Fitorimedio applicato a terreni contaminati da metalli pesanti, tramite la coltivazione di canapa.

Heavy metal contamination of soil and water is still a growing concern for environmental and human health. In recent years there has been a growing awareness that some conventional practices for the remediation of contaminants such as, for example, those involving washing with solvents and chemical-physical treatments, are very invasive, since they affect the biotic component of the soil. Against this problem, biological remediation techniques have been developed, as they use plant species that are able to accumulate, immobilize and transform low levels of organic and inorganic pollutants from soil and water.These technologies that use herbaceous and arboreal plants for reclamation are called phytoremediation. The toxicity of metals is due to their ability to interact in biological mechanisms, at the cellular and molecular level. The overall effect of these mechanisms generally manifests itself with an alteration of plant functions such as photosynthesis, respiration, mineral nutrient absorption, or with alterations in membrane structure and gene expression.The phytoremediation is a green technology that uses plants for the "in situ" treatment of soils, sediments and contaminated waters. In the case of inorganic pollutants plants are used that are able to tolerate them, absorb them, metabolize them and make them less toxic. Phytoremediation is widely regarded as a low-cost and environmentally responsible alternative to the costly chemical-physical methods currently practiced. In fact, with the phytoremediation, the biological properties and the physical structure of the soil are maintained while the fertility and biodiversity can be improved. To guarantee the success of the reclamation intervention through phytoremediation, it is essential to identify the plant species suitable for growth on the particular site and to achieve certain purification goals. There are more than 400 plants known and used for this purpose, such as trees, crops, grasses and bushes and can be classified into two large groups: metallophytes and pseudometallophytes. Metallophytes are plants that have evolved biological mechanisms that allow them to colonize soils polluted by heavy metals. The adaptation strategies are different so much that they can be divided into three groups: exclusionists, accumulators and indicators. The hemp, which falls into the group of accumulators, belongs to the family of Cannabaceae, genus Cannabis, species C. sativa and is native to Asia. It is able to store heavy metals present in the soil without compromising its growth, it offers a high production of biomass and allows it to be processed under a wide variety of agro-ecological conditions, peculiarities that make it attractive for the phytoremediation. This plant has a tolerance mainly towards cadmium, nickel and chromium and it is shown that these are mostly accumulated in the roots. Considering the environmental and economic benefits of the phytoremediation a and the characteristics of hemp in this technology, it is considered desirable to continue and improve, through appropriate research, its application in soils polluted by heavy metals.

La contaminazione da metalli pesanti dei terreni così come quella delle acque è tuttora una preoccupazione crescente per la salute ambientale e per quella umana. Negli ultimi anni si è sviluppata la consapevolezza che alcune pratiche convenzionali per il risanamento dal contaminante come, per esempio, quelle che prevedono lavaggi con solventi e trattamenti chimico-fisici, risultino molto invasive, poiché vanno a colpire la componente biotica del terreno. A fronte di questo problema, sono state sviluppate tecniche di bonifica denominate biologiche, poiché utilizzano specie vegetali in grado di accumulare, immobilizzare e trasformare bassi livelli di inquinanti organici ed in particolare inorganici dal suolo e dall'acqua. Queste tecnologie che si servono di piante erbacee ed arboree per bonificare prendono il nome di fitorimedio. La tossicità dei metalli si deve alla loro capacità di interagire nei meccanismi biologici, a livello cellulare e molecolare. L'effetto globale di questi meccanismi si manifesta in genere con un'alterazione delle funzioni della pianta come la fotosintesi, la respirazione, l'assorbimento di nutrienti minerali, o con alterazioni nella struttura della membrana e nell'espressione genica. Il fitorimedio è una tecnologia verde che utilizza piante per il trattamento ¿in situ¿ di suoli, sedimenti e acque contaminate. Nel caso di inquinanti inorganici si utilizzano piante in grado di tollerarli, assorbirli, metabolizzarli e renderli meno tossici. Il fitorimedio è ampiamente considerato come un'alternativa a basso costo ed ecologicamente responsabile ai costosi metodi chimico-fisici attualmente praticati. Infatti, col fitorisanamento, sono mantenute le proprietà biologiche e la struttura fisica del suolo mentre la fertilità e la biodiversità possono essere migliorate.Per garantire la buona riuscita dell'intervento di bonifica attraverso fitorimedio, è indispensabile individuare le specie vegetali adatte alla crescita sul particolare sito e al raggiungimento di determinati obiettivi depurativi. Ci sono più di 400 piante conosciute ed usate a questo scopo, come alberi, colture, erbe e cespugli e possono essere classificate in due grandi gruppi: metallofite e pseudometallofite. Le metallofite sono piante che hanno evoluto meccanismi biologici che consentono loro di colonizzare terreni inquinati da metalli pesanti. Le strategie di adattamento sono diverse tanto da poterle suddividere in tre gruppi: escluditrici, accumulatrici e indicatrici. La canapa, che rientra nel gruppo delle accumulatrici, appartiene alla famiglia delle Cannabaceae, genere Cannabis, specie C. sativa ed è originaria dell'Asia. E' in grado di immagazzinare al suo interno metalli pesanti presenti nel terreno senza compromettere il suo accrescimento, offre un'alta produzione di biomassa e consente di essere lavorata sotto un'ampia varietà di condizioni agro-ecologiche, peculiarità che la rendono attraente per il fitorimedio. Questa pianta presenta una tolleranza principalmente verso cadmio, nichel e cromo ed è dimostrato che questi vengano accumulati per la maggior parte nelle radici.Considerando i vantaggi ambientali ed economici del fitorimedio e le caratteristiche della canapa nei riguardi di questa tecnologia, si ritiene sia auspicabile continuare e migliorare, tramite opportune ricerche, la sua applicazione in terreni inquinati da metalli pesanti.