Localizzato o diffuso: approfondimenti sulla sorgente e la dinamica geochimica del mercurio disciolto nelle acque sotterranee delle pianure del medio Gange

Perché il mercurio nascosto nelle acque sotterranee è importante

Per milioni di persone nel nord dell’India, l’acqua prelevata da pompe manuali e tubi è la principale fonte di acqua potabile. Questo studio mostra che, nella città industriale di Kanpur, lungo il tratto medio del Gange, quell’acqua contiene silenziosamente mercurio disciolto e altri metalli. Poiché il mercurio è tossico anche a concentrazioni molto basse e può trasformarsi in forme più dannose in natura, capire da dove proviene e come si comporta sottoterra è fondamentale per proteggere le comunità, specialmente i bambini.

Il mercurio in una pianura fluviale operativa

I ricercatori hanno campionato 39 pozzi d’acqua sotterranea e 11 siti sul fiume Ganga dentro e intorno a Kanpur. Il mercurio è stato rilevato in ogni campione di acqua sotterranea e circa uno pozzo su cinque ha superato la soglia indiana per l’acqua potabile di 1 microgrammo per litro, mentre i campioni del fiume sono rimasti al di sotto di questo livello. Diversamente da una fuoriuscita netta da un unico scarico industriale, il quadro appariva irregolare e diffuso. Le acque sotterranee mostravano anche una maggiore conducibilità elettrica e solidi disciolti rispetto al fiume, segnali che l’acqua trascorre più tempo sottoterra, evapora e interagisce con i minerali prima di essere pompata in superficie. Insieme, questi indizi suggeriscono che l’acquifero si comporta meno come un tubo a flusso rapido e più come una trappola lenta che può immagazzinare e concentrare contaminanti trasportati dall’alto.

Fumo, pioggia e agricoltura come attori chiave

Kanpur si trova in una fascia con centrali a carbone, fornaci di mattoni e altre industrie che rilasciano mercurio e zolfo in atmosfera. Studi regionali precedenti e i nuovi dati indicano che gran parte del mercurio arriva inizialmente attraverso l’atmosfera: i camini emettono particelle fini, i venti le diffondono e le piogge monsoniche le lavano di nuovo su campi, suoli e superfici d’acqua. Il team ha riscontrato un tipo di acqua sotterranea ricca di calcio, magnesio e solfato, una firma degli apporti carichi di zolfo da queste emissioni. L’irrigazione intensiva modella ulteriormente la chimica: l’acqua applicata ai campi scioglie sali e metalli in tracce nel suolo e poi ritorna verso il basso. Man mano che questo ritorno evapora, lascia dietro di sé materia disciolta più concentrata, incluso il mercurio, e ne favorisce l’infiltrazione più profonda nell’acquifero.

La chimica sotterranea che trattiene il mercurio

Oltre a misurare le quantità totali, gli autori hanno esaminato come l’ambiente chimico sotterraneo controlli la forma e il movimento del mercurio. Combinando misure di campo di acidità e stato redox con diagrammi teorici, hanno mostrato che molti campioni di acqua sotterranea si trovano in una zona dove le specie ridotte e disciolte del mercurio sono stabili. In queste condizioni lievemente alcaline e a basso contenuto di ossigeno, il mercurio tende a restare disciolto piuttosto che precipitare in minerali solidi. Allo stesso tempo, ferro e cromo formano per lo più fasi solide meno mobili, mentre l’arsenico spesso si lega agli ossidi di ferro. Questo aiuta a spiegare perché ferro e arsenico si comportano diversamente dal mercurio e perché il mercurio può rimanere diffuso nelle acque sotterranee anche quando altri metalli vengono dilavati o immobilizzati.

Una miscela di roccia naturale e impronte umane

Il team ha usato strumenti statistici per districare influenze sovrapposte. Un gruppo di elementi, tra cui sodio, calcio, magnesio, solfato, fluoro, uranio e boro, indicava l’alterazione delle rocce e la dissoluzione di sali favorita da ricarica ed evaporazione. Un altro gruppo, dominato da metalli come cromo, piombo e ferro, rifletteva l’impatto di concerie, officine metalmeccaniche e altre industrie, specialmente sulle acque superficiali. Il mercurio mostrava legami limitati con questi scarichi industriali diretti, rafforzando l’idea che arrivi principalmente come apporto atmosferico diffuso e venga poi concentrato sottoterra. Co-contaminanti come arsenico, uranio e cromo sollevano preoccupazioni aggiuntive, perché possono interagire con i minerali e tra loro, influenzando la facilità con cui si muovono e l’esposizione delle persone.

Rischi per la salute e cosa significano per le persone

Per valutare come questa chimica potrebbe influire sui residenti, gli autori hanno calcolato diversi indici di contaminazione e salute usando linee guida nazionali e internazionali. La maggior parte dei metalli nelle acque sotterranee è rimasta entro i limiti considerati singolarmente, tuttavia l’arsenico nell’acqua del fiume e il mercurio in alcuni pozzi si sono distinti. I rischi per la salute non cancerogeni, espressi come rapporti di rischio, erano più alti per l’arsenico nell’acqua di fiume, e il rischio complessivo è risultato costantemente maggiore per i bambini rispetto agli adulti a causa del loro peso corporeo inferiore e dell’assunzione pro capite più elevata. Le stime di rischio cancerogeno, guidate principalmente da arsenico e cromo, si avvicinavano o superavano le soglie comunemente accettate, in particolare per chi è esposto all’acqua di fiume. Sebbene il mercurio non fosse il contributore principale in queste metriche, la sua persistenza, la capacità di trasformarsi in forme più tossiche e la tendenza a co-verificarsi con altri metalli lo rendono una preoccupazione seria e di lungo periodo.

Cosa conclude lo studio per la vita quotidiana

In termini semplici, lo studio mostra che la contaminazione da mercurio nelle acque sotterranee di Kanpur non è un incidente raro ma un apporto costante e diffuso da camini, attività agricole e inquinamento atmosferico regionale che l’acquifero poi concentra. Il fiume tende a trasportare e dilavare molti metalli a valle, mentre le acque sotterranee immagazzinano silenziosamente mercurio disciolto e altri contaminanti dove le persone lo prelevano per uso quotidiano. Gli autori sostengono che gestire questo rischio richiederà più di un controllo su un singolo metallo: i regolatori dovrebbero monitorare il mercurio in modo routinario nelle acque sotterranee, tracciare più metalli insieme e concentrarsi sulla riduzione delle emissioni e sul miglioramento delle pratiche di gestione delle acque reflue e dell’irrigazione. Per le famiglie che dipendono dai pozzi nella fascia del medio Gange, questi risultati sottolineano la necessità di test regolari e di una supervisione migliore per mantenere sicura nel lungo periodo l’acqua potabile.

Citazione: Kumar, M., Saxena, A., Tripathi, S. et al. Localized or diffusive: insights into the source and geochemical dynamics of dissolved mercury contamination in groundwater of the mid-Gangetic Plains. npj Clean Water 9, 40 (2026). https://doi.org/10.1038/s41545-026-00566-7

Parole chiave: mercurio nelle acque sotterranee, inquinamento bacino del Gange, qualità dell’acqua a Kanpur, contaminazione da metalli pesanti, rischio per la salute degli acquiferi