La Tematica 2 (Sedimenti, inquinamento chimico e interazione con gli organismi lagunari) ha come obiettivo generale quello di approfondire la conoscenza riguardante la contaminazione e i processi che influenzano la qualità del sedimento lagunare, indagando in particolare problematiche specifiche finora poco studiate, tramite approcci sperimentali e modellistici mirati. In questa tematica si inserisce la Linea 2.3, che ha come oggetto principale gli inquinanti emergenti. La presenza delle sostanze prioritarie nelle diverse matrici ambientali lagunari (acqua, biota, sedimenti) è continuamente controllata tramite appositi monitoraggi periodici previsti per legge. Attualmente risulta di fondamentale importanza estendere la conoscenza attuale sulla contaminazione lagunare ai cosiddetti “contaminanti emergenti”. Essi comprendono tra gli altri erbicidi e pesticidi (ad es. glifosato, piretroidi e neonicotinoidi), farmaci e cosmetici, composti perfluoroalchilici (PFAS), bisfenolo A, microplastiche. Alcune classi di questi inquinanti possono potenzialmente contribuire allo stato di qualità delle acque, dei sedimenti e del biota lagunare più di quanto non contribuiscano gli inquinanti definiti prioritari. Recenti normative hanno introdotto alcuni inquinanti emergenti in aggiunta a quelli prioritari (D. Lgs. 172/2015), come ad esempio alcuni agenti antifiamma e pesticidi. Va sottolineato che i contaminanti emergenti non sono necessariamente composti chimici di nuova formulazione, ma molto spesso sono sostanze in uso da decenni ma che solo negli ultimi anni hanno destato preoccupazione per la loro diffusione in ambiente ed i loro possibili effetti tossici per la salute dell’uomo e di altri organismi in generale. La pericolosità di queste sostanze è legata principalmente alla capacità di generare, individualmente e in miscela, effetti a lungo termine. Ad oggi quindi non è stato condotto alcun censimento dei contaminanti emergenti in laguna di Venezia. Gli obiettivi specifici della Linea 2.3 sono quindi quelli di approfondire la conoscenza sullo stato di contaminazione delle acque, sedimenti e biota della laguna di Venezia da parte dei contaminanti emergenti, di individuarne le principali sorgenti e di indagarne la loro distribuzione e il destino nell’ambiente acquatico lagunare, sia sperimentalmente che modellisticamente. Attraverso la valutazione degli effetti ecotossicologici e del rischio ambientale associato a questi contaminanti verranno identificate quali classi o singole sostanze (ed eventuali prodotti di biodegradazione) richiedono di essere incluse in future attività di monitoraggio. La prima attività che verrà effettuata riguarderà, in seguito ad attenta e scrupolosa ricerca bibliografica, l’identificazione delle classi target di contaminanti emergenti (ad esempio, interferenti endocrini, pesticidi, farmaceutici, “personal care products” quali fragranze, microplastiche), delle loro possibili principali sorgenti di contaminazione, dei percorsi di diffusione e dei bersagli. Seguirà l’attività di pianificazione ed esecuzione del campionamento delle matrici ambientali sulla base del modello concettuale sviluppato. La valutazione dell’esposizione verrà realizzata tramite analisi chimiche sperimentali e l’applicazione di modelli previsionali. La determinazione e valutazione sperimentale delle concentrazioni di inquinanti emergenti in sedimenti, acque e biota verrà condotta attraverso analisi multi-residuali e screening qualitativo mediante tecniche accoppiate con spettrometria di massa, sia ad alta che a bassa risoluzione e tandem, e analisi quantitativa target sostanza/classe specifici.
Successivamente, attraverso l’applicazione di approcci modellistici che consentiranno di integrare dati di emissione e concentrazioni misurate sperimentalmente, verrà realizzato il bilancio di massa per l’ambiente lagunare ai fini di stimare le concentrazioni di contaminanti previste nelle matrici ambientali. La messa a punto del design sperimentale e la conduzione di una serie di test ecotossicologici su singoli contaminanti e miscele di contaminanti verrà effettuata con lo scopo di ricavare i parametri ecotossicologici fondamentali (EC50, NOEC, LOEC, etc.) ai fini della stima della PNEC (Predicted No Effect Concentration). Il design sperimentale ecotossicologico prevederà: • Determinazione della tossicità cronica dei sedimenti utilizzando come modelli sperimentali anfipodi (test a 28 giorni con Corophium orientale o Monocorophium insidiosum) e degli effetti sub-cronici su indicatori particolarmente sensibili alla endocrine disruption (test di sviluppo larvale con copepodi) e valutazione delle eventuali correlazioni con i contaminanti emergenti. • Determinazione della tossicità subcronica nei confronti degli stadi larvali di copepodi (Acartia tonsa) e bivalvi ostriche o mitili (Crassostrea gigas o Mytilus galloprovincialis) di acque superficiali e valutazione dell’applicabilità di ulteriori modelli sperimentali. Le indagini ecotossicologiche su matrici contaminate artificialmente (spiking) comprenderanno nel dettaglio: • Determinazione della tossicità cronica (su anfipodi) e subcronica (su copepodi) di singoli contaminanti emergenti o miscele di contaminanti aggiunti in concentrazioni note a sedimenti di controllo/riferimento (determinazione delle relazioni concentrazione-effetto). • Determinazione della tossicità subcronica (su copepodi e/o bivalvi) di singoli contaminanti emergenti o miscele di contaminanti aggiunti in concentrazioni note ad acque superficiali (determinazione delle relazioni concentrazione-effetto). • Determinazione della tossicità cronica (su copepodi) di singoli contaminanti emergenti o miscele di contaminanti aggiunti in concentrazioni note ad acque superficiali (determinazione della NOEC). Le indagini ecotossicologiche su specie di interesse commerciale (esposizioni controllate di esemplari di vongola filippina Ruditapes philippinarum a miscele di contaminanti reali e artificiali) prevederanno: • Determinazione di effetti biologici mediante l’utilizzo di biomarkers specifici (es. acetilcolinesterasi, biomarkers di stress ossidativo, biomarkers di alterazioni lisosomiali e di perossidazione lipidica, biomarkers di danno genotossico e biomarkers dello stato di immunosorveglianza). • Determinazione di modificazioni di processi biologici e molecolari mediante l’utilizzo di analisi genomiche (trascrittomica). Infine, attraverso l’integrazione dei risultati sperimentali e modellistici ottenuti, verrà effettuata un’analisi di rischio ecologico di screening, sia per i singoli contaminanti di interesse che per loro miscele e di rischio per la salute umana (ad es. Species Sensitivity Distribution, approcci Weight-of-Evidence, etc.) in accordo con linee guida internazionali. I risultati della caratterizzazione del rischio permetteranno di priorizzare le sostanze rilevate e di formulare la proposta di una Watch List per la laguna di Venezia che possa supportare lo sviluppo di futuri piani di monitoraggio