Sostanze Perfluoroalchiliche: Oltre L’Acqua, C’è Una Cosa Da Fare

Tante volte si sente (o si dovrebbe sentire) che le PFAS, o sostanze perfluoroalchiliche, dovrebbero essere bandite o rimpiazzate: questo è vero, altrettanto vero è che tale provvedimento non risolverebbe del tutto il problema.

Sono inquinanti persistenti, in grado di rimanere nell’ambiente per lungo tempo, la cui tossicità è nota ma ancora oggetto di studi e valutazioni.

Di fronte ad una minaccia così globale ed ancora sottovalutata in molti casi, è necessario disporre di soluzioni “sul campo” in grado di fare da barriera anche dopo il rilascio nell’ambiente.

A tal proposito, ci sono due osservazioni importanti fa dare.

La prima: le PFAS possono presentare caratteristiche diverse tra loro, pertanto una singola soluzione tecnica spesso non basta.

La seconda: le PFAS non sono presenti soltanto in acqua, cosa che non viene quasi mai considerata.

Nel caso di oggi, quindi, affrontiamo il tema delle sostanze perfluoroalchiliche al suolo: un contesto molto importante, in alcuni casi decisivo per la loro diffusione su più vasta scala.

Sostanze perfluoroalchiliche immobilizzate al suolo grazie a 4 diversi assorbenti

Sostanze Perfluoroalchiliche Al Suolo: Un Teatro D’Azione Diverso

Ancora una volta è importante sottolineare che l’imposizione di limiti, benché più stringenti, per le sostanze perfluoroalchiliche non bastano.

Nell’anno 2024 dovremmo ormai aver capito che il problema non è definire un limite di concentrazione (comunque sempre relativo), quanto riconoscere il bioaccumulo.

Per farla breve, l’unico limite accettabile sul piano ambientale e sanitario è lo zero.

Tuttavia, proprio perché si tratta di sostanze altamente persistenti, è importante intervenire anche sulla contaminazione del passato, che continua a creare problemi.

Per fare questo non bisogna dimenticare la presenza delle PFAS al suolo, anche se nella stragrande maggioranza dei casi la matrice di riferimento su cui cade l’attenzione è l’acqua.

Questo perché quando riversate al suolo, queste sostanze possono muoversi e raggiungere le acque.

Inoltre, possono anche essere assorbite dagli organismi vegetali che vivono nell’area, andando a determinare un rischio per la catena alimentare.

Come spesso accade in presenza delle condizioni ambientali più critiche, è necessario agire su più fronti.

Le sostanze perfluoroalchiliche si muovono tra suolo ed acqua - immagine Photorama @Pixabay
Le sostanze perfluoroalchiliche si muovono tra suolo ed acqua – immagine Photorama @Pixabay

Cosa Fare Per Fermare Le Sostanze Perfluoroalchiliche

Il principio da applicare vale sia per l’acqua che per il suolo.

Si tratta di adottare soluzioni in grado di immobilizzare (o ridurre il più possibile la mobilità) delle sostanze perfluoroalchiliche, anche quando si trovano al suolo.

Più che quando si trovano nell’acqua, le condizioni specifiche del terreno ove si trovano le PFAS gioca un ruolo essenziale.

Pertanto, in suoli con caratteristiche diverse ci si potrebbe aspettare di dover usare soluzioni diverse.

Si capisce quindi il motivo che ha portato vari studiosi ad ipotizzare l’azione di immobilizzazione delle PFAS in contesti ambientali diversi.

Ciò che è emerso è sia importante (per i risultati) sia incoraggiante (per le possibilità di esportazione delle soluzioni).

C’è anche un “piccolo paradosso” da tenere rpesente e che riguarda una soluzione spesso utilizzata per la purificazione delle acque, che funziona meglio delle altre quando utilizzata per il suolo.

Le sostanze perfluoroalchiliche possono essere presenti in diversi tipi di suolo - immagine ivabalk @Pixabay
Le sostanze perfluoroalchiliche possono essere presenti in diversi tipi di suolo – immagine ivabalk @Pixabay

Il Rapporto Tra Sostanze Perfluoroalchiliche E Caratteristiche Del Suolo

La soluzione proposta oggi riguarda l’immobilizzazione (anche se non al 100%) delle sostanze perfluoroalchiliche al suolo.

Su quali tipi di suoli, dunque, tale soluzione potrebbe funzionare.

Sono stati valutati i seguenti tipi:

  • Sabbia di quarzo
  • Terreno argilloso
  • Terreno da giardino
  • Compost

Si tratta di terreni particolari, tra cui compare anche il compost, noto per le sue capacità di fertilizzazione ma anche di risanamento ambientale in molti casi.

Cosa interessante, i suoli elencati sopra sono stati analizzati in presenza di diverse tipologie di inquinanti, come segue:

  • PFOA
  • PFOS
  • GenX
  • PFBS

Le più famose tra le PFAS sono PFOA e PFOS.

Le altre due sono state scelte per la loro diffusione sul territorio.

La formula del PFOA - immagine North Carolina University PFAS Research Alliance
La formula del PFOA – immagine North Carolina University PFAS Research Alliance

Quali Fattori Influenzano Il Rapporto Tra PFAS E Suolo

Ci sono due fattori di grande importanza, in grado di determinare il successo o l’insuccesso dell’intervento di immobilizzazione delle sostanze perfluoroalchiliche al suolo.

Il primo fattore è il contenuto di materia organica presente nel terreno.

In particolare, c’è una proporzionalità tra questo valore e la capacità delle PFAS di muoversi e duque diventare “biodisponibili”: il che significa che possono contaminare anche a distanza.

Il secondo fattore è la stessa concentrazione delle PFAS.

Infatti, l’azione di recupero delle PFAS che si muovono è funzione della loro concentrazione.

La prima cosa da fare, quando le sostanze perfluoroalchiliche si trovano al suolo, è quella di prevenire per quanto possibile la loro possibilità di movimento.

Non si tratta quindi di intercettarle attivamente, ma di creare le condizioni affinché non possano muoversi nell’ambiente.

La struttura microscopica dei carboni attivi utili per immobilizzare le sostanze perfluoroalchiliche - immagine CPL Activated Carbons
La struttura microscopica dei carboni attivi utili per immobilizzare le sostanze perfluoroalchiliche – immagine CPL Activated Carbons

Le Soluzioni Per Arrestare Le PFAS Al suolo

Per raggiungere questo importante obiettivo, sono state proposte varie soluzioni.

Le “migliori”, in termini di risultati, sono risultate le seguenti:

  • Carboni attivi
  • Montmorillonite di calcio
  • Montmorillonite processata con acido
  • Argille modificate con carnitina, colina e clorofilla

Senza entrare nei dettagli di questi “strumenti” per ridurre la mobilità delle PFAS al suolo, va comunque detto che i carboni attivi sono emblematici.

Infatti, possono avere una buona azione in acqua (pur se non completa) ed anche al suolo: anzi, come stiamo per scoprire, i carboni attivi possono ottenere risultati persino migliori di quanto atteso.

A proposito delle condizioni di partenza, le 4 sostanze perfluoroalchiliche presentate in precedenza possono avere una concentrazione variabile da 0.01 a 0.2 microgrammi/ml.

L’applicazione di carboni attivi, montmorillonite ed argille ha dato, in tutti i casi, risultati a tratti straordinari.

Si può arrivare fino al 97% di riduzione della mobilità delle sostanze perfluoroalchiliche al suolo - immagine fotos1992 @Pixabay
Si può arrivare fino al 97% di riduzione della mobilità delle sostanze perfluoroalchiliche al suolo – immagine fotos1992 @Pixabay

Gli Effetti Degli Assorbenti Utilizzati

La dose di somministrazione dei 4 prodotti per l’immobilizzazione delle sostanze perfluoroalchiliche al suolo è variabile, da caso a caso.

L’intervallo è comunque compreso tra lo 0.5 ed il 4%.

Una volta applicati, in assenza di importanti fattori di confondimento od eventi in grado di alterare il processo in modo decisivo, gli effetti sono ottimi.

In generale la riduzione della mobilità delle PFAS al suolo raggiunge livelli del 59 – 97%, per tutti gli assorbenti.

Ci sono variazioni nell’efficacia di assorbimento in funzione delle dosi somministrate: è quindi ancora una volta il contesto a orientare la scelta sulla dose da applicare in presenza di determinate condizioni.

Nello specifico, il “migliore” tra questi assorbenti si identifica con i carboni attivi.

Da soli, possono ridurre la mobilità delle sostanze perfluoroalchiliche al suolo da un minimo del 73% fino ad un massimo del 97%.

A seguito del trattamento le PFAS sono molto meno pericolose per le piante acquatiche - immagine skorchanov @Pixabay
A seguito del trattamento le PFAS sono molto meno pericolose per le piante acquatiche – immagine skorchanov @Pixabay

Le Sostanze Perfluoroalchiliche Diventano Meno Tossiche

L’uso degli assorbenti indicati sopra è validato anche sulla base di prove di tossicità della sostanze perfluoroalchiliche.

Una volta applicati al suolo, la quota di PFAS rimanenti (o meglio che riescono ancora a muoversi nell’ambiente) dimostrano una tossicità molto inferiore.

Questo vale sia per le piante acquatiche, come nel caso della Lemna, ad esempio, ma anche per altri.

I nematodi sono spesso usati come indicatori biologici per la tossicità di alcuni inquinanti ed anche in questo caso si rilevano effetti molto attenuati da parte delle sostanze perfluoroalchiliche.

Grazie all’uso di alcuni particolari assorbenti (tra quelli indicati), vi è inoltre un effetto positivo sulla crescita degli organismi acquatici.

Questo accade grazie alla quota di nutrienti portati dagli assorbenti argillosi, i quali dimostrano di poter persino superare i carboni attivi in condizioni reali.

La combinazione degli assorbenti è importante per raggiungere migliori risultati - immagine manfredrichter @Pixabay
La combinazione degli assorbenti è importante per raggiungere migliori risultati – immagine manfredrichter @Pixabay

Un’Azione Combinata Per Una Maggiore Efficacia

Al fine di ottenere il migliore risultato di immobilizzazione delle sostanze perfluoroalchiliche, è utile pensare alla combinazione degli assorbenti.

Suoli diversi hanno caratteristiche diverse, inoltre non bisogna mai dimenticare che le PFAS sono molte ed a loro volta presentano differenze tra di loro.

Il primo passo da compiere è la valutazione della tipologia del suolo, seguita dalla conoscenza delle sostanze che sono presenti.

In seguito, si possono utilizzare gli assorbenti, anche variamente combinati tra loro, per ottenere il migliore risultato possibile.

A proposito di azione combinata, bisogna ricordare che i carboni attivi si sono rivelati i più efficaci nell’assorbimento in presenza di condizioni “ideali” (le più vicine a quelle ricreate in laboratorio).

Quando però le condizioni reali differiscono anche di molto rispetto a quelle ideali, sono le argille modificate (con carnitina, colina e clorofilla) a restituire i migliori risultati.

Una soluzione stabile anche in presenza di eventi atmosferici estremi - immagine SplitShire @Pixabay
Una soluzione stabile anche in presenza di eventi atmosferici estremi – immagine SplitShire @Pixabay

L’Assorbimento Delle Sostanze Perfluoroalchiliche E’ Stabile Nel Tempo

C’è un periodo di tempo ottimale per il funzionamento degli assorbenti.

Tutti e 4 sono in grado di rallentare la mobilità delle sostanze perfluoroalchiliche in modo costante ed efficace per 21 giorni consecutivi.

Sul piano pratico, si consiglia di applicare nuovamente gli assorbenti selezionati dopo questo intervallo di tempo, per avere la garanzia della massima efficacia.

Questa soluzione (anche quando risulta composta da più assorbenti insieme) ha mostrato anche un altro importante vantaggio.

Si tratta del fatto che l’assorbimento rimane costante e continua nonostante il verificarsi di eventi che potrebbero effettuare un’azione di disturbo significativa.

Anche l’arrivo sul sito di acqua contaminata, come nel caso delle piogge acide, oppure acqua salmastra, oltre a quella piovana in condizioni “normali”, non compromette l’assorbimento.

Questo è molto importante, perché con altri assorbenti potrebbe verificarsi un rilascio delle sostanze perfluoroalchiliche in precedenza immobilizzate.

Acqua e suolo sono da considerare sempre insieme in riferimento alle sostanze perfluoroalchiliche - immagine Quangpraha @Pixabay
Acqua e suolo sono da considerare sempre insieme in riferimento alle sostanze perfluoroalchiliche – immagine Quangpraha @Pixabay

Una Soluzione Complessa Per Un Problema Complesso

Non esistono soluzioni semplici per problemi complessi.

Questa è una regola da scolpire nella pietra, che certo non vale soltanto per la questione delle sostenze perfluoroalchiliche.

La presenza delle PFAS in acqua è un problema grave, al quale si aggiunge anche la loro presenza al suolo.

Pertanto, una soluzione che voglia essere completa deve considerare entrambe queste matrici ambientali.

Quanto incontrato oggi è soltanto la superficie di una realtà molto articolata, per la quale bisogna prima di tutto conoscere le caratteristiche del suolo e delle sostanze inquinanti.

Senza dimenticare quelle ambientali, climatiche e tutti i possibili fattori di confondimento che possono giocare un ruolo nell’assorbimento finale da parte degli assorbenti.

Il “punto fisso” di questo approccio rimane la possibilità di usare argille modificare e carboni attivi per immobilizzare la maggior parte delle sostanze perfluoroalchiliche al suolo.

Un’azione da mettere in pratica senza esitazioni.

Sostanze perfluoroalchiliche immobilizzate al suolo grazie a 4 diversi assorbenti

Conclusioni

Le sostanze perfluoroalchiliche sono uno dei problemi più importanti da affrontare e la loro percezione è sempre troppo bassa.

Proprio perché si tratta di sostanze persistenti, è essenziale che si identifichino soluzioni sia alla fonte (per evitarne il rilascio) sia a valle (per catturarli o immobilizzarli nell’ambiente).

La sola azione “politica” finalizzata a limitarle è insufficiente sul piano dell’igiene ambientale e soprattutto della salute pubblica.

E’ inoltre fondamnetale che si cominci a pensare alle PFAS come un problema sia dell’acqua che del suolo, data la capacità di movimento e di potenziale ingresso nella catena alimentare.

Una soluzione come quella considerata oggi può fare molto, quando ben calata nel contesto ambientale su cui intervenire.

Nonostante la gravità del problema ci sono strumenti per cominciare a proteggere ambiente e salute.

E’ giunto il momento di cominciare a fare le cose sul serio.