Fitorimedio Biorimedio
Rita Baraldi
Istituto di Biometeorologia
IBIMET CNR Bologna Italy
PROCESSI COINVOLTI NEL
FITORIMEDIO
Accumulo
Volatilizzazione
Stabilizzazione
• Fitostabilizzazione:
• Fitoestrazione:
• Fitovolatilizzazione:
• degradazione/accumulo:
Degradazione
Immobilizzazione dei contaminanti
Estrazione dei contaminanti dal suolo
Rimozione di contaminanti dal suolo e
successivo rilascio nell’atmosfera
Metabolizzazione microbica dei
contaminanti nella rizosfera
Metabolizzazione dei contaminanti nella
pianta
Fitostabilizzazione
Immobilizzazione dei contaminanti
La fitostabilizzazione “fitosequestro” è l’uso delle piante per immobilizzare i
contaminanti nel suolo e nell’acqua attraverso l’assorbimento e accumulo
nelle radici o precipitazione nelle zone radicali
Questo processo reduce la mobilità del contaminate e previene la
migrazione nell’aria o nelle acque profonde e reduce la biodisponibilità e
il rischio di contaminazione della catena alimentare.
Fitoestrazione
Estrazione dei contaminanti dal suolo,
traslocazione e accumulo nelle radici o parte aerea
Fitovolatilizzazione
Il contaminante, o la sua forma metabolizzata, viene
trasportato nelle foglie e liberato nell’atmosfera nel
processo della traspirazione
Fitodegradazione
La fitodegradazione/rizodegradazione,
conosciute
anche
come
fitotrasformazione,
consiste
nella
“rottura del contaminante” assorbito
dalle piante attraverso processi
metabolici che avvengono all’interno
della pianta o all’esterno della pianta
(nella rizosfera) attraverso enzimi
Rizodegradazione
Interazioni con microrganismi
Il fitorimedio è applicabile per la bonifica di aree
industriali dismesse, la rivegetazione di cave, discariche,
di siti dove siano avvenuti episodi di inquinamenti acuti
(fuoriuscita di solventi da autobotti), aree golenali
inquinate, bonifiche “leggere” di terreni periurbani da
adibire a coltura (orto degli anziani)
Piante efficienti
Robinia
(Robinia pseudoacacia)
Ailanto
(Ailanthus altissimus)
Con il nostro progetto di sperimentazione applicheremo tecniche di
fitorimedio e biorimedio ecologicamente compatibili per una efficiente
riduzione e bonifica dei livelli di inquinamento nei terreni della IES,
attraverso l’impiego di piante, microrganismi e ammendanti del terreno.
Principali inquinanti sono gli idrocarburi totali del carbonio (TPH) che
contengono composti monoaromatici come il benzene, toluene, etilbenzene e
xilene (BTEX) e gli idrocarburi policiclici aromatici (PAHs) come il
naftalene o il benzo[a]pirene, e i composti alifatici (alcani, alcheni etc).
Le specie che vengono maggiormente utilizzate per il fitorimedio di questa
tipologia di inquinati sono abbastanza limitate. Tra queste le più studiate e
diffuse sono i salici e i pioppi perché sono tolleranti a diversi inquinanti,
hanno una crescita veloce e un apparato radicale profondo e con una
superficie ampia. Anche il gelso rosso (Morus rubra) è stato usato per la sua
tolleranza all’inquinamento, la sua rapida produzione di biomassa e la
capacità di aumentare la degradazione dei PAHs. Anche le specie erbacee
possono essere efficaci nella fitodepurazione dei suoli anche se non hanno un
apparato radicale profondo come quello delle piante arboree.
Metodologia sperimentale
Per la sperimentazione che si propone sull’area messa a disposizione dalla IES,
si prevede di utilizzare un numero di specie abbastanza ampio, considerando
quelle piante già testate in vivo, come salice, pioppo e tamarice e altre specie
ornamentali mai sperimentate e che quindi rappresenterebbero il primo
importante caso studio.
Si sceglieranno le specie tra le più diffuse sui nostri territori insieme ad arbusti
che quindi possono avere un’attività fitodepuratrice su strati del terreno meno
profondi.
Prima di iniziare la sperimentazione sarà necessario effettuare una
lavorazione del terreno per rendere omogeneo il sito sperimentale ed
eseguire ulteriori e più approfondite analisi chimiche/strutturali del
terreno e della popolazione microbica eventualmente presente per avere
quindi la situazione ex ante e successivamente quella ex post alla fine della
sperimentazione. Sarà poi indispensabile effettuare tutte quegli interventi
necessari per il successo del trapianto delle piante oltre ad una fertilizzazione
su tutta l’area sperimentale con N/P/K. Le specie vegetali verranno così
utilizzate in 3 tesi sperimentali:
1) Tesi A di controllo (solo fertilizzazione)
2) Tesi B in cui verranno utilizzati microorganismi
3) Tesi C in cui verrà utilizzato un ammendante
La sperimentazione verrà effettuata secondo un disegno a blocchi randomizzati
per eliminare le possibili variabilità dovute alla localizzazione della pianta.
Ciascuna tesi sarà replicata 3 volte e in ciascuna replica saranno piantate 6
esemplari di ciascuna specie arborea ed arbustiva. Una fila di bordo non
soggetta a sperimentazione garantirà l’eliminazione di un eventuale effetto
“bordo”.
Oltre a queste tesi nel sito inquinato, si effettuerà un’ulteriore tesi di controllo su
terreni non inquinati limitrofi, per poter verificare la crescita delle specie
oggetto di indagini in condizioni naturali.
Durante la stagione vegetativa verrà valutata la crescita e lo sviluppo delle piante
attraverso misure periodiche dello sviluppo dei germogli e del numero delle foglie
per valutare la tollerabilità alla presenza di inquinanti. Prima della fine della
stagione vegetativa si effettuerà il completo espianto di 2 piante per ciascuna
replica per la valutazione della biomassa radicale e aerea (fusto e foglie). Un
campione di questi tessuti sarà utilizzato per determinare l’eventuale
assorbimento e traslocazione dei composti inquinanti dalla radici alle parti
aeree, e misurare la concentrazione nei tessuti vegetali.
La sperimentazione durerà due anni alla fine dei quali le piante rimaste
rimarranno in situ. Si effettueranno analisi del terreno in vari punti del sito per
verificare la qualità e quantità degli inquinanti oltre alla presenza dei
microorganismi.
