Composito a base di carbonio per il trattamento del suolo contaminato da cromo: prestazioni e meccanismi

Questo studio affronta una problematica ambientale rilevante attraverso un approccio sperimentale sistematico di stabilizzazione e immobilizzazione di contaminanti nel suolo. La metodologia si basa sulla sintesi di compositi ibridi combinando tecnologie innovative di modifica chimica del carbonio poroso con l'incorporazione di nanoparticelle di ferro a valenza zero e biopolimeri naturali come il chitosano. Il disegno sperimentale confronta due formulazioni diverse (U-PC e CS-nZVI-PC) valutandone le prestazioni attraverso esperimenti di stabilizzazione della durata di 28 giorni. I dati numerici evidenziano un miglioramento straordinario: il composito CS-nZVI-PC raggiunge il 99,61% di efficienza di immobilizzazione versus il 46,68% del campione U-PC, rappresentando un incremento di circa il 113% in termini relativi. L'analisi della speciazione chimica del cromo mostra una redistribuzione favorevole: le frazioni scambiabili e carbonatiche diminuiscono dal 36,23% al 16,80%, mentre le frazioni organiche combinate e residue aumentano dal 63,77% all'83,20%, indicando una stabilizzazione duratura del contaminante. Nel contesto della letteratura esistente, questo approccio si inserisce nel filone della bonifica in situ mediante stabilizzazione chimica, superando i limiti dei materiali singoli attraverso effetti sinergici. I meccanismi identificati coinvolgono principalmente processi di adsorbimento facilitato dai gruppi funzionali azotati e ossigenati, simultaneamente alla riduzione del cromo esavalente in forme trivalenti meno mobili catalizzata dal ferro elementare e dai suoi stati di ossidazione intermedi.