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BIORISANAMENTO DI IDROCARBURI
di Barbara Peruzzi
INDICE
1. INTRODUZIONE
2. COS’è IL BIORISANAMENTO
3. BIORISANAMENTO DA PRODOTTI DI ORIGINE PETROLIFERA
4. AZIONE DEI BATTERI NEL BIORISANAMENTO
5. CONCLUSIONI
6. SITOGRAFIA
1. INTRODUZIONE
Questa tesina vuole trattare il tema del biorisanamento e in particolare
quello applicato alla bonifica di aree contaminate da petrolio o suoi
derivati. Questo perché l’inquinamento da idrocarburi è un tema di
rilevante importanza a livello ambientale, e in questo il biorisanamento
– oltre che per molti altri inquinanti pericolosi di varia natura - è
una tecnica molto valida in quanto efficace.
In questo testo cercherò pertanto di mettere in luce quello che è il
biorisanamento come tecnica di intervento, le finalità per cui si
interviene nella bonifica di ambienti inquinanti, nonché i meccanismi
naturali che si innescano durante la bonifica.
Al giorno d’oggi il nostro Pianeta è cosparso delle cosiddette “Isole di
plastica”, queste sono delle vere e proprie isole interamente costituite
da rifiuti di origine petrolifera che, come noto, non sono considerati
biodegradabili.
Le plastiche inoltre subiscono fotodegradazione, ovvero la scissione dei
polimeri nei loro monomeri (unità primarie che compongono la catena
polimerica) per azione dei raggi UV. Visto il grande incremento nella
produzione dei prodotti di origine petrolifera nell’ultimo secolo, non
affiancata da un’efficacie politica per il loro smaltimento, ci
ritroviamo ad avere vere e proprie isole di rifiuti che stanno
lentamente ma inesorabilmente avvelenando il nostro Pianeta. Questo in
particolare perché la loro mancata biodegradazione e la conseguente
fotodegradazione in particelle PCB, le rende nocive per gli animali
marini che le ingeriscono e conseguentemente le introducono nel nostro
ciclo alimentare.
Come abbiamo potuto imparare dall’esperienza, e questa ne è l’ennesima
conferma, il nostro Pianeta si compone di cicli di vita per cui
qualsiasi tipo di azione dannosa dell’uomo sull’ambiente non fa altro
che tornare all’uomo arricchita di maggiore pericolosità.
Per questo motivo è importante, oltre al preservare l’ambiente che ad
oggi è rimasto incontaminato, sviluppare tecniche sempre più adeguate di
recupero del patrimonio ambientale. In questo il biorisanamento è un
ottima possibilità.
Il risanamento ambientale è una tecnica di nuova generazione che, oltre
ai rifiuti di origine petrolifera, trova larghe possibilità di impiego
anche per la bonifica di contaminanti quali metalli pesanti,
clorofenoli, IPA (Idrocarburi Policiclici Aromatici), nonilfenoli, fibre
di asbesto; nonché le scorie radioattive, anch’esse un tema di rilevante
importanza a livello ambientale, vista l’impossibilità di smaltire
questi rifiuti “semplicemente” e l’attivo ruolo delle organizzazioni
criminali (Ecomafie) nell’ambito dei depositi abusivi di rifiuti
nucleari.
Partiamo però dalla definizione generale di questa tecnica, indipendente
dall’inquinante per cui è applicata.
2. COS’è IL BIORISANAMENTO
Il Biorisanamento è una tecnica di bonifica biologica in situ che
permette di rimuovere eventuali fonti inquinanti attraverso l’azione di
microrganismi, ovvero colture di funghi o batteri. In molti casi queste
colture sono frutto della genetica per cui risultano a tutti gli effetti
OGM (Organismi Geneticamente Modificati) creati appositamente in
laboratorio a partire da microrganismi già presenti o in alternativa
colture di batteri che si sono sviluppati ed evoluti in ambienti
contaminati, quindi in ogni caso microrganismi che si sono o sono stati
specializzati per rimuovere un particolare agente inquinante disperso
nell’ambiente. Per quanto riguarda la realtà italiana del biorisanamento
questo è applicabile esclusivamente con l’impiego di microrganismi che
si sono “naturalmente” specializzati nella rimozione di un determinato
agente inquinante in quanto la normativa nazionale non permette ad oggi
l’utilizzo di OGM per nessun tipo di impiego.
Senza entrare nella descrizione della struttura batterica e delle
proprietà ad essa connesse, per comprendere l’azione batterica connessa
al biorisanamento bastano poche semplici nozioni. Infatti tutti sappiamo
che i batteri sono ormai da tempo studiati come soluzioni efficaci in
moltissimi campi della scienza, questo perché essendo microrganismi in
grado di adattarsi all’habitat, sviluppano capacità di interazione con
quest’ultimo ai fini della sopravvivenza. Quindi sono capaci di
adattarsi alle più svariate e mutevole situazioni ambientali.
Questo è uno dei motivi per cui un antibiotico prodotto per
l’eliminazione di un batterio patogeno, dopo un lungo periodo di impiego
perde la sua efficacia nello specifico organismo che lo assume in quanto
i batteri evolvendosi si adattano all’habitat alterato, generato
dall’antibiotico, diventando con il tempo immuni anche a quest’ultimo.
Il biorisanamento è quindi una valida alternativa alle altre tecniche di
bonifica in quanto utilizza microrganismi che una volta inseriti nel
sito da bonificare operano autonomamente nel risanamento dello stesso
riducendo così una importante percentuale di costi; inoltre la zona
contaminata al termine del risanamento è del tutto priva dell’agente
contaminante a livello microbiologico perché i batteri operano fino a
che è presente l’inquinante, dopo di che, venendo a mancare la loro
fonte di energia, muoiono, il che esclude ulteriori problematiche
relative alla contaminazione batterica dell’ambiente circostante alla
zona bonificata.
3. BIORISANAMENTO DA PRODOTTI DI ORIGINE PETROLIFERA
Visto a grandi linee il funzionamento dei microrganismi alla base del
biorisanamento, mi interessa soffermare l’attenzione sul risanamento
ambientale applicato alla bonifica di aree che hanno subito inquinamento
da petrolio e/o derivati. A tale proposito voglio quindi citare una
importante scoperta della genetica batterica in tema, ovvero il
cosiddetto “batterio mangiapetrolio”. Questo microrganismo,
scientificamente il batterio Acinetobacter Venetianus VE-C3, è stato
isolato la prima volta nel 1996 nella Laguna Veneta da una equipe di
scienziati dell’Università di Firenze in collaborazione con l’ Istituto
di Tecnologie Biomediche del C.N.R. di Milano. Questo batterio è stato
capace di crescere e sopravvivere in un ambiente ostile in quanto
contaminato da idrocarburi e ha permesso agli scienziati di prelevarlo e
analizzarlo al fine di studiarne i meccanismi di sopravvivenza nonché
quelli di trasformazione dell’ambiente in cui vive. Questo è stato
possibile attraverso il sequenziamento della genomica batterica, che è
stata poi confrontata con quella dei batteri dello stesso genere ma
patogeni, e riprodotta al fine di utilizzare il microrganismo nel
biorisanamento di ambienti contaminati da idrocarburi.
4. AZIONE DEI BATTERI NEL BIORISANAMENTO
I batteri sono capaci di scindere substrati complessi in altri più
semplici, anidride carbonica e acqua che possono essere riassorbiti
dalla biosfera. I substrati più semplici ottenuti, possono essere a loro
volta trasformati dall’azione di un’altra classe di batteri; questo
perché i batteri cooperano tra loro, trasformando i substrati in fasi
diverse. Questa però non è una regola generale, infatti nel caso dell’
Acinetobacter, esso è capace di degradare il substrato petrolifero senza
l’aiuto di ulteriori specie.
In generale i batteri idrocarburoclastici (detti BIC) sono così chiamati
in quanto si nutrono di idrocarburi come fonte di carbonio ed energia
per i loro processi metabolici. Per questo motivo sono idonei per la
scissione di alcani, alcheni e idrocarburi aromatici, ovvero i
principali componenti dei distillati petroliferi. La possibile scissione
dei diversi idrocarburi dipende dalla loro composizione, infatti catene
troppo corte o troppo lunghe di alifatici (alcani e alcheni lineari) non
sono<favorite nella scissione da parte dei BIC che ne metabolizzano solo
una parte (C10-C24), inoltre i batteri prediligono catene lineari a
quelle ramificate per motivi di ingombro sterico molecolare. Per quanto
riguarda gli idrocarburi aromatici, molto stabili in quanto tali, la
scissione ad opera dei BIC (che avviene per successive ossigenazioni
fino all’apertura dell’anello) è favorita molto più per quegli anelli
costituiti da solo carbonio rispetto a quelli contenenti eteroatomi
(generalmente azoto, ossigeno o zolfo).
Il processo metabolico può essere sia aerobico che anaerobico ma il
primo è quello più favorito energeticamente, in quanto si libera
maggiore energia nel processo di ossidazione ad opera dell’ossigeno che
di altri ossidanti utilizzati dai batteri per il metabolismo anaerobico.
Questo secondo processo di ossidoriduzione avviene utilizzando altre
fonti naturali che cedono ossigeno come nitrati (NO3-), solfati (SO42),
etc..
La reazione di degradazione degli idrocarburi è quindi riassumibile in
una doppia ossidazione che porta prima alla formazione di alcol e
successivamente di acidi grassi che sono costituenti di molti organismi
naturali e quindi non comportano un inquinamento per l’ambiente.
Otteniamo così un prodotto di facile integrazione a livello ambientale a
partire dagli idrocarburi inquinanti.
5. CONCLUSIONI
Il biorisanamento rappresenta già un’evoluzione nel settore del
risanamento ambientale, in ogni caso necessita anch’esso di evolversi
attraverso il progresso scientifico e tecnologico.
Comunque alla luce delle informazioni fino a qui riportate, posso dire
che il biorisanmento porta con sè un importante concetto alla base della
conformazione del nostro Pianeta, ovvero che la natura ha il potere di
fare e distruggere e in alcuni casi, come in questo, di rimediare alle
azioni dannose dell’uomo sull’ambiente.
6. SITOGRAFIA
http://online.scuola.zanichelli.it
http://www.geologi.info
http://www.treccani.it
Barbara Peruzzi |
