I sistemi di fitodepurazione come soluzioni affidabili per il controllo dell'inquinamento idrico: lezioni apprese in ambiente Mediterraneo

There current water crisis exists in numerous dimensions. There are many problems related to the issue of water stress and they are principally linked to the ineffective management of water resource. The new challenges of the 21st century have created the need to adopt sustainable strategies to mitigate the causes and effects of the water crisis by avoiding its progression. In this scenario, a new concept of nature-based solutions (NBSs) is constantly evolving. These approaches inspired and guided by nature are effective "low cost" tools capable of supporting sustainable development goals and improving the quality of human life. The treatment and reuse of wastewater through treatment wetlands (TWs) is an excellent example of a NBS and is recognized as one of the best practices for integrated water management in terms of circular economy and environmental protection. Water generated by specialized processes that need proper treatment should no longer be considered wastewater (WW) but rather an unconventional resource that could be used as a key factor for a valid strategy capable of relieving the pressure on freshwater. Thus, the treatment and reuse of these waters must be supported and researched further. In light of these considerations, this work aims to (i) examine and evaluate TWs as strategic approaches in the management of water resources in semiarid areas; (ii) evaluate the treatment efficiency of TWs as reliable natural infrastructures for the treatment of unconventional water in typical Mediterranean climate conditions; (iii) evaluate the potential reuse of WW and the main barriers that hinder its application in Italy; (iv) and to increase the knowledge on the hydraulic performance of horizontal flow constructed wetlands and their treatment efficiency in the various fields of application. The main results obtained concern: (1) The experimental evidence on the reliability of TWs as decentralized systems used in different fields of application (2) the confirmation of the potential of the reuse of WW in Sicily, although hindered by often restrictive regulations; and (3) the development of a convenient and reliable approach for understanding the hydraulic behavior of TWs with horizontal subsurface flow. 

Oggi la crisi idrica è una realtà. Sebbene il rischio connesso alla carenza d’acqua venga spesso considerato soltanto dal punto di vista quali-quantitativo esso esiste in numerose altre dimensioni. Infatti non è semplice prevedere l’esatta magnitudo del rischio e dei suoi effetti sulla salute umana, sull’ambiente, sull’economia e sullo scenario politico-sociale. Sono molte infatti le problematiche connesse a questo tema. Le nuove sfide del XXI° secolo hanno imposto la necessità di adottare politiche sostenibili per la gestione dell’acqua (in ogni sua forma) conditio sine qua non è possibile mitigare cause ed effetti della crisi. In questo scenario, un nuovo concetto di soluzioni basate sulla natura si sta costantemente evolvendo. Questi approcci ispirati e condotti dai processi che si svolgono in natura sono efficaci strumenti “low cost”, capaci di supportare lo sviluppo sostenibile e migliorare la qualità della vita umana. Il trattamento e il recupero delle acque reflue tramite sistemi di fitodepurazione, è un eccellente esempio di soluzione basata sulla natura ed è riconosciuta come una delle migliori pratiche per la gestione integrata dell’acqua sia nell’ottica dell’economia circolare, sia in quella di tutela ambientale. Le acque generate da processi specializzati che necessitano di un adeguato trattamento non dovrebbero più essere considerate acque reflue, ma piuttosto una risorsa non convenzionale che potrebbe essere in grado di alleviare la pressione sull’acqua pulita. In questa prospettiva la politica di recupero e riutilizzo di queste acque, deve essere appoggiata e perseguita. Alla luce di tali considerazioni, il presente lavoro ha l’obiettivo di: (i) Esaminare e valutare i sistemi di trattamento di fitodepurazione come approcci strategici nella gestione delle risorse idriche delle aree semi-aride; (ii) valutare l’efficienza di trattamento di impianti di fitodepurazione come infrastrutture naturali affidabili per il trattamento delle acque non convenzionali nelle tipiche condizioni di clima mediterraneo; (iii) valutare il potenziale riuso delle acque reflue e le principali barriere che ne ostacolano un’applicazione a scala reale, con particolare attenzione al caso dell’Italia; (iv) ampliare le conoscenze sulle prestazioni idrauliche di impianti di fitodepurazione a flusso orizzontale e sulla loro efficienza di trattamento nei diversi campi di applicazione. I principali risultati ottenuti riguardano: (1) le evidenze sperimentali sull’affidabilità di impianti di fitodepurazione come sistemi decentralizzati utilizzati in diversi campi di applicazione; (2) la conferma delle potenzialità del riuso delle acque reflue in Sicilia, sebbene ostacolata da normative spesso restrittive ed inadeguate; (3) la messa a punto di un approccio speditivo per la comprensione del comportamento idraulico del sistema di fitodepurazione a flusso sub-superficiale orizzontale.