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PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
SUOLI; COMPONENTI ABIOTICI; COMPONENTI BIOTICI; METALLI PESANTI; MOBILITA'; ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO; BIODISPONIBILITA'; INTERAZIONI SUOLO-PIANTA; ESSUDATI RADICALI

PROCESSI BIOTICI E ABIOTICI CHE INFLUENZANO LA MOBILITA' E LA BIODISPONIBILITA' DI ELEMENTI TOSSICI NEL SISTEMA SUOLO-PIANTA

Università degli Studi di Napoli "Federico II"
Abstract
Si intende condurre ricerche su processi che influenzano la mobilità di As, Cu e Cr nel suolo e la loro biodisponibilità e tossicità per microrganismi e piante.
Metalli pesanti interagiscono facilmente con i componenti abiotici e biotici del suolo, quali fillosilicati, microrganismi, sostanza organica, ossidi di Fe, Al, Mn ed enzimi extracellulari. Tuttavia le trasformazioni e la mobilità di sostanze xenobiotiche sono dovute all'azione combinata di tutti questi componenti, che non si accertano però presenti nel suolo come entità separate ma risultano invece intimamente associate a formare complessi organo-minerali caratterizzati da peculiari proprietà e reattività. E' pertanto importante che ricercatori che conducono ricerche concernenti la chimica, la biochimica, la microbiologia del suolo, la nutrizione delle piante e la fisiologia vegetale interagiscano gli uni con gli altri per condurre studi per la comprensione delle reazioni che regolano la mobilità di elementi tossici nel sistema suolo-pianta.
Dopo aver caratterizzato le proprietà chimiche e mineralogiche di suoli inquinati da Cu, As e/o Cr, saranno condotte estrazioni chimiche sequenziali per determinare le diverse specie presenti nei suoli in forme legate ai componenti del suolo con forze diverse quali le specie scambiabili, legate a carbonati e a sostanze umiche, fissate a ossidi noncristallini o cristallini e presenti in minerali argillosi. Su tali suoli verranno anche determinate la biomassa >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Antonio VIOLANTE Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"
Obiettivo del Programma di Ricerca
Tra gli elementi tossici per animali e piante l'As, il Cu ed il Cr meritano particolare attenzione per gli enormi problemi derivanti dalla loro presenza negli ambienti naturali. Questi elementi sono inclusi nella lista della U.S. Environmental Protection Agency come inquinanti da controllare con assoluta priorità.
Per valutare la potenziale tossicità di un metallo pesante è necessario studiare i fattori che possono influenzarne la mobilità e la biodisponibilità per piante e microrganismi. La presenza di un elemento tossico nel suolo può non arrecare alcun effetto negativo su organismi viventi se esso non si trova in forme chimicamente, fisicamente e biologicamente disponibili. La determinazione della concentrazione totale di un elemento potenzialmente tossico è solo un aspetto del problema poiché la speciazione, cioè la forma in cui il metallo è presente nell'ambiente ne influenza la mobilità e quindi la tossicità.
I minerali argillosi, i microrganismi, i composti organici, gli ossidi di Fe e Al, gli enzimi extracellulari sono i componenti del suolo con cui le sostanze tossiche interagiscono. Tuttavia, nel suolo componenti abiotici e biotici non sono entità separate ma sono intimamente associate le une alle altre a costituire complessi con caratteristiche peculiari e ben diverse da quelle dei singoli componenti che li compongono. Le interazioni tra diversi componenti del suolo hanno un grandissimo impatto sulla mobilità degli inquinanti e sulla qualit >>>

Risultati parziali attesi
- Speciazione di forme diverse di Cu e As e messa a punto di metodiche analitiche efficaci e riproducibili per la loro determinazione
- Correlare la quantità di un elemento tossico (Cu) assimilato da piante nelle radici e nelle foglie con le diver

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Tra gli elementi tossici per animali e piante l'arsenico, il rame ed il cromo meritano particolare attenzione per gli enormi problemi derivanti dalla loro presenza nell'ambiente suolo (Adriano, 1992). Questi elementi sono presenti in diversi stati di ossidazione ed in forme sia anioniche che cationiche con diversa mobilità e tossicità (Sparks, 1995; Jackson, 1998; Kabata-Pendias, 2002). Intossicazione da Cu, As o Cr attraverso la catena alimentare o da acque inquinate porta a gravissime malattie quali tumori, anemie, malattie cardiovascolari etc (Huang et al., 1998; 2002; Frankerberg, 2002; Violante et al. 2002). Questi elementi sono inclusi nella lista della U.S. Environmental Protection Agency come inquinanti da controllare con assoluta priorità.
L'inquinamento da As in suoli ed acque di falda in molti paesi del mondo per cause naturali e per uso indiscriminato di pesticidi è un problema ambientale di enorme gravità (Smith et al., 1998; Frankerberg, 2002). L'As(III) è più mobile e circa 100-200 volte più tossico dell'As(V) e pertanto la lisciviazione dell'As nel suolo, particolarmente in condizioni riducenti, pone un elevato rischio di inquinamento delle falde acquifere. Disastrose calamità di popolazioni che soffrono per intossicazioni da As è ben conosciuto nel sud-est asiatico (Smith et al., 1998; Frankerberg, 2002). La trasformazione microbica delle specie di As è associata alla diminuzione della tossicità e, pertanto, l'ossidazione di As(III) ad As(V) pu >>>