ATTIVITA’ di RICERCA
Biologia ed ecologia dei microrganismi nei processi di trattamento dei
liquami e delle acque destinate alla potabilizzazione.
Da oltre 15 anni vengono svolte ricerche sia su impianti pilota che in scala d’esercizio tendenti ad
approfondire il ruolo svolto dalla microfauna nel processo biologico di depurazione dei liquami. In
particolare gli studi compiuti sulla dinamica di colonizzazione della microfauna, unitamente alle
ricerche tese a cogliere le relazioni esistenti fra composizione in specie della microfauna e livello di
efficienza di depurazione, hanno permesso di elaborare indici di stima dell’efficienza di depurazione.
Vengono svolte ricerche anche sulle relazioni esistenti tra microrganismi filamentosi e i principali
problemi di sedimentabilità dei fanghi (fenomeni di bulking e foaming). Sono iniziate ricerche tese
alla identificazione dei parametri di funzionalità degli impianti biologici di trattamento delle acque
potabili.
Pubblicazioni
DAVOLI D. & MADONI P., 1991. Effect of aerobic and anaerobic zone on the growth of filamentous microorganisms in an
activated sludge plant. In: Madoni P. (ed): Biological Approach to Sewage Teatment Process: Current Status and
Perspectives, Perugia: 163-167.
MADONI P., DAVOLI D. & CHIERICI E., 1993. Comparative analysis of the activated sludge microfauna in several sewage
treatment works. Water Research, 27: 1485-1491.
MADONI P. & DAVOLI D., 1993. Control of Microthrix parvicella growth in activated sludge. FEMS Microbiology Ecology,
12: 277-284.
MADONI P. & DAVOLI D., 1994. Relazione tra struttura della microfauna e bulking filamentoso in fanghi attivi. Acqua Aria , 9/94: 841-845.
MADONI P., 1994. A sludge biotic index (SBI) for the evaluation of biological performance of activated sludge plants based on
the microfauna analysis.Water Research , 28: 67-75.
MADONI P., 1994. Estimates of ciliated protozoa biomass in activated sludge and biofilm. Bioresource Technology, 48: 245-
249.
MADONI P., 1994. Microfauna biomass in activated sludge and biofilm. Water Science & Technology. 29: 63-66.
MADONI P., 1996. The sludge biotic index for the evaluation of the activated-sludge plant performance: the allocation of the
ciliate Acineria uncinata to its correct functional group. Acta Prtozoologica, 35: 209-214.
DAVOLI D., CUCCHI A. & MADONI P., 1996. Rimozione biologica del fosforo: valutazione di parametri implicati nel processo
di assunzione in un impianto di depurazione a fanghi attivi. Ingegneria Ambientale, 25: 550-557.
DAVOLI D., MADONI P., COLLINI G. & PERGETTI M., 1997. Approccio sperimentale al controllo del fenomeno del foaming biologico in un impianto di depurazione a fanghi attivi. Acqua Aria, 4/97: 77-83.
PEDRONI M., DAVOLI D., CAVAGNOLI G., MADONI P., CUCCHI A. & ROSSI F., 1997. Rimozione biologica dell'ammoniaca dalle acque potabili: valutazione dei parametri di processo. Ingegneria Ambientale , 26: 642-649.
MADONI P. & DAVOLI D., 1997. Testing the control of filamentous microorganisms responsible for foaming in a full-scale
activated-sludge plant running with initial aerobic or anoxic contact zones. Biores. Technol., 60: 43-49.
MADONI P., DAVOLI D. & GUGLIELMI L., 1999. Response of sOUR and AUR to heavy metal contamination in activated
sludge. Water research, 33: 2459-2464.
MADONI P., DAVOLI D. & GIBIN G., 2000. Survey of filamentous microrganisms from bulking and foaming activated-sludge
plants in Italy. Water Research, 34: 1767-1772.
MADONI P., 2000. The allocation of the ciliate Drepanomonas revoluta to its correct functional group in evaluating the ludge
biotic index. European Journal of Protistology, 36: 465-471.
MADONI P., DAVOLI D., CAVAGNOLIG., CUCCHI A., PEDRONI M. e ROSSI F., 2000. Microfauna and filamentous microflora
in biological filters for tap water production. Water Resources, 34: 3561-3572.
MADONI P., DAVOLI D., FONTANI N., CUCCHI A. e ROSSI F., 2001. Spatial distribution of microorganisms and measurements
of oxygen uptake rate and ammonia uptake rate activity in a drinking water biofilter. Environmental Technology, 22: 455-
462.
MADONI P., 2002. Protozoa in activated sludge. In: Encyclopedia of Environmental Microbiology (G. Bitton, Ed.), Jhon Wiley
& Sons, New York, pp. 2605-2612.
DAVOLI D., MADONI P., GUGLIELMI L., PERGETTI M., BARILLI S. 2002. Testing the effects of selectors in the control of
bulking and foaning in full scale activated-sludge plants. Water Science & Technology, 46: 495-498.
DAVOLI D., MADONI P., GUGLIELMI L., G. BOMPANI, 2002. Valutazione della trattabilità di reflui in impianti a fanghi
attivi. Ingegneria Ambientale, 31: 583-589.
Ecologia dei protozoi ciliati in ambienti di acque lentiche e lotiche
Numerosi studi sono stati effettuati sia sulla distribuzione spaziale che sulla struttura e dinamica
dei popolamenti di protozoi ciliati. Per quanto riguarda in particolare gli ambienti di acque correnti,
sono stati evidenziati gli effetti delle zonazioni longitudinali e del carico organico inquinante sulla
distribuzione dei protozoi ciliati, definendo le affinità cenotiche e le strutture biotipologiche dei vari
tratti dei corsi d’acqua. Sempre negli ambienti di acque correnti, le indagini sono state orientate
anche verso la definizione di indici biologici di qualità dell’acqua e di stato trofico dei sedimenti,
utilizzando le conoscenze acquisite sui popolamenti di protozoi ciliati.
Negli ambienti di acque lentiche, particolare attenzione è stata rivolta alle acque astatiche (risaia)
e agli stagni dove è stato possibile puntualizzare ed evidenziare, mediante stime di produttività,
l’importante ruolo svolto dai ciliati nel flusso energetico di questi ecosistemi.
Pubblicazioni
Acque correnti
MADONI P., 1984. Ecological characterization of different types of watercourses by the multivariate analysis of ciliated protozoa
populations. Archiv für Hydrobiologie, 100: 171-188.
MADONI P., 1993. Ciliated protozoa and water quality in the Parma River (Northern Italy): long-term changes in thecommunity
structure. Hydrobiologia , 264: 129-135.
MADONI P., 1994. Evaluation of water quality in streams by comparing ciliate and macroinvertebrate community structure.
Verh. Internat. Verein. Limnol., 25: 1954-1957.
MADONI P. & ULUHOGIAN F., 1997. Ciliated protozoa of a geothermal sulphur spring. Hydrobiologia, 353: 161-170.
MADONI P. 1 BASSANINI N., 1999. Longitudinal changes in the ciliated protozoa communities along a fluvial system
polluted by organic matter. European Journal of Protistology, 35: 391-402.
Acque lentiche
MADONI P., 1989. Community structure of the microzoobenthos in Lake Suviana (Tusco-Emilian Apennines). Boll. Zool., 56
(2): 159-165.
MADONI P., 1990. The ciliated protozoa of the monomictic Lake Kinneret (Israel): species composition and distribution during
stratification. Hydrobiologia , 190: 111-120.
MADONI P., BERMAN T., HADAS O. E PINKAS H., 1990. Food selection and growth of the planktonic ciliate Coleps hirtus
isolated from a monomictic sub-tropical lake. J. Plankton Research , 12(4): 735-741.
MADONI P. & NAPODANO A., 1991. Il microzoobentos dei laghi Suviana e Brasimone. Rivista di Idrobiologia, 30(1): 137-156.
MADONI P., 1991. Microzoobenthos in the Brasimone reservoir (Tusco-Emilian Apennines): community structure and
distribution. Verh. Internat. Verein. Limnol., 24: 1405-1408.
MADONI P., 1991. Seasonal changes of ciliated protozoa in a small pond coverd by floating macrophytes. Archiv für
Hydrobiologie, 121: 449-461.
MADONI P., 1991. Community structure and distribution of ciliated Protozoa in a freshwater pond covered by Lemna minor
L..Boll. Zool., 58 (3): 273-280.
MADONI P., 1996. The contribution of ciliated protozoa to plankton and benthos biomass in a european rcefield. The Journal of
Eukariotic Microbiology, 43(3): 193-198.
MORI G., MATTIOLI M., MADONI P. & RICCI N., 1998. The ciliate communities of different habitats of Lake Massaciuccoli
(Tuscany): species composition and distribution. Italian Journal of Zoology, 65: 191-202.
Ecotossicologia
Da qualche anno si stanno svolgendo ricerche sulla tossicità acuta di metalli pesanti sia su popolazioni
che sull’intera comunità di protozoi ciliati dei fanghi attivi. Alcuni test su popolazioni allevate in
laboratorio sono stati già effettuati e i risultati sono già pubblicati. Altri test di laboratorio su singole
popolazioni e indagini sull’intera comunità del fango attivo, sono in attuazione e/o in programmazione.
Pubblicazioni
MADONI P., ESTEBAN G. E GORBI G., 1992. Acute toxicity of cadmium, copper, mercury, and zinc to ciliates from activated
sludge plants. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 49: 900-905.
MADONI P., DAVOLI D. & GORBI G., 1994. Acute toxicity of lead, chromium and other heavy metals to ciliates from
activated sludge. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 53: 420-425.
MADONI P., DAVOLI D., GORBI G. & VESCOVI L. 1996. Toxic effects of heavy metals on the activated sludge protozoan
community. Water Research, 30: 135-141.
MADONI P., GUGLIELMI L. & DAVOLI D., 1997. Influenza di metalli pesanti sull’attività dei principali gruppi di microrganismi
dei fanghi attivi. S.It.E. Atti, 18: 401-404.
MADONI P., GORBI G. & TAJÈ E., 1998.- Toxic effect of chemical disinfection of wasterwater on freshwater ciliates. Acta Protozoologica, 37: 221-225.
MADONI P., 2000. The acute toxicity of nickel to freshwater ciliates. Environmental Pollution, 109: 53-59.
MADONI P., G. GORBI, N. FONTANI e E. TAJE', 2002. Influenza della disinfezione chimica degli effluenti depurati su
protisti acquatici. Biologi Italiani, 9: 43-48.
