Approcci idrogeologico-metagenomici per l'ottimizzazione dei modelli di flusso e delle soluzioni di bonifica ambientale

Abstract

L’attività di ricerca ha riguardato l’approfondimento delle conoscenze relative alla propagazione di contaminanti idroveicolati in mezzi a bassa permeabilità, mediante l’utilizzo delle cellule batteriche o degli isotopi di ossigeno e idrogeno, l’approfondimento delle conoscenze relative agli approcci di biorisanamento mediante la disamina dei processi di attenuazione naturale o la selezione di nuovi ceppi microbici degradatori e l’approfondimento dell’influenza delle comunità microbiche sulla progressiva perdita di efficienza idraulica dei pozzi-barriera. La ricerca ha consentito di dimostrare che gli approcci interdisciplinari (ed, in particolare, quello idrogeologico-metagenomico) sono estremamente utili ed efficaci per la corretta comprensione del ruolo idrogeologico svolto da mezzi a bassa permeabilità, anche in aree antropizzate e/o in siti contaminati. Inoltre, il medesimo approccio si è rivelato estremamente efficace nell’ottica di massimizzare ed ottimizzare interventi di biorisanamento accoppiati a sistemi di barrieramento idraulico, attraverso (i) la corretta comprensione di processi di attenuazione naturale legati all’attività di comunità microbiche autoctone, (ii) la mirata selezione e caratterizzazione di nuovi ceppi microbici degradatori e (iii) la più approfondita comprensione dei fattori che favoriscono lo sviluppo del well clogging in pozzi-barriera, causando una progressiva perdita di efficienza idraulica dei sistemi di barrieramento.

The research activity concerned the deepening of knowledge relating to the propagation of waterborne contaminants in low permeability media, through the use of bacterial cells or oxygen and hydrogen isotopes, the deepening of knowledge relating to bioremediation approaches through the examination of natural attenuation processes or the selection of new degrading microbial strains and the deepening of the influence of microbial communities on the progressive loss of hydraulic efficiency of barrier wells. The research has made it possible to demonstrate that interdisciplinary approaches (and, in particular, the hydrogeological-metagenomic one) are handy and effective for the correct understanding of the hydrogeological role played by low permeability media, even in anthropised areas and/or in contaminated sites. Furthermore, the same approach has proved extremely effective in terms of maximising and optimising bioremediation interventions coupled with hydraulic barrier systems, through (i) the correct understanding of natural mitigation processes linked to the activity of indigenous microbial communities, (ii) ) the targeted selection and characterisation of new degrading microbial strains and (iii) the more profound understanding of the factors that favour the development of well clogging in barrier wells, causing a progressive loss of hydraulic efficiency of the barrier systems.