Uranio nell'acqua in Lombardia: falda quaternaria

Uranio in falda: un parametro ancora poco noto

L'uranio (U, numero atomico 92) è un metallo pesante radioattivo presente nella crosta terrestre con una concentrazione media di circa 2,7 mg/kg, distribuito in modo disomogeneo tra rocce ignee (granitoidi, 3-5 mg/kg), sedimentarie (calcari, arenarie, 1-3 mg/kg) e shale nere ricche di sostanza organica (10-100 mg/kg). Nelle acque sotterranee la sua presenza è il risultato di processi geochimici naturali di dissoluzione della matrice rocciosa, favoriti dalla solubilità dell'uranio nelle forme uranile UO₂²⁺ (a pH acido-neutro) e in complessi carbonatici (UO₂(CO₃)₂²⁻ e UO₂(CO₃)₃⁴⁻ a pH neutro-basico).

La Lombardia, come altre regioni padane, ospita acquiferi multistrato quaternari di origine alluvionale e fluvio-glaciale: i depositi sono costituiti da ghiaie, sabbie e limi derivati dall'erosione dell'arco alpino, ricchi di clasti granitici, gneissici e di calcari fossiliferi del bacino sedimentario miocenico-pliocenico padano. La dissoluzione di questi materiali in condizioni ossigenate produce un fondo geogenico di uranio in falda che, nelle aree centro-orientali della pianura, si colloca tipicamente tra 1 e 15 µg/L, con punte oltre 30 µg/L in alcuni acquiferi confinati profondi della provincia di Cremona, Mantova e parte della provincia di Pavia.

Il monitoraggio sistematico dell'uranio nelle acque destinate al consumo umano è recente in Italia: il parametro non era previsto dal D.Lgs. 31/2001 e solo con il D.Lgs. 18/2023 è stato introdotto come valore di parametro obbligatorio. ARPA Lombardia ha condotto a partire dal 2019 una campagna ricognitiva sulla rete di monitoraggio ambientale e sulle captazioni acquedottistiche significative, evidenziando alcuni hot-spot territoriali ma valori medi regionali entro il limite vigente.

Origine geochimica: rocce sedimentarie e alluvioni padane

L'arricchimento in uranio delle falde lombarde è legato a due famiglie di sorgenti naturali. La prima è il dilavamento dei depositi alluvionali quaternari, che includono clasti di rocce ignee alpine (granitoidi del Plutone Adamello-Presanella, gneiss del basamento sudalpino) ricche di accessori come zircone, monazite, uraninite e fasi residuali da metamorfismo. Le acque meteoriche, percolando attraverso questi sedimenti porosi, dissolvono lentamente i minerali accessori contenenti U e lo veicolano verso valle.

La seconda è l'apporto da rocce sedimentarie del substrato pre-quaternario, in particolare le successioni mioceniche e plioceniche dell'Avanfossa Padana (gessi e marne evaporitiche del Messiniano, argille del Pliocene marino) che possono contenere uranio adsorbito su minerali argillosi e su sostanza organica fossile. Le acque di falda confinata, in lenta circolazione attraverso questi orizzonti, possono dissolvere U in concentrazioni progressivamente più elevate con il tempo di residenza.

Un terzo fattore territoriale è la presenza di pozzi profondi (multifalda) che mescolano acque di diversa profondità e diversa composizione geochimica: in molti acquedotti pubblici della Lombardia centrale i pozzi di emungimento attraversano più orizzonti acquiferi e il prodotto finale erogato in rete è una miscela con composizione variabile in funzione dello stato di esercizio dei pozzi.

Limite normativo: 30 µg/L per nefrotossicità chimica

Il D.Lgs. 23 febbraio 2023, n. 18, in attuazione della Direttiva (UE) 2020/2184, ha introdotto per la prima volta nell'ordinamento italiano un valore di parametro per l'uranio nelle acque destinate al consumo umano: 30 µg/L. Il valore è allineato al valore guida OMS (provvisorio) fissato nelle linee guida WHO 4ª edizione, basato sulla tossicità chimica dell'uranio (effetti renali) e non sulla sua radiotossicità.

L'uranio naturale è una miscela di tre isotopi (²³⁸U al 99,27%, ²³⁵U allo 0,72%, ²³⁴U allo 0,005%), tutti α-emettitori a vita lunga. La dose di radiazione interna da ingestione di acque con U fino a 30 µg/L è di ordine inferiore a 0,1 mSv/anno, ben al di sotto del riferimento OMS di 0,1 mSv/anno per le acque potabili (Direttiva 2013/51/EURATOM, recepita dal D.Lgs. 28/2016). Per questa ragione il limite normativo riflette prevalentemente il rischio chimico (nefrotossicità) e non quello radiologico.

Per le acque imbottigliate il riferimento è il D.M. 10 febbraio 2015: l'uranio non è esplicitamente regolato nell'allegato dei contaminanti, ma rientra nei controlli generali previsti dalla normativa sulla radioattività delle acque destinate al consumo umano.

ARPA Lombardia: il monitoraggio regionale

ARPA Lombardia ha incluso l'uranio nel proprio piano di monitoraggio delle acque sotterranee a partire dal 2019, in anticipo rispetto all'obbligo normativo del 2023. La campagna ha analizzato circa 600 punti della rete regionale di monitoraggio ambientale, oltre a un campione rappresentativo di captazioni acquedottistiche significative, fornendo per la prima volta una mappatura del fondo geogenico di uranio in Lombardia.

I risultati pubblicati da ARPA Lombardia mostrano valori medi regionali di 2-5 µg/L, con un gradiente da nord a sud: valori più bassi nell'area pedemontana (province di Bergamo, Brescia, Lecco, Como, Varese), valori più elevati nella media e bassa pianura (Milano, Pavia, Lodi, Cremona, Mantova). Gli hot-spot identificati riguardano alcuni acquiferi confinati profondi della provincia di Cremona e della parte orientale della provincia di Mantova, dove sono stati misurati valori puntuali fino a 50-70 µg/L. In questi casi i gestori acquedottistici hanno attivato piani di miscelazione con altre captazioni o riduzione dell'emungimento dai pozzi critici, al fine di garantire conformità al rubinetto.

Rischio per la salute: nefrotossicità e radiotossicità

L'uranio per via orale ha come bersaglio principale il rene: l'esposizione cronica a concentrazioni superiori a 30 µg/L nell'acqua di consumo è associata in studi epidemiologici (Finlandia, Canada, Stati Uniti) a marcatori di danno tubulare renale (β2-microglobulinuria, aumento dell'escrezione di calcio, modifiche della funzione renale). Il limite OMS di 30 µg/L è basato su una dose tollerabile giornaliera (TDI) di 0,6 µg/kg/giorno per uranio inorganico, derivata da studi animali su nefrotossicità subcronica.

La radiotossicità dell'uranio naturale è considerata secondaria rispetto alla tossicità chimica per le concentrazioni tipiche delle acque potabili. Le dosi efficaci da ingestione, calcolate con i coefficienti del DL.gs. 101/2020 di attuazione delle Direttive EURATOM, sono di norma inferiori al riferimento di 0,1 mSv/anno per acque con U fino a 30 µg/L. Per acque con concentrazioni superiori (es. 100 µg/L), il contributo radiologico può diventare significativo e richiede una valutazione integrata con altri radionuclidi naturali (radio-226, radio-228, attività α totale, attività β residua).

I gruppi a rischio includono persone con insufficienza renale cronica, bambini in fase di crescita (per i quali l'esposizione cronica può influenzare la maturazione del tubulo renale) e donne in gravidanza. Per questi soggetti è opportuno orientare il consumo verso acque con U inferiore a 10-15 µg/L, anche se entro il limite normativo.

Come si analizza: ICP-MS o spettrometria α/γ

Per la determinazione dell'uranio totale (chimico) nelle acque potabili il metodo accreditato di riferimento è la spettrometria di massa con plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) secondo UNI EN ISO 17294-2:2016, con limiti di quantificazione tipici di 0,02-0,1 µg/L e incertezza estesa del 5-10%. La tecnica è sensibile, rapida e quantifica il contenuto totale di U indipendentemente dalla speciazione isotopica.

Per la determinazione isotopica (²³⁴U, ²³⁵U, ²³⁸U) si ricorre a spettrometria α con sorgente elettrodeposta o, in alternativa, a spettrometria di massa ad alta risoluzione (HR-ICP-MS o MC-ICP-MS). Sono determinazioni specialistiche richieste solo per studi di provenienza geochimica (distinzione tra U naturale e U antropico, es. uranio impoverito da utilizzo militare o industriale) e non per il controllo ordinario di potabilità.

La determinazione dell'attività α totale e dell'attività β residua, previste dal D.Lgs. 28/2016 per la sorveglianza della radioattività delle acque potabili, fornisce un'indicazione complessiva della presenza di radionuclidi naturali e può fungere da screening per individuare acque che richiedono la determinazione specifica di U, Ra-226 e Ra-228.

Come si abbatte l'uranio dall'acqua

Le tecnologie di abbattimento dell'uranio sfruttano la sua presenza prevalente come complesso carbonatico anionico in acque potabili a pH 7-8:

• Resine a scambio anionico fortemente basiche: altamente selettive per i complessi UO₂(CO₃)₂²⁻ e UO₂(CO₃)₃⁴⁻, con efficienza superiore al 95%. Rigenerate con salamoia caustica, generano un eluato concentrato che deve essere smaltito come rifiuto.
• Osmosi inversa con membrana avvolta a spirale: rimuove oltre il 95% dell'uranio totale, soluzione preferita per il consumo potabile domestico (point-of-use sottolavello).
• Adsorbimento su carboni attivi specifici: efficienza inferiore (40-70%) ma applicabile come trattamento di affinamento.
• Coagulazione con allume o cloruro ferrico a pH 6-7: tecnologia centralizzata di acquedotto, rimuove l'uranio attraverso coprecipitazione su idrossidi di alluminio o ferro.

Cosa fare nel tuo caso specifico

Se vivi in provincia di Milano, Pavia, Lodi, Cremona o Mantova, ti consigliamo di consultare i bollettini di qualità periodici del tuo gestore acquedottistico (Gruppo CAP per la Città Metropolitana di Milano e provincia, Pavia Acque, Acque Lodigiane, Padania Acque per Cremona, Tea Acque per Mantova) e verificare il valore di uranio riportato. I valori medi sono di norma inferiori a 10 µg/L, ma alcune frazioni o quartieri possono presentare valori più elevati legati ai pozzi specifici che alimentano la rete locale.

Per i pozzi privati a uso autonomo (frequenti nelle aree periurbane e rurali della Bassa Padana) l'analisi accreditata sull'uranio è essenziale: il parametro non era misurato sistematicamente prima del 2023 e la verifica permette di dimensionare l'eventuale trattamento. Il pacchetto Plus di 123Acqua include l'uranio totale in ICP-MS con LOQ 0,05 µg/L, insieme ai parametri base del D.Lgs. 18/2023.

Per nuclei familiari con membri affetti da insufficienza renale cronica, in dialisi o con trapianto renale, e per famiglie con bambini sotto i tre anni, una verifica annuale dell'uranio al rubinetto domestico è una misura precauzionale ragionevole, anche per utenze servite da acquedotto pubblico con valori di rete entro il limite.