Arsenico - Ispesl

12. BIOTECNOLOGIE. Bioremediation e phytoremediation
La bioremediation e la phytoremediation sono tecniche di bonifica del suolo che possono essere applicate
in situ senza alcuna escavazione e trasporto di terreno e senza alterare, ma piuttosto migliorare
le proprietà fisico-chimiche del suolo. Queste tecniche sono economicamente convenienti rispetto
a quelle convenzionali e trovano applicazione soprattutto nei siti dove la contaminazione è poco
profonda e di modesta entità.
Nella phytoremediation sono utilizzate le piante che, con diverse modalità, sono in grado di decontaminare
i suoli: fitoestrazione, la pianta assorbe gli inquinanti inorganici come metalli e radionuclidi
e li accumula nei suoi organi epigei (brassicacee); fitostabilizzazione, la pianta stabilizza la matrice
contaminata e riduce la mobilità degli inquinanti per lisciviazione ed erosione; fotodegradazione, la
pianta assorbe e degrada l’inquinante organico (pioppo); rizodegradazione, la pianta (girasole) produce
essudati radicali che stimolano il metabolismo degradativo dei microorganismi della rizosfera
(Petruzzelli G., 2008). Merita uno studio approfondito l’uso di piante che sottraggono l’arsenico dai
terreni. La phytoremediation è stata proposta per rimuovere l’As dal terreno, ma presenta dei limiti:
- non rimuove l’As effettivamente dal terreno,
- è un processo molto lento, non adattabile alle esigenze dell’agricoltura.
Le piante resistenti all’As possono accumulare notevoli quantità di arsenico nei loro tessuti: 3.470 g/g
in Agrostis tenuis e 560 g/g in H. lanatus (Porter & Peterson , 1975). La tossicità dell’arsenico dipende
dalla sua forma chimica, alcuni composti inorganici possono essere più tossici delle forme organiche
(Tamaki & Frankenberger, 1992). Si deve pertanto ritenere che le piante resistenti all’arsenico compartimentalizzano
e/o trasformano l’arsenico in altre specie meno fitotossiche, per consentire alle cellule
di resistere ad elevati carichi di arsenico (Meharg, 1994). Esiste la possibilità di produrre cultivar
agronomiche più adatte a suoli ricchi di As con l’introduzione di una variazione genetica che modifichi
la risposta delle piante al suo assorbimento e metabolismo (cultivar che assimilano meno arsenico,
o che ne accumulano meno nei frutti e nei semi).
Nella phytoremediation possono essere utilizzate le piante iperaccumulatrici (felci e piante acquatiche)
che sono in grado di completare il loro ciclo vitale in presenza di elevati livelli di arsenico, attraverso
la riduzione di arseniato in arsenito, la complessazione dell’arsenito e compartimentazione vacuolare
dell’arsenico inorganico o dei complessi.
Tali piante (iperaccumulatrici) includono le felci (Pteris vittata) e la senape indiana. Studi recenti (Ma et al.,
2001; Francesconi et al., 2002; Visootiviseth et al., 2002; Zhao et al., 2002) hanno dimostrato infatti che le
felci appartenenti all’ordine delle Pteridales (Pteris vittata, Pteris cretica, Pteris longifolia, Pteris umbrosa
and Pityrogramma calomelano) iperaccumulano l’As nei loro tessuti e sembrano essere ideali per la fitoestrazione
unicamente della frazione labile e biodisponibile. Non si conosce il motivo per cui le felci accumulino
l’arsenico, che sembra addirittura favorirne la crescita. La fitoestrazione è però efficace solo se la
pianta usata produce molta biomassa e quindi accumula grandi quantità di arsenico. In particolare la Pteris
vittata (Fig. 17) potrebbe rivelarsi utilissima per decontaminare dall’As quei terreni contaminati da attività
industriali, minerarie e dall’agricoltura. Le felci accumulano arsenico (fino a 200 volte la
67