PROGETTI

Titolo

Impiego di microalghe nella bioremediation delle acque per la rimozione di inquinanti responsabili dello stress ossidativo degli organismi acquatici

Area Tematica

Rischio antropico, bioremediation

Referente

Prof. Domenico Pirozzi

Durata

Dal 1/1/2025 al 31/12/2026

Descrizione

Il progetto si propone di sviluppare dei reattori, basati sull’impiego di microalghe, per la rimozione degli inquinanti che causano stress ossidativo negli ecosistemi acquatici. L’attività sperimentale sarà svolta prendendo in esame bacini idrici inquinati in Argentina (Riachuelo, Guaraní, La Plata) e in Italia (Po, Tevere, Adriatico).

La prima fase del progetto consentirà di selezionare ceppi di microalghe (es. Chlorella vulgaris, Scenedesmus sp.) in base alla loro capacità di tollerare, assorbire o trasformare gli inquinanti più comuni (metalli pesanti, composti di azoto e fosforo, pesticidi, farmaci). I ceppi di microalghe selezionati saranno coltivati in condizioni di laboratorio e sottoposti a diverse concentrazioni di inquinanti in condizioni controllate. L’allestimento sperimentale simulerà le condizioni reali di qualità dell’acqua (ad esempio variando luce, temperatura e pH) per garantire la rilevanza dei risultati. I bioreattori saranno monitorati nel tempo per quanto riguarda la qualità dell’acqua (misurando la concentrazione degli inquinanti) e la crescita delle alghe (misurando la densità cellulare e la produzione di biomassa).

La seconda fase del progetto sarà finalizzata alla verifica dell’effetto delle acque trattate da microalghe sullo stress ossidativo di organismi acquatici (es. pesci, Daphnia) attraverso l’analisi di indicatori biologici, come la perossidazione lipidica e l’attività degli enzimi antiossidanti. L'efficacia delle microalghe nel mitigare lo stress ossidativo sarà valutata confrontando i livelli dei biomarcatori negli organismi esposti all'acqua non trattata e trattata.

La terza fase del progetto consisterà nella realizzazione di un impianto in scala pilota  in cui le condizioni sperimentali (tra cui intensità luminosa, pH, temperatura) saranno ottimizzate per massimizzare la rimozione degli inquinanti e la crescita microalgale. Saranno testati nanomateriali specifici (p.es. Fe₃O₄ magnetico, zeoliti magnetiche, TiO₂) per adsorbire gli inquinanti, migliorando così l’attività delle microalghe. I nanomateriali potranno anche ottimizzare la raccolta della luce per la fotosintesi delle microalghe, diffondendo o concentrando la luce, aumentando l’efficienza della crescita algale anche in condizioni di illuminazione subottimale.

Una volta completati con successo i test in laboratorio, i risultati ottenuti saranno impiegati per lo sviluppo di bioreattori in scala pilota per valutare la fattibilità del biorisanamento in condizioni reali.

Keywords

Microalgae, Bioremediation, Wastewaters, Oxidative stress, Nanomaterials