La persistenza degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) nell'ambiente dipende dalle caratteristiche fisiche e chimiche del composto stesso e da una serie di fattori fisici, chimici, biologici e ambientali che possono influenzarne la velocità e il grado di degradazione. Gli IPA sono degradati da foto-ossidazione e ossidazione chimica, ma la degradazione biologica è probabilmente la via prevalente anche in funzione delle molte specie di batteri, funghi e alghe che possono degradarli. La degradazione microbica di idrocarburi contenenti fino a tre anelli (naftalene, fenantrene) è stata ampiamente studiata, ma vi è scarsità di informazioni sulla degradazione degli idrocarburi contenenti un numero maggiore di strutture aromatiche, come il pirene o il benzo[a]pirene, che non vengono completamente degradati a causa della loro bassa solubilità in acqua, alta energia di risonanza ed elevata tossicità. In questo lavoro viene valutata in incubazioni di laboratorio l'efficacia di 2 prodotti biostimolanti commercializzati dalla Valagro sulla degradazione degli idrocarburi fenantrene e pirene nel suolo. A tal fine un suolo agrario è stato contaminato con fenantrene e pirene (500 µg∙g-1) e successivamente trattato con due diverse dosi di Viva® e AU15%®. Le dosi (8 e 16 g∙kg-1 di suolo) corrispondono ad una applicazione rispettivamente di 25 e 50t di sostanza organica ha-1. I campioni sono stati analizzati nel tempo (45 gg) per monitorare il loro contenuto di idrocarburi, ATP, lipasi e deidrogenasi. I principali risultati indicano che il contenuto di ATP (biomassa microbica) subisce un forte incremento nelle tesi in cui sono stati distribuiti i bio-stimolanti, particolarmente evidente in seguito all'applicazione di Viva® distribuito alla dose più elevata. Sebbene fenantrene e pirene costituiscano un possibile substrato per la lipasi, l’applicazione dei 2 composti non ha influenzato l'attività dell’enzima. L’attività lipasica appare invece notevolmente stimolata dall’aggiunta dei 2 biostimolanti, in particolare da AU15%®. Soltanto Viva® applicato alla dose più elevata riesce a stimolare l'attività deidrogenasica con valori che, dopo una settimana di incubazione, risultavano 3 volte maggiori di quelli delle altre tesi. La dinamica e l'intensità delle perdite dei 2 idrocarburi è stata chiaramente influenzata dal tipo di composto: il fenantrene veniva rapidamente e quasi completamente degradato, mentre per il pirene si registrava una minor diminuzione della sua concentrazione. Non sembra emergere un rapporto diretto tra la dinamica di degradazione degli idrocarburi e i parametri biologici testati. La presenza dei 2 idrocarburi non ha determinato particolari effetti sul contenuto di ATP e sulle attività enzimatiche analizzate. L'applicazione dei biostimolanti ha provocato generalmente notevoli modificazioni del contenuto di ATP e dei livelli delle attività enzimatiche, mentre non sembra aver influito su velocità ed entità della decomposizione dei 2 contaminanti.

Applicazione di bio-stimolanti al suolo contaminato da idrocarburi: effetti sulla biodegradazione.

CARDELLI, ROBERTO;MARCHINI, FAUSTO;SAVIOZZI, ALESSANDRO
2014-01-01

Abstract

La persistenza degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) nell'ambiente dipende dalle caratteristiche fisiche e chimiche del composto stesso e da una serie di fattori fisici, chimici, biologici e ambientali che possono influenzarne la velocità e il grado di degradazione. Gli IPA sono degradati da foto-ossidazione e ossidazione chimica, ma la degradazione biologica è probabilmente la via prevalente anche in funzione delle molte specie di batteri, funghi e alghe che possono degradarli. La degradazione microbica di idrocarburi contenenti fino a tre anelli (naftalene, fenantrene) è stata ampiamente studiata, ma vi è scarsità di informazioni sulla degradazione degli idrocarburi contenenti un numero maggiore di strutture aromatiche, come il pirene o il benzo[a]pirene, che non vengono completamente degradati a causa della loro bassa solubilità in acqua, alta energia di risonanza ed elevata tossicità. In questo lavoro viene valutata in incubazioni di laboratorio l'efficacia di 2 prodotti biostimolanti commercializzati dalla Valagro sulla degradazione degli idrocarburi fenantrene e pirene nel suolo. A tal fine un suolo agrario è stato contaminato con fenantrene e pirene (500 µg∙g-1) e successivamente trattato con due diverse dosi di Viva® e AU15%®. Le dosi (8 e 16 g∙kg-1 di suolo) corrispondono ad una applicazione rispettivamente di 25 e 50t di sostanza organica ha-1. I campioni sono stati analizzati nel tempo (45 gg) per monitorare il loro contenuto di idrocarburi, ATP, lipasi e deidrogenasi. I principali risultati indicano che il contenuto di ATP (biomassa microbica) subisce un forte incremento nelle tesi in cui sono stati distribuiti i bio-stimolanti, particolarmente evidente in seguito all'applicazione di Viva® distribuito alla dose più elevata. Sebbene fenantrene e pirene costituiscano un possibile substrato per la lipasi, l’applicazione dei 2 composti non ha influenzato l'attività dell’enzima. L’attività lipasica appare invece notevolmente stimolata dall’aggiunta dei 2 biostimolanti, in particolare da AU15%®. Soltanto Viva® applicato alla dose più elevata riesce a stimolare l'attività deidrogenasica con valori che, dopo una settimana di incubazione, risultavano 3 volte maggiori di quelli delle altre tesi. La dinamica e l'intensità delle perdite dei 2 idrocarburi è stata chiaramente influenzata dal tipo di composto: il fenantrene veniva rapidamente e quasi completamente degradato, mentre per il pirene si registrava una minor diminuzione della sua concentrazione. Non sembra emergere un rapporto diretto tra la dinamica di degradazione degli idrocarburi e i parametri biologici testati. La presenza dei 2 idrocarburi non ha determinato particolari effetti sul contenuto di ATP e sulle attività enzimatiche analizzate. L'applicazione dei biostimolanti ha provocato generalmente notevoli modificazioni del contenuto di ATP e dei livelli delle attività enzimatiche, mentre non sembra aver influito su velocità ed entità della decomposizione dei 2 contaminanti.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11568/754102
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