Eco-tossicità delle acque di vegetazione

La letteratura scientifica evidenzia opinioni contrastanti per quanto riguarda la tossicità delle AV.

Alcune ricerche hanno dimostrato una generale tossicità nei confronti della microflora e della microfauna. Le AV, infatti, esercitano generalmente un’azione inibitrice verso i microrganismi deprimendone e rallentandone l’attività e provocando di conseguenza degli squilibri negli ecosistemi naturali (Camurati et al., 1984). Di contro, altri autori

ritengono che le AV siano un ottimo substrato per lo sviluppo della microflora, grazie alla presenza di elementi nutritivi minerali quali azoto, fosforo e magnesio e di sostanza organica e considerano le opportunità offerte dallo spandimento del refluo per migliorare le proprietà chimico-fisiche del suolo (Amirante et al., 2001). Da uno studio teso a valutare gli effetti sull’attività microbica nel suolo in seguito allo spandimento di AV a due livelli di applicazione (36 e 72 m3 _ha-1_{) è emerso che l’attività è solo}

leggermente influenzata dall’applicazione delle AV, in termini di respirazione e di attività idrolitica. L’impatto sulla microflora del suolo dovrebbe essere considerato sotto due aspetti: il temporaneo arricchimento del suolo con fonti di carbonio facilmente utilizzabili e l’aggiunta di un refluo contenente composti inibenti per alcuni microrganismi. I risultati di questi studi mostrano che le AV, ai livelli a cui vengono applicate, stimolano l’attività microbica del suolo e in generale non sono dannose per la microflora del suolo. Comunque la possibile inibizione per alcuni funghi presenti nel terreno deve essere ulteriormente investigata (Saadi et al., 2007). L’aumento di attività e di biomassa microbica, in seguito allo spandimento di AV, e stata osservata anche in altri studi (Paredes et al., 1986; Alianiello et al., 1998; Gamba et al., 2005). Tuttavia, non sono esclusi possibili cambiamenti nella struttura della comunità microbica del suolo trattato. Paredes et al. (1986) hanno trovato una sostanziale diminuzione nel numero di Bacillus sp.; Tardioli et al. (1997) hanno notato cambiamenti nella composizione fungina del suolo trattato, in particolare una diminuzione in Scopulariopsis brevicaulis e un aumento di P. cyclopium, specie molto abbondante nelle AV. Infine Kotsou et al. (2004) hanno dimostrato che l’aggiunta di AV risulta in uno spostamento verso specie batteriche copiotrofiche. Questi cambiamenti sono attesi anche in seguito all’aggiunta di altri scarti organici, come per esempio i composts, ma sono anche reversibili (Stenstrom et al., 2001).

Nelle stesse AV si rinvengono e si sviluppano microrganismi anche se la loro attività risulta talora inibita. Alcuni autori, infatti, (Martinez et al., 1986) hanno rilevato valori di carica microbica superiore a 105 microrganismi/ml, con una prevalenza di lieviti rispetto a batteri che, però, prendono il sopravvento a seguito di un prolungato periodo di stoccaggio in vasche. I microrganismi patogeni, invece, sono generalmente assenti e quindi non si creano implicazioni igenico-sanitarie.

Il potere antimicrobico delle AV dipende soprattutto dall’elevata concentrazione di mono e polifenoli che può variare tra 1,5 e 8,0 g/l in funzione del processo utilizzato nell’estrazione dell’olio (Servili e Montedoro, 1989).

I polifenoli probabilmente agiscono sui microrganismi denaturando le proteine cellulari e danneggiando le membrane, mentre i tannini inibiscono le attività enzimatiche (Montedoro, 1958; Montedoro, 1973). Alcuni fenoli, inoltre, riducono notevolmente la tensione superficiale esaltando l’azione antimicrobica (Ranalli et al., 1995).

Da ricerche effettuate su effluenti industriali e agro-industriali è stata rilevata la presenza di alcuni composti fenolici ritenuti altamente tossici e cancerogeni per l’uomo (Klibanov et al., 1980). La rimozione dei fenoli è quindi un punto chiave per l’utilizzo delle AV. In particolare, riveste un notevole interesse applicativo e ambientale il trattamento microbiologico dei reflui tramite microrganismi che possiedono enzimi in grado di ossidare i fenoli (Klibanov et al., 1980; Lee et al., 1996). Per esempio, un fungo white-rot, come Lentinula edodes, immobilizzato su poliuretano si è mostrato in grado di biodegradare le AV. Dopo tre cicli di trattamento il carico inquinante del refluo è notevolmente diminuito, in particolare è stato notato un abbattimento anche dell’88% del contenuto di fenoli totali e una forte decolorazione del mezzo (D’Annibale et al., 1998).

Oltre ai polifenoli anche altre sostanze sembrano mostrare azione inibitrice nei confronti di microrganismi tellurici e delle colture agrarie. La frazione lipidica può causare diminuizione della fertilità agronomica del terreno, sia a causa di una certa impermeabilizzazione dovuta alla formazione di uno strato superficiale di residui oleosi che provoca una minore areazione di tutto lo strato attivo interessato a fenomeni aerobici, sia a causa della tossicità che alcuni composti manifestano nei riguardi della flora batterica.

Tabella 1.2 Numero di microrganismi (range) presenti nelle AV (N•105/ml) (Florenzano, 1986).

Stato delle olive Batteri Attinomiceti Funghi Totale Olive sane raccolte

a mano 2,70-4,08 0,76-2,09 10,05-18,02 13,51-24,19 Olive raccattate ed

Tabella 1.3 Composizione delle AV provenienti da oleifici operanti con sistemi a pressione e a centrifugazione (a 3-fasi) (Padilla et al., 1990)

*Sono riportati i valori medi

PARAMETRI PRESSIONE CENTRIFUGAZIONE

Acqua (%) 83-96 Sostanza organica (%) 3-16 Zuccheri totali (g/l) 20-80 5-26 Polialcoli (mannitolo) (g/l) 10-15 3-5 Sostanze azotate (g/l) 5-20 4-17 Grassi (g/l) 0,3-10 3-23 Acidi organici (g/l) 5-10 2-4 Polifenoli (g/l) 10-24 3-8 O-difenoli (g/l) 0,9-13,3 2-6 Idrossitirosolo (mg/l) 71-937 43-426 Composti minerali (%) 0,4-7 Fosforo totale (mg/l) 485-1500 185-400 Sodio (mg/l) 110 36 Potassio (mg/l) 2470 950 Calcio (mg/l) 162 69 Magnesio (mg/l) 194 90 Ferro (mg/l) 32,9 14,9 Rame (mg/l) 3,12 1,59 Zinco (mg/l) 3,57 2,06 Manganese (mg/l) 5,32 1,56 Nichel (mg/l) 0,78 0,56 Cobalto (mg/l) 0,43 0,18 Piombo (mg/l) 1,05 0,42

Anche gli acidi grassi presenti nella acque di vegetazione esplicano potere antimicrobico, che va ad aggiungersi a quello esercitato dai fenoli (Stevenson et al., 1966; Wang et al., 1969).

Le acque di vegetazione sono un refluo acido e lo spandimento causa un cambiamento nel pH del suolo. La riduzione del pH può influenzare la capacità del suolo di immobilizzare e rilasciare Ca, Mg, K e metalli pesanti. Inoltre, il trattamento del suolo con AV ne fa aumentare la conduttività elettrica e la salinizzazione. Tutti questi fenomeni incidono sulla fertilità del terreno. Un altro fenomeno da tenere in considerazione è che in seguito allo spandimento si ha nel suolo un arricchimento in Na solubile che può migrare verso orizzonti più profondi e potrebbe rappresentare un rischio di contaminazione per gli acquiferi (Zenjari&Nejmeddine, 2001; Piotrowska et al., 2006). Comunque, un fenomeno che è stato notato da molti autori è che gli effetti dello spargimento delle AV sul suolo sono a breve termine: se le dosi di refluo applicate non sono troppo elevate, infatti, si ha un completo o quasi totale recupero delle caratteristiche chimiche e biochimiche peculiari del suolo.

In conclusione, l’impatto delle AV è il risultato di opposti effetti che dipendono dalle quantità relative di composti organici e inorganici, tossici e non, presenti. In definitiva, è necessario un utilizzo oculato e controllato di questo refluo per garantire la sicurezza per l’uomo e la salvaguardia dell’ambiente. Dal punto di vista legislativo, sebbene per natura e composizione gli scarichi dei frantoi oleari non debbano essere inclusi tra i rifiuti tossici e nocivi (legge 24.3.1987 n.119), non possono, comunque, essere considerati reflui comuni perchè presentano un certo grado di tossicità.