La biomassa provinent dels aiguamolls és un material natural capaç reduir la quantitat de nitrat present en les aigües subterrànies abans que descarregui als rius o llacs. El mecanisme desitjat predominant per eliminar el nitrat és la desnitrificació heterotròfica subministrant carboni orgànic que addicionalment millora les condicions anòxiques sota la superfície del medi ambient. No obstant, un excés de matèria orgànica podria activar altres mecanismes com la reducció dissimilatòria de nitrat a amoni (DNRA). El lixiviat d’aquesta matèria orgànica rica en sòls (p.e. la turba) podria ser un mecanisme que promou la desnitrificació en la capa més profunda de sota la superfície, i així evitar les elevades concentracions de matèria orgànica i portar al DNRA.
En el present projecte, s’ha estudiat a escala de laboratori la capacitat de desnitrificació de lixiviats de terres d’aiguamolls on els canyissos han crescut durant anys. Com a primer pas, mostres de sòls i biomassa de canyes degradades han sigut recollides de dues zones d’aiguamolls en la conca del riu Llobregat (Barcelona) en Febrer de 2014.
Quatre procediments per la lixiviació (cicles de Soxhlet, percolació en un columna plena de material, agitant amb aigua i lixiviació mitjançant l’ús d’una prova de lixiviació normalitzada) van ser provats per extreure el màxim de carboni orgànic dissolt (DOC) a temperatura ambient a partir de mostres de biomassa. Els valors de DOC en els materials oscil·len de 10 a 31 mg/l, obtenint els millors resultats utilitzant la prova de lixiviació normalitzada. El senyal de UV a 254 nm va ser també utilitzat per avaluar quantitativament la presència de compostos aromàtics en els lixiviats. El ràtio d’aquest senyal als DOC han donat valors entre 0,03 i 0,06 A.U.l/mg, que es troben dins el rang de l’àcid fúlvic (0,05 A.U.l/mg). El nitrat en els lixiviats de tota la biomassa ha presentat valors per sobre de 20 mg/l, amb la excepció de el sòl degradat molt a prop del riu que ha exhibit valors per sota de 2 mg/l.
Tots aquests lixiviats caracteritzats han sigut filtrats i utilitzats com a base en dos experiments batch, on el nitrat i el inòcul obtinguts del sòl dels aiguamolls van ser mesclats. La reacció es va desenvolupar en un període de entre 5 i 12 dies, mostrant una desnitrificació completa quan el DOC lixiviat per la biomassa va ser reemplaçat per glucosa 100 mg/l.
Experiment addicional va ser preparat tallant fulles verdes en tires, recollides en Maig de 2014. El DOC d’aquest lixiviats va arribar als 523 mg/l i el nitrogen total a 49,8 mg/l. En aquest cas el lixiviat no va ser filtrat.
Els resultats han mostrat una molt baixa desnitrificació (per sota del 10% d’eliminació de nitrat) per la majoria dels materials, amb la excepció del sòl amb canyís A2 i les fulles verdes que han mostrat la eliminació completa de nitrat. Com a conclusió, els lixiviats de materials de biomassa mostrejada en Febrer no van ser
capaços de lixiviar quantitats importants de DOC i no van poder desnitrificar, amb la
excepció de la mostra de fulles degradades. Els sòls han mostrat la presència de
components absorbents de UV que podrien estar associats amb matèria orgànica
complexa com els àcids fúlvics. Les fulles verdes mostrejades en Maig permeten obtenir
lixiviat capaç de realitzar una desnitrificació completa, principalment per la elevada
quantitat de DOC. En aquests materials vegetals de nitrogen és important, ja que podria
contribuir inicialment a la càrrega de nitrat de contaminant o alliberar de amoni.
Finalment s’ha realitzat un estudi de l’impacte econòmic i ambiental d’aquest projecte.
