Multivariate Pollution Risk Assessment of Natural Radionuclides and Heavy Metals in Topsoils of Nonwa, Rivers State, Nigeria

Il suolo è molto più di semplice terra sotto i piedi; è un archivio vivente che custodisce la storia di un luogo, immagazzinando nutrienti per le piante e agendo al contempo come un ricettore per tutto ciò che l'uomo ha versato sulla terra. In regioni dove l'industria e la natura si scontrano, questo archivio può diventare un registro dell'inquinamento, contenendo tracce di metalli pesanti ed elementi radioattivi naturali che filtrano nella catena alimentare e nell'aria che respiriamo. Quando le persone vivono su questa terra, interagiscono costantemente con essa, respirando la polvere, toccando il terreno e mangiando colture cresciute in esso. Questa interazione crea un percorso diretto per l'ingresso dei contaminanti nel corpo umano, ponendo rischi che vanno dal danno agli organi a un aumento delle probabilità di sviluppare il cancro nel corso di una vita. Gli scienziati studiano questi pericoli nascosti misurando le quantità specifiche di materiali radioattivi e metalli tossici nel suolo, calcolando quanto di radiazione una persona potrebbe assorbire e determinando se l'inquinamento derivi da formazioni rocciose naturali o da attività umane come fuoriuscite di petrolio e agricoltura.

Nel Delta del Niger in Nigeria, una regione nota per le sue vaste riserve di petrolio e la sua complessa storia industriale, un team di ricercatori ha rivolto la propria attenzione a una comunità chiamata Nonwa. Quest'area non è solo un centro per le infrastrutture del petrolio e del gas, ma è anche un luogo in cui i residenti si affidano fortemente all'agricoltura di sussistenza e dove il suolo è stato sottoposto a decenni di sversamenti di greggio, combustione di gas (gas flaring) e raffinazione artigianale illegale. I ricercatori volevano comprendere l'immagine completa dei rischi per la salute che colpiscono la popolazione locale. Non cercavano un solo tipo di pericolo; al contrario, hanno esaminato il suolo sia per i radionuclidi naturali — elementi radioattivi che si trovano naturalmente nella terra — sia per i metalli pesanti, sostanze tossiche spesso rilasciate dai processi industriali. Raccogliendo campioni di suolo dallo strato superficiale del terreno in tre diverse sub-comunità all'interno di Nonwa, miravano a misurare la concentrazione di queste sostanze, calcolare i potenziali rischi per la salute dei residenti e utilizzare strumenti statistici per capire esattamente da dove provenissero questi inquinanti.

Il team ha raccolto il suolo da una profondità di venti centimetri, una profondità standard che cattura lo strato più probabile di essere disturbato dall'agricoltura o dalle costruzioni. Hanno analizzato questi campioni per tre specifici elementi radioattivi naturali: uranio-238, torio-232 e potassio-40. Hanno inoltre testato otto diversi metalli pesanti, tra cui piombo, arsenico, zinco, rame, cadmio, cromo, manganese e nichel. I risultati hanno mostrato che i livelli di uranio e torio nel suolo erano inferiori alla media globale riscontrata nei suoli di tutto il mondo. Tuttavia, i livelli di potassio-40 erano più alti in un'area specifica, Nonwa-Tai, probabilmente a causa della composizione minerale naturale delle rocce locali o dell'uso di fertilizzanti fosfatici nelle fattorie vicine. Quando i ricercatori hanno calcolato i rischi di radiazione, hanno scoperto che la maggior parte degli indicatori di sicurezza rientrava nei limiti internazionali accettabili. Eppure, vi era un'eccezione preoccupante: il rischio di sviluppare il cancro nel corso di una vita per le persone che vivono al chiuso era circa il quattordici per cento superiore allo standard di sicurezza. Questo perché le persone trascorrono la maggior parte del tempo in casa, dove la radiazione proveniente dal terreno e dai materiali da costruzione può accumularsi. Nella comunità di Nonwa-Tai, anche la dose di radiazioni agli organi riproduttivi era del ventidue per cento superiore al limite di sicurezza, suggerendo una potenziale minaccia per la salute del midollo osseo e del sistema riproduttivo dei residenti.

Oltre alle radiazioni, lo studio ha esaminato i metalli pesanti per vedere se il suolo fosse contaminato dall'attività umana. I ricercatori hanno scoperto che, sebbene i livelli di metalli fossero generalmente bassi rispetto alle medie globali, erano significativamente più alti dei livelli naturali di fondo per la regione del Delta del Niger. Nello specifico, manganese, zinco, cromo e piombo sono stati trovati in concentrazioni superiori a quelle naturalmente attese nel suolo dell'area. Ciò ha indicato che le attività umane avevano effettivamente alterato la composità chimica del terreno. I ricercatori hanno utilizzato metodi statistici avanzati per raggruppare questi metalli in base al loro comportamento, il che li ha aiutati a tracciare le fonti dell'inquinamento. Hanno scoperto che i metalli non provenivano da una singola fonte, ma piuttosto da un mix di attività. Alcuni metalli erano legati alla combustione di greggio e ai rifiuti della raffinazione illegale, mentre altri erano associati all'uso di prodotti chimici agricoli nelle fattorie vicine. L'analisi ha rivelato che i metalli pesanti non erano responsabili dell'aumento dei livelli di radioattività naturale nel suolo; invece, la radioattività era guidata dalla geologia naturale dell'area, specificamente dai tipi di minerali come il feldspato e l'argilla presenti nel terreno.

Lo studio ha anche esplorato come l'acidità del suolo, o pH, influenzasse il comportamento di questi inquinanti. Hanno scoperto che il suolo nelle aree inquinate era più acido, il che può rendere certi metalli tossici più solubili e più facili da assorbire per le piante. Questa è una scoperta critica perché significa che le colture cresciute in questi suoli potrebbero accumulare livelli pericolosi di metalli, che verrebbero poi trasmessi alle persone che li consumano. I ricercatori hanno osservato che i metalli pesanti non stavano solo seduti passivamente nel terreno; il loro movimento e la loro tossicità erano strettamente legati all'ambiente chimico del suolo. Ad esempio, la presenza di condizioni acide derivanti dalla combustione del gas e dalle fuoriuscite di petrolio sembrava aumentare la mobilità di piombo e cromo, rendendoli più propensi a filtrare nelle acque sotterranee o a essere assorbiti dalle colture. Il raggruppamento statistico dei metalli ha confermato che l'inquinamento era il risultato di fonti petrogeniche — ovvero derivanti da attività petrolifere e del gas — nonché dall'uso di agrochimici. Lo studio ha esplicitamente escluso l'idea che i metalli pesanti stessero causando l'aumento della radioattività naturale, chiarendo che i due tipi di pericoli hanno origini differenti in questa regione.

Per affrontare questi rischi, i ricercatori hanno proposto passi pratici per proteggere la comunità. Hanno suggerito l'applicazione di calce al suolo nelle aree in cui si è verificata una fuoriuscita di petrolio greggio. La calce è un materiale comune che può aumentare il pH del suolo, rendendolo meno acido. Facendo ciò, i metalli tossici diventerebbero meno solubili e meno propensi ad essere assorbiti dalle piante o a lavarsi nelle acque sotterranee. Hanno anche raccomandato di interrompere la combustione del gas e le attività di raffinazione artigianale illegale, poiché queste sono le fonti primarie dell'inquinamento. Lo studio ha concluso che, sebbene il suolo di Nonwa non sia universalmente tossico, specifiche sacche di contaminazione pongono reali rischi per la salute, in particolare riguardo al cancro e ai danni agli organi. Le scoperte forniscono una guida chiara e basata sui dati per le autorità locali e i residenti, evidenziando la necessità di strategie di bonifica che si concentrino sulla neutralizzazione dell'acidità del suolo e sulla rimozione delle fonti di inquinamento per salvaguardare la salute della comunità e la sicurezza del cibo che coltivano.