Microbiologia ambientale e biorisanamento (2020/2021)

Codice insegnamento
4S008298
Docenti
Antonella Furini, Silvia Lampis
Coordinatore
Antonella Furini
crediti
6
Settore disciplinare
AGR/16 - MICROBIOLOGIA AGRARIA
Lingua di erogazione
Italiano
Sede
VERONA
Periodo
I semestre dal 1-ott-2020 al 29-gen-2021.

Orario lezioni

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Obiettivi formativi

Il corso mira a dotare gli studenti di un’approfondita conoscenza delle reazioni microbiche nei diversi contesti ambientali, sia terrestri che acquatici, al fine di far comprendere le potenzialità che le popolazioni batteriche e fungine hanno di influenzare con il proprio metabolismo le nicchie ecologiche colonizzate e di essere a loro volta condizionate dai parametri fisico-chimici e trofo-edafici degli ambiti in cui operano. Tutto ciò con l’obbiettivo di trasferire competenze per lo sfruttamento della biocatalisi batterica e fungina negli interventi tesi al disinquinamento ambientale legato alle attività antropiche ovvero al contenimento del rischio microbiologico a fronte della diffusione di specie microbiche potenzialmente dannose per l’ambiente e per l’uomo. Inoltre, verranno analizzati i diversi processi di fito-bonifica per il disinquinamento di siti contaminati da metalli pesanti nonché da composti organici. Sarà analizzata l’interazione pianta-microorganismi per la bonifica ambientale e le applicazioni biotecnologiche tese ad miglioramento del processo di risanamento ambientale.

Programma

Cause di contaminazione ambientali da composti organici tossici di origine naturale e di sintesi (xenobiotici), metalli pesanti/metalloidi. Tipologia di contaminazione: puntuale/cronica e ambiente aerobico/anaerobico.
Il biorisanamento ambientale. Le principali strategie del biorisanamento di suoli, sedimenti, acque superficiali/profonde: tecniche in situ, ex situ (on site/off site). Biorisanamento di suoli e sedimenti: biostimolazione, biomagnificazione, attenuazione naturale, bioventing, land-farming e bioreattore.
Biorisanamento di matrici inquinate da contaminanti organici tossici di origine naturale e xenobiotici: Analisi di casi studio nell'ambito della contaminazione da : i) idrocarburi alifatici; ; ii) idrocarburi aromatici; iii) PCB; iv) PFAS.
Biorisanamneto di matrici contaminate da metalli pesanti/metalloidi. Analisi di casi studio nell'ambito della contaminazione da: i) arsenico; ii) selenio; iii) cadmio.
Tecniche biologiche per il risanamento di suoli co-contaminati.
Tecniche per lo studio delle comunità microbiche di matrici ambientali complesse mediante approccio coltura-dipendente e coltura-indipendente: suolo, sedimenti, acque (Prof.ssa Lampis)

Utilizzo di piante per il trattamento in situ di suoli, sedimenti e acque contaminate. Vantaggi e limitazioni dei processi di fito-bonifica.
Studio delle specie vegetali iperaccumulatrici di metalli.
I diversi processi di fito-bonifica: degradazione, stabilizzazione, volatizzazione, stimolazione, estrazione di composti tossici dai suoli.
Fitobonifica dei composti inorganici: Ruolo dei chelanti e dei trasportatori di membrana.
Fitobonifica dei composti organici: interazione pianta-microorganismi nella fitodegradazione. Trasporto in pianta di composti organici, loro degradazione e accumulo dei prodotti di degradazione nei componenti della parete cellulare. Utilizzo delle piante transgeniche per la bonifica di siti contaminati da metalli pesanti e composti organici.
Cenni sul bio-monitoraggio di siti inquinati: test disponibili, metodi ed applicazioni (Prof.ssa Furini).

Modalità d'esame

L’esame consiste nella presentazione di un articolo scientifico alla fine del corso (tra quelli proposti dalle docenti), e di una successiva prova orale che verterà sull’intera programma svolto allo scopo di accertare il raggiungimento degli obiettivi formativi.