Idrocarburi Policiclici Aromatici: Le Bucce d’Avocado Possono Salvare le Nostre Acque?

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di un argomento che mi sta molto a cuore: la qualità dell’acqua che utilizziamo ogni giorno. Vi siete mai chiesti cosa si nasconde, a volte invisibile, nelle nostre risorse idriche? Purtroppo, l’inquinamento causato dalle attività umane a lungo termine rilascia sostanze chimiche tossiche, e tra queste ci sono i cosiddetti Idrocarburi Policiclici Aromatici, o IPA. Sembra un nome complicato, ma fidatevi, è importante conoscerli.

Cosa Sono gli IPA e Perché Dovremmo Preoccuparci?

Gli Idrocarburi Policiclici Aromatici sono una classe di composti chimici che si formano principalmente durante la combustione incompleta di combustibili fossili, legno, e altre materie organiche. Pensate agli scarichi delle auto, alle ciminiere industriali, ma anche agli incendi boschivi o persino alla grigliata del weekend! Una volta formati, questi composti possono finire nei nostri mari, fiumi e laghi attraverso:

• Scarichi di acque reflue
• Deflusso superficiale (l’acqua piovana che lava le strade inquinate)
• Deposizione atmosferica
• Perdite di petrolio

Il problema è che gli IPA non sono affatto innocui. Molti di essi sono classificati come inquinanti prioritari a causa delle loro proprietà tossiche, mutagene (possono causare mutazioni nel DNA), teratogene (possono causare malformazioni nei feti) e cancerogene. L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) ha identificato ben sette IPA come potenzialmente cancerogeni per l’uomo. L’esposizione può avvenire per ingestione, inalazione o contatto cutaneo, soprattutto in aree contaminate. Insomma, non proprio dei compagni di viaggio desiderabili nelle nostre acque.

La Sfida: Trovare Soluzioni Efficaci ed Economiche

Data la loro pericolosità e persistenza nell’ambiente (si legano tenacemente ai sedimenti!), è fondamentale sviluppare metodi rapidi ed economici per rimuovere i residui di IPA. Esistono già diverse tecniche analitiche e di estrazione, come la QUECHERS modificata, l’estrazione magnetica in fase solida (MSPE) o la microestrazione in fase solida nello spazio di testa (HS-SPME). Spesso si usano materiali assorbenti come polimeri, argille o carboni attivi. Questi funzionano bene, ma hanno un grosso limite: il costo elevato, che ne restringe l’applicazione su larga scala.
Ecco perché negli ultimi anni è cresciuto l’interesse verso l’uso di sorbenti naturali organici, materiali a basso costo, facilmente disponibili, ecologici e sorprendentemente efficienti. Sto parlando di scarti come le bucce di banana, arancia, limone, cipolla e… rullo di tamburi… avocado!

L’Esperimento: Bucce d’Avocado al Lavoro

Proprio le bucce d’avocado sono state le protagoniste di uno studio affascinante che voglio raccontarvi. L’obiettivo era testare la loro efficacia come materiale “acchiappa-IPA” in una tecnica chiamata Estrazione in Fase Solida (SPE). In pratica, si fa passare l’acqua contaminata attraverso una colonna riempita con la polvere di bucce d’avocado, che dovrebbe trattenere gli inquinanti.
Lo studio si è concentrato su due IPA specifici a basso peso molecolare, il naftalene e l’antracene, e ha utilizzato campioni d’acqua provenienti dalla diga di Nandoni, una fonte essenziale di acqua potabile nel distretto di Thulamela, in Sudafrica. C’era poca conoscenza sui livelli di IPA e sulla loro tossicità in quella zona, quindi la ricerca era quanto mai necessaria.

Dietro le Quinte: Come Funziona l’Estrazione e l’Analisi

Per far funzionare al meglio questo metodo “green”, i ricercatori hanno dovuto ottimizzare diversi parametri, un po’ come trovare la ricetta perfetta:

• Dimensione delle particelle della polvere di buccia d’avocado
• Concentrazione iniziale degli IPA
• Quantità (massa) di polvere da usare
• pH del campione d’acqua
• Volume di acqua da trattare (volume di caricamento)
• Tipo di solvente per “staccare” gli IPA dalla polvere una volta catturati (eluizione)
• Volume di questo solvente

Dopo l’estrazione, per verificare quanto naftalene e antracene erano stati effettivamente catturati e poi recuperati, è stata utilizzata una tecnica analitica molto potente e precisa: la Cromatografia Liquida ad Alte Prestazioni (HPLC).

I Risultati: Le Bucce d’Avocado Superano il Test?

Ebbene sì! I risultati sono stati davvero incoraggianti. L’analisi HPLC ha confermato che l’SPE con polvere di bucce d’avocado è efficace. Ecco le condizioni “perfette” identificate:

• Dimensione delle particelle: 16 µm (più piccole sono, maggiore è la superficie per catturare gli IPA!)
• Concentrazione standard ottimale: 9 mg/L
• Massa di sorbente: 250 mg
• pH dell’acqua: 7 (neutro)
• Solvente di eluizione migliore: Toluene (riesce a “staccare” bene gli IPA non polari come naftalene e antracene)
• Volume di caricamento: 75 mL
• Volume di eluizione: 5 mL

Ma perché le bucce d’avocado funzionano così bene? Analisi più approfondite come la FTIR (Spettroscopia Infrarossa a Trasformata di Fourier), la TGA (Analisi Termogravimetrica), la SEM (Microscopia Elettronica a Scansione) e la BET (analisi dell’area superficiale) hanno rivelato il perché. Le bucce possiedono gruppi funzionali (come O-H e C=O) che possono interagire con gli anelli aromatici degli IPA (interazioni π-π e donatore-accettore di elettroni). Hanno una buona stabilità termica e, soprattutto, una superficie rugosa e mesoporosa (con pori di dimensioni intermedie), il che significa una maggiore area superficiale disponibile per l’adsorbimento. La superficie specifica misurata (15.7 m²/g) era significativamente più alta di quella riportata in studi precedenti, indicando un’abbondanza di siti attivi per “intrappolare” gli inquinanti.

Dalla Teoria alla Pratica: Il Test sulle Acque Reali

La prova del nove, ovviamente, era testare il metodo su campioni d’acqua reali prelevati dalla diga di Nandoni. Anche qui, la tecnica SPE con bucce d’avocado si è dimostrata efficace. Le concentrazioni medie rilevate dopo l’applicazione del metodo sono state di 49.63 mg/L per il naftalene e 173.93 mg/L per l’antracene. Sebbene la variabilità per l’antracene fosse un po’ alta (forse a causa della sua struttura più ingombrante), i recuperi ottenuti da campioni “arricchiti” (spiked) hanno confermato la validità del metodo per le acque reflue reali.

Guardando al Futuro: Cosa Ci Aspetta?

Questo studio apre scenari davvero interessanti. Le bucce d’avocado si confermano un’alternativa economica ed ecologica per trattare le acque contaminate da IPA. Certo, la ricerca non si ferma qui. Sarebbe utile estendere questi studi per:

• Estrarre altri tipi di IPA, magari quelli a peso molecolare più alto.
• Determinare le concentrazioni di questi inquinanti in diverse matrici ambientali.
• Indagare il bioaccumulo di IPA nei pesci (visto che finiscono nella nostra catena alimentare).
• Esplorare altre tecniche di estrazione moderne, sempre nell’ottica della sostenibilità.

Insomma, la prossima volta che gusterete un avocado, pensate che la sua buccia potrebbe avere una seconda vita molto importante: aiutarci a rendere le nostre acque più pulite e sicure. Un piccolo scarto per noi, un grande potenziale per l’ambiente!

Fonte: Springer