I Pfas in Umbria

Si accumulano nell’ambiente e, attraverso l’acqua e gli alimenti, anche negli organismi viventi, uomo compreso. Gli effetti sulla salute di queste sostanze sono sotto indagine: al momento, sono considerati tra i fattori di rischio per un'ampia serie di patologie. Pubblichiamo l'analisi del Servizio Acqua di Arpa sulla situazione in Umbria.
07 Agosto 2018
Micron

a cura di 
Mirko Nucci, Responsabile Servizio Acqua – Arpa Umbria
con il contributo di
Alessandra Cingolani, Servizio Informativo Ambientale – Arpa Umbria e Fedra Charavgis, Servizio Acqua – Arpa Umbria

Le sostanze perfluoroalchiliche, indicate genericamente con la sigla PFAS, sono sostanze di sintesi con una struttura chimica che conferisce loro una particolare stabilità termica, impermeabilità all’acqua e ai grassi, elevata capacità lubrificante e un ridotto coefficiente di attrito. Sono composti organici formati da una catena alchilica fluorurata di lunghezza variabile e da un gruppo funzionale idrofilico. I composti a catena lunga sono molto persistenti e stabili sotto il profilo chimico e termico. Tali sostanze, fin dagli anni Cinquanta, sono impiegate principalmente per rendere resistenti ai grassi e all’acqua vari materiali quali carta, rivestimenti antiaderenti per contenitori di alimenti, pentole e padelle, tappeti, tessuti di vario genere, ma anche per la produzione industriale di pellicole fotografiche, detergenti, schiume antincendio, vernici e numerosi materiali tecnici.
Il largo utilizzo di queste sostanze, unito alla particolare resistenza ai processi di biodegradazione, provoca una persistenza negli ambienti ove vengono rilasciate e grazie al processo di magnificazione biologica, ovvero al bioaccumulo negli esseri viventi con aumento di concentrazione dal basso verso l’alto della catena alimentare, diventano particolarmente insidiose per gli esseri umani. Inoltre, la contaminazione di falde utilizzate per captare acqua potabile può portare all’ingestione diretta di queste sostanze, aumentando il rischio per la popolazione esposta.
Esistono numerose sostanze appartenenti a questa famiglia di prodotti, distinte in base alla struttura chimica: acidi perfluorosolfonici (PFBS, PFHxS, PFOS), acido perfluoroottanoico (PFOS), acidi perfluorocarbossilico a catena lunga (PFHpA, PFNA, PFDA, PFUnDA, PFDoDA) e a catena corta (PFBA, PFPeA, PFHxA). I composti chimici più diffusi sono sicuramente l’acido perfluoroottanoico (PFOA) e l’acido perfluoroottansulfonico (PFOS). Il PFOS e suoi derivati sono stati inseriti, con il regolamento UE n.757/2010, nell’elenco degli inquinanti organici persistenti e ne è stata vietata la produzione, l’immissione in commercio e l’utilizzo. Nell’ambito della Direttiva 2013/39/UE, il PFOS è stato incluso nella lista delle sostanze pericolose prioritarie per le acque. Nel 2013, il PFOA è stato incluso nella Candidate List of Substances of Very High Concern for Authorisation (SVHC) e classificato come tossico per la riproduzione con il regolamento UE n. 944/2013. La normativa italiana, recependo la direttiva europea, ha stabilito valori soglia per i composti perflorurati nelle acque sotterranee (D.P.R. del 25 Maggio 2016) e ha fissato standard di qualità ambientale nelle acque superficiali (D.Lgs. 172/2015), inserendo il PFOS tra le sostanze pericolose prioritarie (Tab. 1/A)  e PFBA, PFPeA, PFHxA, PFBS e PFOA tra le sostanze non prioritarie (Tab. 1/B).
Il problema relativo alle sostanze perfluoroalchiliche è vasto, complesso e di difficile risoluzione; ad oggi, l’alternativa alla produzione e all’utilizzo di PFAS a catena lunga è rappresentata semplicemente da PFAS di dimensioni minori, a catena corta, la cui persistenza nell’ambiente, tossicità e capacità di bioaccumulo nei tessuti animali/umani non offre garanzie adeguate ed è tutt’ora in fase di studio.

LIMITI DI CONCENTRAZIONE IN ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO
L’OMS non ha ancora indicato valori guida per le sostanze perfluoroalchiliche nell’acqua potabile e, attualmente,non esistono limiti di concentrazione nella normativa nazionale ed europea.
Dovendo affrontare la grave situazione di contaminazione delle falde acquifere in Veneto, il Ministero della Salute, con nota del 29.01.14, sulla base del parere dell’Istituto Superiore di Sanità del 16.01.14, ha indicato i livelli di performance da raggiungere nelle aree interessate da inquinamento da PFAS nei valori di seguito specificati: PFOS≤30 ng/l, PFOA≤500 ng/l, altri PFAS≤500 ng/l. Tali livelli sono stati acquisiti nel 2014 dalla Regione Veneto che nel 2017, fino a diverse indicazioni da parte delle autorità nazionali e sovranazionali, ha stabilito su base precauzionale nuovi valori di performance nelle acque destinate al consumo umano: PFOA+PFOS≤90 ng/l di cui PFOS≤30 ng/l, altri PFAS≤300 ng/l, mentre per l’utilizzo zootecnico restano i valori di riferimento proposti dal Ministero della Salute.
La Commissione europea, nel mese di Febbraio 2018, ha presentato una proposta per la revisione della direttiva 98/83/CE sull’acqua potabile, introducendo un limite per le sostanze perfluoroalchiliche da applicare in tutta l’Unione Europea: PFOA≤100 ng/l, PFOS≤100 ng/l, sommatoria PFAS≤500 ng/l.

EFFETTI SULLA SALUTE UMANA
Sono disponibili vari studi epidemiologici in aree in cui l’esposizione a PFAS è particolarmente elevata (es. Stati Uniti, Olanda); alcuni di questi studi individuano un’associazione tra esposizione ed effetti sulla salute umana ma non è stato ancora possibile stabilire relazioni causa/effetto e neanche dose/risposta. L’associazione più ampiamente rilevata riguarda un aumento dei livelli di colesterolo nel sangue, con possibile aumentato rischio di ipertensione. Sebbene alcuni studi abbiano suggerito una probabile correlazione in soggetti esposti a dosi molto alte con tumori testicolari, renali, pancreatici ed epatici, il legame esistente tra esposizione a PFAS e cancro nell’uomo non è ancora stabilito con certezza. Si sospetta un’incidenza sui casi di diabete e sindrome di pressione alta durante la gravidanza, ischemie, malattie cerebrovascolari, diabete e Alzheimer, nonché un legame con la salute riproduttiva a causa della capacità di tali composti di agire da interferenti endocrini, ma non vi sono ancora responsi ufficiali in proposito.

DIFFUSIONE DELLE SOSTANZE PERFLUOROALCHILICHE IN ITALIA
Nel 2006 il progetto europeo PERFORCE avviò un’indagine per stabilire la presenza di perfluoroderivati nelle acque e nei sedimenti dei maggiori fiumi europei; da questa indagine emerse che le concentrazioni maggiori di acido perfluoroottanoico (PFOA) erano state rilevate nel principale corso d’acqua italiano, il fiume Po. In seguito, altre indagini sperimentali confermarono una contaminazione diffusa in varie aree del bacino del Po, soprattutto per il PFOA, le cui concentrazioni aumentavano significativamente dopo la confluenza con il fiume Tanaro. L’evidenza di una situazione di potenziale rischio ecologico e sanitario nel bacino del fiume Po, ha portato alla stipula di una convenzione tra il Ministero per l’Ambiente e per la Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) e l’Istituto di Ricerca sulle Acque (IRSA-CNR) per lo studio del rischio ambientale e sanitario associato agli PFAS nel Bacino del Po e nei principali bacini fluviali italiani.


Figura 1– Distribuzione di PFOS (figura 1a), PFOA (figura 1b), somma di PFPeA e PFHxA (figura 1c), somma di PFBS (figura 1d) nei principali bacini fluviali italiani (Tratto da IRSA-CNR, 2013 – Realizzazione di uno studio di valutazione del Rischio Ambientale e Sanitario associato alla contaminazione da sostanze perfluoroalchiliche nel Bacino del Po e nei principali bacini fluviali italiani – Relazione finale).

Tale studio, in sintesi, ha evidenziato la presenza di alcune aree industriali critiche nel nord e nel centro Italia: il Polo Industriale di Spinetta Marengo che recapita nel Bormida, il Distretto Industriale di Valdagno e Valle del Chiampo dove è localizzato il più importante distretto tessile/conciario italiano, lo stabilimento di fluorocomposti Miteni S.p.A. che scarica nel bacino del Fratta-Gorzone/Brenta e, infine, il Distretto Tessile di Prato che recapita indirettamente nell’Arno. Oltre al bacino del fiume Po, anche i bacini del fiume Arno e del fiume Brenta sono risultati contaminati da sostanze perfluorurate, mentre Tevere e Adige non hanno presentato rischi particolari, neanche a valle di grossi insediamenti urbani come la città di Roma. I risultati di questo studio hanno identificato negli impianti di fluoropolimeri o intermedi fluorurati le sorgenti principali di PFOA e PFBS, mentre i distretti tessili sono stati individuati come una possibile sorgente di congeneri a catena più corta.
La regione Veneto è stata particolarmente colpita dalla presenza di queste sostanze inquinanti, che hanno contaminato diffusamente, oltre ai corpi idrici superficiali, anche le falde acquifere destinate al consumo umano, esponendo la popolazione di numerosi comuni appartenenti alle province di Vicenza, Padova e Verona a gravi rischi per la salute.

IN UMBRIA
In questo contesto, su sollecitazione del MATTM, Arpa Umbria ha effettuato, nel mese di luglio 2017, un primo screening regionale delle sostanze perfluoroalchiliche nelle principali aste fluviali, avvalendosi della collaborazione del laboratorio ARPAV di Venezia per le determinazioni analitiche. I campionamenti sono stati effettuati in 8 tratti a chiusura dei principali bacini umbri (Alto Tevere, Medio Tevere, Basso Tevere, Chiascio, Topino, Nestore, Paglia, Nera), nonché in ulteriori due tratti localizzati nel Torrente Teverone e nel medio corso del Fiume Nera, recettori di scarichi industriali potenzialmente interessati da PFAS.

Tabella 1 – Punti di monitoraggio e positività riscontrate nell’ambito del primo screening regionale, effettuato su acque superficiali (giugno 2017).

Tutte le determinazioni effettuate dal Laboratorio ARPAV di Venezia sono risultate inferiori al limite di quantificazione di10 ng/l, ad eccezione del campione prelevato sul Fiume Nestore (NES2), nel quale sono stati riscontrati 14 ng/l di PFPeA e 13 ng/l di PFOA. Benché l’esiguità dei campioni non consenta di elaborare un vero e proprio giudizio di conformità, le positività rilevate risultano comunque inferiori agli standard di qualità ambientale previsti per questi due parametri in termini di media annua (SQA-MA di cui alla Tab. 1/B del DM 172/2015). In merito agli PFOS, individuati come sostanze pericolose e prioritarie, tutti i punti campionati sono risultati conformi allo standard di qualità ambientale espresso come concentrazione massima ammissibile (SQA-CMA di cui alla Tab. 1/A del DM 172/2015), mentre non è possibile esprimere alcun giudizio sulla conformità ai valori medi annui, dal momento che il limite di quantificazione del metodo (10 ng/l) era superiore al relativo standard, pari a 0,65 ng/l.
Alla luce dei risultati del primo screening, il MATTM ha promosso l’istituzione di un tavolo tecnico nazionale a cui partecipano ISPRA, con funzione di coordinamento e tutte le agenzie regionali per l’ambiente. Gli obiettivi principali del tavolo tecnico sono: la definizione dei metodi analitici da adottare per la determinazione dei PFAS, l’identificazione della rete dei laboratori nazionali disponibili a farsi carico delle attività analitiche e, soprattutto, la definizione dei criteri per l’individuazione delle fonti di pressione e delle reti di monitoraggio.
Partendo dal presupposto che nel territorio umbro non sono presenti aziende produttrici di sostanze perfluoroalchiliche e considerando che non si dispone di dati pregressi relativi alla presenza di tali composti negli scarichi, l’analisi delle pressioni è stata orientata verso la ricerca di quelle attività che, potenzialmente, utilizzano queste sostanze nel proprio ciclo produttivo. Nella definizione delle potenziali sorgenti di contaminazione da PFAS, sono state selezionate, in via preliminare, le attività soggette ad Autorizzazione Integrata Ambientale comprese nelle categorie merceologiche individuate dal tavolo tecnico nazionale. Successivamente, l’analisi è stata estesa anche agli impianti di depurazione di acque reflue urbane e industriali con capacità di progetto superiore a 50.000 A.E..

Tabella 2 – Analisi preliminare delle pressioni nel territorio umbro

Dopo aver identificato i principali fattori di pressione, è stata messa a punto una rete di monitoraggio per lo screening regionale di acque superficiali e sotterranee. Per le acque superficiali, è stata individuata una rete complessiva di 14 stazioni, già incluse nella rete di monitoraggio istituzionale (D.Lgs. 152/06 e s.m.i.), che comprende sia le 10 stazioni già monitorate in fase di screening preliminare, sia alcune stazioni di nuova individuazione, selezionate con l’obiettivo di indagare le aree a maggior rischio di immissione e approfondire le conoscenze nel bacino già interessato dalla presenza di positività (Nestore). Analogamente, per le acque sotterranee è stata individuata una rete complessiva di 15 punti, già appartenenti alla rete di monitoraggio istituzionale (D.Lgs. 152/06 e s.m.i.) e rappresentativi dei maggiori corpi idrici vallivi, in cui sono localizzati i principali fattori di pressione.
Vista e considerata l’onerosità delle attività analitiche, è stato concordato a scala nazionale di selezionare, tra i punti individuati, un numero ridotto di stazioni da monitorare prioritariamente (vedere tabella 3, colonna “priorità”), costituito da 7 stazioni su acque superficiali e 3 su acque sotterranee, queste ultime individuate tenendo conto degli usi potabili della risorsa. I punti contrassegnati con priorità 1 sono stati campionati, in Umbria, nel mese di marzo 2018; le analisi sono state eseguite dal laboratorio ARPAV di Venezia, che si è reso disponibile ad effettuare le determinazioni anche per le altre agenzie regionali. Rispetto allo screening precedente, va segnalato che il limite di quantificazione del metodo analitico per la determinazione di PFOS è stato adeguato ai requisiti normativi, passando da 10 a 0,2 ng/l; ciò ha consentito di valutare in maniera più appropriata la conformità dei livelli di contaminazione rilevati agli standard di qualità ambientale.
Per quanto riguarda le acque superficiali, sono state rilevate positività per un unico composto (PFOS) in quattro punti: uno sul torrente Teverone, in Valle Umbra e tre localizzati alla chiusura del Fiume Nestore e nei suoi due principali tributari (Caina e Genna). Le concentrazioni riscontrate lasciano supporre che la presenza di PFOS rilevata a chiusura di bacino del Fiume Nestore derivi prevalentemente dai due affluenti e, particolarmente, dal Torrente Genna, nel quale è stato rilevato il valore massimo di 1,2 ng/l. I parametri che avevano presentato positività nel primo screening (PFPeA e PFOA), invece, sono risultati inferiori al limite di quantificazione.
Occorre sottolineare che le concentrazioni di PFOS rilevate sono ampiamente inferiori allo standard di qualità ambientale espresso come concentrazione massima ammissibile, mentre il confronto in termini di media annua, benché limitato ad un unico campione, mostra valori superiori (Genna) o prossimi (Caina e Nestore) allo standard fissato dalla norma.

 

Tabella 3 – Rete di monitoraggio per le sostanze perfluoroalchiliche in acque superficiali e sotterranee, proposta dall’Agenzia al tavolo tecnico nazionale. Sono indicati l’utilizzo a fini potabili del punto monitorato, il livello di priorità,  i fattori di pressione rilevati nel bacino idrografico, le positività riscontrate e i limiti normativi di raffronto (standard di qualità ambientale e valori soglia).

Figura 2– Rete di monitoraggio delle sostanze perfluoroalchiliche (PFAS) nelle acque superficiali (figura 2a) e sotterranee (figura 2b), proposta da ARPA Umbria al tavolo tecnico nazionale. Sono indicati anche le principali fonti di pressione identificate nel territorio regionale.

Considerato il quadro acquisito, si ritiene necessario attivare un monitoraggio mensile delle sostanze perfluoroalchiliche sia nei corpi idrici superficiali ove sono state riscontrate le positività, sia in quelli interessati da fattori di significativi pressione (Nestore, Caina, Genna, Teverone). Relativamente alle acque sotterranee, è stata registrata la presenza di alcune sostanze perfluoroalchiliche a catena lunga (PFOS) e corta (PFBA, PFPeA, PFHxA) in un sito della Conca Ternana. Nonostante le concentrazioni rilevate siano ampiamente inferiori ai valori soglia indicati nel D.L. 06/07/16, si ritiene opportuno, a titolo cautelativo, proseguire le attività di monitoraggio ed estendere la ricerca di tali sostanze all’intera rete individuata per le acque sotterranee, illustrata in tabella 3; inoltre, considerando l’ubiquità delle sostanze perfluoroalchiliche, saranno individuati nuovi punti da campionare nelle aree vallive a maggiore pressione antropica. Tali determinazioni potrebbero essere attuate nell’ambito della campagna autunnale 2018, effettuata dall’Agenzia per determinare lo stato di qualità ambientale dei corpi idrici sotterranei (D.Lgs. 152/06 e s.m.i.).
Infine, considerata l’assenza nel territorio umbro di siti industriali per la produzione di PFAS, sarà effettuato un controllo dei principali scarichi di acque reflue urbane e industriali in A.I.A., individuati nell’ambito dell’analisi delle pressioni (tabella 2); ad essi saranno aggiunti altri impianti di depurazione civile con capacità superiore a 40.000 A.E., al fine di completare il quadro sulle possibili fonti di emissione di tali sostanze.

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