Bio- and phyto-remediation of an historically PCB-contaminated soil
Author(s)
Passatore, Laura
Date Issued
July 13, 2015
Type
Doctoral Thesis
Abstract
Field and greenhouse investigations on rhizoremediation of a soil historically contaminated by polychlorinated biphenyls (PCB), have been performed for one year, evaluating the role of Populus species (clone Monviso) and of the autochthonous microbial community.
The greenhouse experimental set-up consisted of pots filled with the contaminated soil and poplar cuttings planted in it, under the following conditions: microbiologically active soil (TMA), previously sterilized soil (TS), microbiologically active soil in hypoxia (TMAA).
PCB concentrations in soil samples and plant roots were analysed 6 months and 12 months after the start of the experiments. At the same time plant growth, biomass production and plant stress indicators (i.e. chlorophyll content, leaf fluorescence, antioxidant in plant tissues) were investigated together with cell abundance and viability of soil microorganisms under the different growing conditions.
The overall results show the influence of hypoxic/aerobic conditions and soil sterilization on PCB degradation and poplar physiology. At month 6 and month 12 different effects were observable.
The field investigation is still in progress, however, preliminary results suggest the capability of the poplar clone Monviso to thrive in PCB-contaminated soil and in hypoxic soil, essential condition for the bio-degradation of most-chlorinated congeners.
Sono stati condotti studi su campo e in serra sul rizorimedio di un suolo cronicamente contaminato da poli-clorobifenili (PCB); tali ricerche hanno permesso di valutare il ruolo del pioppo (clone Monviso) e della comunità microbica autoctona nella degradazione del contaminante.
La sperimentazione in serra, della durata un anno, ha previsto l’impianto di talee di pioppo all’interno di 12 vasi riempiti con terreno proveniente da un sito contaminato da PCB; i microcosmi così ottenuti sono stati sottoposti alle seguenti condizioni: suolo microbiologicamente attivo (TMA), suolo sterilizzato (TS), suolo microbiologicamente attivo in ipossia (TMAA).
La concentrazione di PCB nei campioni di suolo e di radice è stata analizzata 6 e 12 mesi dopo l’inizio dell’esperimento. Durante il corso della sperimentazione abbiamo monitorato la crescita delle piante, la produzione di biomassa, e alcuni indicatori di stress vegetale (contenuto di clorofilla, fluorescenza delle foglie e presenza di antiossidanti nei tessuti); sono state misurate inoltre l’abbondanza cellulare e la vitalità dei microrganismi del suolo sottoposti alle diverse condizioni di crescita.
L’insieme dei risultati mostra l’influenza delle condizioni di ipossia, aerobiosi e sterilizzazione sulla degradazione dei PCB e sulla fisiologia delle piante. Dopo 6 e 12 mesi sono stati osservati effetti differenti.
La sperimentazione su campo è ancora in corso; tuttavia i risultati preliminari dimostrano la capacità del clone di pioppo Monviso, di produrre una discreta biomassa in presenza di PCB e in condizioni di ipossia, condizione indispensabile alla bio-degradazione dei congeneri più alto-clorurati.
Additional information
Dottorato di ricerca in Ecologia forestale
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