Le constructed wetland sono efficienti sistemi economici e a basso impatto ambientale per il trattamento delle acque reflue industriali ed agricole. Allo scopo di minimizzare la superficie necessaria alla costruzione di tali impianti è stato valutato l’impiego di materiali atti ad aumentare l’efficienza depurativa di una constructed wetland per il trattamento di reflui caseari situata in Valle d’Aosta. La constructed wetland oggetto di studio è costituita da una trincea impermeabilizzata della superficie di 200 m2 profonda circa 1 m che segue la naturale pendenza e conformazione dell’area. La trincea è suddivisa in 5 settori riempiti nell’ordine da ghiaia, materiale ceramico di discarica, magnetite, zeolite e suolo (mischiato con polvere di marmo e compost). In tali settori sono state messe a dimora idrofite appartenenti alla specie Phragmites australis. Il turnover dell’azoto in una constructed wetland è influenzato da molte attività microbiche ma l’ossidazione dell’ammonio da parte dei batteri ammonio-ossidanti è generalmente considerata come reazione critica, in grado di inluenzare l’entità dell’intero processo. Nella presente ricerca è stata vautata l’attività potenziale, la diversità e distribuzione dei batteri ammonio-ossidanti nei diversi settori della constructed wetland. L’attività è stata valutata mediante la misura della nitrificazione potenziale. La diversità e la distribuzione sono state analizzate mediante separazione di amplimeri di PCR, specifici per batteri ammonio-ossidanti, su gel di poliacrilammide con gradiente denaturante (DGGE), su DNA estratto dai medesimi campioni utilizzati per la determinazione dell’attività di nitrificazione potenziale. Inoltre, l’effetto della temperatura e l’influenza della presenza di Phragmites australis sono stati valutati analizzando campioni prelevati nelle zone radicali delle piante e in zone prive di radici in diversi periodi dell’anno. L’attività di nitrificazione potenziale registrata ha manifestato differenze tra le diverse stagioni. Questa influenza, seppur evidente anche da un punto di vista quantitativo (in estate i valori di nitrificazione potenziale erano superiori), si è manifestata soprattutto in un differente grado di omogeneità dei valori nei campionamenti. Sembrerebbe che quando le temperature sono inferiori e l’ambiente più sfavorevole, l’influenza di altri fattori diventi più evidente. In media il settore contenente zeolite ha manifestato l’attività potenziale maggiore e più costante rispetto agli altri settori. Non è stata verificata alcuna influenza della presenza delle Phragmites australis sull’attività potenziale di nitrificazione, fatta eccezione per l’ultimo settore della constructed wetland, contenente suolo. La popolazione di ammonio ossidanti presenti nella constructed wetland è dominata da specie appartenenti al gruppo delle Nitrosospire. Le specie ritrovate mediante analisi PCR-DGGE sono associate a specie-tipo isolate da ambienti terrestri.

Composizione e attività potenziale della comunità di batteri ammonio ossidanti in una constructed wetland per la depurazione di reflui caseari

GORRA, ROBERTA;AMBROSOLI, Roberto;
2006-01-01

Abstract

Le constructed wetland sono efficienti sistemi economici e a basso impatto ambientale per il trattamento delle acque reflue industriali ed agricole. Allo scopo di minimizzare la superficie necessaria alla costruzione di tali impianti è stato valutato l’impiego di materiali atti ad aumentare l’efficienza depurativa di una constructed wetland per il trattamento di reflui caseari situata in Valle d’Aosta. La constructed wetland oggetto di studio è costituita da una trincea impermeabilizzata della superficie di 200 m2 profonda circa 1 m che segue la naturale pendenza e conformazione dell’area. La trincea è suddivisa in 5 settori riempiti nell’ordine da ghiaia, materiale ceramico di discarica, magnetite, zeolite e suolo (mischiato con polvere di marmo e compost). In tali settori sono state messe a dimora idrofite appartenenti alla specie Phragmites australis. Il turnover dell’azoto in una constructed wetland è influenzato da molte attività microbiche ma l’ossidazione dell’ammonio da parte dei batteri ammonio-ossidanti è generalmente considerata come reazione critica, in grado di inluenzare l’entità dell’intero processo. Nella presente ricerca è stata vautata l’attività potenziale, la diversità e distribuzione dei batteri ammonio-ossidanti nei diversi settori della constructed wetland. L’attività è stata valutata mediante la misura della nitrificazione potenziale. La diversità e la distribuzione sono state analizzate mediante separazione di amplimeri di PCR, specifici per batteri ammonio-ossidanti, su gel di poliacrilammide con gradiente denaturante (DGGE), su DNA estratto dai medesimi campioni utilizzati per la determinazione dell’attività di nitrificazione potenziale. Inoltre, l’effetto della temperatura e l’influenza della presenza di Phragmites australis sono stati valutati analizzando campioni prelevati nelle zone radicali delle piante e in zone prive di radici in diversi periodi dell’anno. L’attività di nitrificazione potenziale registrata ha manifestato differenze tra le diverse stagioni. Questa influenza, seppur evidente anche da un punto di vista quantitativo (in estate i valori di nitrificazione potenziale erano superiori), si è manifestata soprattutto in un differente grado di omogeneità dei valori nei campionamenti. Sembrerebbe che quando le temperature sono inferiori e l’ambiente più sfavorevole, l’influenza di altri fattori diventi più evidente. In media il settore contenente zeolite ha manifestato l’attività potenziale maggiore e più costante rispetto agli altri settori. Non è stata verificata alcuna influenza della presenza delle Phragmites australis sull’attività potenziale di nitrificazione, fatta eccezione per l’ultimo settore della constructed wetland, contenente suolo. La popolazione di ammonio ossidanti presenti nella constructed wetland è dominata da specie appartenenti al gruppo delle Nitrosospire. Le specie ritrovate mediante analisi PCR-DGGE sono associate a specie-tipo isolate da ambienti terrestri.
2006
I Convegno Nazionale Società Italiana di Microbiologia Agro-Alimentare e Ambientale (SIMTREA)
Bologna
17-18 luglio 2006
I Convegno Nazionale Società Italiana di Microbiologia Agro-Alimentare e Ambientale (SIMTREA)
Simtrea
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R. GORRA; M. COCI; R. AMBROSOLI; H.J. LAANBROEK
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