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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10077/3513

Title: Valutazioni sulla sostenibilità di interventi di gestione ambientale: applicabilità del fitorimedio per l' attenuazione della contaminazione in siti inquinati e carbon footprint
Authors: Della Torre, Chiara
Supervisor/Tutor: Barbieri, Pierluigi
Issue Date: 23-Apr-2010
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: Il fitorimedio è una tecnologia di bonifica che sfrutta l’azione delle piante e dei microrganismi del suolo ad esse associati per attenuare la contaminazione nei suoli. Rispetto ad altre tecniche tradizionali, presenta dei vantaggi interessanti dal punto di vista della sostenibilità del processo: è un tipo di intervento meno invasivo, si realizza in situ con costi di gestione bassi, offre benefici dal punto di vista paesaggistico e in termini di sottrazione di CO2 dall’atmosfera, in quanto vengono impiegati organismi fotosintetizzanti e l’impatto dovuto ai trasporti e all’utilizzo di macchinari è minimo. La prima linea di ricerca sviluppata in questo lavoro ha avuto come obiettivo la verifica dell’efficacia di due specie erbacee perenni, Festuca arundinacea e Lolium perenne, nella rizodegradazione di una tipologia di inquinanti organici particolarmente significativa per la provincia di Trieste, gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA). In particolare si è considerata una contaminazione da IPA “invecchiata”. Oltre alla degradazione di IPA, sono stati monitorati parametri che forniscono informazioni sulla comunità microbica del suolo (biomassa microbica e attività enzimatica totali) e sul contenuto di carbonio organico. La concentrazione di IPA nel suolo è stata determinata mediante analisi in GC-MS, l’attività microbica con l’idrolisi della fluoresceina diacetato, la biomassa microbica attraverso il metodo della fumigazione-estrazione, il carbonio organico totale mediante analisi elementare al CHN. In aggiunta a queste analisi, è stato effettuato un test di fitotossicità su eluati di suolo con semi di Cucumis sativus, Lepidium sativum e Sorghum saccharatum. La sperimentazione di rizodegradazione si è svolta sia in pieno campo, in lotti sperimentali, sia in serra, in condizioni più controllate. Sono state effettuate quattro serie di campionamenti nell’arco di 15 mesi in campo, sei campionamenti di suolo e materiale vegetale in serra a cadenza mensile. Relativamente alla sperimentazione in pieno campo con Festuca arundinacea si sono determinati valori di attenuazione di oltre il 70% in una sola stagione vegetativa, anche per gli IPA ad alto peso molecolare. Lolium perenne, che la letteratura riporta efficace per la rizodegradazione di contaminazioni “invecchiate” di IPA, non ha dato in pieno campo buoni risultati; la presenza nei suoli di concentrazioni di nichel ben inferiori alle concentrazioni soglia di contaminazione protettive per la salute umana ma superiori a livelli di screening proposti dall’US-EPA per effetti sui vegetali, consente di interpretare la poca vigoria di Lolium perenne nei lotti sperimentali. Festuca arundincea è accumulatrice e tollerante ad elevate concentrazioni di metalli pesanti quali il nichel e non ha manifestato problemi. La sperimentazione in serra ha evidenziato una attenuazione inferiore a quella ottenuta in pieno campo per Festuca arundinacea. I confronti con l’attenuazione ottenuta nel suolo non seminato indicano che tale fenomeno non è associabile alla presenza della pianta. Si conclude che per valutare in vaso i fenomeni di rizodegradazione, che coinvolgono comunità microbiologiche, è necessario impostare sperimentazioni in microcosmi/recipienti di maggior capienza o comunque garantire minori stress idrici e termici, in particolare nella stagione estiva. Una seconda linea di ricerca ha riguardato studi sperimentali per valutare flussi di carbonio nei lotti in cui si applica il fitorimedio. È stata effettuata una prima stima del bilancio del carbonio nel sistema suolo-pianta nel lotto sperimentale di Festuca arundinacea in campo, valutando il contributo della fissazione di CO2 da parte di specie erbacee da prato e della respirazione del suolo all'emissione di CO2 in atmosfera. Lo strumento utilizzato è un analizzatore di gas all’infrarosso (IRGA, Infra Red Gas Analyzer). Sono state svolte tre serie di misure diurne. Questi dati possono essere usati per evidenziare come l’impiego di tecnologie in cui si favorisce l’utilizzo di piante possa apportare vantaggi ambientali rappresentando un sink per il carbonio, con beneficio nelle valutazioni di sostenibilità ambientale di tecnologie, basate ad esempio sul calcolo del carbon footprint. Questo indicatore di sostenibilità potrà essere applicato all’ambito delle bonifiche al fine di comparare fitotecnologie con metodi di tipo fisico o chimico, favorendo gli interventi che implichino emissioni ridotte di CO2 e un maggior sequestro da parte del sistema suolo-pianta. La metodologia di analisi impiegata per la misura degli scambi di CO2 in questo studio su piccola scala può trovare un’utile applicazione in studi sul bilancio del carbonio anche su scala più ampia, integrando le suddette misure di respirazione eterotrofa del suolo effettuate a terra con stime di rateo di fotosintesi netta ottenute mediante indici radiometrici, in misure di remote sensing. L’integrazione di questi due tipi di analisi potrà rappresentare un effettivo strumento per la valutazione del carbon footprint di territori estesi, come quello della provincia di Trieste.
PhD cycle: XXII Ciclo
PhD programme: METODOLOGIE DI BIOMONITORAGGIO DELL'ALTERAZIONE AMBIENTALE
Description: 2008/2009
Keywords: rizodegradazione
siti contaminati
idrocarburi policiclici aromatici
flussi di carbonio
sostenibilità ambientale
attenuazione naturale monitorata
Main language of document: it
Type: Tesi di dottorato
Doctoral Thesis
Scientific-educational field: CHIM/12 CHIMICA DELL'AMBIENTE E DEI BENI CULTURALI
NBN: urn:nbn:it:units-8917
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