Tecnologie biologiche di risanamento

• Autore: Enrico Brugnoli - Carmine Massarelli - Vito Felice Uricchio - Giovanni Zurlini
• Pagine: 83-99

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Quando si parla di tecnologie biologiche di risanamento ci si riferisce all’insieme dei pro-

cessi di decontaminazione dei suoli e delle acque sotterranee che prevedono l’utilizzo di orga-

nismi viventi (batteri, funghi, piante) capaci di mineralizzare un contaminante o di rimuoverlo

fisicamente in virtù dei processi metabolici intrinseci. Nei capitoli che seguono viene data una

esaustiva descrizione delle tecnologie di bonifica, rientranti nell’ampio campo della biorime-

diazione, soprattutto incentrata sui principi di funzionamento, su quanto ad oggi è noto e

consolidato ed, eventualmente, già sperimentato in casi reali.

Generalità

I processi degradativi biologici generalmente avvengono nel suolo e nel sottosuolo a

qualsiasi profondità e spontaneamente grazie alla presenza di popolazioni di microrga-

nismi nell’ambiente naturale, ovvero essi possono essere accelerati con tecniche volte ad

incrementare la presenza od il metabolismo degli stessi; si agisce, infatti, su alcuni para-

metri chimico-fisici “chiave” del suolo per favorire o attivare la crescita di determinati ceppi

batterici, le loro attività metaboliche e di conseguenza la velocità con cui aggrediscono il

contaminante.

Nel primo caso, ossia in cui la biodegradazione avviene senza apportare modifiche di alcun

genere, si parla di intrinsic bioremediation, proprio ad indicare la naturale capacità biodegra-

dativa presente in natura, mentre nel secondo caso, in cui vengono modificati alcuni parametri

in maniera funzionale alle bonifiche, si parla di engineered bioremediation.

In Figura 1 sono mostrati i differenti processi di funzionamento [1] dei processi su men-

zionati: nel caso dell’intrinsic bioremediation i microrganismi nativi utilizzano Fe3+ (per scar-

sa presenza di ossigeno) come elettron-accettore per avviare i processi degradativi, mentre

nell’engineered bioremediation utilizzano O2 presente grazie ad sua iniezione in profondità.

I processi degradativi naturalmente presenti nell’ambiente fanno parte della recente conce-

zione di come l’Attenuazione Naturale Monitorata (MNA) possa essere considerata una vera e

propria tecnica di bonifica, mentre, per il secondo caso citato, esistono differenti tipologie di

tecniche di bonifica implementabili in situ o ex situ.

Sempre rimanendo in un contesto introduttivo generale, alcune delle caratteristiche che

rendono competitivi i processi microbiologici rispetto a quelli chimico-fisici e termici, sono i

Capitolo 3

TECNOLOGIE BIOLOGICHE DI RISANAMENTO

Tecnologie di bonica dei siti contaminati

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costi contenuti, i bassi consumi energetici, la restituzione, al termine del trattamento, di un

terreno biologicamente attivo e, con minimi accorgimenti dal punto di vista interventisti-

co, l’applicazione di tali tecniche diminuisce il rischio d’inquinamento indiretto delle acque

sotterranee o dell’atmosfera interstiziale (in particolare per il trattamento in bioreattori).

In realtà tali trattamenti presentano anche alcune fondamentali limitazioni: aumentano

i tempi d’intervento, si necessita di un monitoraggio accurato e costante nel tempo delle

condizioni operative, inoltre, è indispensabile condurre esperienze preliminari di laboratorio

e successivamente su scala pilota volte a verificare la fattibilità, conoscenza completa dei

meccanismi di biodegradazione degli inquinanti, soprattutto per quelli non prodotti dall’in-

dustria petrolifera.

Principio di funzionamento

I microrganismi presenti nel suolo e sottosuolo, e più in generale nelle varie matrici am-

bientali, hanno la capacità di degradare composti organici in maniera più o meno selettiva

ed, in generale, ciascun ceppo batterico è capace di degradare solo una specifica famiglia di

composti organici, in Tabella 1 si riportano alcuni esempi:

Figura 1 – Differenze tra i processi degradativi

delle diverse modalità di biorisanamento [1]