di Smart&Safe&Green Research Team
Negli ultimi anni sono stati condotti molti studi per verificare l’effettiva capacità depurativa della Tillandsia Usneoides e le potenzialità di un suo utilizzo come indicatore dei livelli di inquinamento atmosferico.
Si riporta di seguito una breve panoramica di alcuni importanti studi condotti in Brasile, dei quali verrà presentato solo un breve abstract , rimandando ai documenti integrali ( facilmente reperibili in rete tramite titolo dell’articolo) per un approfondimento delle procedure di testing e del contesto ambientale. Le scelte operate dai ricercatori risultano di estrema importanza per la corretta valutazione dei risultati e la ripetibilità della sperimentazione, ma sono aspetti difficilmente riassumibili all’interno di un breve articolo.
Ricerca sulla possibilità di utilizzare la Tillandsia Usneoides come elemento di monitoraggio dell’inquinamento ambientale da mercurio nell’aria.
Titolo originale: Can the Biomonitor Tillandsia usneoides Be Used to Estimate Occupational and Environmental Mercury Levels in the Air
Il muschio spagnolo (la bromeliacea Tillandsia usneoides, (in Brasile, “barba-de-Velho”), è stato usato come biomonitor per valutare gli inquinanti atmosferici. In questo articolo, legato a sperimentazioni condotte in Brasile, le concentrazioni totali di Hg sono state determinate in bromeliacee esposte per 15 giorni in zone differenti di un impianto di cloro-alcali brasiliano, mentre una curva di calibrazione è stata costruita in condizioni controllate, al fine di stimare le concentrazioni atmosferiche di mercurio Hg. Lo studio ha dimostrato che, mentre Tillandsia usneoides permette il monitoraggio simultaneo e continuo di diversi luoghi di lavoro all’Interno di una fabbrica, consentendo di individuare le aree critiche in cui i lavoratori possono essere sovraesposti ai limiti di inquinamento consentiti, tuttavia essa non può essere utilizzata come biomonitor di una procedura affidabile per stimare con esattezza numerica la concentrazione di Hg nell’Aria. Tuttavia, essa può essere un metodo utile per identificare e monitorare con continuità i siti critici in programmi continui di controllo di rischio occupazionale e ambientale. L’immagine che segue mostra come la concentrazione di HG nelle piante segua i valori di Hg nell’aria, ma non con precisioine tale da poterne consentire la valutazione analitica.
Studio sulla Valutazione dell’inquinamento metallico atmosferico nella regione metropolitana di São Paulo, Brasile, impiegando la Tillandsia usneoides L. come biomonitor
Titolo originale: Assessment of atmospheric metallic pollution in the metropolitan region of São Paulo, Brazil, employing Tillandsia usneoides L. as biomonitor
Lo studio effettuato nella regione metropolitana di São Paulo, Brasile ha utilizzato la tillandsia è stata ampiamente utilizzata per valutare le concentrazioni atmosferiche di metalli pesanti in 10 luoghi della città, caratterizzati da fonti differenti di inquinamento atmosferico (industriale, veicolare), usando le piante raccolte da una zona non inquinata. I campioni sono rimasti nelle zone di controllo per 30-45 giorni (ogni estate, inverno e stagioni piovose). I metalli pesanti sono stati quantificati tramite spettrofotometria di assorbimento atomico della fiamma (AAS) ed il particolato analizzato tramite il microscopio elettronico convenzionale ed analitico di esame (SEM). Gli elementi legati al traffico come Zn e BA hanno presentato concentrazioni elevate nei siti di esposizione vicino ai viali di traffico pesante (automobili, autobus e camion) e possono essere associati a sorgenti veicolari. Per Zn e co i più alti contenuti sono legati a zone industriali e possono essere associati alla presenza di fonti di emissione antropiche. Gli elementi della terra rara, Fe e RB, probabilmente hanno particelle del terreno come fonte principale.
Studio sull’Utilizzo dell’epifita atmosferico Tillandsia usneoides (Bromeliaceae) come biomonitor
Titolo originale: Use of Atmospheric Epiphyte Tillandsia usneoides (Bromeliaceae) as Biomonitor
Lo studio riprende precedenti studi di biomonitoraggio di inquinamento atmosferico svolti nei paesi del Sudamerica su alcune piante epiphyte (spec. Tillandsia useneoides- Bromeliaceae), con l’obiettivo di individuare soluzioni operative per il monitoraggio e il disinquinamento. A tal fine viene esaminata la vita biologica di T. useneoides e le possibilità di applicazioni al suo studio di monitoraggio nella stagione estiva di piogge monsoniche e piogge tipiche della Tailandia del sud. Passando da una base agricola all’industrializzazione, la Tailandia affronta infatti molti problemi ambientali, specialmente, di inquinamento atmosferico. Le principali fonti di inquinamento atmosferico in Thailandia sono divise in 3 gruppi: veicoli nelle città, fumo da incendi boschivi di diradamento e falò agricoli nelle zone rurali e smog nelle zone industriali. Il particolato < 10 μm di diametro (PM10) è un preponderante inquinante atmosferico nelle aree urbane e rurali.
Lo studio registra come l’accumulo di quantità di metallo nelle piante comporti notevoli cambiamenti metabolici e pertanto la pianta sia effettivamente utilizzabile.
Gli ioni metallici possono interferire direttamente con le attività metaboliche alterando la conformazione delle proteine. Inoltre, alte concentrazioni di metallo possono essere molto tossiche per le piante con conseguenti vari effetti sulla fisiologia. T. usneoides ha dimostrato di essere un efficiente accumulatore atmosferico di Hg, CD, CN, PB, NI, cu, CR, C e Zn con il meccanismo di Fitodecontaminazione .
A seconda della parte della pianta coinvolta possiamo parlare di phytostabilizazione, rhyzodegradazione, fitoestrazione, phytodegradazione, phytovolatilizazione e phytofiltrazione.
Utilizzando la microscopia elettronica, come l’analisi a raggi X a dispersione energetica (EDXA), si è andato a verificare come gli elementi contaminanti, i metalli pesanti, vengano assorbiti ed intrappolati soltanto dalle strutture di superficie esterne della pianta o se fossero assorbiti e conservati dall’intera pianta.
Lo studio è particolarmente interessante perché effettua una review degli studi precedenti sul monitoraggio dell’inquinamento tramite biomonitor vegetali.
Ad esempio riferisce che in Brasile, questo genere vegetale è stato ampiamente utilizzato per valutare le concentrazioni atmosferiche di metalli pesanti da aree industriali e residenziali utilizzando zone di controllo per 30-45 giorni (ogni estate, inverno e stagioni piovose). I metalli pesanti sono stati quantificati dalla spettrofotometria di assorbimento atomico della fiamma (AAS) ed il particolato analizzato tramite il microscopio elettronico convenzionale ed analitico di esame (SEM).
Il Moss spagnolo è stato applicato con successo come biomotor nella Regione Metropolitana di Alta Floresta City-MT nel sud dell’Amazzonia per la valutazione di Hg in aria urbana; le piante venivano recuperate dopo un’esposizione di 15 e 45 giorni durante la stagione secca (agosto-settembre, 1995) e ripetuto durante la stagione delle piogge (febbraio-marzo, 1996). La concentrazione di Hg in piante esposte era fino a 26 ppm o 300 volte superiore al controllo
A Rio de Janeiro e Salvador, questa pianta è stata esposta all’Aria di 12 siti per 45 giorni in due stagioni, e le successive analisi hanno mostrato concentrazioni di metalli pesanti del tipo Cd < Cr < Pb < Cu < Zn con una dimensione della materia particellare in cui più dell’80% aveva un diametro inferiore a 10 μm.