UN APPROCCIO SOSTENIBILE BASATO SUI PROCESSI FUNZIONALI DELLE PIANTE PROF. PAOLO DE ANGELIS

IL FITORIMEDIO:

UN APPROCCIO SOSTENIBILE BASATO SUI PROCESSI FUNZIONALI DELLE PIANTE

PROF. PAOLO DE ANGELIS

http://www.dibaf.unitus.it/

Il processo di urbanizzazione della popolazione mondiale è relativamente recente ed è temporalmente associato:

• alla crescita della popolazione

• alla conversione delle foreste in terreni coltivati

• all’incremento dei gas

serra (CO ₂ & CH ₄ )

Negli ultimi due secoli, urbanizzazione e sviluppo industriale sono stati i

principali responsabili della trasformazione dei territori, ma a seguito della

nuova rivoluzione industriale degli ultimi decenni le aree precedentemente

occupate dalle industrie sono oggi richieste per nuove funzioni

Nella EU-28, una stima delle superfici artificiali rivela la potenziale

esistenza di 2.8 milioni di siti dove la contaminazione dei suoli e delle

acque può essere avvenuta.

D’altra parte ci sono più di 650’000 siti contaminati registrati negli inventari nazionali e regionali (dei Paesi che hanno risposto)

In Italia, se si considerano unicamente i Siti di Interesse Nazionale (40) ci sono circa 166’055 ettari che necessitano di essere bonificati. Se a questi si aggiungono le

L’inquinamento è uno dei fattori del consumo di suolo

Abbiamo una lunga esperienza nello sviluppo di fitotecnologie per rispondere alla nostre

esigenze primarie (produzione alimentare)

Fitotecnologie e Bonifica

Fitotecnologie e Bonifica

I processi fisiologici della pianta sono alla base delle fitotecnologie applicate al campo delle bonifiche

Il progetto di

fitorimedio dovrà individuare i

processi più rilevanti per gli obiettivi

dell’intervento e ottimizzarli,

andando quindi a definire l’approccio

“fito-tecnologico”

Molti degli elementi presenti nelle matrici ambientali sono assorbiti dalle piante per il loro

«nutrimento», in quantità variabili

Le piante trasformano strutturalmente e

funzionalmente il suolo, creando una nuova

superficie di scambio «la rizosfera»

I processi fisiologici delle piante non sono però sufficienti a comprendere la complessa

relazione che queste stabiliscono con l’ambiente

Impatto su:

- reti trofiche

- sistema climatico

- biodiversità

La stagionalità dei processi funzionali deve essere attentamente considerata nei progetti di fitorimedio, per il loro effetto sulle funzioni ecosistemiche:

bilancio energetico, evapotraspirazione, bilancio del carbonio, rimozione dei

contaminanti, emissioni biogeniche

La fluttuazione della disponibilità delle risorse ambientali

(es. acqua), insieme alle risposte specie specifiche, sono

ulteriori elementi da considerare nei progetti di fitorimedio

Le fitotecnologie trovano utile applicazione anche nella prevenzione, bloccando il trasferimento di

contaminanti verso ecosistemi più vulnerabili

Fitotecnologie e protezione delle falde – 1

Fitotecnologie e protezione delle falde – 2

Tree hydraulic barrier application (plan view)

A – downgrade plume

B – upgradient

groundwater control

Fitotecnologie e protezione delle falde – 3

Fitotecnologie e sostenibilità

ambientale – 1

Fitotecnologie e sostenibilità ambientale – 2

Fattori che possono favorire l’applicabilità delle fitotecnologie

❑ passività ambientali «ereditate» [siti orfani, dove gli oneri della bonifica e della messa in sicurezza ricadono sulle pubbliche amministrazioni]

❑ scarso interesse per l’area ^{[siti con una}

disproporzione tra costi di intervento e valore commerciale dell’area tale da non giustificare finanziariamente l’investimento]

❑ contaminazione diffusa e in aree rurali

[necessità di tutela delle produzione agroalimentari]

▪ disponibilità di acqua per irrigazione

Fattori che possono limitare l’applicabilità delle fitotecnologie

➢ presenza di contaminazione profonda e con scarsa mobilità – biodisponibilità [soluzione: escavazione del terreno e trattamento dello stesso on site o ex-situ in sistemi confinati]

➢ livelli di contaminazione fitotossici per le piante

[soluzione: impiego di ammendanti utili a ridurre la biodisponibilità;

selezione di specie tolleranti/iperaccumulatrici nelle prime fasi]

➢ contaminanti con scarse interazioni con le piante

[soluzione: integrazione con microrganismi selezionati per la degradazione del contaminante]

➢ necessità di svincolare rapidamente l’area [i tempi possono variare a seconda del tipo di contaminante bersaglio]

➢ insufficiente preparazione di chi valuta la proposta

COS’È

la ricerca di contaminati presenti in modo diffuso e ignoto via linfatica e/o cellulare sulle matrici suolo, acqua, aria.

La tecnologia si basa sulla capacità delle piante di trasferire i contaminanti assorbiti dall’apparato radicale alla parte aerea, per via linfatica e/o cellulare.

DOVE SI APPLICA

Vecchie discariche ricolonizzate da vegetazione arborea, aree rurali con presenza di contaminazione in falde o in corpi idrici superficiali; in aree urbane e peri-urbane alla ricerca di plume

PHYTOSCREENING

COS’È

un sistema di capping basato sull’impiego di terreno e vegetazione in alternativa ai sistemi tradizionali. Offre una stabilità nel tempo, protezione dall’erosione, aumento della biodiversità, miglioramento del paesaggio, carbon sequestration.

Il phytocapping controlla la percolazione sfruttando tre meccanismi principali:

l’intercettazione della pioggia ad opera delle chiome delle piante, l’immagazzinamento di umidità nel suolo e l’evapotraspirazione.

DOVE SI APPLICA

per mettere efficacemente in sicurezza i siti dove sono presenti vecchie discariche non controllate (ante DPR n.915/82) dove non risulta sostenibile la rimozione o la messa in

PHYTOCAPPING

COS’È

un processo di progressiva disidratazione di substrati ad opera dei processi traspirativi delle piante che può ulteriormente agire sugli eventuali contaminati presenti, riducendo la pericolosità ambientale delle matrici trattate. La tecnologia si basa sulla capacità delle piante di estrarre acqua dal substrato di crescita grazie al gradiente di potenziale che si viene a determinare nel continuum suolo-pianta-atmosfera DOVE SI APPLICA

dove l’alto contenuto di acqua di un materiale e le volumetrie in gioco rendono economicamente impraticabile e inefficiente la movimentazione dello stesso tal quale ed il pre-trattamento in situ. Il processo risulta anche idoneo a “bonificare in senso idraulico” aree costituite da materiali fangosi

FITODISIDRATAZIONE

COS’È

quelle soluzioni in cui le piante sono utilizzate per bloccare contaminanti lisciviati o in sospensione nelle acque di scorrimento superficiale o sub-superficiale. La riduzione della velocità di un flusso di acqua superficiale che si realizza quando questo impatta gli organi aerei di piante erbacee, determina una precipitazione delle particelle solide in sospensione. Analogamente, l’effetto delle radici su un flusso di acqua sub-superficiale determina una riduzione del carico di lisciviati

eventualmente presenti, che sono

adsorbiti/flocculati/aggregati ed eventualmente traslocati nei diversi organi e tessuti delle piante (in questo caso anche arboree).

DOVE SI APPLICA

Nel trattamento delle acque di prima pioggia laminate da piazzali e strade; nei compluvi naturali o artificiali in prossimità di depositi superficiali di materiali contaminati; per confinare i depositi di sedimenti o di altro materiale sciolto, anche in-situ; per intercettare flussi di acqua di falde poco profonde contaminate, a protezione di aree in cui si svolgono attività di movimentazione di materiali sciolti e/o di fluidi pericolosi

FITOBARRIERE (reattive)

RIZORIMEDIO

COS’È

una tecnologia utilizzata per ridurre la concentrazione di contaminanti organici recalcitranti nel suolo attraverso l’azione di speciali microrganismi la cui proliferazione nella rizosfera è stimolata dalla pianta.

Attraverso gli essudati nel suolo si costituiscono nella rizosfera micro-aree con disponibilità di risorse nutritive che attraggono e consentono a diversi micro- organismi (batteri, protozoi, alghe, attinomiceti, e microfunghi) di proliferare

DOVE SI APPLICA

Il rizorimedio si può applicare “in situ” oppure “on site”

a terreni di media e grande estensione contaminati con

sostanze organiche come idrocarburi policiclici

aromatici (PAHs) e idrocarburi alifatici (AHs), isomeri

del gamma esaclorocicloesano (lindano),

policlorobifenili (PCBs), etc.. Le applicazioni del

Attività di rete nel settore del Fitorimedio

Dal 2011 sono organizzati workshop nazionali con cadenza biennale per raccogliere e scambiare le migliori pratiche testate a scala reale

www.remtechexpo.com

Una analisi completa del fitorimedio ed esempi di

applicazione in Italia è scaricabile dal sito:

www.reconnet.net

Dal 2007 – sessioni speciali di

Conclusioni

Il risanamento del territorio finalizzato a

rimuovere le “tracce” degli ultimi due secoli di

sviluppo, oltre ad essere un obbligo di legge, è anche

lo strumento per mettere in moto un nuovo modello

di sviluppo sostenibile e a minor impatto ambientale

Un impiego diffuso delle fitotecnologie in ambiti

territoriali di pregio naturalistico, contribuisce al

ripristino e allo sviluppo di servizi ecosistemici oggi

parzialmente compromessi