Evaluation of Different Treatment Options in Bio-Augmentation of Crude Oil Polluted Soil

Quando il terreno si imbeve di petrolio greggio, il suolo stesso spesso perde la sua capacità di sostenere la vita. Lo sversamento tossico non si limita a rivestire il terreno; esso priva il suolo dei nutrienti essenziali e dei microbi viventi necessari per decomporre l'inquinamento. In molti luoghi, ciò lascia una chiazza di terra sterile che non può essere utilizzata per l'agricoltura o l'edilizia. Gli scienziati cercano da tempo un modo per riparare questo danno senza scavare il terreno o utilizzare sostanze chimiche aggressive. Un approccio promettente è chiamato bio-augmentation (bio-aumento), un metodo che consiste essenzialmente nel dare una mano al terreno fornendogli gli ingredienti specifici di cui manca: nutrienti e le giuste tipologie di vita microscopica. L'obiettivo è risvegliare la squadra di pulizia dormiente che vive già nel fango e nutrirla affinché possa mangiare il petrolio, trasformando un disastro tossico in un terreno sano.

Un team di ricercatori in Nigeria si è posto l'obiettivo di trovare il modo più efficace per applicare questa tecnica al suolo contaminato dal petrolio greggio. Hanno lavorato su un appezzamento di terreno che era stato pesantemente inquinato, dove l'equilibrio naturale del suolo era stato gravemente interrotto. Prima di iniziare il loro lavoro, hanno misurato le condizioni del terreno e lo hanno trovato in pessime condizioni. Il suolo era acido, secco e criticamente povero di azoto e fosforo, due nutrienti vitali per la vita vegetale e microbica. Soprattutto, la popolazione di batteri capaci di mangiare il petrolio era stata decimata, lasciando il suolo incapace di guarire da solo. Per risolvere il problema, i ricercatori hanno progettato un semplice esperimento utilizzando quattro diversi appezzamenti di trattamento nell'arco di ottantaquattro giorni. Volevano vedere quale combinazione di strumenti avrebbe ripristinato il suolo più velocemente.

Il primo appezzamento ha ricevuto solo una spinta di microrganismi autoctoni, specificamente un tipo di batterio noto come Pseudomonas, famoso per la sua capacità di digerire gli idrocarburi. Il secondo appezzamento ha ricevuto solo una dose di fertilizzante di origine locale contenente azoto, fosforo e potassio, insieme alla regolare rivoltatura del terreno per far circolare l'aria. Il terzo appezzamento ha ricevuto sia i batteri che il fertilizzante, mescolati insieme e incorporati nel terreno. Il quarto appezzamento è stato lasciato completamente solo come controllo, senza ricevere alcun trattamento. I ricercatori hanno monitorato il suolo settimanalmente, controllando come cambiavano nel tempo i livelli di petrolio, nutrienti, umidità e vita batterica. Cercavano un vincitore chiaro: un metodo che potesse ridurre maggiormente il contenuto di petrolio pur ripristinando la salute del suolo.

I risultati hanno mostrato che non fare nulla non era un'opzione. L'appezzamento di controllo non trattato non ha mostrato quasi alcun miglioramento, con il contenuto di petrolio che variava appena e il suolo che rimaneva privo di vita. L'appezzamento trattato solo con fertilizzante ha ottenuto prestazioni migliori, riducendo il petrolio del 65 percento. L'appezzamento trattato solo con batteri è andato ancora meglio, tagliando il petrolio del 75 percento. Tuttavia, l'approccio più efficace è stato la combinazione di entrambi, batteri e fertilizzante. Questa terza opzione, che includeva anche la regolare rivoltatura per aerare il suolo, ha ottenuto una riduzione del 90 percento della contaminazione da petrolio. I dati hanno rivelato che quando i batteri ricevevano sia il carburante per crescere (il petrolio) sia il cibo di cui avevano bisogno (i nutrienti), si moltiplicavano rapidamente e lavoravano molto più duramente per decomporre l'inquinamento.

Durante l'esperimento, i ricercatori hanno osservato come il suolo cambiasse fisicamente e chimicamente. Nell'appezzamento di maggior successo, la popolazione di batteri mangia-petrolio è cresciuta da poche centinaia di migliaia a oltre un milione per grammo di suolo entro la fine dello studio. Mentre questi microbi si nutrivano del petrolio, lo convertivano in anidride carbonica e acqua, riducendo naturalmente la quantità di petrolio e di carbonio organico nel terreno. Il suolo è diventato anche meno acido e ha trattenuto più umidità, creando un ambiente più sano per il ritorno della vita. I livelli di azoto nel suolo sono inizialmente scesi perché i batteri li hanno utilizzati per costruire i propri corpi e decomporre le tossine, ma una volta che l'inquinamento è stato sotto controllo, i livelli di azoto hanno iniziato a salire nuovamente man mano che il fertilizzante continuava a nutrire il sistema.

Lo studio conclude che il modo più efficiente per pulire il petrolio greggio dal suolo non è affidarsi a una singola soluzione, ma combinarle. Aggiungendo i microbi giusti e nutrendoli con il fertilizzante, mantenendo il suolo sciolto e arioso, il processo naturale di pulizia può essere accelerato drasticamente. Questo approccio non richiede macchinari complessi o sostanze chimiche costose; lavora semplicemente con la biologia che esiste già nel suolo, fornendole le risorse necessarie per riprendersi. Per le comunità che affrontano le conseguenze degli sversamenti di petrolio, questo risultato offre una via pratica ed efficace verso il ripristino del territorio affinché possa tornare a sostenere la vita.