BIANCHI, VERONICA
Bonifica e recupero di sedimenti marini di dragaggio mediante tecniche non convenzionali [Tesi di dottorato]
Pisa University, 2010-03-22

La presente Tesi riporta i risultati scaturiti dall’applicazione a sedimenti contaminati di dragaggio portuale, di una tecnica naturale di decontaminazione non convenzionale, che prevede l’utilizzo combinato di piante (fitoremediazione) e lombrichi (biorimediazione), previo condizionamento fisico-strutturale della matrice da trattare (sedimento marino). Generalmente i sedimenti dragati dai canali interni di zone portuali o che raccolgono acque superficiali miste (agricole, artigianali e urbane) manifestano bassi livelli di inquinamento organico ed inorganico, per cui si può ipotizzare l’uso di piante comuni, acquatiche e non, reperibili in loco per la loro bonifica. La tecnica presentata risulta non impattante, applicabile in molti ecosistemi agrari, efficiente per migliorare, dal punto di vista geologico e biofisico, la matrice suolo o sedimento che vengono ad assume le caratteristiche di un tecno-suolo utile ai fini di un ripristino ambientale, paesaggistico o ricreativo. Tale tecnica consente di effettuare senza alcun rischio ambientale e a costi competitivi rispetto ad altre forme di trattamento e allo smaltimento, un intervento di bonifica delle matrici ambientali inquinate da metalli pesanti, idrocarburi, pesticidi, basandosi sull’uso di specie arbustive e/o erbacee, opportunamente selezionate in funzione della tipologia fisico-meccanica della matrice e delle sue caratteristiche chimiche-biologiche. L’efficacia del trattamento è dovuta all’azione delle radici delle piante che, a livello di rizosfera, attivano i processi biochimici per metabolizzare gli inquinanti organici, anche quelli più recalcitranti. Tali processi sono fondamentalmente svolti dalle numerose specie microbiche sostenute dalla pianta con i suoi essudati radicali energetici e dalla diffusione di ossigeno attraverso la porosità del sistema suolo-radice. L’abbondante attività biologica a livello di rizosfera, e la presenza continua di essudati radicali e sostanza umica (acidi umici) favorisce inoltre la solubilizzazione dei metalli pesanti e quindi il loro assorbimento nei tessuti vegetali. Tutto questo è sostenuto dalla presenza attiva dei lombrichi, localizzati appunto nella rizosfera. Considerata l’abbondante biomassa vegetale sviluppata sulla matrice da bonificare, generalmente si ha un lieve e non significativo aumento delle concentrazioni di metalli nelle parti epigee della pianta, considerazione che fa escludere qualsiasi rischio sanitario ambientale, applicando tale tecnica su scala reale. Qualora si ravvisasse un iper-accumulo, come ad esempio avviene nelle piante iper-accumulatrici cresciute su matrici industriali a medio/alto inquinamento, si dovrà procedere alla rimozione della pianta con periodici sfalci da conferire poi ad incenerimento, con successivo recupero energetico. Resta comunque il fatto che i volumi sono notevolmente inferiori (e quindi i costi di smaltimento) a quelli che si avrebbero se a discarica dovessero finire i volumi di matrice (terreno o sedimento) non trattati. La presente Tesi scaturisce dalla stretta collaborazione con l’Istituto per lo Studio degli Ecosistemi del CNR di Pisa, applicando la tecnica esposta a sedimenti marini dragati dal Porto di Livorno ed utilizzando particolari essenze vegetali resistenti alla salinità (Tamarix gallica, Paspalum vaginatum e Trifolium alexandrinum), ammendanti organici (sostanze umiche) e lombrichi (Eisenia fetida). Lo studio si è basato su un progetto di ricerca di cooperazione Italia-Israele, finanziato dal Ministero Italiano dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, finalizzato a studiare la fattibilità di un approccio integrato per la decontaminazione di sedimenti contaminati. I risultati ottenuti hanno mostrato che la tecnica di trattamento biologico non convenzionale e che potremo definire come tecnica di fitorimediazione modificata o fito-biorimediazione, ha consentito la fitoestrazione di metalli pesanti e la riduzione degli idrocarburi fino a livelli compatibili con la normativa ambientale italiana per siti ad uso verde pubblico, privato e residenziale (D.Lgs 152/2006). La selezione di particolari essenze ha consentito la colonizzazione del sedimento da parte delle radici e così una migliore infiltrazione delle acque di pioggia simulata. Il miglioramento della porosità ha permesso una migliore circolazione di aria ed acqua utili a sostenere i processi biologici di decontaminazione e fitoestrazione dei metalli pesanti, oltre naturalmente a determinare un netto miglioramento fisico-strutturale della matrice limo-argillosa ed impaccata di partenza. La matrice sarebbe così pronta per un possibile riutilizzo in opere di ripristino ambientale, per attività di recupero e miglioramento rurale o per la lotta alla desertificazione, operazioni in molti casi necessarie ma che risultano spesso limitate dalla non disponibilità di matrici di idonea qualità ed adeguata quantità. A tale studio ha fatto recentemente seguito il finanziamento da parte dell’Unione Europea del progetto triennale Eco-Innovation “AGRIPORT” cofinanziato dal Ministero Italiano dell’Ambiente, finalizzato a portare le tecniche di fitorimediazione precedentemente sperimentate, ad una fase applicativa, compreso il riuso a fini produttivi.

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Iannelli, Renato
Milano, Valerio
Ceccanti, Brunello
Masciandaro, Grazia
ICAR/03


Tesi di dottorato. | Lingua: it. | Paese: | BID: TD20015350