To spread or not to spread? Assessing the suitability of sewage sludge and other biogenic wastes for agriculture reuse
Giorgio Bertanza,
Alessandro Abbà,
Carlotta Alias,
Achille Amatucci,
Andrea Binelli,
Sara Castiglioni,
Marco Fossati,
Catarina Cruzeiro,
Camilla Della Torre,
Marta Domini,
Donatella Feretti,
Gianni Gilioli,
Stefano Magni,
Giovanna Mazzoleni,
Michele Menghini,
Roberta Pedrazzani,
Peter Schroeder,
Anna Simonetto,
Nathalie Steimberg,
Vera Ventura,
Simona Vezzoli,
Ilaria Zerbini
Affiliations
Giorgio Bertanza
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy; MISTRAL, Centro Interuniversitario di Ricerca, Milano Bicocca e Verona “Modelli Integrati di Studio per la Tutela della Salute e la Prevenzione negli Ambienti di Vita e di Lavoro”, Università di Brescia, Italy; Corresponding author at: Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy.
Alessandro Abbà
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
Carlotta Alias
Dipartimento di Specialità Medico-Chirurgiche, Scienze Radiologiche e Sanità Pubblica, Università degli Studi di Brescia, Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy
Achille Amatucci
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
Andrea Binelli
Dipartimento di Bioscienze, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 26, Milano I-20133, Italy
Sara Castiglioni
Dipartimento Ambiente e Salute, Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, IRCCS. Via Mario Negri 2, Milano I-20156, Italy
Marco Fossati
Dipartimento Ambiente e Salute, Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, IRCCS. Via Mario Negri 2, Milano I-20156, Italy
Catarina Cruzeiro
Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Ingolstädter Landstraße 1, Neuherberg D-85764, Germany
Camilla Della Torre
Dipartimento di Bioscienze, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 26, Milano I-20133, Italy
Marta Domini
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
Donatella Feretti
Dipartimento di Specialità Medico-Chirurgiche, Scienze Radiologiche e Sanità Pubblica, Università degli Studi di Brescia, Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy; MISTRAL, Centro Interuniversitario di Ricerca, Milano Bicocca e Verona “Modelli Integrati di Studio per la Tutela della Salute e la Prevenzione negli Ambienti di Vita e di Lavoro”, Università di Brescia, Italy
Gianni Gilioli
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
Stefano Magni
Dipartimento di Bioscienze, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 26, Milano I-20133, Italy
Giovanna Mazzoleni
Dipartimento di Scienze Cliniche e Sperimentali, Università degli Studi di Brescia. Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy; MISTRAL, Centro Interuniversitario di Ricerca, Milano Bicocca e Verona “Modelli Integrati di Studio per la Tutela della Salute e la Prevenzione negli Ambienti di Vita e di Lavoro”, Università di Brescia, Italy
Michele Menghini
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 38, Brescia I-25123, Italy
Roberta Pedrazzani
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 38, Brescia I-25123, Italy; MISTRAL, Centro Interuniversitario di Ricerca, Milano Bicocca e Verona “Modelli Integrati di Studio per la Tutela della Salute e la Prevenzione negli Ambienti di Vita e di Lavoro”, Università di Brescia, Italy
Peter Schroeder
Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Ingolstädter Landstraße 1, Neuherberg D-85764, Germany
Anna Simonetto
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
Nathalie Steimberg
Dipartimento di Scienze Cliniche e Sperimentali, Università degli Studi di Brescia. Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy
Vera Ventura
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
Simona Vezzoli
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
Ilaria Zerbini
Dipartimento di Specialità Medico-Chirurgiche, Scienze Radiologiche e Sanità Pubblica, Università degli Studi di Brescia, Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy
Sewage sludge (biosolids) management represents a worldwide issue. Due to its valuable properties, approximately one half of the EU production is recovered in agriculture. Nevertheless, growing attention is given to potential negative effects deriving from the presence of harmful pollutants. It is recognized that a (even very detailed) chemical characterization is not able to predict ecotoxicity of a mixture. However, this can be directly measured by bioassays. Actually, the choice of the most suitable tests is still under debate. This paper presents a multilevel characterization protocol of sewage sludge and other organic residues, based on bioassays and chemical-physical-microbiological analyses. The detailed description of the experimental procedure includes all the involved steps: the criteria for selecting the organic matrices to be tested and compared; the sample pre-treatment required before the analyses execution; the chemical, physical and microbiological characterisation; the bioassays, grouped in three classes (baseline toxicity; specific mode of action; reactive mode of action); data processing. The novelty of this paper lies in the integrated use of advanced tools, and is based on three pillars: • the direct ecosafety assessment of the matrices to be reused. • the adoption of innovative bioassays and analytical procedures. • the original criteria for data normalization and processing.