L'ecotossicologia studia gli effetti delle sostanze chimiche sugli organismi nell'ambiente, con lo scopo finale di proteggere la struttura e il funzionamento degli ecosistemi. Gli effetti possono essere valutati su singole specie di organismi test selezionati o su batterie di specie differenti e dalle concentrazioni di sostanza ottenute ਠpossibile stabilire livelli di sicurezza per le popolazioni e le comunità . L'ecotossicologia del suolo si sviluppa a partire dagli anni '60 con l'osservazione degli effetti negativi di pesticidi su invertebrati del suolo, quali vermi e Collemboli. Nel tempo sono aumentati i tipi di organismi studiati, gli endpoints valutati e le tipologie di test, che dagli anni '80 sono stati anche standardizzati da associazioni come OECD e pi๠tardi ISO. Di recente ha conosciuto un notevole sviluppo che ne ha fatto una disciplina fondamentale nella connessione tra ecologia e biochimica. L'organismo scelto per questo lavoro ਠil collembolo Folsomia candida, ottimo modello sperimentale per il suo breve ciclo vitale, la sua riproduzione partenogenetica e per la facilità  con cui si alleva in laboratorio. Nei due esperimenti eseguiti ਠstato seguito il protocollo ISO 11267 (2014) che propone un metodo standardizzato per valutare gli effetti di contaminanti sulla riproduzione di F. candida. Nel primo esperimento si ਠcercato, in primo luogo, di valutare l'effetto del cadmio, contaminante inorganico naturale presente nelle rocce e distribuito abbondantemente in ambiente dalle attività  industriali umane, sulla riproduzione di F. candida Willem (1902), usando un terreno naturale standard LUFA 2.2. a due concentrazioni differenti (70 µg/g e 140 µg/g). In questo caso si ਠossevata una differenza significativa con il controllo per la concentrazione pi๠alta. Un secondo scopo dello stesso esperimento ਠstato quello di cercare di discriminare il livello della riproduzione su cui ha effetto la sostanza, basandosi sullo studio di d'Errico (2016) effettuato con il digestato. Per questo sono stati suddivisi gli organismi in classi di taglia associabili alle tre deposizioni; in questo caso non ਠstato possibile escludere alcun livello della riproduzione. Nel secondo esperimento si ਠcercato di valutare l'effetto di un altro contaminante: il digestato. Questa sostanza organica ਠun residuo della digestione anaerobica di rifiuti urbani e agro-industriali utilizzata per la produzione di biogas e che potrebbe essere usata in campo agricolo come miglioratore del suolo. Il suo effetto ਠstato testato su tre diversi tipi di terreno (due standard: OECD e LUFA 2.2 e un terreno di campo) a due concentrazioni differenti (2,5% e 5%). Anche per questo esperimento si ਠvalutata la sopravvivenza, la riproduzione e il livello della riproduzione di F. candida. In questo caso si sono osservate importanti differenze nei tre suoli: il digestato presenta tossicità  con il suolo OECD solo alla concentrazione pi๠alta, mentre mostra un'alta tossicità  nel suolo LUFA 2.2 anche alla concentrazione pi๠bassa, in accordo con lavori precedenti. Per quanto riguarda il terreno di campo, sono stati rispettati i requisiti del protocollo ISO 11267 (2014) e dai risultati ottenuti il digestato non presenta effetti significativi sulla riproduzione. Questo studio sperimentale dimostra la variabilità  intrinseca ad ogni esperimento e mette in luce la difficoltà  di interpretazione dei risultati dei test ecotossicologici standardizzati. Questi test infatti, pur essendo definiti "standard", presentano diversi risultati di tossicità  per una stessa sostanza in diversi tipi di suoli, come riscontrato anche in altri lavori. E' necessario quindi approfondire con nuovi studi i risultati ottenuti in questo lavoro sperimentale, al fine di contribuire al miglioramento delle conoscenze e della standardizzazione di questi test.

Test ecotossicologico standardizzato ISO 11267: valutazione di contaminanti in terreni differenti utilizzando il collembolo Folsomia candida (Collembola: Hexapoda)

2016

Abstract

L'ecotossicologia studia gli effetti delle sostanze chimiche sugli organismi nell'ambiente, con lo scopo finale di proteggere la struttura e il funzionamento degli ecosistemi. Gli effetti possono essere valutati su singole specie di organismi test selezionati o su batterie di specie differenti e dalle concentrazioni di sostanza ottenute ਠpossibile stabilire livelli di sicurezza per le popolazioni e le comunità . L'ecotossicologia del suolo si sviluppa a partire dagli anni '60 con l'osservazione degli effetti negativi di pesticidi su invertebrati del suolo, quali vermi e Collemboli. Nel tempo sono aumentati i tipi di organismi studiati, gli endpoints valutati e le tipologie di test, che dagli anni '80 sono stati anche standardizzati da associazioni come OECD e pi๠tardi ISO. Di recente ha conosciuto un notevole sviluppo che ne ha fatto una disciplina fondamentale nella connessione tra ecologia e biochimica. L'organismo scelto per questo lavoro ਠil collembolo Folsomia candida, ottimo modello sperimentale per il suo breve ciclo vitale, la sua riproduzione partenogenetica e per la facilità  con cui si alleva in laboratorio. Nei due esperimenti eseguiti ਠstato seguito il protocollo ISO 11267 (2014) che propone un metodo standardizzato per valutare gli effetti di contaminanti sulla riproduzione di F. candida. Nel primo esperimento si ਠcercato, in primo luogo, di valutare l'effetto del cadmio, contaminante inorganico naturale presente nelle rocce e distribuito abbondantemente in ambiente dalle attività  industriali umane, sulla riproduzione di F. candida Willem (1902), usando un terreno naturale standard LUFA 2.2. a due concentrazioni differenti (70 µg/g e 140 µg/g). In questo caso si ਠossevata una differenza significativa con il controllo per la concentrazione pi๠alta. Un secondo scopo dello stesso esperimento ਠstato quello di cercare di discriminare il livello della riproduzione su cui ha effetto la sostanza, basandosi sullo studio di d'Errico (2016) effettuato con il digestato. Per questo sono stati suddivisi gli organismi in classi di taglia associabili alle tre deposizioni; in questo caso non ਠstato possibile escludere alcun livello della riproduzione. Nel secondo esperimento si ਠcercato di valutare l'effetto di un altro contaminante: il digestato. Questa sostanza organica ਠun residuo della digestione anaerobica di rifiuti urbani e agro-industriali utilizzata per la produzione di biogas e che potrebbe essere usata in campo agricolo come miglioratore del suolo. Il suo effetto ਠstato testato su tre diversi tipi di terreno (due standard: OECD e LUFA 2.2 e un terreno di campo) a due concentrazioni differenti (2,5% e 5%). Anche per questo esperimento si ਠvalutata la sopravvivenza, la riproduzione e il livello della riproduzione di F. candida. In questo caso si sono osservate importanti differenze nei tre suoli: il digestato presenta tossicità  con il suolo OECD solo alla concentrazione pi๠alta, mentre mostra un'alta tossicità  nel suolo LUFA 2.2 anche alla concentrazione pi๠bassa, in accordo con lavori precedenti. Per quanto riguarda il terreno di campo, sono stati rispettati i requisiti del protocollo ISO 11267 (2014) e dai risultati ottenuti il digestato non presenta effetti significativi sulla riproduzione. Questo studio sperimentale dimostra la variabilità  intrinseca ad ogni esperimento e mette in luce la difficoltà  di interpretazione dei risultati dei test ecotossicologici standardizzati. Questi test infatti, pur essendo definiti "standard", presentano diversi risultati di tossicità  per una stessa sostanza in diversi tipi di suoli, come riscontrato anche in altri lavori. E' necessario quindi approfondire con nuovi studi i risultati ottenuti in questo lavoro sperimentale, al fine di contribuire al miglioramento delle conoscenze e della standardizzazione di questi test.
2016
it
Dipartimento di Scienze della Vita
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/301758
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-301758