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L’arsenico nell’acqua e nel riso nel Sud-Est Asiatico. Bangladesh: food security vs food safety?
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
Maria Martin DISAFA – Università degli Studi di Torino Rakiba Ferdousi Rishilpi-ONG
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
Contaminazione da As delle acque di falda
D. Chakraborty, SOES, Jadavpur University, Kolkata (http://www.soesju.org)
concentration
0
50
100
150
mg l-1 mg l-1
Na 52.0 MRP 1.20 K 3.40 Cl- 66.1 Rb 1.23 SO4
2- 1.01 Mg 3.30 NH4
+ 2.00 Ca 17.8 Ba 0.28 As 0.30 Mn 0.10 As(III) (75%) Fe 18.1 As(V) (25%) Zn 0.18
pH 7.2
Shallow tubewell water analysis Gopinatpur – Satkhira district ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI
Roma, 4-5 giugno 2015
Circa l’80% della popolazione dipende dall’acqua di falda per bere e cucinare
Il 75% della superficie coltivata è irrigato con
acqua di falda
Acqua di falda
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
Deep tubewell
Acqua potabile
Pond Sand Filter Rain Water Harvesting
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
Fonti alternative
Natural Fe-As coprecipitation (AIRP)
Al/Fe-oxide filters
Hosehold filters
Acqua potabile
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
Rimozione dell’As
L’irrigazione con acqua di falda permette di avere fino a tre raccolti l’anno, inclusa la stagione secca:
Aman: novembre-dicembre
Boro: aprile-maggio
Aus: luglio-agosto
Le varietà ad alta resa produttiva rappresentano il 74%
L’acqua e il riso
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
M. Hossain, 2009 “The Impact of Shallow Tubewells and Boro Rice on Food Security in Bangladesh”
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
L’arsenico raggiunge il suolo
con l’acqua irrigua
Con 100 μg L-1 di As in soluzione e
una quantità di acqua irrigua totale
di 1000 mm per anno, 1 kg ha-1
di As verrebbe pompato sul suolo
annualmente. A livello nazionale,
questo significa 1360 tonnellate
di As estratte dalla falda e trasferite
al suolo delle risaie.
Ali et al., 2003
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
Fissazione sui solidi ↔ Mobilizzazione in seguito alla variazione delle condizioni ambientali (pH, Eh, contenuto di acqua nel suolo, operazioni agronomiche)
Fitodisponibilità, ingresso nella catena alimentare
Permanenza in soluzione
(acque di superficie, soluzione del suolo, lisciviazione)
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 h 1 h 6 htime
As (m
g/l)
As(III)As(V)
0
1
2
3
4
5
0 h 1 h 6 htime
As;
Fe
(mg/
l)
As
Fe
(Martin et al., 2010) ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI
Roma, 4-5 giugno 2015
(Martin et al., 2010)
0 10 20 30 40
8-20
2-8
0-2
Prof
ondi
tà (c
m)
As (mg/kg)
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
Fe (%)
As resineAs ossalatoAs Aqua regiaFe ossalato
Suolo (Koila)0-5 cm
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
I camera II camera in II camera out III camera
Fe e
stra
tto (w
/w)
Ossalato Citrato/Ascorbato Citrato pH6 Resine
Suolo (Koila)0-5 cm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
I Camera II Camera in II Camera out III Camera
As
estr
atto
(mg/
kg)
Aquaregia Ossalato Citrato/Ascorbato Citrato pH6 Resine
19.2% 24.7% 20.8%12.3%
% As in Aquaregia estraibile con Resine
Arsenic (0-5 cm)
Iron (0-5 cm)
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
I
II
III
Well
X
X
X
X
Suolo di risaia
As totale ed estrazione sequenziale in suoli sommersi o non sommersi
Rice field As fractionation 0-20 cm
0.1% 21.9%
46.8%
21.9%
9.3%K2SO4KH2PO4ammonium oxalateoxalate+ascorbicaquaregia
Total As 10.1 mg kg-1
Rice field As fractionation20-40 cm
0.1% 22.6%
27.5%38.5%
11.3% K2SO4KH2PO4ammonium oxalateoxalate+ascorbicaquaregia
Total As 8.9 mg kg-1
Legume field As fractionation20-40 cm
33.6%
12.6%
52.6%
1.1%K2SO4 KH2PO4 ammonium oxalate oxalate+ascorbic aquaregia
Total As 9.8 mg kg-1
Legume field As fractionation0-20 cm
19.1%
21.8%58.3%
0.7% K2SO4KH2PO4ammonium oxalateoxalate+ascorbicaquaregia
Total As 7.8 mg kg-1
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015 Martin et al., 2007
Riso Legumi
Saturazione As
As desorbito
% % %
As(III) 7.5 25 50 75
67 64 73 68
59 66 71 70
As(V) 25 50 75
68 78 63
38 31 35
Desorbimento di As(III) and As(V) con metodo
«Sink infinito»
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015 Martin et al., 2007
From: Williams et al., Environ. Sci. Technol. 2006, 40, 4903-4908
Huq et al., 2006. J HEALTH POPUL NUTR Sep 24(3):305-316
ARSENICO NELLE CATENE ALIMENTARI Roma, 4-5 giugno 2015
• Sostituzione del riso con altri cereali (frumento, mais)
• Coltivazione del riso con ridotti volumi di acqua e condizioni
più ossidanti (aerobic rice, rised beds, …)
• Pre-trattamento dell’acqua di falda contaminata
• Utilizzo di fonti alternative di acqua (superficie, ‘deep’)
• Selezione di cultivar a bassa vulnerabilità all’As
• Cottura in abbondante acqua non contaminata
Soluzioni proposte
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