Effetto dell’elettrostimolazione sul metabolismo microbico e i parametri chimico-fisici in sedimenti marini contaminati da PCB

I sistemi bioelettrochimici (BES) sfruttano la capacità dei microrganismi di catalizzare reazioni di ossidoriduzione e sono stati proposti come strategia promettente per la stimolazione di processi di biorisanamento. Lo scopo dello studio è stato determinare l'effetto di una stimolazione elettrochimica sulle attività microbiche, inclusa la dealogenazione riduttiva dei policlorobifenili (PCB), e i principali parametri chimico-fisici in sedimenti marini contaminati provenienti da Taranto e Ravenna. L’elettrostimolazione è stata realizzata attraverso l'utilizzo di un BES costituito da un catodo in grafite come elettrodo di lavoro (WE), un elettrodo di riferimento Ag/AgCl, e da un anodo sacrificale in ferro come contro elettrodo (CE), immersi nel sedimento. L’elettrostimolazione è stata condotta per 12 settimane con tecnica potenziostatica (-0.7 V vs Ag/AgCl) e galvanostatica (2mA, 4mA), monitorando nel tempo e nello spazio (distanza dal WE) il pH e il potenziale redox (ORP) nel sedimento, la concentrazione dei PCB (Aroclor 1260) in prossimità del catodo (processo di dealogenazione riduttiva) e dei solfati nella fase acquosa (attività dei batteri solfato-riduttori, principali competitori dei batteri dealogenanti per i donatori di elettroni). L’elettrostimolazione con tecnica galvanostatica ha provocato una significativa riduzione del ORP e incremento del pH in corrispondenza del WE, nonché una stimolazione della solfato-riduzione rispetto al controllo a circuito aperto. Tale effetto è risultato proporzionale con l’intensità di corrente imposta. L'elettrostimolazione con tecnica potenziostatica non ha invece prodotto variazioni significative rispetto alle condizioni non elettrostimolate. In entrambi i casi, non è stato osservata stimolazione della dealogenazione riduttiva dei PCB, possibilmente dovuta a una bassa attività dei batteri dealogenanti, alla stimolazione della solfato-riduzione, o a una loro inibizione causata dalla elevata variazione di pH indotta.