Acqua Piovana Urbana: Tesoro Nascosto o Cocktail Tossico? La Verità sui Composti PMT

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa che mi sta molto a cuore e che riguarda l’acqua che scorre nelle nostre città quando piove. Sapete, in un mondo dove l’acqua dolce scarseggia sempre di più, iniziamo a guardare a risorse che prima ignoravamo, come l’acqua piovana urbana. L’idea è affascinante: raccoglierla, magari per ricaricare le falde acquifere. Sembra un’ottima soluzione, vero? Peccato che quest’acqua, lavando strade, tetti e superfici varie, si porti dietro un bel po’ di “sporcizia”. E non parlo solo di foglie o terra.

Il problema nascosto: i contaminanti PMT

Storicamente, quando si parlava di qualità dell’acqua piovana, ci si concentrava su metalli pesanti, particelle e batteri. Ma c’è un universo di microinquinanti organici che spesso trascuriamo. Pensate a tutto quello che usiamo e produciamo nelle città: farmaci, prodotti per la cura personale, sostanze industriali, prodotti derivanti dall’usura dei pneumatici o dalle vernici… tutto finisce, in un modo o nell’altro, nell’ambiente.

Recentemente, l’attenzione si è concentrata su una categoria particolare di composti, definiti PMT. L’acronimo sta per Persistenti, Mobili e Tossici (o vPvM per “very Persistent and very Mobile”). Perché sono così preoccupanti?

• Persistenti: Non si degradano facilmente nell’ambiente acquatico. Restano lì per molto tempo.
• Mobili: Non si legano facilmente al suolo o ai sedimenti, quindi viaggiano con l’acqua, infiltrandosi nelle falde e raggiungendo fiumi e mari.
• Tossici: Possono essere dannosi per gli organismi acquatici (e potenzialmente per noi) anche a basse concentrazioni, causando problemi cronici, essendo cancerogeni, mutageni o interferenti endocrini.

Insomma, sono un bel grattacapo. Una volta che entrano nel ciclo dell’acqua, rimuoverli è difficilissimo e costoso, e i loro effetti a lungo termine sono ancora in gran parte sconosciuti. L’Agenzia Ambientale Tedesca (UBA) ha stilato una lista di circa 350 di questi composti da tenere d’occhio. Il problema è che molti di questi non erano mai stati cercati specificamente nell’acqua piovana urbana.

La nostra indagine high-tech

Ed è qui che entra in gioco il nostro studio. Ci siamo chiesti: quanti e quali di questi composti PMT si nascondono realmente nell’acqua piovana che scorre nelle nostre città, specialmente durante il cosiddetto “first flush”? Il “first flush” è la primissima ondata di acqua piovana che, dopo un periodo di secco, lava via l’accumulo di inquinanti dalle superfici impermeabili (strade, tetti, piazze). È tendenzialmente l’acqua più carica di contaminanti.

Per andare a caccia di queste molecole, abbiamo usato strumenti super avanzati: la cromatografia liquida (LC) e gassosa (GC) accoppiata a spettrometri di massa ad alta risoluzione (QTOF-HRMS). Questa tecnologia ci permette non solo di cercare composti specifici che già conosciamo (analisi “target”), ma anche di fare uno screening più ampio per scovare sostanze sospette che potrebbero essere PMT, anche se non le stavamo cercando attivamente (analisi “suspect”).

Abbiamo raccolto campioni di “first flush” da diverse zone di Barcellona, una città densamente popolata, scegliendo aree con diverse caratteristiche (densità di popolazione, traffico veicolare). Abbiamo anche raccolto campioni di acqua piovana direttamente dai tetti, per confrontarla con quella che scorreva per strada.

Cosa abbiamo scovato?

I risultati sono stati… illuminanti, diciamo così. Analizzando migliaia di segnali chimici (“features”) rilevati dai nostri strumenti, e applicando un processo di prioritizzazione basato sulla lista UBA dei PMT, siamo riusciti a identificare 42 composti PMT sospetti. Di questi, siamo riusciti a quantificarne ben 24 utilizzando standard di riferimento.

La cosa notevole è che il 66% dei PMT quantificati era presente in più della metà dei campioni analizzati. Le concentrazioni variavano parecchio: da pochi nanogrammi per litro (ng/L, parliamo di parti per trilione!) fino a quasi 3 microgrammi per litro (µg/L, parti per miliardo). Tra i “cattivi” più abbondanti abbiamo trovato:

• Un ritardante di fiamma (tris(2-butossietil) fosfato – TBEP)
• Composti legati a plastiche e pneumatici (1,3-difenilguanidina, ε-caprolattame)
• Un composto usato nell’industria (p-Toluensolfonammide)

Dall’altro lato, concentrazioni più basse ma comunque presenti per idrocarburi policiclici aromatici (IPA come acenaftene e antracene), filtri UV (benzofenone-10), fragranze (tonalide) e agenti antibatterici (triclosan).

La scoperta forse più importante è che ben 11 dei PMT che abbiamo quantificato non erano mai stati misurati prima in campioni di acqua piovana urbana (runoff). Questo ci dice che c’è ancora molto da scoprire su cosa finisce nelle nostre acque durante le piogge.

Pioggia vs. Scarico: chi è più inquinato? E le zone della città?

Come ci aspettavamo, l’acqua di scolo raccolta dalle strade (runoff) era generalmente più inquinata dell’acqua piovana raccolta direttamente dai tetti. Questo conferma che il lavaggio delle superfici urbane è una fonte primaria di questi contaminanti. Molecole come la 1,3-difenilguanidina, l’ε-caprolattame e vari fosfati organici (usati come ritardanti di fiamma o plastificanti) erano presenti in concentrazioni decisamente più alte nel runoff.

Curiosamente, però, alcuni composti più volatili, come certi filtri UV (benzofenone-3, benzofenone-10) e il triclosan, sono stati trovati in concentrazioni doppie nell’acqua piovana raccolta sui tetti rispetto al runoff. Questo suggerisce che questi composti potrebbero essere presenti nell’atmosfera e venire “lavati via” dalla pioggia stessa, depositandosi poi ovunque.

Abbiamo anche confrontato le diverse zone della città. Sebbene ci fossero differenze statisticamente significative per alcuni composti (ad esempio, la 1,3-difenilguanidina e il TBEP erano più concentrati nella zona 1, quella con densità di popolazione e traffico 7 volte maggiore della zona 3), molti altri PMT sembravano distribuiti in modo abbastanza uniforme. Questo potrebbe indicare una contaminazione di fondo diffusa, forse legata anche alla deposizione atmosferica (pensiamo agli IPA derivanti dalla combustione del traffico veicolare, presenti ovunque).

Perché tutto questo è importante?

Questo studio è, per quanto ne sappiamo, il primo a concentrarsi esclusivamente sulla ricerca di composti PMT/vPvM nell’acqua di “first flush” urbana utilizzando tecniche di screening così complete. Abbiamo aggiunto 11 nuove voci alla lista dei PMT quantificati in questo tipo di matrice acquosa.

I risultati sottolineano l’importanza di monitorare queste sostanze specifiche. Se vogliamo gestire in modo sostenibile le risorse idriche e considerare l’acqua piovana urbana come una potenziale risorsa, dobbiamo essere consapevoli dei rischi associati. Identificare le fonti di questi contaminanti (industria, traffico, prodotti di consumo) è il primo passo per cercare di ridurne la dispersione nell’ambiente.

Inoltre, la presenza diffusa di questi composti persistenti e mobili solleva interrogativi sulla loro potenziale infiltrazione nelle acque sotterranee e sul loro impatto a lungo termine sugli ecosistemi acquatici e, potenzialmente, sulla salute umana.

Il nostro lavoro vuole essere uno stimolo per approfondire la ricerca sui PMT, includerli nelle normative future se necessario, e sviluppare strategie di gestione delle acque piovane più efficaci. Dobbiamo continuare a usare queste potenti tecniche di analisi per identificare non solo i PMT noti, ma anche nuove potenziali minacce chimiche che potrebbero emergere in futuro. L’acqua è vita, e proteggerla significa proteggere noi stessi e il nostro pianeta.

Fonte: Springer