Risultati pH e conducibilità

Se si osservano i dati riportati nel grafico 7.1 del pH i valori più bassi delle acque di post trattamento rispetto all'acqua sintetica (soluzione madre) sono probabilmente dovuti al rilascio di essudati radicali (acidi organici) e di ioni H+ a livello della rizosfera come era stato osservato da Runge and Rode nel 1991 in precedenti esperimenti.

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L‟acidificazione della rizosfera rappresenta probabilmente una strategia della pianta per aumentare la disponibilità di nutrienti minerali.

La pianta infatti rilascia nella rizosfera gli essudati radicali, questi rappresentano le sostanze di scarto che la pianta produce a seguito della fotosintesi clorofilliana, cioè i suoi “secreti”, che sono dannosi per la pianta stessa, ma sono invece cibo per i batteri della rizosfera che se ne nutrono trasformandoli in sostanze nutritive per la pianta (compostandoli). Si capisce quindi, che una diminuzione dei batteri della rizosfera, porterebbe ad un accumulo e quindi ad un aumento degli essudati radicali attorno al capillare delle radici, che quindi smetterebbero di assorbire le sostanze nutritive del terreno. Inoltre le radici, a causa del fenomeno di intercettazione e scambio ionico, rilasciano, come detto in precedenza, nella rizosfera ioni H+ e HC0- derivanti dalla dissoluzione della CO2 nell'acqua del suolo. Si forma acido carbonico che si dissocia come segue:

CO2+H2O  H2CO3  H++HCO3-  H+ + CO32-

La respirazione del suolo accresce la pressione parziale della CO2 nell'aria del suolo, così da guidare la reazione sopra descritta verso destra ed aumentare la produzione di ioni H+.

Infine la nitrificazione di ioni NH4+, che produce ioni H+ ed ioni NO3- contribuisce a questo fenomeno di acidificazione. L‟ ipotesi dell‟acidificazione sembra essere confermata anche dal valore del pH misurato nel controllo privo di piante, che, per la natura calcarea del substrato (lo stesso delle piante), è risultato più basico rispetto a quello della soluzione madre, attestandosi sempre intorno ad un valore medio di 8,10. Tale valore è sceso, se guardiamo le analisi degli ultimi due campionamenti del controllo, che rispettivamente mostrano un pH di 7,85 e 7,35. In questo caso però la progressiva acidificazione è stata determinata dalla minore efficacia nel tempo del calcare di neutralizzare gli ioni di ammonio. Si ipotizza che il calcare attivo, che rappresenta solo una parte, la più reattiva, del calcare totale, con un‟incidenza variabile in funzione della maggiore finezza delle particelle e della loro porosità, sia passato in soluzione per effetto del dilavamento operato dall‟acqua piovana e dall‟irrigazione

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volontaria di 1L effettuata nel mese di Agosto per ogni lisimetro. Infatti i valori più bassi di pH si sono misurati sia nelle piante che nel “controllo” alla fine di Agosto. Osservando sempre i dati del ―controllo‖, l‟altra ipotesi è che il potere di adsorbimento della ghiaia si sia abbassato, influenzando lo scambio ionico continuo fra la fase solida del medium e la fase liquida della soluzione. Il tema dell‟adsorbimento verrà trattato in seguito quando si parlerà dell‟abbattimento dei metalli pesanti.

Anche l‟aumento della temperatura ha contribuito all‟abbassamento del pH, seppur in maniera infinitesimale. Il pH non è stato un fattore limitante per l‟abbattimento dei nutrienti, in quanto i valori registrati rientrano nei range ottimali per favorire i processi di nitrificazione e denitrificazione.. Si può concludere che, nei trattamenti con “Carex e

Phragmites‖, i valori del pH dei campioni estratti raggiungono i picchi più bassi

giustificando un maggiore processo di acidificazione nell‟utilizzo di questa tipologia di piante.

Come da un lato il pH delle acque trattate tende a diminuire rispetto al valore teorico di riferimento della soluzione madre, anche la conducibilità elettrica (grafico 7.2) nelle acque di post-trattamento risulta inferiore a quella misurata nell'acqua sintetica, suggerendo una generale diminuzione di sali (ioni) presenti nella soluzione acquosa.La conduttività elettrica (ECe) consente di determinare indirettamente la salinità di un suolo, sfruttando la capacità delle soluzioni saline (cioè con ioni disciolti in esse) di trasferire elettricità in misura proporzionale alla concentrazione degli ioni stessi.

La concentrazione dei sali è fortemente influenzata dal contenuto d‟acqua, dal pH, dalla capacità di scambio cationico, dal potenziale redox, dalla quantità di sostanze umiche, dall‟attività microbica.

Il fatto che la conducibilità elettrica sia minore rispetto ai valori della soluzione madre ci rassicura sul fatto che ci sia stata un‟importante rimozione dei nutrienti, come poi verificheremo, quando analizzeremo i grafici del N e del P. Come già detto, i valori di conducibilità elettrica delle acque di post trattamento si mantengono sempre al di sotto di quelli della soluzione madre, ma hanno una generale tendenza ad aumentare nei vari campionamenti che si sono susseguiti nel tempo per poi ritornare a diminuire in corrispondenza dell‟ultimo campionamento, dove il tempo di detenzione maggiore (60 giorni) e l‟aumento della temperatura favoriscono uno aumento dei processi di adsorbimento e degradazione dei sali sciolti.

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I valori molto più elevati rilevati nel campionamento del 14/06/2012 sono stati causati dalla presenza di particelle di terriccio, che sono state accidentalmente catturate nel prelievo dei campioni dalle bacinelle di raccolta del percolato. Infatti dai tubi di drenaggio posti al di sotto dei lisimetri ho rilevato una perdita di terreno probabilmente adiacente alla rizosfera delle piante.

Grafico 7.2 Valori della conducibilità elettrica delle acque di post trattamento di tutti i lisimetri e della soluzione madre