Aree umide imp - Assessorato Territorio ed Ambiente

PROCESSI DI RIMOZIONE DEGLI INQUINANTI
le stesse considerazioni fatte per i solidi sospesi includendo cioè processi quali la flocculazione,
la sedimentazione e la filtrazione.
Le trasformazioni bio-chimiche che coinvolgono l’azoto all’interno della zona umida (Chapra
and Reckhow, 1983; Gumbricht, 1993; Kadlec and Knight, 1996) sono complesse dato che
tale elemento ha in natura un numero di ossidazione variabile da -III (NH3 ) a +V (NO- 3 ).
La vegetazione costituisce un deposito temporaneo, nel breve periodo, di azoto: questa funzione
è svolta tramite il processo dell’assimilazione che permette di utilizzare i composti azotati
inorganici per la sintesi di macromolecole organiche che costituiscono la biomassa vegetale.
Le macrofite emergenti e, in parte, quelle sommerse, assimilano le sostanze nutritive minerali
in forma disciolta attraverso le radici situate nel sedimento mentre fitoplancton e macrofite
flottanti assimilano i nutrienti disciolti nella colonna d’acqua.
La sostanza organica derivante dalla morte degli organismi e dalla sedimentazione dei solidi
sospesi, viene decomposta con rilascio di azoto organico spesso disciolto (urea, aminoacidi,
proteine). La mineralizzazione dell’azoto é il processo che trasforma tale elemento dalla forma
organica alla forma inorganica di ione ammonio (NH +
4 ). Questo processo, fortemente dipendente
dalla temperatura, può avvenire sia in condizioni anaerobiche che in condizioni aerobiche.
L’azoto mineralizzato nel terreno può essere assunto dalle radici delle piante, passare
nuovamente nella fase acquosa oppure può essere oggetto di altre trasformazioni biochimiche.
In particolare lo ione ammonio può partecipare allo scambio ionico in presenza di materiale
argilloso qualora raggiunga il sedimento (per diffusione o per decomposizione della sostanza
organica). Tale capacità di scambio è comunque una potenzialità di breve termine perché soggetta
a saturazione.
In ambiente aerobico si realizza la nitrificazione di NH +
4 . Tale processo prevede la trasformazione
dello ione ammonio (NH +
4 ) in nitrato (NO- 3 ). Essa viene attuata in due fasi dalle specie
microbiche Nitrosomonas e Nitrobacter, coinvolgendo enzimi e citocromi specifici dei batteri
in questione, e può essere riassunta dalle due seguenti reazioni chimiche:
+ − +
2NH + 3O⇒ 2NO + 2HO+ 4H+ 142. 2cal
4 2 2 2
− −
2NO + O ⇒ 2NO + 37. 6cal.
2 2 3
Si tratta di reazioni di ossidoriduzione la cui velocità dipende dalla temperatura, dal potenziale
redox e dal pH. Dato il tipo di reagenti richiesti, queste reazioni avvengono solo in presenza
di ossigeno e pertanto hanno luogo nella fase acquosa per opera del film microbico adeso
alla vegetazione, nello strato ossidato del sedimento a contatto con l’acqua oppure nell’ambiente
ossidante creato dalle piante palustri attorno alle loro radici e nelle microzone aerobiche
create dalla bioturbazione. Un prodotto intermedio della nitrificazione è il nitrito (NO - 2) che
generalmente viene sempre rilevato in bassissime concentrazioni perché la sua ossidazione è
molto più veloce rispetto alla produzione.
Il nitrato prodotto può seguire diversi destini: nel terreno può essere assimilato dalle piante
attraverso le radici, oppure, in presenza di condizioni riducenti (anaerobiosi), può subire
un’altra trasformazione, la denitrificazione, da parte di batteri anaerobi facoltativi; questi
ultimi usano il nitrato in luogo dell’ossigeno come accettore di elettroni nel processo della
respirazione. La stechiometria del processo di denitrificazione può essere rappresentata in
questo modo:
− +
1
NO + H + ( CH) ⇒ H O + N + CO
2
3 2 2 2
9