in un sistema acquatico fa sì che il mercurio sia in parte rimosso e non risulti più disponibile per i processi di metilazione e successivo bioaccumulo lungo la catena alimentare.

Il valore della concentrazione delle forme chimiche volatili disciolte di mercurio nelle acque è il risultato di un equilibrio tra fenomeni di produzione, dovuti a reazioni di riduzione del mercurio divalente, e fenomeni di rimozione, dovuti a processi di evasione dalla superficie marina e a reazioni di ossidazione del mercurio elementare.

È nota dalla letteratura l’esistenza di processi abiotici di riduzione del mercurio di natura fotochimica, come dimostrato dall’esistenza di un andamento giornaliero e stagionale della concentrazione di DGM nelle acque che mima quello dell’intensità della radiazione solare (Amyot et al., 1997b; Lanzillotta and Ferrara, 2001).

Recentemente è stato proposto un ruolo dei batteri nei processi di riduzione del mercurio. A differenza dei meccanismi abiotici fotoindotti che cessano in condizioni di assenza di luce, il processo di riduzione del mercurio operato dai batteri avviene anche al buio e quindi interessa tutta la colonna d’acqua durante l’arco delle ventiquattro ore.

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Scopo della tesi

Scopo di questa tesi è stato quello di approfondire i meccanismi biotici di riduzione del mercurio, determinare il loro contributo alla produzione di DGM nel bacino del Mediterraneo e valutarne l’importanza rispetto ai processi di produzione abiotici.

Durante lo svolgimento della tesi è stato preparato un manoscritto che è stato accettato ed è in fase di pubblicazione sulla rivista internazionale “Environmental Technology”:

- L. Fantozzi, R. Ferrara and E. Lanzillotta, “A portable device for continuous analysis of dissolved gaseous mercury in natural waters”;

un secondo manoscritto è stato preparato per essere inviato alla rivista “Limnology and Oceanography”:

- L. Fantozzi, R. Ferrara, F. P. Frontini and F. Dini, “Dissolved gaseous mercury production in dark condition in natural waters, inviato a Limnol. Oceanogr.

Inoltre i seguenti due posters sono stati presentati al “7th International Conference on Mercury as a Global Pollutant” (27 Giugno 2004 – 3 Luglio 2004, Ljubljana, Slovenia):

- E. Lanzillotta, C. Ceccarini, L. Fantozzi, R. Ferrara, F. Dini and N. Pirrone, “The role of DOM in the photoproduction of DGM in artificial and natural seawaters systems”,

- E. Lanzillotta, C. Ceccarini, L. Fantozzi, R. Ferrara, F. Dini and N. Pirrone, “Daily and seasonal trend of DGM and mercury evasion from the sea surface at coastal and offshore sites in the Mediterranean basin”;

e un terzo poster è stato presentato al “6th European Conference of Coastal Zone Research:

an ELOISE Approach” (15-18 Novembre 2004, Portoroz, Slovenia):

- L. Fantozzi, R. Ferrara and E. Lanzillotta, “A fully automatic device for continuous analysis of dissolved gaseous mercury in natural waters.

Il lavoro di tesi è stato sviluppato nell'ambito del progetto comunitario "MERCYMS" (An Integrated Approach to Assess the Mercury Cycle into the Mediterranean Basin – Contr. N° EVK3- CT2002-00070), che ha avuto lo scopo di indagare le principali sorgenti di mercurio sia di origine naturale che antropica nel bacino del Mediterraneo e di valutarne l’impatto ambientale.

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