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Valutare l’inquinamento dell’aria utilizzando le piante

È importante capire fino a che punto l'inquinamento atmosferico danneggia le piante (vale a dire la sua fitotossicità) e l'ecosistema in generale (ovvero la sua ecotossicità). Per questo motivo, i  ricercatori hanno adattato il Vegetative Vigour Test (test del vigore vegetativo) dell'Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (OCSE) per la valutazione dell'ecotossicità di campioni di aerosol (sospensioni di particelle solide o liquide nell'aria). Tipicamente, il test comporta la spruzzatura di liquidi di prova su determinate porzioni della pianta, come le foglie. Il protocollo adattato prevede l'estrazione di composti solubili in acqua da campioni di aerosol da spruzzare sulla pianta. Il nuovo protocollo è in grado di determinare la fitotossicità e stabilire una chiara relazione causa-effetto, e come tale ha il potenziale per fungere da utile strumento per la valutazione degli effetti dell'inquinamento atmosferico sulla salute umana e ambientale.

Le piante sono molto sensibili all'inquinamento atmosferico, ma è necessaria una migliore  comprensione della relazione causa-effetto i contaminanti presenti nell’aria e lo stato di salute dei vegetali.
Il test del vigore delle piante terrestri sembra un metodo promettente per raggiungere questo obiettivo, in quanto è stato progettato per valutare gli effetti di prodotti chimici, biocidi e  agrofarmaci sulle piante e viene utilizzato per determinare relazioni causali.
Una squadra di scienziati ungheresi ha usato questo protocollo come punto di partenza e ha valutato la sua efficacia nel valutare l'ecotossicità. Innanzitutto, hanno raccolto campioni di aerosol e isolato i composti idrosolubili per produrre un estratto acquoso. Hanno condotto dei test di laboratorio per misurare le concentrazioni di metalli pesanti, di idrocarburi policiclici aromatici (IPA), di benzeni e di idrocarburi alifatici. È stato poi eseguito il protocollo di prova, utilizzando piante di Cucumis sativus L. (cetriolo). Poiché il test è stato originariamente sviluppato per valutare la fitotossicità di prodotti che vengono tipicamente applicati in una singola irrorazione, all’inizio dell’esperimento è stata prevista una sola applicazione. Per simulare più accuratamente  l'esposizione al reale inquinamento atmosferico, tuttavia, gli scienziati hanno effettuato trattamenti ripetuti. Alla fine dell'esperimento è stata misurata la crescita delle piante e la presenza di sintomi visibili come eventuali necrosi dei tessuti.

Nel complesso, è stato dimostrato che il protocollo adattato può essere utilizzato per valutare l’ecotossicità degli estratti acquosi prelevati da campioni di aerosol. Inoltre, i risultati indicano
che la comparsa di sintomi visivi è una migliore indicazione della fitotossicità rispetto all'inibizione della crescita, e che sono necessarie applicazioni ripetute dell'estratto.
Sebbene il protocollo non possa collegare effetti specifici a specifici inquinanti, è sufficientemente sensibile per la valutazione della fitotossicità dell’inquinamento atmosferico e per evidenziare un chiaro rapporto causale.  Questo lo rende particolarmente adatto per confrontare la potenziale fitotossicità di aerosol di diversa origine (provenienti ad esempio da molteplici aree geografiche o aree con diverso uso del suolo) o la sensibilità di diverse specie di piante.
 
 

La sensibilità dei vegetali ai composti chimici è utile per testare fitotossicità e l'ecotossicità delle sostanze presenti in atmosfera

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