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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

UNITA' DI RICERCA

italiano - english
Bibliografia
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Programma di ricerca

PROCESSI BIOTICI E ABIOTICI CHE INFLUENZANO LA MOBILITA' E LA BIODISPONIBILITA' DI ELEMENTI TOSSICI NEL SISTEMA SUOLO-PIANTA
Università di riferimento
Università degli Studi di TORINO - VALORIZZAZIONE E PROTEZIONE DELLE RISORSE AGROFORESTALI - TORINO(TO)
Responsabile dell'Unità di ricerca
Elisabetta BARBERIS
Descrizione
Obiettivo dell'unità di ricerca: è studiare l'interazione tra elementi tossici (As e Cu) e colloidi del suolo allo scopo di valutare l'effetto delle proprietà superficiali della fase solida sulla biodisponibilità e tossicità di tali contaminanti. A tal fine l'UR di Torino utilizzerà due approcci sperimentali: 1)Studio della speciazione di Cu ed As in suoli contaminati e delle modificazioni indotte da tali contaminanti sulla flora microbica: Saranno campionati suoli a diverso grado di contaminazione in Cu ed As, verrà determinata la speciazione dei contaminanti e verrà quantificata la quantità, qualità ed attività della biomassa microbica. [In collaborazione con l'UR di Mi]. La disponibilità chimica dell'arsenico verrà inoltre valutata attraverso la determinazione delle curve di adsorbimento dell'arsenito, e per confronto dell'arseniato, sui suoli oggetto di studio. [In collaborazione con l'UR di Na] 2) Valutazione della biodisponibilità di Cu ed As usando modelli di sintesi. Su ossidi di ferro e di alluminio, a diverso grado di cristallinità ed in presenza o meno di frazioni organiche a diversa complessità, verranno determinate le isoterme di adsorbimento dello ione rameico e dell'arsenito in diverse condizioni di pH, forza ionica ed Eh e saranno studiate le modificazioni delle proprietà di superficie indotte dalla presenza delle specie adsorbite. I risultati ottenuti saranno messi a confronto e discussi anche alla luce di analoghi studi condotti sullo ione arseniato dall'UR di Napoli. [In collaborazione con le UR di Mi, Na e Ss] A tal fine vengono proposti i seguenti stadi: 1. Prelevamento di campioni da suoli destinati alla coltivazione del riso in Bangladesh. I campioni verranno caratterizzati per le principali proprietà chimico-fisiche (pH, calcare, tessitura, Corg, N, CSC, Fe and Al estraibili in ossalato ed in ditionito). La mineralogia della frazione argillosa verrà detrminata per diffrattometria a raggi X (in collaborazione con l'UR di Napoli)Verrà determinato il contenuto totale di As e verranno identificate le diverse forme presenti tramite estrazioni chimiche selettive. 2. Valutazione delle dinamiche relative allo status evolutivo o involutivo della biomassa microbica nei suoli contaminati, studio dei processi di immobilizzazione e rilascio dei contaminanti in funzione delle dinamiche della componente microbica, del carbonio organico nelle sue specifiche forme (in collaborazione con l' U.R. di Milano) 3. Per i campioni di suolo contenenti Cu, già studiati nel precedente progetto, verranno determinate: i) la biomassa microbica, ii) le attività enzimatiche (arilsulfatasica, beta-glucosidasica, ureasica, fosfatasica, proteasica, idrolisi del diacetato di fluorescina) su terreno prima e dopo la lisi cellulare; iii) la respirazione basale; iv) la risposta respiratoria in seguito all'addizione di substrati facilmente degradabili (glucosio, acido glutammico) (in collaborazione con l' U.R. di Milano) 4. Determinazione delle isoterme di adsorbimento di arsenito (ed arseniato in collaborazione con l'UR di Napoli) sui suoli oggetto di studio. Verranno considerati diversi valori di pH, Eh e forza ionica. Dopo adsorbimento verranno valutate sia la frazione solubile sia quella facilmente disperdibile del contaminante. Sulla fase solida verranno valutate le modificazioni delle proprietà di superficie indotte dall'adsorbimento di questi ioni e la loro influenza sui processi di dispersione/flocculazione delle particelle. 5. Estrazione, purificazione a caratterizzazione (in collaborazione con l'UR di Bari) della sostanza organica solubile in acqua (WSSOM) e di acidi fulvici ed umici. La caratterizzazione prevede: analisi chimica (composizione elementare e dei rapporti atomici, determinazione dei gruppi funzionali), spettroscopica (FT-IR, 13C NMR, UV-vis) emorfologica (TEM, SEM, AFM). Preparazione e caratterizzazione delle fasi minerali (ossidi di ferro e di alluminio) e dei sistemi misti minerale-organici. La carica superficiale verrà misurata mediante Doppler Laser Velocimetry accoppiata a Spettroscopia a Correlazione di Fotoni (DELSA), le dimensioni delle particelle e lo stato di aggregazione/dispersione mediante PCS (N4), l'area superficiale mediante adsorbimento di N2. 6. Determinazione delle isoterme di adsorbimento di arsenito su ossidi di ferro e di alluminio puri ed in presenza di WSSOM a diversi valori di pH, Eh e forza ionica. Sulla fase solida verranno valutate le modificazioni delle proprietà di superficie indotte dall'adsorbimento di questi ioni e la loro influenza sui processi di dispersione/flocculazione delle particelle (l'UR di Na curerà gli studi relativi allo ione arseniato) Risultati attesi: I risultati ci permetteranno di: i) valutare l'effetto delle diverse forme di Cu ed As sulla biomassa del suolo ii) approfondire le conoscenze sui processi di adsorbimento/desorbimento della specie più tossica dell'arsenico (lo ione arsenito) iii) valutare le conseguenze dell'adsorbimento di rame ed arsenico sulla disperdibilità della frazione colloidale del suolo.