Ricerca | Analisi e Risanamento dell'Ambiente

Un significativo numero di ricercatori è impegnato su diverse tematiche di interesse ecologico e ambientale.

Chimica Analitica

dott.ri Ermanno Vasca, Maurizio Carotenuto, Tonino Caruso

L’attività del gruppo si sviluppa secondo le seguenti linee di ricerca:

• speciazione di ioni inorganici in sistemi naturali e biologici con i metodi dell’analisi di equilibrio;
• sviluppo di metodologie elettrochimiche per la determinazione quali-quantitativa di analiti in tracce;
• applicazione di tecniche elettroanalitiche nello studio di cinetiche di trasferimento di carica;
• monitoraggio di contaminanti organici e inorganici in comparti ambientali.

Chimica dell'ambiente

prof. Antonio Proto; Dr. Federico Rossi

Il gruppo di ricerca si occupa di problematiche legate al monitoraggio e allo studio del destino d'inquinanti in matrici acquose e atmosferiche. Lo studio dell'evoluzione spaziale e temporale di un contaminante in un sistema ambientale, riveste oggi un ruolo molto importante nell'ottica della preservazione e/o del risanamento degli ecosistemi naturali. Per comprendere il comportamento e prevedere il destino di una particolare specie chimica in una matrice ambientale, è importante conoscerne alcune caratteristiche fondamentali. In particolare, la reattività chimica e i parametri di trasporto (diffusività, dispersività, etc.) consentono la costruzione di modelli dinamici di evoluzione, che descrivono il comportamento della specie chimica in funzione del tempo e dello spazio.

I modelli di reazione-diffusione-convezione (RDC) sono attualmente i più usati a questo scopo, e per una loro precisa costruzione è necessario avere una stima quanto più accurata possibile dei coefficienti di diffusione delle specie chimiche coinvolte. In matrici ambientali complesse ci troviamo spesso a dover trovare e calcolare un elevato numero di coefficienti, operazione lunga e difficile se fatta con gli strumenti di indagine classici (DLS, diffusimetro, NMR, etc.). Il gruppo di ricerca ha adattato e sviluppato una tecnica basata sul metodo di dispersione di Taylor per ottenere risultati in maniera rapida e con un buon grado di approssimazione per una serie di contaminanti organici e inorganici in matrici acquose (specie ioniche e composti organoclorurati come tri- e tetra-cloroetilene). I coefficienti così trovati sono poi inseriti nei modelli RDC per valutare la dinamica di evoluzione delle concentrazioni di queste specie in sistemi di interesse ambientale.

Per quanto riguarda il comparto atmosferico, il gruppo di ricerca ha recentemente sviluppato dei dispositivi per il monitoraggio d'inquinanti in atmosfera, sia di tipo passivo che attivo, a partire dalla preparazione dei substrati adsorbenti per gli analiti di interesse fino all'applicazione in campo. In particolar modo, sono stati messi a punto mediante valutazioni in laboratorio ed in campo, diversi dispositivi per il monitoraggio della concentrazione in atmosfera di anidride carbonica, ossidi di azoto (NOx) ed acido solfidrico, utilizzando come materiale adsorbente un composto a base di ossidi di calcio e alluminio. Lo studio e l'implementazione delle proprietà chimico-fisiche degli adsorbenti utilizzati ha permesso di ottimizzare i processi di cattura degli analiti. Inoltre, sono state messe a punto diverse metodologie analitiche per la quantificazione delle specie monitorate.

Ecologia

prof.ssa Anna Alfani, dott.ssa Daniela Baldantoni

Il biomonitoraggio di inquinanti ambientali (metalli in traccia ed idrocarburi policiclici aromatici) mediante analisi di piante superiori ha consentito di definire gradienti spazio-temporali di contaminazione in aree urbane e naturali e in sistemi acquatici.La valutazione delle deposizioni atmosferiche mediante analisi di suoli forestali ed urbani ha evidenziato differenti impatti dell'inquinamento inorganico e organico sul biota del suolo; quest'ultimo è risultato maggiormente influenzato dal contenuto di sostanza organica del suolo.

La valutazione dello stato ecologico di sistemi acquatici, effettuata mediante bioindicazione (indice biotico esteso e concentrazione di pigmenti fotosintetici) ha evidenziato un significativo impatto antropico sui corpi idrici analizzati.

L'analisi comparativa di suoli agrari trattati con fertilizzanti minerali o con ammendante compostato ha evidenziato un ruolo importante dell'ammendante organico nel recupero della fertilità biologica di suoli sottoposti a colture intensive, senza incidere negativamente sulla produzione e sulla qualità delle colture. Studi condotti su suoli di sistemi forestali ed agrari hanno consentito di definire la significativa interazione tra la copertura vegetale e la comunità microbica, studiata attraverso indici di biodiversità e di attività biologica.

Biologia Vegetale e Molecolare

prof. Stefano Castiglione

Studio della biodiversità di specie vegetali e di microorganismi: sono state sviluppate metodologie genetiche in grado di tipizzare mediante marcatori molecolari varietà e ibridi vegetali nonché microorganismi del suolo e della rizosfera (batteri e funghi). I medesimi tool molecolari, oltre all'impiego di software bioinformatici dedicati, sono utili anche per analisi di genetica di popolazione finalizzate alla caratterizzazione e classificazione di specie vegetali, presenti in ambienti naturali o antropizzati, e di comunità di microorganismi.

Sviluppo di tecnologie per il fitorisanamento di matrici solide e liquide: sono state sviluppate metodologie di indagine chimico-analitica volte alla determinazione di contaminanti inorganici e organici in suoli e matrici vegetali. Tali indagini hanno premesso di valutare l'efficacia dell'uso di piante ad uso agrario (pioppo, mais , girasole) e di microorganismi rizosferici (Pseudomonadi, Stenotrofomonadi e Rizobi) e tra questi di selezionare i genotipi o i ceppi batterici più promettenti da utilizzare in processi di fitorisanamento.

Microbiologia ambientale

dott. Giovanni Vigliotta

Sviluppo di procedure biologiche ecocompatibili per il risanamento ambientale. Gli interessi sono focalizzati sia sull'inquinamento biologico, prodotto dalla presenza di microrganismi dannosi, che quello provocato da agenti chimici. I livelli di molti contaminanti organici e inorganici, compresi quelli emergenti, possono essere fortemente ridotti nelle acque e nel suolo sfruttando le attività metaboliche di specifici microrganismi. In alcuni casi questi hanno un ruolo diretto sulla decontaminazione della matrice inquinata, come nel trattamento delle acque reflue; in altre situazioni, agiscono attivando o amplificando l'azione risanante di altri organismi. È il caso della rhizoremediation, una tecnica che sfrutta le piante e i batteri della rizosfera per estrarre dal suolo le sostanze tossiche, accumulandole nelle parti aeree dei vegetali .

Allo stesso tempo i microrganismi possono procurare pesanti danni all'ambiente e alle attività dell'uomo. Le attività di ricerca in corso presso il laboratorio di microbiologia sono rivolte alla selezione e caratterizzazione di ceppi utili, allo sviluppo di procedure di risanamento basate sul loro utilizzo e alla sperimentazione di nuove matrici polimeriche antimicrobiche. Tali attività richiedono competenze di diverse aree scientifiche e sono, pertanto, svolte in collaborazione con più ricercatori dell'Ateneo salernitano.