MONITORAGGIO STRATEGIA MARINA - CONCENTRAZIONE DI CONTAMINANTI

    Descrizione 1
    Data aggiornamento scheda
    Autori

    Maria Teresa Berducci, Andrea Colasanti, Paola Guarracino, Chiara Maggi, Ginevra Moltedo, Luca Stellati, Francesco Venti

    Abstract
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    Abstract

    Il Descrittore 8 della Direttiva Quadro sulla Strategia Marina 2008/56/CE (MSFD) al fine di conseguire il buono stato ambientale delle acque marine, attraverso la graduale eliminazione dell’inquinamento, richiede specificatamente la valutazione della presenza dei contaminanti chimici e dei loro effetti nelle matrici ambientali. Nel triennio 2021-2023 è stato svolto da ISPRA il monitoraggio della Sottoregione Mar Adriatico (MAD), Sottoregione Mar Ionio e Mediterraneo Centrale (MIC) e Sottoregione Mar Mediterraneo Occidentale (MWE) i cui dati sono stati elaborati e integrati con quelli consegnati dalle Agenzie regionali e gli istituti zooprofilattici sperimentali.

    Da questo monitoraggio si evince che per lo studio della concentrazione dei contaminanti la percentuale di copertura dei dati, sebbene differente per le varie matrici e sottoregioni, ha mostrato un miglioramento, permettendo il raggiungimento della valutazione del GES per la matrice sedimento in due MRU e per la matrice biota nella MRU Mar Adriatico.

    Descrizione

    L’indicatore misura la concentrazione e gli effetti dei contaminanti nelle matrici biota e sedimento, tenendo conto dei processi biologici selezionati e dei gruppi tassonomici nei quali è stata individuata una relazione di causa/effetto che deve essere monitorata.

    La valutazione si applica alle tre Sottoregioni, dette anche Marine Reporting Unit (MRU): Mar Adriatico (MAD), Mar Ionio e Mediterraneo Centrale (MIC), Mediterraneo Occidentale (MWE). Ogni MRU si estende fino alla Zona Economica Esclusiva (ZEE). Per procedere alla valutazione del buono stato ambientale, è stato applicato a ogni MRU un grigliato con celle di dimensioni variabili in funzione della MRU e della matrice (biota e sedimento) e, in particolare per la matrice biota, anche in relazione al gruppo funzionale della specie investigata.

    Per il descrittore 8, i parametri chimici monitorati sono le sostanze o i gruppi di sostanze presenti nell’elenco di priorità (Regolamento 2455/2001 e ulteriormente regolamentate nella Direttiva 2013/39/CE), raggruppate nelle classi suggerite dalla Comunità Europea in relazione alla matrice considerata. Per quanto riguarda i parametri biochimici per la valutazione degli effetti, la scelta della specie e delle analisi di biomarker da eseguire sui diversi organi e/o tessuti è stata definita coerentemente con quanto indicato nelle Raccomandazioni del Programma Ambientale delle Nazioni Unite (UNEP) (UNEP/MAP, 2017 Mediterranean QSR; UNEP/MAP, 2019 WG467/05; UNEP/MAP, 2021 WG509/43 Annex III App 22-23-24) e secondo le indicazioni dei gruppi di lavoro europei dell’International Council for the Exploration of the Sea (ICES) e del Programme for the Assessment and Control of Marine Pollution in the Mediterranean (MedPol), che operano in risposta alle Convenzioni internazionali come the Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic (OSPAR), Helsinki Commission (HELCOM) e UNEP.

    Per i sedimenti le categorie sono: metalli, idrocarburi policiclici aromatici (IPA), composti organici alogenati (HOCs) comprendenti anche diossine, furani e PCB diossina-simili (PCDD, PCDF, PCB-DL) e composti organo-stannici (TBT).

    Per il biota le categorie investigate sono: metalli, idrocarburi policiclici aromatici (IPA), composti organici alogenati (HOCs) comprendenti anche diossine, furani, polibromodifenileteri (PBDE), acido perfluorottansolfonico (PFOS), determinate nei campioni di pesce, mentre le categorie diossine, furani e PCB diossina-simili (PCDD, PCDF, PCB-DL) e idrocarburi policiclici aromatici (IPA) determinati solo nei molluschi e nei crostacei, come definito dalla normativa ambientale.

    Per la valutazione degli effetti, misurati sulla specie bioindicatrice Mullus barbatus, le risposte biologiche (biomarker) analizzate sono: 1) la destabilizzazione delle membrane lisosomiali mediante esosamminidasi (LMS-ESO) indice di alterazione dello stato fisiologico, 2) l'aumento della frequenza di micronuclei (MN) indice di genotossicità, 3) l’inibizione dell’attività dell’acetilcolinesterasi (AChE) indice di neurotossicità, 4) l'aumento dell'attività dell’etossiresorufina-o-deetilasi (EROD) indice di alterazione del sistema di biotrasformazione CYP450.

    Per effettuare la valutazione del GES all’interno delle MRU, l’Italia ha usato l’indice integrato di qualità chimica (denominato, Chemical Quality Index CQI), già precedentemente messo a punto e utilizzato per le valutazioni della Strategia Marina e l’indice ponderato di effetti biologici (Calibrated Biological Effects Index, denominato CBEI), recentemente sviluppato da ISPRA.

    Scopo

    Valutare lo stato di qualità dell’ambiente marino ed eventuali superamenti degli standard di qualità ambientale (SQA) individuati dalla Direttiva 2000/60/CE e dalle direttive figlie, Direttiva 2008/105/CE e Direttiva 2013/39/UE. 

    Rilevanza
    Ha una portata nazionale o è applicabile a questioni ambientali a livello regionale ma di rilevanza nazionale?
    È semplice, facile da interpretare.
    È sensibile ai cambiamenti che si verificano nell'ambiente e/o nelle attività umane.
    Fornisce un quadro rappresentativo delle condizioni ambientali, delle pressioni sull'ambiente.
    Fornisce una base per confronti internazionali.
    Ha una soglia o un valore di riferimento con cui può essere confrontato?
    Misurabilità
    Adeguatamente documentati e di fonte nota
    Aggiornati a intervalli regolari e con procedure affidabili intervals and with reliable procedures
    Un’ “idonea” copertura temporale
    Solidità
    È basato su standard nazionali/internazionali e sul consenso nazionale/internazionale circa la sua validità
    È ben fondato sul piano tecnico e scientifico.
    Presenta affidabilità e attendibilità dei metodi di misurazione e raccolta dei dati
    Comparabilità nel tempo
    Comparabilità nello spazio
    Principali riferimenti normativi e obiettivi

    Direttiva 2000/60/CE (WFD).

    Direttiva 2009/90/CE.

    Direttiva 2013/39/UE.

    D.Lgs. 219/2010.

    D.Lgs. 172/2015.

    Regolamento CE 915/29023

    La Direttiva Strategia Marina 2008/56/CE ha richiesto agli Stati membri di raggiungere, entro il 2020, il buono stato ambientale (GES, Good Environmental Status) per le proprie acque marine. La determinazione del buono stato ambientale si basa su un elenco di undici descrittori qualitativi dell’ambiente marino che fanno riferimento a molteplici aspetti degli ecosistemi marini, tra cui i Descrittore 8 che richiede specificatamente la valutazione della presenza dei contaminanti chimici che presentano valori soglia, ossia gli standard di qualità ambientale (SQA) individuati dalla Direttiva 2000/60/CE e dalle direttive figlie, Direttiva 2008/105/CE e Direttiva 2013/39/UE, e lo studio dei loro effetti. Il giudizio complessivo sulla qualità dell’ambiente marino tiene conto sia delle concentrazioni di contaminanti, indicizzate e integrate fino al livello di matrice (sedimento e biota), sia degli effetti prodotti sugli organismi in termini di bioaccumulo ed effetti biologici (biomarker), rispetto ai rispettivi controlli e soglie.

    DPSIR
    Pressione
    Stato
    Impatto
    Tipologia indicatore
    Descrittivo (A)
    Riferimenti bibliografici

    http: //www.db-strategiamarina.isprambiente.it

    Limitazioni

    Insufficiente copertura spaziale dei dati di bioaccumulo (soprattutto nei molluschi e nei crostacei) e dei dati di biomarker; difficoltà nel reperire in tempo utile i dati dei monitoraggi effettuati dalle ARPA costiere.


    Ulteriori azioni

    Azioni correttive in merito alla copertura spaziale dei dati di bioaccumulo e biomarker, alla possibilità di adattare un dato sanitario a una valutazione ambientale.

    Giudizio da completare con l’integrazione per matrici (sedimento e biota) e l’elaborazione della relazione tra bioaccumulo ed effetti biologici.

    Frequenza di rilevazione dei dati
    Annuale
    Fonte dei dati
    ARPA costiere
    ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale)
    Istituti Zooprofilattici Sperimentali (II.ZZ.SS.)
    Accessibilità dei dati di base

    https://strategiamarina.isprambiente.it/sic-sistema-informativo-centralizzato/

    Monitoraggio Direttiva Quadro sulla Strategia Marina 2008/56/CE (MSFD) - Sistema Informativo Centralizzato (SIC): https://strategiamarina.isprambiente.it/sic-sistema-informativo-centralizzato/

    Monitoraggio Direttiva Quadro sulle Acque 2000/60/CE (WFD) - EIONET/SOE: https://cdr.eionet.europa.eu/it/eea/me1/

    Copertura spaziale

    Sottoregioni Mar Adriatico (MAD), Mar Ionio e Mediterraneo Centrale (MIC), Mar Mediterraneo Occidentale (MWE)

    Copertura temporale

    2021-2023

    Descrizione della metodologia di elaborazione

    Al fine di valutare lo stato ambientale a partire dalla concentrazione dei contaminanti è stato elaborato un indice, basato sul confronto con i valori di riferimento riportati nella normativa nazionale/internazionale (Direttiva 2008/105/CE, Direttiva 2013/39/UE, D.Lgs. 219/2010, D.Lgs. 172/2015). Tale indice è costruito sugli scarti tra i singoli valori di concentrazione e i rispettivi standard di qualità ambientale (SQA), pesati per un opportuno coefficiente di pericolosità/priorità, che permette di dare un peso diverso alle sostanze prioritarie e pericolose, solo prioritarie oppure né prioritarie né pericolose. Si tratta di un indice centrato in zero, valore assunto se la concentrazione del contaminante è uguale a quella dello SQA. I valori superiori a zero, quindi, indicano un superamento del limite di legge, che poi può essere amplificato o meno dal coefficiente di pericolosità.

    L‘Indice di Qualità Chimico (CQI) prevede livelli successivi di integrazione.

    L’indice singolo così costruito è la base per la realizzazione di un indice finale di categoria, che permette di valutare ogni categoria di contaminanti nel suo complesso. Tale indice di categoria, dato dal valore massimo dei singoli indici determinati per ogni contaminante, è ancora un indice adimensionale e risulta applicabile a ciascuna delle matrici considerate (sedimento e biota).

    In base a quanto l’indice di categoria si discosta dallo zero, sono state stabilite delle classi di qualità chimica che vanno da GOOD (scostamenti assenti o entro range di tolleranza) a BAD (scostamento anche di un solo parametro di almeno un ordine di grandezza rispetto al valore di SQA). L’indice di categoria può essere anche “NG” (“non giudicabile”), nel caso in cui alcuni analiti della categoria siano stati determinati ma la maggior parte dei parametri della medesima categoria non siano stati determinati, per cui il numero di determinazioni non viene considerato sufficiente ad esprimersi sulla categoria, o “NO DATA” nel caso in cui non ci siano dati per gli analiti della categoria in quella stazione. Il successivo livello di integrazione è il livello di matrice: per ciascun punto di monitoraggio vengono integrati gli indici di tutte le categorie per ottenere un giudizio integrato di qualità chimica per la matrice in quel punto.

    Per quanto riguarda la valutazione degli effetti dei contaminanti sul biota, in linea con le decisioni prese in ambito ICES e UNEP, sono state stabilite delle soglie per M. barbatus (Italian Background Assessment Criteria IT-BAC e Threshold of Biological Relevance TBR) valide a livello nazionale. Sulla base di queste soglie, è stato definito un criterio di valutazione dei risultati ottenuti, utilizzando un indice ponderato. Tali soglie nazionali sono preliminari e saranno oggetto di costanti aggiornamenti, sulla base dei risultati del monitoraggio che verrà svolto negli anni successivi.

    L’indice ponderato CBEI, sviluppato da ISPRA, ha permesso di esprimere un “giudizio integrato” sugli effetti biologici dei contaminanti. L’indice è basato sul confronto tra i valori dei biomarker misurati in ciascun punto monitorato e i valori soglia definiti, tenendo in considerazione la grandezza e la diversa “rilevanza biologica” di tale scostamento, oltre al diverso “peso” che ha ciascuna risposta biologica. Tale indice, calcolato integrando i risultati di tutti i biomarker misurati in ciascun sito, può avere un valore minimo pari a “zero” (nel caso in cui i valori medi di tutti i biomarker analizzati risultino uguali o inferiori ai valori soglia) e un valore massimo pari a “14” (nel caso in cui i valori medi di tutti i 4 biomarker analizzati siano di molto superiori ai valori soglia). Successivamente, in base al confronto del valore di CBEI con delle “soglie di giudizio”, a ciascun sito viene assegnato un giudizio da “GOOD” a “BAD”.

    Al fine di rappresentare spazialmente gli indici e i giudizi associati a tutti i punti di monitoraggio, ogni MRU è stata suddivisa in GRID con celle di dimensioni specifiche per ogni matrice. Tutti gli indici dei punti che ricadono nella medesima cella, vengono elaborati in modo da ottenere una cella con un giudizio integrato a livello di matrice.

    Per ottimizzare le rappresentazioni, vengono presentate le tre MRU insieme.

    Si può esprimere un giudizio solo in presenza di una copertura spaziale della MRU sufficiente, pari almeno al 50% delle celle totali. In aggiunta, la condizione di GES si raggiunge quando almeno il 60% della superficie coperta da dati è classificata in GOOD e la componente NO GOOD (giudizi POOR + BAD) non supera il 25%.

    Per la matrice biota (bioaccumulo) si è scelto di utilizzare specie target analoghe a quelle scelte negli anni precedenti in quanto uniformi tra le MRU (triglia, merluzzo e crostaceo o mitile) in modo da ottenere dati confrontabili.

    Periodicità di aggiornamento
    Year
    Qualità dell'informazione

    L’informazione fornita contribuisce alla valutazione complessiva di tutte le MRU per il triennio di interesse. Si osserva in generale, per questo triennio 2021-2023, una maggiore copertura spaziale dei dati di contaminazione di sedimenti e biota per tutte le MRU complessivamente, tuttavia non ancora sufficiente per esprimere un giudizio su alcune matrici ambientali e per la valutazione degli effetti. 

    Stato
    Buono
    Trend
    Non definibile
    Valutazione/descrizione dello stato

    Nel triennio 2021-2023, l'indicatore è stato largamente implementato integrando i dati delle Agenzie regionali con i dati di monitoraggio effettuato dagli IZS e con i dati derivanti dal campionamento condotto da ISPRA. Inoltre, sono stati considerarti anche i dati provenienti dalla valutazione degli effetti dei contaminanti (biomarker).

    Per la matrice sedimento, la percentuale di celle in buono stato risulta sempre elevata nelle tre le sottoregioni (Tabella 1).

    Nel caso del biota, la percentuale di celle non in buono stato è elevata per i Demersal Fish, essenzialmente a causa della categoria metalli e del contributo del mercurio, che supera l’SQA fissato dal D.Lgs. 172/2015 (Tabella 2).

    In ogni caso i valori riscontrati, se confrontati con il Regolamento CE 915/29023 per l'edibilità, mostrano di non superare mai il suddetto limite normativo.

    Infine, per quanto riguarda gli effetti, la percentuale di celle in buono stato è elevata in tutte le MRU (MWE 88%, MAD 100%; MIC 100%) (Tabella 5; Figura 5).


    Valutazione/descrizione del trend

    -

    Commenti

    Come mostrato in Figura 1, le celle investigate per la matrice sedimento risultano generalmente in stato buono, mostrando poche celle con giudizi NO GOOD (POOR and WORST), legate ai superamenti degli standard di qualità ambientale stabiliti dal D.Lgs. 172/2015, riscontrati soprattutto nelle zone più prossime alla costa. Risalendo alle categorie di contaminanti che maggiormente hanno influenzato la presenza di celle in stato non buono, si evidenzia che i superamenti sono legati essenzialmente a metalli e IPA nella MRU Adriatico e Mediterraneo Occidentale, mentre le poche criticità nella MRU Mar Ionio e Mediterraneo Centrale sono legate principalmente ai metalli e composti organoclorurati. Dalla Tabella 1, si nota il raggiungimento del giudizio ambientale GES per la MRU Adriatico e Mediterraneo Occidentale, mentre per quella Mar Ionio e Mediterraneo Centrale sebbene presenti la percentuale più alta delle celle in GOOD, la copertura spaziale non permette di esprimere un giudizio (40%). La difficoltà nella MRU Mar Ionio e Mediterraneo Centrale ha riguardato la logistica del campionamento, essendo le stazioni a profondità elevate e difficilmente accessibili.

    Considerando la matrice biota, distinta nei diversi gruppi funzionali (Figura 2, Figura 3 e Figura 4), si nota che, in alcune sottoregioni, non si raggiunge ancora la copertura spaziale sufficiente per dare un giudizio di qualità, soprattutto per i Molluschi (Tabelle 2, 3, 4).

    Dalla Figura 2 per i Demersal fish emerge che la totalità delle celle è in stato NO GOOD. La criticità di questo risultato è legata alla categoria dei metalli, che ha un unico contaminante normato, il mercurio, e mostra nei pesci dei mari italiani valori sempre superiori allo Standard di Qualità Ambientale. L’integrazione a livello di matrice conferma, quindi, il giudizio negativo a livello di categoria, emerso già negli anni precedenti nonostante la copertura fosse minore. Tuttavia, è importante evidenziare come, dal punto di vista della salute umana, i dati del mercurio risultino tutti inferiori ai valori limite fissati dal nuovo Regolamento 915/2023.

    Per quanto concerne il gruppo funzionale Molluschi (Figura 3), la scarsa copertura spaziale (Tabella 4) non permette di arrivare alla definizione di un giudizio ambientale. Tuttavia, si osserva che tutte le celle investigate risultano in stato buono, mostrando assenza di superamenti degli standard di qualità ambientale stabiliti dal D.Lgs. 172/2015. Questo comportamento è evidente in tutte le MRU e per tutti gli anni del triennio. La scarsità dei dati è dovuta alla difficoltà di reperire metadati utili per adattare alla valutazione ambientale il dato sanitario fornito dagli Istituti Zooprofilattici, spesso non rispondente ai requisiti per i dati ambientali dettati dal D.Lgs. 219/2010.

    Inoltre, per quanto riguarda la valutazione degli effetti misurata in M. barbatus (Figura 5), in tutte le sottoregioni, sebbene la copertura spaziale (<50%) non permetta di esprimere un giudizio, si osserva un’alta percentuale di celle in GOOD (>60%) (Tabella 5). L'unica criticità rilevata è stata riscontrata in un punto del MWE analizzato nel 2023 ed è legata a un lieve superamento dei valori soglia per LMS-ESO e EROD, indicatori di alterazione dello stato fisiologico e del sistema di biotrasformazione CYP450 dei pesci analizzati.

    Allegati
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    Figura 1: Contaminanti nei Sedimenti – Valutazione del triennio 2021-2023 e dei singoli anni

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    ISPRA

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    Figura 2: Contaminanti nei Pesci demersali – Valutazione del triennio 2021-2023 e dei singoli anni

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    ISPRA

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    Figura 3: Contaminanti nei Molluschi – Valutazione del triennio 2021-2023 e dei singoli anni

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    ISPRA

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    Figura 4: Contaminanti nei Crostacei – Valutazione del triennio 2021-2023 e dei singoli anni

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    Abstract

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    Figura 5: Effetti dei contaminanti in M. barbatus – Valutazione del triennio 2021-2023

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    ISPRA

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    Tabella 1: Statistiche Copertura Celle e Valutazione GES Sedimenti

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    ISPRA

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    Tabella 2: Statistiche Copertura Celle e Valutazione GES Biota Demersal Fish

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    ISPRA

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    Tabella 3: Statistiche Copertura Celle e Valutazione GES Crostacei

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    ISPRA

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    Tabella 4: Statistiche Copertura Celle e Valutazione GES Biota Molluschi

    Fonte

    ISPRA

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    Tabella 5: Statistiche copertura (% celle) e Valutazione GES M. barbatus

    Fonte

    ISPRA

    Legenda

    celle campionabili = con profondità fondale < 500 m (presenza specie)

    NG = non giudicabile

    Italian