Dall’acqua al corpo: come si misura l’inquinamento da metalli pesanti  

A Cerro de Pasco, a oltre 4000 metri di quota nelle Ande peruviane, la miniera non si trova alle porte della città, ma nel suo cuore. Il cratere è a cielo aperto, largo più di un chilometro e mezzo e profondo quasi cinquecento metri e nel tempo ha inghiottito interi quartieri, lasciando le case schiacciate tra il bordo della miniera, gli impianti di lavorazione e i depositi di scarti. 

Quando il vento solleva le polveri generate dalla lavorazione della roccia, una parte di esse finisce per depositarsi sui tetti, nei cortili e per le strade. Quando piove, l’acqua attraversa rocce e rifiuti minerari, raccoglie sostanze contaminanti e le trasporta nei fiumi, nei laghi e nei terreni. In posti come Cerro de Pasco, l’inquinamento da metalli pesanti entra con facilità nella vita quotidiana: attraverso l’acqua bevuta, gli alimenti, la polvere respirata o portata alla bocca. Ma come si fa a dimostrare che un ecosistema sia effettivamente contaminato? E soprattutto, come si stabilisce se quella contaminazione sta raggiungendo il corpo delle persone e danneggiandone la salute?  

Non tutti i metalli sono uguali  

L’espressione “metalli pesanti” è molto utilizzata ma scientificamente poco precisa e riunisce elementi con caratteristiche e livelli di tossicità diversi. Alcuni – come rame, manganese e zinco – sono necessari agli organismi in piccole quantità, ma possono diventare tossici a concentrazioni elevate. Altri – come piombo, cadmio e mercurio – non svolgono alcuna funzione biologica utile conosciuta. Anche l’arsenico, spesso associato all’inquinamento minerario, viene incluso nel gruppo pur essendo tecnicamente un metalloide. Inoltre, la sua tossicità dipende dalla forma chimica – l’arsenico inorganico è molto più pericoloso di molte forme organiche. 

Per valutare il rischio quindi non basta identificare la presenza di un elemento: bisogna conoscerne la concentrazione, la forma chimica, la durata e la via di esposizione, oltre alla vulnerabilità della popolazione interessata. I bambini, per esempio, assorbono proporzionalmente più contaminanti, portano più spesso le mani alla bocca e hanno sistemi nervosi ancora in sviluppo. Nel caso del piombo, l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) sottolinea che anche esposizioni relativamente basse possono danneggiare in modo permanente lo sviluppo cerebrale, riducendo le capacità cognitive e il rendimento scolastico.  

La prima domanda: dove avviene la contaminazione?  

Un’indagine ambientale comincia ricostruendo le possibili sorgenti e le vie di dispersione. Nei territori minerari si campionano generalmente acque superficiali e potabili, suoli, sedimenti, polveri atmosferiche e, quando necessario, alimenti e organismi.  Nell’acqua si misurano innanzitutto parametri come pH, conducibilità elettrica e solidi disciolti. Un pH molto basso ad esempio può segnalare la presenza di drenaggio acido di miniera, perché l’acqua reagisce con i minerali contenenti zolfo, diventa acida e favorisce la dissoluzione e il trasporto di metalli nelle falde e nei corsi d’acqua.  

I campioni devono essere raccolti in punti scelti con una logica precisa: a monte e a valle degli impianti, vicino agli scarichi, nei luoghi utilizzati dalla popolazione e in aree di controllo non influenzate dalla sorgente sospetta. Anche la stagione conta, perché la concentrazione può cambiare tra periodi piovosi e secchi.  

Suoli e sedimenti raccontano invece la storia della contaminazione. I sedimenti possono accumulare per anni gli elementi trasportati dall’acqua, diventando al tempo stesso un archivio dell’inquinamento e una possibile sorgente secondaria. Una piena, un lavoro di dragaggio o un cambiamento del pH può rimettere in circolo sostanze che sembravano immobilizzate. Inoltre, organismi bentonici, piante acquatiche e pesci possono assorbire contaminanti dai sedimenti e trasferirli lungo le reti alimentari.  

Le concentrazioni vengono determinate in laboratorio attraverso delle tecniche capaci di rilevare numerosi elementi anche a basse concentrazioni – nell’ordine delle parti per miliardo o per trilione, ad esempio. Ma il dato numerico deve poi essere interpretato: quindi viene confrontato con le norme ambientali, con valori di fondo geologico e con siti di controllo. Bisogna poi distinguere la quantità totale presente dalla frazione effettivamente biodisponibile, cioè quella che può essere assorbita dagli organismi.  

Dall’ambiente alle persone  

Il passaggio successivo è il biomonitoraggio umano, cioè la misurazione di contaminanti o dei loro metaboliti in matrici biologiche come sangue e urine, e in determinati contesti capelli o unghie. Ogni matrice fornisce informazioni differenti. Il piombo viene misurato soprattutto nel sangue. Per l’arsenico si utilizzano spesso le urine, possibilmente distinguendo le diverse forme chimiche, perché il consumo recente di pesce può aumentare l’arsenico totale senza indicare necessariamente un’esposizione alla forma inorganica più tossica.  

I capelli hanno il vantaggio di essere raccolti in modo semplice e non invasivo e possono contribuire a ricostruire esposizioni prolungate. La loro interpretazione richiede però cautela perché polvere, acqua e prodotti cosmetici possono contaminare esternamente il capello e, per molti elementi, mancano valori di riferimento clinici universalmente condivisi. Il dato diventa quindi più robusto quando viene affiancato da protocolli standardizzati, gruppi di controllo, altre matrici biologiche, visite mediche e informazioni sulle possibili fonti di esposizione.  

Questo è proprio quello che è stato fatto nel tempo a Cerro de Pasco, dove dal 2008 a oggi abbiamo analizzato acqua, suolo, sedimenti, aria, alimenti e campioni biologici. Nel 2024, nei laghi di Quiulacocha e Yanamate, sono state ancora rilevate concentrazioni estremamente elevate: in alcuni campioni il cadmio superava fino a 1.840 volte gli standard ambientali peruviani e lo zinco fino a 4.500 volte.  

In uno studio scientifico pubblicato su Scientific Reports, i capelli di 78 bambini residenti vicino alla miniera sono stati confrontati con quelli di 16 bambini di un’area non direttamente interessata dalle attività estrattive. Le concentrazioni di diversi elementi risultavano significativamente più alte nel gruppo esposto e associate a una maggiore frequenza di epistassi, coliche croniche, alterazioni dermatologiche, disturbi dell’umore e riduzione del campo visivo. 

Costruire una catena di prove  

Il medesimo approccio integrato viene utilizzato oggi anche in altri progetti, come quello nella Copper-Cobalt Belt della Repubblica Democratica del Congo, dove le analisi hanno combinato monitoraggio del particolato, caratterizzazione chimica delle polveri e campionamento di acque e sedimenti. La presenza ricorrente di rame, cobalto e manganese nelle polveri e di rame, cobalto, arsenico, piombo e uranio nelle matrici acquatiche ha permesso di ricostruire le possibili connessioni con le attività minerarie.

O anche nella regione di Sulawesi, in Indonesia, dove il confronto tra siti minerari e aree di controllo ha mostrato perché sia indispensabile analizzare più matrici. Nell’acqua le anomalie erano concentrate in alcuni punti, mentre nei sedimenti la contaminazione da nichel e cromo risultava molto più diffusa: in diversi siti i valori superavano da due a duecento volte i livelli oltre i quali diventano probabili effetti negativi sugli organismi.  

Il monitoraggio in sostanza serve a trasformare una percezione – come quella degli abitanti del posto di acqua torbida, polvere, pesci scomparsi, disturbi ricorrenti – in una catena di evidenze verificabili. A Cerro de Pasco, diciotto anni di dati indipendenti sono oggi parte della documentazione alla base dell’azione legale depositata il 28 maggio 2026 contro Volcan Compañía Minera e le sue controllate, con la richiesta di bonificare le aree contaminate e garantire valutazioni sanitarie alle comunità.  

Questo articolo fa parte della rubrica “Questione di risorse“, curata dal team di Source International ETS. Uno spazio in cui si parla di risorse – dall’energia all’acqua, dal cibo ai minerali – ma anche di giustizia e diritti, di cambiamento climatico e di equilibri geopolitici.