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Le piante che bonificano il terreno: l'elenco delle più promettenti

23 luglio 2017 - 19:32  di Luca Longo
Da ENIDAY - Eni sta sviluppando un metodo per la bonifica di terreni inquinati da metalli pesanti o da composti organici sfruttando combinazioni di piante selezionate e di particolari microrganismi: si chiama fitorimedio…
Nel nostro Paese, attività industriali condotte in modo sconsiderato hanno prodotto un forte inquinamento ambientale. I terreni circostanti sono rimasti contaminati da metalli pesanti altamente tossici (arsenico, mercurio, nichel e rame) o da composti organici (idrocarburi alifatici e aromatici) e clorurati (tetracloruro di carbonio, tricloroetilene) residui delle varie lavorazioni. Queste sostanze restano nel terreno ancora oggi e continuano ad avvelenare le piante e gli animali con cui entrano in contatto. La bonifica con metodi tradizionali prevede la rimozione dal sito del suolo contaminato e una serie di trattamenti chimici, fisici, termici o biologici che estraggono gli inquinanti e li degradano in composti meno pericolosi. All’inquinamento già presente va aggiunto quello provocato dalle tecnologie di bonifica ma anche quello prodotto dall’asportazione con bulldozer e dal trasporto con camion o altri mezzi fino all’impianto di bonifica. Il pulviscolo sollevato durante le operazioni contribuisce a disperdere le sostanze inquinanti insieme alle nocive polveri sottili. Eni sta sviluppando processi di bonifica a basso impatto ambientale in grado di eliminare gli inquinanti presenti nel suolo o comunque di ridurli a livelli non più pericolosi per la salute.

La ricerca è condotta nell’unità Tecnologie Ambientali del Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente in collaborazione con l’Istituto per lo Studio degli Ecosistemi del CNR di Pisa per conto di Syndial, la società del gruppo Eni che si occupa di risanamento ambientale. Tra le tecnologie di bonifica in situ oggi disponibili, il fitorimedio (dall’inglese phytoremediation) sfrutta la naturale capacità depurante delle piante per estrarre dal suolo sia i metalli pesanti sia i composti organici. Il processo migliora le caratteristiche chimico-fisiche del terreno fino a ottenere una vera e propria riqualificazione ambientale e paesaggistica. I meccanismi principali sono due: da un lato, le piante estraggono dal suolo i metalli pesanti e li accumulano nelle radici e nelle foglie (fitoestrazione); dall’altro, sfruttando la sinergia tra i vegetali e i microrganismi presenti intorno e all’interno delle loro radici (i microrganismi rizosferici), si promuove la biodegradazione (fitorizodegradazione) dei contaminanti organici in altre sostanze più semplici e meno tossiche che entrano nella catena alimentare degli organismi presenti nel terreno. Quando l’azione delle piante è sostenuta da particolari batteri promotori della crescita (Plant Growth Promoting Rhyzobacteria) si parla di fitorimedio assistito (enhanced phytoremediation).

I biologi e i biochimici del Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente, con test di laboratorio e prove in serra e in campo, stanno individuando le condizioni ottimali per applicare il fitorimedio assistito ad aree contaminate da metalli pesanti e idrocarburi. Sono state caratterizzate le specie vegetali ideali per le differenti tipologie di contaminanti e sono state definite le associazioni microrganismi/piante con la resa più alta. Dimostrata l’efficacia della tecnologia si stanno definendo protocolli di intervento in campo condivisi da Eni e dalle autorità pubbliche preposte alla tutela dell’ambiente e della salute.

La grande biodiversità del regno vegetale e le numerose specie in grado di svilupparsi anche su terreni contaminati e di accumulare metalli pesanti nei loro tessuti rendono la fitoestrazione una valida alternativa ai trattamenti fisici e termici. Sono state individuate specie particolarmente promettenti, appartenenti ai generi Helianthus annuus (girasole), Brassica (piante erbacee comprendenti specie molto diverse tra di loro, quali ad esempio la senape, la rapa e il cavolo), Salix (salice), Populus (pioppo), Lupinus albus (lupino bianco), Pteris vittata (pteride a foglie lunghe), Zea mays (granoturco). Tutte le specie selezionate si sono già dimostrate in grado di estrarre ed accumulare nelle radici e nelle foglie quantità significative dei diversi metalli, con efficienze variabili dal 35% al 40% a seconda del metallo considerato. È possibile ipotizzare che in campo, dopo 4-5 successivi cicli stagionali (variabili in funzione della pianta utilizzata) si possa raggiungere il 100% di fitoestrazione della frazione metallica biodisponibile.

I test hanno inoltre messo in luce il ruolo dei microrganismi rizosferici. Il processo di estrazione è stato supportato e coadiuvato dall’azione di ceppi batterici metallo-tolleranti, cioè che possono sopravvivere alla presenza di quei particolari metalli. Dove trovarli? Ma sono stati isolati proprio in alcuni degli stessi terreni contaminati: con la loro stessa presenza dimostravano la loro adattabilità all’ambiente inquinato. Sono stati poi caratterizzati e moltiplicati in vitro.  I microrganismi hanno mostrato di possedere proprietà di promozione della crescita vegetale: aggiunti al terreno seminato con le diverse piante, hanno permesso di migliorare significativamente le prestazioni dei vegetali, sia come quantità di biomassa prodotta, sia come resa di fitoestrazione. Questa è aumentata del 40-50% rispetto alle prove senza microorganismi aggiunti, raggiungendo efficienze fino al 60% della frazione metallica biodisponibile in una stagione. Questo risultato può consentire di raggiungere gli obiettivi della bonifica in tempi molto più rapidi. Il risultato finale è un recupero ambientale efficiente, sostenibile e a costi ridotti rispetto alle convenzionali tecniche chimico-fisiche. Ma c’è di più: al processo di bonifica del suolo si può associare la valorizzazione a scopi energetici della biomassa prodotta bruciando periodicamente le piante in modo controllato per produrre energia termica. E non finisce qui: se il terreno è inquinato da metalli pesanti, questi, una volta concentrati dalle piante, possono essere recuperati dalle ceneri delle piante stesse permettendo di riutilizzarli (phytomining).

La tecnologia Eni quindi, permette di evitare opere di bonifica inquinanti per se stesse, riqualificare i siti contaminati, produrre energia da fonti rinnovabili, recuperare i metalli. Infine, con la creazione di nuove aree verdi a carattere permanente, si migliora il paesaggio e si contribuisce a ridurre la quantità di anidride carbonica immessa in atmosfera. Più bio di così non si può!

Dal sito Eniday.

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