biodegradazióne
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Descrizione generale
sf. [bio-+degradazione]. Reazione o catena di reazioni chimiche irreversibili attraverso le quali avviene in natura oppure in condizioni artificiali la decomposizione di una determinata sostanza (substrato) caratterizzata da biodegradabilità. I processi di biodegradazione possono avvenire: all'interno delle cellule di animali, piante o microrganismi; nell'ambiente extracorporeo, in seguito all'azione diretta sul substrato degli stessi organismi o di fermenti da essi elaborati ed escreti; artificialmente, qualora, per esempio, si ponga il substrato a contatto con determinati agenti catalitici di origine biologica. Mentre le sostanze organiche di origine naturale mostrano quasi sempre una biodegradabilità completa, i prodotti sintetici possono non essere altrettanto suscettibili di trasformazione biochimica. Perché si verifichi una biodegradazione quando un composto organico viene immesso nell'ambiente è necessario che si selezionino dei microrganismi, generalmente batteri, dotati degli enzimi necessari per metabolizzare la sostanza estranea sfruttandola come fonte di energia. Questo processo sta alla base sia dei meccanismi di autopurificazione dell'ambiente, particolarmente delle acque, sia del funzionamento dei depuratori per il trattamento degli scarichi domestici e industriali. La biodegradabilità è pertanto una delle caratteristiche principali che vengono considerate nel giudicare un prodotto chimico accettabile o meno sotto il profilo ecologico.
I tipi di biodegradazione
A questo proposito viene fatta la distinzione tra biodegradazione primaria o funzionale, che si riferisce alla trasformazione di una sostanza con la perdita delle proprietà specifiche legate alla presenza nella molecola di determinati gruppi funzionali, e biodegradabilità totale, che indica invece una conversione completa in acqua, anidride carbonica e sali minerali. La biodegradabilità totale corrisponde alla cosiddetta mineralizzazione della sostanza organica di partenza con la rimessa in circolo dei suoi costituenti elementari. Lo svolgimento di questi processi può essere seguito, oltre che con le normali tecniche analitiche, attraverso la scomparsa nel tempo del carbonio organico totale, particolarmente utile come metodo di determinazione della biodegradabilità. La differenza tra biodegradazione primaria e biodegradazione totale è rilevante poiché spesso la biodegradazione di composti sintetici dà luogo ad altri composti egualmente dannosi per l'ambiente. Per tali motivi per molti prodotti sono state fissate per legge precise caratteristiche di biodegradazione al fine di prevenirne l'accumulo nell'ambiente. Composti solidi non biodegradabili sono la gomma e le materie plastiche che subiscono una lentissima degradazione per effetto della luce e del calore. Per ovviare a tali inconvenienti, nel caso dei teli protettivi per uso agricolo, realizzati in materiale plastico, è stato sviluppato un materiale capace di resistere al ridotto irraggiamento solare dell'inverno, per poi decomporsi d'estate, una volta terminata la funzione protettiva. Gas non biodegradabili sono i clorofluoroidrocarburi, che si diffondono, senza quasi subire processi di decomposizione, fino a raggiungere gli strati superiori dell'atmosfera dove subiscono trasformazioni indotte dalla radiazione solare con produzione di radicali di cloro che a loro volta determinano la decomposizione dell'ozono stratosferico. Per i detergenti sintetici, per esempio, è stata imposta dal 1971 una biodegradazione minima dell'80% in considerazione degli effetti che questi prodotti hanno causato nel passato sui sistemi idrobiologici proprio a causa della loro scarsa biodegradabilità.