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Microorganism and enzyme Immobilization: NOvel Techniques and Approaches for Upgraded Remediation of Underground-, wastewater and Soil

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Nuovi modi per combattere l’inquinamento delle acque

Gli scienziati hanno testato numerosi biocatalizzatori (cellule intere ed enzimi) per la biobonifica delle falde acquifere e degli effluenti inquinanti.

Cambiamento climatico e Ambiente

La vita moderna dei paesi sviluppati ha lasciato tracce nell’ambiente acquatico. Le sostanze chimiche industriali, i residui di medicinali e i prodotti per la cura personale possono essere trovati in quasi tutti i settori del ciclo dell’acqua, sia che si tratti di acqua di superficie che di falde acquifere. Gli effluenti delle città e industriali contengono residui farmaceutici (ad es. sulfametossazolo) e sostanze chimiche di distruzione endocrina (EDC). Le falde acquifere possono essere inquinate da composti organici prodotti da attività industriale. La biobonifica fa riferimento ai processi che sfruttano i microorganismi e i loro enzimi o qualsiasi altro organismo vivente (ad es. piante, alghe) per riportare l’acqua contaminata, il terreno e l’aria in uno stato di salute. Con il finanziamento UE, il progetto MINOTAURUS ha esplorato l’immobilizzazione dei biocatalizzatori come metodo per intensificare la degradazione degli inquinanti organici. Per vari composti target, i ricercatori hanno individuato o isolato biocatalizzatori idonei (enzimi, batteri o una serie di microorganismi) e li hanno testati su scala di laboratorio. Ciò ha incluso anche lo sviluppo di procedure di trattamento appropriate. Le tecnologie su cui ci si è concentrati sono stati i bioreattori bioaumentati e a membrane di enzimi, i reattori a letto fisso, i sistemi bioelettrochimici e i reattori di ritenzione magnetica, di cui alcuni sono stati testati presso i siti contaminati o le strutture di trattamento delle acque di scarico. Le falde acquifere inquinate da idrocarburi alifatici clorinati, originati da solventi, e i componenti utilizzati nei combustibili, sono stati trattati con successo in reattori a letto impaccato. Le serie di microbi specializzati sono cresciuti su materiale di trasporto attraverso il quale è stata fatta passare l’acqua. Gli enzimi efficienti per la degradazione dei contaminanti in falde acquifere trattate biologicamente sono stati immobilizzati su nanoparticelle mantenendo la loro attività biologica. La rizodegradazione è un processo di decontaminazione del suolo che sfrutta la relazione simbiotica delle piante con i microbi nel suolo attorno alle radici. MINOTAURUS ha esplorato vari sistemi di sperimentazione in laboratorio della rizodegradazione per la degradazione degli EDC come il bisfenolo A e i policlorobifenili. Il progetto è stato completato da una valutazione finale dell’utilità di ciascun tipo di sistema di reattori. Ciò si è basato sull’efficacia del trattamento, e sui rischi potenziali e dell’attuale politica dell’UE nel settore dell’acqua. Il consorzio ha prodotto un soddisfacente risultato scientifico rappresentato da 30 documenti specializzati, 56 contributi per conferenze (discussioni e poster) e un libro. L’utilizzo di enzimi naturali e di microbi per la bonifica ridurrà l’energia complessiva e l’uso di sostanze chimiche, i costi e l’impronta di carbonio. MINOTAURUS spera di offrire a coloro che hanno potere decisionale opzioni attuabili per trattare i contaminanti nel suolo e nell’acqua attraverso la sua nuova tecnologia di biobonifica.

Parole chiave

Biobonifica, falda acquifera inquinata, rifiuti industriali, effluente, rizodegradazione

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