Biodisponibilità di elementi potenzialmente tossici dopo coltivazioni ripetute di Brassica Juncea in un suolo agricolo contaminato Diana Agrelli1,2, Luigi Giuseppe Duri1, Nunzio Fiorentino1,3, Eugenio Cozzolino4, Massimo Fagnano1,3, Paola Adamo1,2 1
Dipartimento di Agraria, Università degli Studi di Napoli Federico II, Portici, Italia CRISP-Centro di Ricerca Interdipartimentale sulla "Earth Critical Zone" per il supporto alla Gestione del Paesaggio e dell'Agroambiente, Università degli Studi di Napoli Federico II, Portici, Italia 3 CIRAM-Centro Interdipartimentale di Ricerca “Ambiente”, Università degli studi di Napoli Federico II, Italia 4 CREA-Consiglio per la ricerca in agricoltura e l'analisi dell'economia agraria-Centro di Ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali, Caserta, Italia 2
La fitoestrazione di elementi potenzialmente tossici (EPT) mediante piante iperaccumulatrici è una strategia in situ per la bonifica di suoli contaminati economica e ecocompatibile, vantaggiosa in particolare per la conservazione di aree agricole. Le piante assorbono le forme biodisponibili di EPT, pertanto la misura della biodisponibilità è fondamentale per valutare la fattibilità della fitoestrazione. Un obiettivo realistico di bonifica potrebbe essere la progressiva riduzione del pool biodisponibile fino a livelli di sicurezza. Tale pratica deve, tuttavia, tenere in conto che le frazioni libere e legate di EPT nel suolo sono sempre in equilibrio dinamico tra loro. In questo lavoro è stato allestito un esperimento in mesocosmo con tre cicli di coltivazione successivi di Brassica Juncea su un suolo agricolo contaminato da Cr, Zn, Cd e Pb, in rotazione con rucola coltivata come pianta alimentare bioindicatrice. Scopo del lavoro è stato valutare l’efficienza di fitoestrazione della Brassica Juncea ed i cambiamenti indotti dalla pianta nella biodisponibilità degli EPT. É stato inoltre calcolato il rischio per la salute umana dovuto all’esposizione al cadmio con il consumo della rucola (Hazard Quotient). La differente biodisponibilità degli elementi studiati, valutata con estrazioni chimiche del suolo in NH4NO3 e EDTA, ha trovato riscontro nel più elevato assorbimento da parte della Brassica Juncea di zinco e cadmio rispetto a cromo e piombo. Le tre coltivazioni successive hanno portato ad una riduzione significativa della concentrazione di elementi biodisponibili nel suolo come risultato sia dell’assorbimento della pianta che dei cambiamenti di pH del suolo. Per il cadmio, la riduzione non è stata tale da portare la quantità biodisponibile estratta in NH4NO3 al di sotto di 0,1 mg/kg, soglia di sicurezza stabilità per i suoli agricoli da alcuni paesi europei. Tuttavia l’Hazard Quotient per il Cd nella rucola decresce nel corso delle tre coltivazioni successive, avvalorando l’efficacia della pianta nella fitobonifica di suoli inquinati da cadmio. I risultati mostrano anche che nel corso dei cicli di fitoestrazione si verificano nel suolo reintegrazioni delle frazioni prontamente biodisponibili di EPT associate a variazioni del pH indotte dalla crescita delle piante, evidenziando la dinamicità della biodisponibilità degli EPT nei sistemi suolo-pianta. Sulla base di queste evidenze, appare chiaro che gli equilibri degli elementi nel suolo e la reintegrazione delle frazioni biodisponibili devono essere attentamente presi in considerazione e monitorati per pianificare al meglio le strategie di fitorisanamento e valutarne gli effetti.
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