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Approccio biotecnologico agli interventi di bonifica e riqualificazione di siti ed ecosistemi contaminati. (8 ore) 12-19 aprile 2016 GIORNATA DI STUDIO “BIORISANAMENTO DEGLI ECOSISTEMI SUOLO-ACQUA-MATRICI ORGANICHE.” Estratto I e II parte Docente: Pierlorenzo Brignoli Biotecnologo Industriale Senior (iscr. Albo Naz. N.0822 - Sez. A) Membro ENEP (European Network of Environmental Professionals) Docente di «Biorisanamento di siti ed ecosistemi contaminati» - Università di Siena (Centro di GeoTecnologie) Inquinamento ambientale Negli ultimi decenni gli inquinamenti ambientali di origine antropica, iniziati quando si è gradualmente passati da un’economia di tipo agricolo ad un’economia di tipo industriale, hanno assunto un peso notevole. Col passare degli anni tali problemi sono cresciuti di pari passo con l’aumento della popolazione e l’industrializzazione dei processi produttivi. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Glossario terminologia Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile I contaminanti rilasciati nell’ambiente subiscono una serie di fenomeni che ne determinano sia la loro propagazione che il loro possibile accumulo oltre alla possibilità di venire in contatto con l’uomo e con gli altri organismi presenti. Quando il contaminante in fase liquida penetra nel sottosuolo tende a drenare negli strati sottostanti ed è soggetto ad una serie di fenomeni concomitanti: evaporazione e diffusione in fase di vapore, solubilizzazione in acqua, diffusione ed adsorbimento nella matrice solida del suolo e degradazione microbica (Grillo G., 2001). Tali fattori determinano così l’inquinamento del suolo, del sottosuolo, dei sedimenti, delle acque superficiali e profonde e dell’atmosfera con sostanze chimiche anche pericolose e tossiche (Baker K.H. e Herson D.S., 1994; Saponaro S. et al, 2000). Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Terminologie Recalcitrante Di difficile degradabilita'. Molti recalcitranti sono xenobiotici (sostanze di sintesi non esistenti in natura). Biodegradazione Degradazione di sostanze mediante intervento di organismi viventi e loro metaboliti. Biodegradazione primaria La sostanza perde le sue caratteristiche chimiche originarie senza essere completamente degradata. Talvolta la biodegradazione primaria porta alla formazione di sostanze con impatto ambientale maggiore. Mineralizzazione Degradazione completa di un composto fino ai suoi componenti minerali (quali anidride carbonica ed acqua). A seconda dal composto che si degrada si possono liberare anche ammoniaca, solfati, solfuri, nitriti e nitrati, fosfati o fosfiti, cloruri, fluoruri etc. Una parte del carbonio liberato può essere convertito in biomassa. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Co-metabolismo Degradazione di un composto alla presenza obbligata di un altro o di altri composti. L'organismo degradatore non ricava evidenti benefici dalla degradazione del composto recalcitrante e non può ricavare da questo energia o carbonio che pertanto devono essere presi da altri composti. Si parla spesso a questo proposito di degradazione "fortuita" o "gratuita". Microcosmi/consorzi di microrganismi Alcuni composti possono venire completamente degradati da colture microbiche pure ma, più comunemente, i composti vengono degradati da colture microbiche miste (consorzi di microrganismi che contribuiscono, ognuno per una parte, alla degradazione progressiva di un composto). Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Figure 3 Examples of Community Degradation Processes (a) Relief of Inhibition during Growth of a Mixed Culture on Methane accumulation of methanol in the medium inhibits growth of pseudomonads Hyphomicrobium sp. utilises methanol and thus removes the inhibition Pseudomonad CH4 several steps CH3 OH methanol methane CO2 Pseudomonad Hyphomicrobium (b) Degradation of Parathion by a Mixed Microbial Culture. H5C2O OC2H5 P S Coryneform bacterium Unidentified motile rod O Excreted metabolites NO2 H2 O and cell lysis products H2 O Pseudomonas stutzeri H5C2O OC2H5 P S OH OH diethyl thiophosphate (unused) growth Pseudomonas aeruginosa NO2 p -nitrophenol Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Monooxygenase CH3 + NADH / H NAD O2 Toluene H2O CH2OH + Benzylalcohol Toluene monossigenasi Dioxygenase NADH / H+ NAD+ O2 Benzene Dehydrogenase H OH NAD+ NADH / H+ OH H Benzene-1,2-cis, cis -dihydrodiol OH OH Catechol Benzene diossigenasi Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Meccanismi di adattamento dei microrganismi per la degradazione di contaminanti Una determinata popolazione microbica ad una esposizione iniziale ad un contaminante può non possedere abilità degradative significative necessitando di un tempo di adattamento variabile. Riassunto dei meccanismi di adattamento e dei processi coinvolti (Knapp & Bromley, 2003) Meccanismo Induzione di enzimi o sistemi di trasporto Crescita della popolazione di microrganismi utili Evoluzione Processi coinvolti I microrganismi hanno già il potenziale per produrre gli enzimi o i metaboliti necessari ma, per stimolarne la produzione, necessitano della presenza del composto target. Un limitato numero di microrganismi adatti alla degradazione è già presente ma occorre una crescita della popolazione stessa affinché si cominci ad assistere a cambiamenti osservabili della concentrazione dell’inquinante Affinché l’organismo acquisisca la capacità di degradare una determinata sostanza occorre attendere una mutazione. Una o più mutazioni sono necessarie in uno o più geni. Una volta avvenuta la mutazione la popolazione mutante deve crescere a sufficienza come visto sopra Velocità relativa Possibile tempistica Fattori influenzanti Metabolismo Molto veloce Minuti o ore intermedia Da alcune ore a qualche settimana Numero iniziale di organismi e tasso di crescita Settimane o mesi Numero iniziale di organismi con potenziale ; numero di mutazioni necessarie; velocità di crescita. lenta Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile La biodegradazione degli idrocarburi, ovvero la demolizione fino a fino a CO2 e H2O, avviene generalmente all’interno delle cellule batteriche. I microrganismi vivono e operano in mezzo acquoso mentre gli HC sono insolubili in acqua pertanto pertanto alcuni microrganismi producono biosurfattanti ionici che conferiscono agli idrocarburi emulsionati sufficiente idrofilicità da permettere loro di attraversare la parete cellulare. Altri microrganismi cambiano la natura della propria parete cellulare producendo polimeri che agiscono come surfattanti non ionici che, aderendo alla parete cellulare le conferiscono caratteristiche lipofile, in grado quindi di interagire facilmente con gli idrocarburi. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Batteri degradativi da Balba et al., 1998 Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Versatilità metabolica dei microrganismi e pathways degradativi Molti microrganismi presentano elevata selettività riguardo al tipo di composto che possono degradare mentre altri presentano una notevole versatilità metabolica mostrandosi in grado di degradare oltre 100 diversi composti come unica fonte di carbonio ed energia. Tra i microrganismi più versatili troviamo diversi batteri del genere Pseudomonas, aerobi obbligati Gram-negativi. Tra i più studiati abbiamo P. aeruginosa, P. Putida, P. Fluorescens, P. Stutzeri. Altri Gram-negativi mostrano ottima versatilità: Acinetobacter, Alcaligenes, Moraxella, Achromobacter, Flavobacterium. Tra i Gram-positivi troviamo buona versatilita' in vari attinomiceti tra cui Nocardia, Mycobacterium, Rhodococcus, Arthrobacter. Tra gli anaerobici ottime attitudini degradative sono mostrate, tra gli altri, da solfato riduttori quali i Desulfobacula e anche da generi che operano degradazione di composti aromatici in condizioni denitrificanti (Azoarcus, Thauera). Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Examples of substrates whose degradation is, at least in part, plasmid-encoded (Knapp & Bromley, 2003). Substrate degraded toluate, toluene, xylenes p-toluidine salicylate octane, hexane, decane camphor nicotine, nicotinate 2,4-D/methylchlorophenoxyacetate aniline naphthalene fluoro acetate chlorinated biphenyls S-ethyl N,N–di-isopropyl thiocarbamate parathion geraniol phenanthrene morpholine chloropropionic/chloroacetic acid chlorobenzoate Organism Pseudomonas putida Pseudomonas putida Pseudomonas putida Pseudomonas oleovorans Pseudomonas putida Pseudomonas convexa Alcaligenes eutrophus, A. paradoxa Pseudomonas sp. Pseudomonas putida Moraxella sp. Alcaligenes, Arthrobacter Arthrobacter Pseudomonas diminuta, Flavobacterium sp. Pseudomonas putida Mycobacterium sp. Mycobacterium chelonei Alcaligenes Alcaligenes Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile I pathways metabolici, vista la grande varietà di composti ed anche di organismi coinvolti, sono molteplici. In tutti i casi comunque, se un composto deve rappresentare una fonte unica di carbonio ed energia per il microrganismo occorre che lo stesso, attraverso passaggi più o meno complessi, venga convertito in una forma tale da poter entrare nel metabolismo principale del microrganismo. Normalmente il composto originario viene convertito in uno o più intermediari del ciclo degli acidi tricarbossilici (Ciclo di Krebs) o composti in grado di entrare facilmente nel ciclo stesso. I tipici intermediari includono acetato (o Acetil CoA), acetaldeide, piruvato, succinato o fumarato. I passaggi per arrivare a questo punto possono essere molteplici e di diversa complessità. Molti dei contaminanti ambientali sono composti aromatici la cui degradazione deve passare dalla rottura dell'anello benzenico. Per rendere l' anello aromatico attaccabile i primi passaggi consistono generalmente nel convertire il composto originario in un intermedio con due ossidrili sostituenti. Con l' intervento di ossigenasi viene quindi operata la rottura dell'anello. Se i due ossidrili sostituenti sono vicini la rottura avviene in posizione orto (tra i due ossidrili) o meta (immediatamente a lato). Se i gruppi ossidrili sono opposti tra loro la rottura dell'anello avviene in prossimità di uno dei due. Il tipico intermedio su cui avviene la rottura dell'anello e' il catecolo. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile La lunghezza e la complessità dei passaggi per arrivare a questo punto partendo da composti xenobiotici e' come detto molto variabile e può andare da uno-due passaggi sino a oltre la dozzina. Quando la degradazione e' anaerobica l'anello benzenico non può essere attivato mediante aggiunta dell'ossigeno. L'attivazione avviene in questo caso per vie diverse che prevedono ad esempio l'aggiunta di anidride carbonica per ottenere un anello carbossilato che viene quindi convertito in un estere del Coenzima A. Il Benzoil Coenzima A viene progressivamente ridotto quindi avviene la rottura dell'anello mediante aggiunta di una molecola d'acqua in prossimità del gruppo carbossilico. Si ha quindi la degradazione ad Acetil Coenzima A mediante beta-ossidazione. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Toluene CH3 1 2 CH3 CH3 5 4 3 CH3 CH3 H OH OH OH p - cresol m - cresol CH2OH OH H OH 1,2-dihydroxy-3methylcyclohex a3,5-diene o - cresol benzylalcohol CH2OH CHO p -hydroxybenzylalcohol benzylaldehyde CH3 OH OH OH CHO p -hydroxybenzylaldehyde COOH 3-methylcatechol benzoic acid Meta Ring cleavage OH COOH HOOC pyruvate + acetaldehyde + acetic acid OH H OH benzoate dihydrodiol OH p -hydroxybenzoate protocatechuate catechol COOH Ortho Ring cleavage OH acetate + succinyl CoA + CO2 pyruvate + acetaldehyde + CO2 Meta Ring cleavage OH OH OH Toluene is degraded via 5 different routes by the following bacteria; Pseudomonas mendocina KR1 (1), P. pickettii PKO1 (2), Burkholderia (formerly Pseudomonas) cepacia G4 (3), P. putida F1 (4), P. putida mt-2 (5). Postulated intermediates are shown in parentheses. Intermediates immediately prior to ring cleavage are shown in boxes (Knapp & Bromley, 2003). Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Degradazione IPA ad opera batterica Nella maggior parte dei batteri il principale meccanismo di degradazione degli idrocarburi poliaromatici implica l’incorporazione nel nucleo aromatico di entrambi gli atomi della molecola di ossigeno, per intervento di un enzima diossigenasico e con la formazione del cis-diidrodiolo. Il cis-diidrodiolo viene poi deidrogenato selettivamente, ad opera di specifiche deidrogenasi, portando alla formazione del catecolo, l’intermedio comune della degradazione dei composti monoaromatici e poliaromatici. La rottura successiva dell’anello viene catalizzata da specifiche diossigenasi, secondo la via catabolica di orto-scissione (apertura intradiolo) oppure la via catabolica di meta-scissione (apertura extradiolo) Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Alcuni microrganismi degradatori degli IPA Acinetobacter sp. Actinomyces sp. Aereomonas sp. Agrobacterium tumefacens Alcaligens sp. Aspergillus ochraceus Bacillus sp. Candida sp. Cunninghamella elegans Desulfobacterium sp. Funghi white-rot Micrococcus sp. Mycobacterium sp. Nocardia sp. Pseudomonas sp. Rhizomonas sp. Rhodococcus sp. Sphingomonas sp. Vibrio sp. Fonti: Ruggeri B. et al (2001); Saponaro S. et al (2000); Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Degradazione degli IPA a carico dei funghi ligninolitici Questi microrganismi (classe degli Eumiceti sottoclasse dei Basidiomiceti) sono noti come White Rot Fungi (funghi del marciume bianco) ed in natura colonizzano il legno, decomponendo preferenzialmente la lignina ed i materiali ligninocellulosici (sostanze aromatiche polifenoliche). Tra di essi, ve ne sono alcuni che riescono a degradare gli IPA come il Pleorotus ostreatus, il Phanerochaete chrysosporium ed il Trametes versicolor (Novotny C. et al, 1999). Questi funghi producono, in funzione del substrato con cui sono a contatto, diversi sistemi enzimatici, composti da ossidasi: lignine-perossidasi, Mnperossidasi, laccasi. Questi enzimi hanno una bassa specificità di substrato per cui attaccano anche altre molecole aromatiche oltre quelle ligniniche: i funghi ligninolitici hanno, quindi, elevate potenziali capacità biodegradative nei confronti degli IPA recalcitranti (Baker K.H. e Herson D.S., 1994) Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Struttura molecolare di alcuni tra gli IPA (PAHs) più diffusi Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile In generale, rispetto alla degradazione degli IPA: - c’è una proporzionalità inversa con il numero di anelli presenti nella molecola - il tipo e la posizione di gruppi sostituenti sono fattori che influenzano il risanamento: la presenza di sostituenti alogenati (ad esempio cloro e bromo), rende le molecole maggiormente recalcitranti all’attacco microbico - la trasformazione parziale o la mineralizzazione degli IPA da parte di consorzi microbici è più efficiente rispetto a quella di una singola specie - la biodisponibilità degli IPA è strettamente correlata al tempo di contatto tra tali inquinanti e la matrice (contaminazioni più vecchie sono più difficili da risanare). - Può essere molto utile l’impiego di surfattanti (es. lecitine, saponine) per favorire il rilascio degli IPA dal terreno (riduzione della tensione superficiale all’interfaccia suolo inquinante, e ripartizione dei contaminanti con il tensioattivo stesso con aumento della biodisponibilità). - Presenza di adeguata quantità di microrganismi in grado di operare specificatamente sugli inquinanti bersaglio. In caso di carenza si può ricorrere alla Bioaugmentation inoculando biomassa IPA degradante appositamente selezionata Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Scelta delle metodica di risanamento ambientale Criteri fondamentali: Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile • matrice ambientale da trattare (suolo, sedimento, fango, acque superficiali e sotterranee): è molto importante caratterizzare la matrice inquinata perché, a seconda delle sue proprietà chimico–fisiche, ci si può indirizzare verso una determinata metodica • tipologia di inquinanti presenti (organici volatili, organici semivolatili, organici non volatili, inorganici) • concentrazioni e caratteristiche chimico-fisiche degli inquinanti (densità, solubilità in acqua e in solventi organici, volatilità, stabilità, stato di aggregazione, temperature di fusione e d’evaporazione) • età dell’inquinamento: selezione popolazioni microbiche indigene/compenetrazione nella matrice Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile • attività microbica della matrice: nel caso in cui tale attività risulti minima è più difficile attuare processi di risanamento biologico • estensione della zona contaminata e spazio disponibile per il trattamento • accesso al sito e vicinanza degli insediamenti • durata, rese, costi ed eventuali effetti indesiderati • valore aggiunto del sito dopo l’intervento di bonifica Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Tecnologie di bonifica biologiche BIOREMEDIATION o biorisanamento La bioremediation è definita come il processo nel quale, in condizioni controllate, inquinanti organici sono biologicamente degradati ad uno stato di inerzia, oppure ridotti a livelli di concentrazione inferiori a quelli stabiliti dalla normativa vigente. Per definizione la bioremediation impiega organismi viventi, principalmente microrganismi, per degradare gli inquinanti verso forme meno pericolose. In particolare impiega batteri, oppure funghi o piante. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Studi di trattabilità Determinare se la biodegradazione avviene effettivamente Valutare i fattori che limitano la biodegradazione (dipendenza della cinetica dalla concentrazione, inibizione, adsorbimento, solubilizzazione, substrati misti, formazioni di intermedi, necessità di aggiunta di nutrienti) Problemi specifici del sito (idrogeologia, eterogeneità) Microcosmi Mesocosmi, beute agitate, slurry, colonne Studio pilota sul campo Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile I microrganismi possono essere autoctoni rispetto ad una specifica area oppure possono essere isolati altrove e quindi immessi nel sito da trattare. I composti inquinanti vengono trasformati dagli organismi viventi attraverso reazioni che avvengono come parte dei loro processi metabolici e spesso la biodegradazione di un composto è il risultato dell’azione di tipi diversi di microrganismi. Quando i microrganismi impiegati sul sito da trattare provengono da un altro luogo per favorire la biodegradazione, il processo prende il nome di bioaugmentation. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile I microrganismi possono essere isolati praticamente in tutte le condizioni ambientali: si adattano a crescere a temperature inferiori allo zero, così come nei deserti più caldi, in acque eccessivamente ricche di ossigeno, in condizioni anaerobiche, in presenza di composti pericolosi o di inquinanti. Gli unici elementi necessari sono una fonte di energia e una fonte di carbonio. Proprio grazie alla loro adattabilità i microrganismi possono essere impiegati per degradare e bonificare situazioni di rischio ambientale. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Affinchè la bioremediation sia efficace, i microrganismi devono attaccare gli inquinanti per via enzimatica e trasformarli in prodotti meno pericolosi. Alla luce di ciò risulta chiaro come la bioremediation sia efficace soltanto quando le condizioni ambientali siano tali da consentire l’attività e la crescita microbica e come, dunque, sia spesso necessario intervenire sui parametri ambientali affinchè la crescita microbica, e di conseguenza la degradazione, procedano a ritmi più sostenuti. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile La degradazione aerobica, che avviene in presenza di ossigeno, è energeticamente avvantaggiata rispetto alle altre Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile bioventing e biosparging sono tecnologie di biorisanamento in situ simili tra loro, in cui si stimola la degradazione microbica autoctona fornendo ossigeno atmosferico, mediante lance infisse nel suolo (bioventing) e nella falda (biosparging), e i nutrienti minerali, attraverso opportuni dispersori. Sono interventi caratterizzati generalmente da bassi costi e ridotto impatto ambientale. Sono particolarmente efficaci in suoli contaminati da idrocarburi di origine petrolifera, solventi non clorurati, alcuni pesticidi, sostanze per il trattamento del legno e altri composti organici. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Bioventing Da: La bonifica biologica di siti inquinati da idrocarburi – HOEPLI – Robertiello A. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Biosparging / Bioventing Contaminanti trattabili: Se Tensione di vapore > 760 mm Hg (1 atm ) volatilizzazione troppo elevata (stripping) Se tensione di vapore < 1 mm Hg solo biodegradazione Per valori intermedi (1-760 mm Hg): sia volatilizzazione che biodegradazione Classi di contaminanti Petroliferi (Benzina, Diesel, Olii combustibili, IPA) Organici alogenati (VC, DCE, TCE, PCB). Altri organici (fenoli, chetoni, alcoli) Condizioni di applicabilità: Permeabilità: k> 10‐8 cm2 (idoneo) k< 10‐10 cm2 ( non idoneo) k intermedi (da valutare) Umidità terreno: Non troppo elevata così da favorire il flusso dell’aria (al 55% della capacità di campo la permeabilità Può decrescere anche dell’80%) Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Biosparging/bioventing Contaminanti trattabili Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Biosparging/bioventing Concentrazioni degli inquinanti Presenza di microrganismi Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile land farming tecnologia applicabile sia on site che off site. Consiste nel disporre uno strato di materiale contaminato su un letto drenante e una superficie non permeabile, assicurando nel tempo il mantenimento delle migliori condizioni per la degradazione microbica. Viene favorita la moltiplicazione della flora microbica indigena ottimizzando umidità, ossigeno, nutrienti (biostimulation). Nel caso in cui vengono immessi nel suolo starter microbici selezionati si parla di «bioaugmentation». Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Landfarming Da: La bonifica biologica di siti inquinati da idrocarburi – HOEPLI – Robertiello A. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Per la buona riuscita del landfarming occorre: - garantire il giusto bilanciamento dei nutrienti - tipicamente C:N:P=100:10:1(fino a C:N:P=350:10:1) - assicurarsi che il pH sia adeguato (ottimale tra 6 e 8) e comunque non tale da inficiare l’attività degradativa - Effettuare opportuni rimescolamenti del terreno impiegando mezzi meccanici di tipo agricolo o da cantiere - Se il terreno da trattare è poco permeabile aggiungere bulking agents (scaglie di legno, cippato, materiali silicei espansi) in quantità tali da garantire un buon passaggio dell’aria e dei gas da decomposizione dei contaminanti - Garantire il giusto tenore di umidità che normalmente è intorno al 6070% della capacità di campo - Realizzare sistemi di drenaggio e raccolta delle acque in eccesso (periodi piovosi) Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Esempio di andamento percentuale della concentrazione dei contaminanti durante un ciclo di lanfarming on site Da: La bonifica biologica di siti inquinati da idrocarburi – HOEPLI Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile biopile Da: La bonifica biologica di siti inquinati da idrocarburi – HOEPLI – Robertiello A. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile da: La bonifica biologica di siti contaminati da idrocarburi. Hoepli Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Barriere microbiologiche Descrizione Viene provocato il passaggio delle acque sotterranee contaminate attraverso una barriera costituita da un supporto solido colonizzato da microrganismi. Il passaggio delle acque contaminate nella barriera consente ai microrganismi di trasformare i prodotti in entrata in altri meno pericolosi all’uscita. Operativamente vengono installati una serie di pozzi per l’immissione di aria e nutrienti in modo tale che venga intercettata tutta l’ampiezza del fronte della falda contaminata. In alcuni casi si possono creare trincee riempite di materiale permeabile in grado di fungere da idoneo supporto di crescita per microrganismi adesi. In genere la barriera viene impiegata abbinata ad una barriera fisica (funnel and gate) per indirizzare il flusso delle acque sotterranee contaminate e per diminuirne lo sviluppo planimetrico. Applicabilità Possono essere applicate per il trattamento di solventi solubili in acqua e BTEX. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Nella configurazione base si realizza una fila di pozzi attrarverso i quali si inietta acqua arricchita in ossigeno, nutrienti, microgranismi o qualunque altro principio attivo in grado di stimolare la crescita microbica e la conseguente biodegradazione di composti organici contaminanti. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Si possono anche prevedere più file di pozzi con aggiunta di diverse sostanze e per realizzare fasi diverse. Ad esempio, la prima fila a monte serve per aggiungere sostanza organica per indurre reazioni anaerobiche in cometabolismo (ad esempio di HC clorurati). La seconda fila di pozzi può essere impegata per l’aggiunta di ossigeno, oltre ad eventuali nutrienti e fattori specifici per indurre una efficiente zona biodegradativa aerobica. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Fitoremediation La Fitoremediation o fitodepurazione è un processo che impiega organismi vegetali per eliminare, trasferire, stabilizzare e distruggere gli inquinanti (organici o inorganici) presenti nel suolo e nel sedimento. I meccanismi della fitodepurazione includono la enhanced rhizosphere biodegradation, la fito-estrazione (detta anche fito-accumulation), la fito-degradazione, la fito-stabilizzazione e la fito-volatilizzazione. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile La fitodepurazione può essere applicata per la depurazione da metalli, pesticidi, solventi, esplosivi, petrolio greggio, PAH e percolato da discarica e per eliminare inquinanti organici dalle acque di superficie, dalle acque di falda, da percolato e dalle acque di scarico civili e industriali. Le piante inoltre, producendo enzimi quali dealogenasi ed ossigenasi, aiutano nella catalisi della degradazione. Alcune piante hanno la caratteristica di immagazzinare metalli nelle loro radici: possono dunque essere utilizzate per filtrare i metalli dalle acque reflue ed essere tagliate nel momento in cui le loro radici incomincino a saturarsi. Piante iper-accumulatrici sono in grado di eliminare gli inquinanti metallici in quantità significative. Sono in corso numerose ricerche per determinare la capacità degli alberi di rimuovere i contaminanti organici dalle acque di superficie fino a metabolizzarli in CO2 o tessuto vegetale. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Piante iperaccumulatrici Brassica juncea (Senape indiana) Elevata biomassa Accumula Pb, Cr+6, Cd, Cu, Ni, Zn Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Festuca arundinacea Accumulatrice di Pb e Zn Alyssium wulfenianum Accumulatrice di Ni Thalaspi caerulescens Accumulatrice di Ni e Zn Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Le specie iperaccumulatrici spesso presentano lentezza di accrescimento e scarsa biomassa,per tale motivo possono essere impiegate anche tipiche specie agrarie che sopperiscono allo scarso accumulo con l’elevata biomassa (es. rafano, senape bianca, mais, sorgo, girasole, medica…) Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Impiego di chelanti Iannelli et Al., 2007 Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Fitoremediation/bioremediation L’abbinamento delle due tecniche consente un’azione sinergica. Le piante favoriscono la crescita microbica con gli essudati radicali e varie sostanze derivanti dalla decomposizione delle vecchie radici (zuccheri, acidi organi, amminoacidi etc.) che diventano alimento per i microrganismi, inoltre facilitano la diffusione nel suolo dei microrganismi stessi e il contatto coi contaminanti. I microrganismi stimolano l’attività e lo sviluppo radicale e facilitano l’assorbimento di varie sostanze. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Interazioni microrganismi/radici Aumento dello sviluppo radicale derivante dall’abbinamento di piante di soia con Trichoderma harzianum e Bradyrhizobium japonicum Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Biotecnologie e biorisanamento Le applicazioni pratiche delle biotecnologie sono molteplici: si estendono dalla produzione di farmaci alle applicazioni nelle industrie chimiche. Alcuni esempi dei sorprendenti risultati ottenuti con tali tecnologie sono la produzione di enzimi, vitamine, aminoacidi, acidi grassi, aromi, proteine, agenti conservanti per cibi, fermenti microbici, antibiotici, anticorpi, agenti emulsionanti, biocarburanti e biopolimeri. Un campo d’applicazione molto promettente delle biotecnologie è quello ambientale, in cui vengono impiegati agenti biologici e specifiche sostanze atte ad accelerare e ottimizzare i processi di biodegradazione che avvengono negli ecosistemi naturali e artificiali. Alcune applicazioni hanno il preciso intento di favorire la degradazione delle sostanze chimiche inquinanti, tra cui gli xenobiotici, ovvero quei composti la cui sintesi è estranea ai sistemi biologici e pertanto, non essendo facilmente riconosciuti dagli enzimi degradativi presenti in natura, si accumulano nell’ambiente. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Ricerca, Progettazione e Sviluppo Produzione Attivatori biologici I processi autodepurativi naturali sono ormai, in molti contesti, troppo “lenti” per degradare le notevoli quantità di inquinanti immessi nell’ecosistema dalle intense attività produttive umane. È necessario aiutare ed accelerare tali processi biodegradativi: questo è lo scopo dei bioattivatori! Sono costituiti essenzialmente da: - Microrganismi utili selezionati Enzimi Supporti e nutrienti Fattori di crescita Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Batteri o Schizomiceti Lieviti (Bacillus, Spirillum, Pseudomonas, Nitrosomonas…) (Saccharomyces, Candida…) Attinomiceti (Nocardia, Streptomyces ..) Microalghe (Euglenophita, Chlorophyta, Phaeophita, Rhodophita..) Microfunghi (Aspergillus, Penicillum, Trichoderma, Gliocladium..) I bioattivatori svolgono il ruolo di «inoculi microbici» ma anche di «modulatori» dell’attività microbica Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Contribuiscono ad accelerare ed ottimizzare le reazioni di biodegradazione che avvengono nell’ambiente limitando gli effetti indesiderati Vengono studiate formulazioni specifiche per ogni tipologia di applicazione. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Selezione consorzio microbico biodegradante Il processo di selezione di un consorzio microbico con capacità biodegradative si può svolgere in 3 fasi sequenziali: I) isolamento microbico II) selezione microbica III) costituzione del consorzio microbico Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Una volta identificati e selezionati i microrganismi idonei si procede alla costituzione degli opportuni consorzi microbici e quindi all’esecuzione di test in microcosmi / mesocosmi. In seguito si può eseguire il test pilota su scala reale. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile La Spezia – Bonifica terreno contaminato da idrocarburi C>12 e IPA Corso di «Biorisanamento di siti ed ecosistemi contaminati» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Padova – Bonifica terreno agricolo contaminato da idrocarburi C>12 e PCB Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Milano – Bonifica terreno contaminato da idrocarburi C>12 e IPA Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile 1. BONIFICHE: PIRELLI – Pero (MI) 1. BONIFICHE: PIRELLI – Pero (MI) Bonifica biologica di aree boschive percorse da incendi Progetto MICROS-WILDFIRE (Eurovix R&D Dept. – Università di Verona Dip. di Biotecnologie) Lo scopo di questo Progetto è quello di arrivare alla formulazione di specifici ed efficaci inoculi microbici destinati all’impiego in aree percorse da incendi boschivi, al fine di stimolare la degradazione degli idrocarburi policicli aromatici (IPA) - accumulatisi nel terreno a seguito della combustione di biomassa ligno-cellulosica in condizioni di aerazione insufficiente - come presupposto di un più rapido ripristino della copertura vegetale e, in generale, delle condizioni ecologiche pre-esistenti. In sintesi, gli obbiettivi previsti possono essere così elencati: Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Curve biodegradazione bosco Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Curve biodegradazione IPA in mesocosmi Vedi allegato: Andreolli et Al., Bio Micro World 2013 Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile M. Andreolli, S. Lampis, P. Brignoli and G. Vallini Effects of wildfire on the level of high molecular weight (HMW) hydrocarbon compounds in forest soil: analysis of HMW hydrocarbonsdegrading microbial communities and comparison of different in-situ bioremediation protocols. BioMicroWord 2013 - V International Conference on Environmental, Industrial and Applied Microbiology Madrid, Spain. 2-4 October 2013 Impiego di biotecnologie Attivatori biologici (bioattivatori) negli ecosistemi acquatici Negli ecosistemi acquatici naturali la rimozione degli inquinanti avviene grazie ad una combinazione di processi chimici, fisici e biologici. I più importanti sono: sedimentazione, precipitazione, adsorbimento, assimilazione da parte delle piante e attività microbica. Per quanto riguarda in particolare azoto e fosforo, che sono i tipici fattori di eutrofizzazione, quando i processi autodepurativi sono efficienti la loro rimozione avviene piuttosto rapidamente per più vie. I nitrati vengono assimilati dalle macrofite o convertiti dai microrganismi, attraverso processi biochimici di denitrificazione, in azoto gassoso che si libera nell’atmosfera. Il fosforo viene in parte assimilato dai vegetali, in parte si insolubilizza sotto forma di fosfati minerali di calcio, ferro o alluminio oppure forma complessi organici più o meno stabili che in seguito mineralizzano attraverso processi chimici o biologici (Brix, 1993; Kadlec and Knight, 1996; Mitsch and Gosselink, 1986; Williams, 1990). Un contributo fondamentale alla qualità dell’acqua in un ecosistema acquatico viene dai microrganismi e degli enzimi in grado di degradare i contaminanti. Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Il grado di contaminazione delle acque superficiali (fiumi, laghi, lagune etc.) è tuttavia spesso molto maggiore di quanta non sia la capacità di autodepurazione biologica. L’impiego di attivatori biologici a base di microrganismi selezionati ed enzimi ha lo scopo di aiutare la natura a svolgere tale importantissima funzione. In diversi studi è stata monitorata la qualità dell’acqua dopo l’aggiunta di attivatori biologici, specialmente i gram-positivi Bacillus spp., i quali sono generalmente più efficienti dei gram-negativi nel convertire la materia organica in CO2 (Stainer et al., 1963; Boyd & Gross, 1998). La tecnologia dei bioattivatori complessi, costituiti da microrganismi, componenti enzimatiche ed idonei supporti organici e minerali ha già trovato varie positive applicazioni negli ecosistemi acquatici di acqua dolce (Brignoli & Ansferri, 2004; Brignoli & Ansferri, 2006; Brignoli et al., 2008) ed anche in ambiente marino (Ansferri & Brignoli, 2005). La differenza sostanziale tra il trattamento di acque ferme ed il trattamento di acque correnti è nella tecnica di somministrazione dei bioattivatori o nell’utilizzo di prodotti in grado di diffondersi lentamente nell’ambiente (es. formulazione in pastiglioni compressi o in granuli). Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Obbiettivi a breve termine del biorisanamento Ridurre eccesso di nutrienti Aumentare la trasparenza Degradare la sostanza organica Eliminare i cattivi odori Limitare i fenomeni di eutrofizzazione Corso di «Biorisanamento» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Obbiettivi a lungo termine Ripristinare le capacità di autodepurazione degli ecosistemi acquatici Ripristinare le catene trofiche Con Bioattivatore Efficiency test Non Trattato Monitoraggio del sito Dispenser of product in solution for running water Sun energy dispenser of tablets Trattamento dello strato superficiale dei sedimenti caratterizzazione e trattamento di fondali profondi caratterizzazione e trattamento di bassi fondali Tratto terminale dei corsi d’acqua Il tratto terminale dei corsi d’acqua è generalmente quello che presenta più evidenti problemi di inquinamento. Per i corsi d’acqua che terminano nel mare o in un lago l’inquinamento portato dal corso d’acqua può creare problemi al recettore finale (balneabilità, cattivi odori, torbidità etc.) e richiamare l’attenzione dell’opinione pubblica oltre che degli enti preposti. Il biorisanamento può rappresentare in tali casi una risorsa preziosa per contribuire a ripristinare condizioni favorevoli nell’ecosistema. Torrenti – tratto terminale Committente Provincia di Teramo Sito Torrente Vibrata foce Inizio tratto Lunghezza del tratto (m) Durata del trattamento Periodo di trattamento 2.000 90 giorni giugno - settembre Torrente Vibrata - Teramo tratto a valle somministrazione dei bioattivatori Sedimento Vibrata - tal quale 120 80 SOSTANZA SECCA 60 UMIDITA' CENERI 40 SOSTANZA ORGANICA 20 0 06/06/2011 20/07/11 Sedimento Vibrata - tal quale 12/09/11 30,00 25,00 mg/l 20,00 PO4 -P 15,00 PO4--- 10,00 Sedimento Vibrata - microbiologia surnatante UFC/ml % 100 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 P2O5 5,00 0,00 06/06/2011 SALMONELLE 06/06/2011 20/07/11 12/09/11 20/07/11 12/09/11 Torrente Vibrata - Teramo La foce del torrente Vibrata è collocata direttamente a ridosso di quartieri residenziali e di spiagge molto frequentate dai turisti in estate e dalla popolazione residente tutto l’anno, a quest’ultima si è rivolto un sondaggio durante il periodo di trattamento per verificare il grado di percezione dei risultati ottenuti. I risultati percepiti Percezione dei Risultati notevole modesta nessuna Riduzione odori 93% 5% 2% Miglioramento qualità dell’acqua 72% 21% 7% Riduzione alghe 80% 19% 1% Torrente Vibrata - Teramo tratto a valle ripristino delle catene alimentari Torrente Vibrata - Teramo tratto a valle ritorno degli uccelli ittiofagi Torrente Tesino - Grottammare Torrente Tesino - Grottammare area test durata del test n. di somministrazioni frequenza delle somministrazioni 3.000 m2 1 mese 12 3 volte a settimana Torrente Tesino - Grottammare alghe macrofite prima del trattamento pastiglie di bioattivatore sul fondo del torrente a monte della briglia Torrente Tesino - Grottammare Presenza di piante acquatiche (Lemna minor) a valle della briglia presenza di uccelli ittiofagi (Egretta garzetta) nell’area di trattamento a monte della briglia Torrenti – tratto terminale committente Autorità Portuale di Catania siti - Porto di Catania - Torrente Acquicella Aree trattamento Porto di Catania e Torrente Acquicella Tratto interessato alla sommin istrazione di bioattivatori Area del Porto Nuovo trattata nel 2005 Foce Acquicella 37°29’20” N 15°05’22” E Attrezzatura di miscelazione e distribuzione Porto Nuovo AREA dell' INTERVENTO Porto Vecchio Molo Crispi Dimensioni dell’area trattata Sporgente Centrale Molo di Levante Porticciolo Pescherecci Molo di Mezzogiorno Perimetro Area Profondità Volume acqua 820 m 43.759 m2 9m 393.750 m3 Ossigeno 12,0 10,0 8,0 Stazione 1 trattata mg/l 6,0 Trasparenza (valori medi) Stazione 2 trattata Stazione 3 non trattata 4,0 2,0 300 0,0 media 250 max min cm 200 150 Saturazione 100 140 50 120 100 0 1-8 9-12 13-21 non trattata trattata Stazione 1 trattata 80 % Stazione 2 trattata 60 Stazione 3 non trattata 40 20 0 media max min Idrocarburi Totali unità di misura 17/12/2004 20/01/2004 punto 1 20/01/2004 punto 2 20/01/2004 punto 3 leggeri (< 12 C) mg/l 0,20 0,003 0,002 0,002 pesanti (> 12 C) mg/l 0,31 0,004 0,003 0,003 Somministrazione dei bioattivatori in polvere solubilizzata ed in pastiglie BIOAMPLIFICATORI torrente Acquicella (Catania) 5° anno Azoto Totale - ACQUA Fosforo Totale - ACQUA 7 1,6 6 1,4 1,2 4 mg/l mg/l 5 3 1 0,8 0,6 0,4 2 1 0,2 0 0 14-giu 23-ago 14-giu COD - ACQUA 3,5 140 3 120 2,5 100 2 80 mg/l mg/l Ammoniaca - ACQUA 23-ago 1,5 60 1 40 0,5 20 0 0 14-giu 23-ago 14-giu 23-ago torrente Acquicella (Catania) 5° anno Fosforo Totale - SEDIMENTO 0,03 0,025 % 0,02 0,015 0,01 0,005 0 14-giu 23-ago COD - SEDIMENTO 50.000 mg/kg 40.000 30.000 20.000 10.000 0 14-giu Azoto Totale - SEDIMENTO 0,25 0,2 % 0,15 0,1 0,05 0 14-giu 23-ago 23-ago Corso di «Biorisanamento di siti ed ecosistemi contaminati» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Litorale marino Fregene-Focene (Roma) Area dei trattamenti Foce del fiume ARRONE area del trattamento Tratto percorribile con natante attrezzato Foce Arrone Fregene-Focene Schema disributore in continuo di prodotto solubilizzato Canali Consorzio di Bonifica Sito Consorzio di Bonifica Tevere Agro Romano CANALE IRRIGUO ALIMENTATO DA ACQUA DEL FIUME TEVERE IRRIGAZIONE Volume di acqua trattata 82.350 m3 Durata del trattamento 46 giorni Trasparenza dell’acqua Prima del trattamento 40 cm Dopo il trattamento 100 cm Trattamento acque irrigue – Consorzio Tevere Agro Romano Emergenze ambientali committente ACEA – ATO 2 - Roma sito Fiumicino – Canale dei Pescatori Punti di somministrazione 1 2 3 4 fronte sollevamento "Progressiva 2000” Interno Country Club Castelfusano Altezza Viale Villa di Plinio Altezza Via Mar dei Coralli Prima del trattamento Tecniche di somministrazione Si può intervenire d’urgenza al manifestarsi di emergenze ambientali perché esiste un protocollo operativo Sversamento accidentale di liquami in un canale irriguo. A sinistra prima dell’intervento di biorisanamento. A destra dopo 2 giorni. Corso di «Biorisanamento di siti ed ecosistemi contaminati» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile prima dopo Nei grandi laghi → Sirmione - Desenzano Progetto Everglades – riduzione N e P in acque eutrofizzate PROGETTO EVERGLADES 2005 (bioattivazione per aumentare l’efficienza depurativa dei bacini di fitodepurazione) SFWMD (South Florida Water Management District) Eurovix - Vanguard Ved. allegato punti di somministrazione prodotto Corso di «Biorisanamento di siti ed ecosistemi contaminati» - Materiale ad uso esclusivo didattico – non divulgabile Acquacoltura committente HARVEST SELECT sito Selma (AL) USA Without Treatment Test Phase – Application of bioactivators Without Treatment 3/22/12 6/21/12 6/28/12 7/5/12 7/12/12 7/19/12 7/26/12 9/21/12 Ammonia (ppm) 9.0 1.2 1.0 3.5 3.1 2.4 2.7 7.0 Nitrite 0.4 Trace Trace 0.05 0.09 0.06 0.09 0.15 Nitrate N/A 8.0 10.8 8.0 15.0 0.0 0.5 N/A Ammonia 10 9 8 7 ppm 6 5 4 3 2 1 0 3/22/12 6/21/12 6/28/12 07/05/2012 07/12/2012 7/19/12 7/26/12 9/21/12 Tratamiento del agua en una granja de camarón Mexico Camaròn Dorado ALCUNE PUBBLICAZIONI SUL TEMA “BIOATTIVATORI / BIORISANAMENTO” Marco Andreolli · Silvia Lampis · Pierlorenzo Brignoli · Giovanni Vallini (2016)- TRICHODERMA LONGIBRACHIATUM EVX1 IS A FUNGAL BIOCATALYST SUITABLE FOR THE REMEDIATION OF SOILS CONTAMINATED WITH DIESEL FUEL AND POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS - DOI: 10.1007/s11356-016-6167-6 -Environmental Science and Pollution Research Andreolli M., Albertarelli N., Lampis S., Brignoli P., Seyed Khoei N., Vallini G. (2016) - BIOREMEDIATION OF DIESEL CONTAMINATION AT AN UNDERGROUND STORAGE TANK SITE: A SPATIAL ANALYSIS OF THE MICROBIAL COMMUNITY - World Journal of Microbiology and Biotechnology 01/2016; 32(1). Vallini G., Andreolli M., Brignoli P., Lampis S. (2015) POST-FIRE REHABILITATION OF FOREST SOILS THROUGH INTEGRATED BIOREMEDIATION STRATEGIES: A CASE STUDY - X Congresso Nazionale SISEF (Firenze, 15-18 Settembre 2015) Doni S., Macci C., Martinelli C., Iannelli R., Brignoli P., Lampis S., Vallini G. and Masciandaro G. (2015) - BIOACTIVATORS AS A POTENTIAL STRATEGY FOR DREDGED MARINE SEDIMENT RECOVERY- CEST2015, 14th International Conference on Environmental Science and Technology, 3-5 September 2015, Rhodes, Greece M. Andreolli, S. Lampis, P. Brignoli and G. Vallini (2015) -MICROBIAL CENOSES AND COMPARISON OF DIFFERENT BIOREMEDIATION PROTOCOLS IN A WILDFIRE‐IMPACTED FOREST SOIL - 6th European Bioremediation Conference, Chania, Crete, Greece, June 29 – July 2, 2015 M. Andreolli, N. Albertarelli, S. Lampis, P. Brignoli and G. Vallini (2015) -BIOREMEDIATION APPROACH TO DIESEL CONTAMINATION AT AN UNDERGROUND STORAGE TANK SITE: ANALYSIS OF THE MICROBIAL CENOSIS RESPONSE TO A COMPLEX POLLUTION - 6th European Bioremediation Conference, Chania, Crete, Greece, June 29 – July 2, 2015 Vallini G., Andreolli M., Brignoli P., Lampis S. (2015) POST-FIRE REHABILITATION OF FOREST SOILS THROUGH INTEGRATED BIOREMEDIATION STRATEGIES: A CASE STUDY - X Congresso Nazionale SISEF (Firenze, 15-18 Settembre 2015) Doni S., Macci C., Martinelli C., Iannelli R., Brignoli P., Lampis S., Vallini G. and Masciandaro G. (2015) - BIOACTIVATORS AS A POTENTIAL STRATEGY FOR DREDGED MARINE SEDIMENT RECOVERY- CEST2015, 14th International Conference on Environmental Science and Technology, 3-5 September 2015, Rhodes, Greece M. Andreolli, S. Lampis, P. Brignoli and G. 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Vallini (2015) – BIOAUGMENTATION AND BIOSTIMULATION AS STRATEGIES FOR THE BIOREMEDIATION OF A BURNED WOODLAND SOIL CONTAMINATED BY TOXIC HYDROCARBONS: A COMPARATIVE STUDY – Journal of Environmental Management Elsevier 153 (2015) 121-131 Pierlorenzo Brignoli, Ampelio Cagalli, Massimo Di Martino (2015) - TRATTAMENTO BIOLOGICO DI TERRENI CONTAMINATI DA PCB - Sicon 2015 Siti contaminati: esperienze negli interventi di risanamento – Taormina 5-7/2 2015 Pierlorenzo Brignoli, Massimo Di Martino, Gabriele Gagliardi (2014) - BIOVENTING e BIOSPARGING IN AREA CONTAMINATA DA TPH E PAHs - Sicon 2014 Siti contaminati: esperienze negli interventi di risanamento – Brescia 6-8/2 2014 M. Andreolli, S. Lampis, P. Brignoli and G. Vallini (2013) - EFFECTS OF WILDFIRE ON THE LEVEL OF HIGH MOLECULAR WEIGHT (HMW) HYDROCARBON COMPOUNDS IN FOREST SOIL: ANALYSIS OF HMW HYDROCARBONS-DEGRADING MICROBIAL COMMUNITIES AND COMPARISON OF DIFFERENT IN-SITU BIOREMEDIATION PROTOCOLS. BioMicroWord 2013 - V International Conference on Environmental, Industrial and Applied Microbiology - Madrid, Spain. 2-4 October 2013 Ansferri S., Brignoli P., Di Martino M. (2012) – BIORISANAMENTO DEL TRATTO TERMINALE DI TORRENTI INTERESSATI DA INQUINAMENTO DI ORIGINE ANTROPICA– Atti Workshop Sicon 2012 Siti contaminati: esperienze ed interventi di risanamento – Taormina 09-11/2-2012 Di Martino M., Brignoli P. Tamberi M. (2011) – INTERVENTO DI LANFARMING ASSISTITO PRESSO UN’AREA EX INDUSTRIALE, SITA IN LA SPEZIA, CONTAMINATA DA IDROCARBURI E IPA – Atti Workshop Sicon 2011 Siti contaminati: esperienze ed interventi di risanamento – Brescia 10-12/2/2011 Brignoli P.. (2010) - MIGLIORAMENTO DEI PROCESSI DI COMPOSTAGGIO MEDIANTE UTILIZZO DI BIOATTIVATORI ENZIMATICO-BATTERICI Seminario “Il compostaggio in Sicilia” Menfi (AG) 30/04/10 Di Martino M., Brignoli P. Fabbri I. (2010) – BONIFICA DI UN SUOLO INQUINATO DA IDROCARBURI PESANTI E PAHs (IPA) – L’Ambiente n. 4/10 p. 11-13 Maggioni P., Brignoli P. (2008) - BONIFICA DI UN SUOLO INQUINATO DA IDROCARBURI PESANTI E PAHs (IPA) MEDIANTE INOCULO DI BIOATTIVATORI: STUDIO INTEGRATO IN CAMPO – RS Rifiuti Solidi – 4, 2008 277-280 Maggioni P., Brignoli P. (2008) - REMEDIATION OF SOIL POLLUTED BY HEAVY HYDROCARBONS AND PAHs BY APPLICATION OF BIOLOGICAL PROMOTERS: INTEGRATED STUDY ON REAL SCALE -Atti 4° European Bioremediation Conference, Chania 3-6 settembre 2008 - Correspondig author: P. Brignoli Maggioni P., Brignoli P. (2008) - BONIFICA DI UN SUOLO CONTAMINATO DA POLICLOROBIFENILI (PCB) MEDIANTE TECNICA DI BIOREMEDIATION ASSISTITA - RS Rifiuti Solidi – 6, 2008 413-421 •Brignoli P., Ansferri S. (2008) - IMPROVEMENT OF QUALITY PARAMETERS IN WATER USED FOR IRRIGATION PURPOSE IN GREEN AREAS, GOLF COURSES AND PARKS THANKS TO THE APPLICATION OF BIOLOGICAL PROMOTERS – Atti 1°European Turfgrass Society Conference, Pisa 19-20 maggio 2008 53-54 •Brignoli P., Ansferri S., Logorelli C. (2008) - BIOLOGICAL TREATMENT FOR THE RECLAMATION AND QUALITATIVE IMPROVEMENT OF WATER IN AN ORNAMENTAL LAKE INSIDE THE GREEN AREA OF THE EUR PARK IN ROME – Atti 1°European Turfgrass Society Conference, Pisa 19-20 maggio 2008 57-58 •Brignoli P., Maggioni P. (2008) - ELIMINATION OF XENOBIOTIC POLLUTANTS WITH THE APPLICATION OF BIOREMEDIATION TECHNOLOGIES APPLIED IN SOIL INTENDED FOR PUBLIC GREEN AREAS – Atti 1°European Turfgrass Society Conference, Pisa 19-20 maggio 2008 55-56 •Brignoli P., Ansferri S. (2006) - APPLICAZIONE SPERIMENTALE DI BIOATTIVATORI NEL BACINO DELLE EVERGLADES IN FLORIDA (USA) PER MIGLIORARE I PROCESSI FITODEPURATIVI DELLE ACQUE – Ingegneria Ambientale” n. 5 2006, 237-244 •Maggioni P., Brignoli P. (2006) - IMPIEGO DI BIOATTIVATORI NEI PROCESSI BIOLOGICI DI COMPOSTAGGIO E DI STABILIZZAZIONE DEI MATERIALI ORGANICI AL FINE DI MIGLIORARNE IL RENDIMENTO E RIDURRE L'IMPATTO AMBIENTALE RS N. 5/2006, 320-325 •Maggioni P., Costenaro S., Brignoli P. (2005) RIDUZIONE DEL PARTICOLATO SOTTILE IN AREE URBANE TRAMITE PROCESSI DI BIOFISSAGGIO – IA Rivista Tecnico-Scientifica -Ingegneria Ambientale n. 5, 244 -254 •Ansferri S., Brignoli P. (2005) MIGLIORAMENTO DELLE CARATTERISTICHE CHIMICHE E BATTERIOLOGICHE DELL’ACQUA DI UN AMBIENTE MARINO CONFINATO MEDIANTE IMPIEGO DI BIOATTIVATORI – “Inquinamento” 11, 2-8 •Brignoli P. (2005) - ESPERIENZE PRATICHE SULL’APPLICAZIONE DI BIOATTIVATORI PER LA DEGRADAZIONE DI SOSTANZE BIOACCUMULABILI NELL’AMBIENTE – Atti Convegno ARPAT – Follonica 9/2004 •Maggioni P., Brignoli P. (2004) - ESPERIENZE PRATICHE SULL’APPLICAZIONE DI BIOATTIVATORI PER LA DEGRADAZIONE DI SOSTANZE BIOACCUMULABILI IN TERRENI, RIFIUTI E PARTICOLATI SOSPESI – Atti Simposio Internazionale di Ingegneria Sanitaria Ambientale – Taormina 23-26/06/2004 Topic A, Paper 228, 49 (CD-ROM) •Brignoli P., Ansferri S. (2004) - ESPERIENZE SULL’APPLICAZIONE DI BIOATTIVATORI ENZIMATICO-BATTERICI NEL TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE UTILIZZATE PER L’IRRIGAZIONE - Atti Simposio Internazionale di Ingegneria Sanitaria Ambientale – Taormina 2326/06/2004
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