FITOTOSSICITÀ E MUTAGENICITÀ DI ESTRATTI ACQUOSI DI FANGHI BIOLOGICI, COMPOST E LIQUAMI ZOOTECNICI PER UNA POSSIBILE VALORIZZAZIONE AGRONOMICA

Questo studio è dedicato alla caratterizzazione tossicologica di fanghi biologici, compost e liquami zootecnici ai fini della loro valorizzazione agronomica ed è parte del progetto “SLUdge (and other residues) Recovery in agriculture: environment and health Protection – SLURP” finanziato nell’ambito del Bando Fondazione Cariplo 2020 “Economia circolare: ricerca per un futuro sostenibile”. Tre fanghi di depurazione (A, B, C), un compost (D), un digestato da liquami zootecnici (E) e due liquami zootecnici di origine suina e bovina (F, G) sono stati analizzati. Aliquote dei campioni sono state sottoposte a estrazione acquosa mediante sonicazione a freddo (2 cicli, 30 min/ciclo) seguita da filtrazione su carta. Gli estratti sono stati analizzati mediante una batteria di test in vivo e in vitro in vegetali e batteri per valutare la tossicità e la mutagenicità. La tossicità è stata valutata mediante test di germinazione e allungamento radicale (metodo UNICHIM 1651:2003) su semi di Lepidium sativum, Cucumis sativus, Allium cepa esposti a diverse diluizioni (100%, 50%, 10%, 5%, 1%, 0,5%, 0,1%), calcolando l'indice di germinazione (IG) e, dove possibile, l'EC50. La tossicità è stata valutata anche mediante l'inibizione dell'allungamento radicale in bulbi di Allium cepa fatti germinare direttamente negli eluati, alle stesse diluizioni utilizzate per i semi. Per valutare la mutagenicità ciascun estratto (100%, 10%, 1%, 0,1%), preventivamente filtrato (0,45 µm), è stato saggiato mediante test di Ames in Salmonella typhimurium, con i ceppi TA98 e TA100. Il test di fitotossicità sui semi ha dimostrato in generale bassa tossicità dei campioni. I campioni A, B, C (fanghi di depurazione) e G (liquame bovino) non hanno evidenziato alcun effetto di inibizione della germinazione e dell'allungamento radicale nelle tre specie vegetali utilizzate, con IG superiori a 80%. Il campione F (liquame suino) non è risultato tossico in C. sativus e A. cepa, mentre in L. sativum ha indotto una moderata tossicità (EC50=100%). Al contrario, due campioni (D, E) hanno inibito la germinazione e l'allungamento radicale in tutte le specie vegetali utilizzate. In particolare l'EC50 calcolata è risultata: 23% in A. cepa; 47% in L. sativum; 99% in C. sativus per il campione D, e 34% in L. sativum; 73% in A. cepa; 100% in C. sativus per il campione E. Il campione D è risultato particolarmente tossico anche sui bulbi di A. cepa (EC50=3,1%), così come i campioni A (EC50=4,9%), e G (EC50=9,9%), mentre il campione E ha mostrato una minore tossicità (EC50=50,5%). Per i campioni B, C e F si conferma tossicità bassa o assente. Infine per quanto riguarda il test di Ames, nessun campione ha indotto effetti mutageni in entrambi i ceppi di S. typhimurium. La ricerca è tutt'ora in corso, quindi questi risultati potranno essere compiutamente interpretati solo dopo la valutazione integrata di tutti i dati ecotossicologici e chimici. Si sottolinea che al momento non vi sono riferimenti normativi circa l'uso dei saggi impiegati per la valutazione dell'idoneità dei substrati al riutilizzo in agricoltura. Intento del progetto è proprio l'identificazione di strumenti che possano essere proficuamente integrati alle analisi chimiche per una caratterizzazione completa delle matrici.