La fitodepurazione con il sistema GBH (Gravel Bed Hydroponics) per il trattamento delle acque reflue finalizzato al riutilizzo irriguo

L’acqua per l’agricoltura meridionale è condizione vitale di sopravvivenza, fattore essenziale di sviluppo economico e diversificazione delle produzioni di qualità. Attualmente la situazione di carenza delle risorse idriche ha assunto dimensioni drammatiche, traendo origine dalle variazioni climatiche che hanno interessato e, presumibilmente continueranno ad interessare, l’Italia ed altri Paesi. Negli ultimi anni, infatti, l’andamento climatico che si è venuto a delineare, caratterizzato da gravi fenomeni di siccità, ha inciso fortemente sul patrimonio idrico, soprattutto delle regioni meridionali, mettendo in evidenza l’insufficienza e la precarietà del sistema di approvvigionamento, non solo di quello irriguo, ma anche di quello relativo alle altre tipologie d’utenza. Perdurando l’attuale stato di emergenza idrica unitamente all’aumento demografico previsto, la disponibilità di acqua costituisce e costituirà sempre più in futuro un imperativo dominante. Occorrono, quindi, riserve idriche strategiche per sopperire all’aleatorietà delle piogge. A tal proposito è importante considerare le fonti di approvvigionamento non convenzionali. Una consistente quantità di risorsa idrica potrebbe essere da reperita mediante il riuso delle acque reflue da sistemi urbani, industriali ed agricoli attraverso sistemi a basso impatto ambientale e a costi sostenibili che siano in grado di depurare le acque inquinate riportandole ai limiti di accettabilità previsti dalle vigenti leggi. In questo contesto si inserisce la possibilità di ricorrere alla fitodepurazione per contribuire concretamente al raggiungimento dello scopo, sfruttando la capacità di alcune specie vegetali di assorbire selettivamente, oltre che i macronutrienti, anche i metalli pesanti con successiva reimmissione nell'ambiente di acque depurate e disinquinate. Sulla base di queste considerazioni, l’obiettivo del presente progetto è quello di verificare l’efficienza di un impianto di fitodepurazione con il sistema GBH (Gravel Bed Hydroponics) per la depurazione di acque reflue urbane provenienti da depuratore. In tal modo, le acque opportunamente depurate possono essere recuperate e reimpiegate per fini irrigui in agricoltura, consentendo un significativo risparmio idrico. Nel corso della ricerca, si procederà alla individuazione delle specie vegetali in grado di assicurare l’efficienza del sistema GBH durante tutti i periodi dell’anno, alla valutazione dei ritmi e capacità di accrescimento, della fenologia e del contenuto di contaminanti specifici metabolizzati mediante l’analisi della biomassa vegetale a fine ciclo ed allo studio delle possibili utilizzazioni della stessa. La determinazione della qualità dell’acqua sarà effettuata prelevando campioni di refluo in tre punti diversi dell’impianto che verranno successivamente sottoposti alle analisi dei principali parametri chimici, fisici e microbiologici utilizzando i metodi standard per l’esame delle acque.

L’obiettivo del presente progetto è quello di verificare l’efficienza di un impianto di fitodepurazione con il sistema GBH per la depurazione di acque reflue urbane provenienti da depuratore. Queste acque si caratterizzano, sovente, per un elevato contenuto in fosforo e azoto, elementi eutrofizzanti che ne limitano la possibilità di invaso e quindi di riutilizzo nel settore agricolo. L’inutilizzabilità viene inoltre amplificata dalla presenza di microfauna non rientrante nei limiti imposti dalla legge vigente. Le acque opportunamente depurate con il sistema GBH, possono essere raccolte all’interno di invasi e reimpiegate per fini irrigui in agricoltura, consentendo un significativo risparmio idrico. In un momento di profonda crisi di risorse idriche per il settore si comprende l’importanza che la fitodepurazione può avere per rivitalizzare il comparto agricolo locale e più in generale per vivacizzare l’economia di un territorio. La ricerca sarà svolta presso l’impianto pilota di fitodepurazione con il sistema GBH (Gravel Bed Hydroponics) del Comune di Raffadali (AG) ed avrà una durata di almeno tre anni con la possibilità di estenderla ad altri due in funzione delle finalità di utilizzo dell’acqua reflua recuperata. Inizialmente, dopo aver caratterizzato il sito sperimentale dal punto di vista climatico, si effettuerà la scelta delle specie vegetali più opportune al fine di assicurare un costante funzionamento dell’impianto. Il materiale vegetale da utilizzare sarà reperito presso aree umide limitrofe all’impianto e/o presso un vivaio specializzato. Per il materiale vegetale raccolto in situ, si procederà alla moltiplicazione gamica o agamica a seconda della specie. Nel corso della ricerca verranno considerati diversi aspetti riguardanti la tipologia di specie vegetali da utilizzare, la capacità depurativa delle stesse e del medium nonchè la qualità dell’acqua depurata. Relativamente alle specie vegetali, si procederà alla valutazione dei ritmi e capacità di accrescimento, della fenologia e del contenuto di contaminanti specifici metabolizzati mediante l’analisi della biomassa vegetale a fine ciclo ed allo studio delle possibili utilizzazioni della stessa. Parallelamente alle valutazioni agronomiche sulle diverse specie vegetali, sarà effettuata la determinazione del contenuto in azoto e fosforo nei componenti della pianta e della quantità di carbonio organico intrappolato tra le particelle del medium di riempimento. La determinazione della qualità dell’acqua sarà effettuata procedendo al prelievo di campioni di refluo in vari punti della vasca di depurazione. Sui campioni prelevati si procederà all’analisi dei principali parametri chimici, fisici e microbiologici.