Una ricerca scientifica sugli inquinanti organici persistenti e mobili, opportunamente chiamati «sostanze chimiche eterne»
Il piano d’azione europeo per l’economia circolare è una delle fondamenta del Green Deal europeo; ciononostante, si frappongono in maniera sostanziale al raggiungimento di questo obiettivo alcune sostanze persistenti, mobili e potenzialmente tossiche (PMT), in particolare le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS). Le PFAS, note come «sostanze chimiche eterne» e presenti in prodotti industriali e di consumo come vernici, imballaggi alimentari, schiume antincendio e padelle antiaderenti, resistono alla degradazione e si diffondono facilmente nel suolo, nell’acqua e nei sedimenti. Il progetto PROMISCES(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, si è concentrato sull’identificazione delle modalità attraverso cui questi inquinanti impediscono la diffusione dell’economia circolare e sullo sviluppo di strategie intese a superare le strozzature esistenti. Una panoramica accessibile dei risultati ottenuti dal progetto è disponibile nel rapporto rivolto ai non addetti ai lavori(si apre in una nuova finestra). «Una volta entrate nell’ambiente, le PFAS possono rimanere per decenni o addirittura secoli, accumulandosi nel corso del tempo», spiega Julie Lions, coordinatrice del progetto PROMISCES. «Alcune di esse sono altamente mobili nei sistemi idrici, da cui ne deriva che possono disperdersi lontano dalla loro fonte, contaminando grandi bacini d’acqua.»
Progressi nel rilevamento delle PFAS
PROMISCES ha sviluppato capacità analitiche volte a migliorare la misurazione di questi inquinanti in vari tipi di campioni ambientali. I ricercatori hanno implementato 14 metodi di rilevamento quantitativo, tra cui 62 PFAS e 84 altre PMT industriali. Tra i progressi compiuti figurano nuovi metodi per misurare il fluoro organico totale nel suolo e nei fanghi che contribuiscono a migliorare le stime della contaminazione da PFAS. Il team ha utilizzato tecnologie avanzate al fine di identificare gli inquinanti sconosciuti e dispositivi (campionatori passivi) che raccolgono gli inquinanti dall’acqua a livello temporale. I risultati mettono in evidenza che le variazioni di sensibilità dipendono dal tipo di campione. Sebbene un test chiamato «saggio TOP» abbia contribuito a caratterizzare le PFAS nascoste e i loro precursori, non esiste un unico metodo affidabile in grado di misurare tutte le PFAS. «L’analisi delle PFAS si trova dinanzi a notevoli difficoltà, motivo per cui PROMISCES ha contribuito alla necessità di sviluppare metodi sempre più efficaci intesi a soddisfare le crescenti esigenze di monitoraggio ambientale», afferma Julie Lions. Il progetto ha contribuito alla definizione degli standard europei sulle PFAS, allo sviluppo di raccomandazioni per l’attuazione delle direttive UE(si apre in una nuova finestra) e alla collaborazione con i gruppi di esperti legati alla direttiva sull’acqua potabile(si apre in una nuova finestra).
Comprendere i rischi per la salute
Oltre alle tradizionali analisi chimiche, il progetto ha utilizzato test non sottoposti ad animali per valutare 15 effetti sulla salute delle PFAS e delle PMT industriali. «Gli effetti più evidenti osservati sono stati quelli di legame dei recettori sul sistema degli ormoni tiroidei», sottolinea l’esperta. «Tale risultato era in certa misura inaspettato, dato che la ricerca sulle PFAS si è concentrata principalmente sulla tossicità epatica, sui problemi riproduttivi o sull’immunotossicità.» PROMISCES ha sviluppato modelli computazionali volti a prevedere la tossicità e il comportamento ambientale di 71 PFAS, strumenti accessibili alla comunità di ricerca più ampia attraverso un’applicazione web.
Tecnologie per un futuro più pulito
Il progetto ha sviluppato diverse tecnologie per la rimozione delle PFAS e delle PMT industriali, che sono testate in condizioni reali nell’ambito di sette casi di studio(si apre in una nuova finestra) svolti in Europa: le innovazioni riguardano la contaminazione in ambienti di diverso tipo, dall’acqua potabile in Germania ai sedimenti contaminati in Italia. Un progresso promettente è rappresentato dalla tecnologia di cavitazione a ultrasuoni, la quale utilizza onde sonore ad alta frequenza per generare bolle microscopiche che collassano e rompono i legami tra carbonio e fluoro nelle molecole di PFAS. «Abbiamo dimostrato un’efficienza fino al 95% nella distruzione delle PFAS nelle acque contaminate. Questa tecnologia offre il vantaggio di non richiedere alcun additivo chimico», sottolinea Julie Lions. Il riscaldamento ad alta temperatura (pirolisi) a 600 ºC ha permesso di rimuovere efficacemente le PFAS da suoli e sedimenti. Altri metodi promettenti sono il lavaggio del suolo in situ tramite fluidi non newtoniani, che può eliminare le PFAS dal suolo con un’efficienza fino all’80%, nonché il trattamento al plasma, che ha permesso di ottenere una rimozione delle PFAS a catena lunga con una percentuale compresa tra il 40% e il 90%. Per le PFAS a catena corta, la rimozione stabile dalle acque sotterranee in cui è presente un’elevata materia organica di fondo è stata ottenuta mediante l’applicazione di un approccio combinato di filtrazione su carbone attivo e scambio ionico. Inoltre, PROMISCES ha fornito raccomandazioni politiche mettendo in evidenza la necessità di armonizzare le normative, migliorare il monitoraggio e ottimizzare la valutazione del rischio su base scientifica. Un altro risultato è costituito dal quadro d’ausilio alle decisioni(si apre in una nuova finestra), che aiuta le parti interessate a gestire le PMT in contesti di economia circolare attraverso la disponibilità e l’interoperabilità di dati avanzati sulle sostanze.
