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PFAS-cosa sono, dove li trovi e perchè preoccupano tanto

Cosa sono, a cosa servono, dove e in quali prodotti si trovano, cosa provocano alla salute umana

Ci volevano anche i PFAS!

L’indagine “Acque senza Veleni” condotta da Greenpeace nel 2024 sull’inquinamento da PFAS in Italia ha mappato per la prima volta la contaminazione da PFAS nell’acqua potabile in tutte le regioni italiane, analizzando 260 campioni e monitorando 58 sostanze diverse, comprese molecole ultracorte. 

L’obiettivo dell’indagine era quello di fare luce su questa forma di inquinamento e spingere le istituzioni ad adottare misure concrete per proteggere la popolazione.

Risultato? Tutti i principali operatori del Servizio Idrico Integrato si sono subito mossi per confutare, smentire, precisare i dati relativi alla loro area id servizio….in attesa di nuove regolamentazioni.

Giovanni Rissone_founder

Scritto da Giovanni Rissone

Fractional Sustainability Manager-HSEQ Chem. Eng. MBA-Innovation Lean Operations Manager - Lean 6 Sigma Green Belt

É un tema di grande attualità, e preoccupazione. Voglio fare il punto andando ad analizzare le ultime posizioni delle Istituzioni Globali e la più recente letteratura scientifica in materia.

In questa collana di post affronto questo tema dal punto di vista di un ingegnere processista, che per anni ha gestito il prelievo ed il trattamento delle acque (potabili e reflue) per importanti aziende del servizio idrico.

Dopo un breve excursus di inquadramento della problematica, indagherò le tecnologie più promettenti (le cosiddette “BAT-Best Available Techniques”) e le loro applicazioni a scala industriale.

Al termine, affrontato il tema più stringente della rimozione dei PFAS dall’acqua potabile, mi dedicherò al tema del trattamento delle acque reflue: un tema da non sottovalutare. Come progettista di impianti di trattamento acque reflue industriali, so bene che quel che non elimini ritorna in natura, e poi lo ritrovi da qualche parte, soprattutto se le sostanze – come i PFAS – sono “eterne”.

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Cosa sono i PFAS

I PFAS (PerFluorinated Alkylated Substances, o in italiano. sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche) costituiscono un ampio gruppo di circa 10.000 composti chimici diversi. Questi composti chimici, prodotti dall’uomo e utilizzati nell’industria e nei prodotti di consumo a partire dagli anni ’40 per le loro proprietà, sono presenti in migliaia di varianti, alcune delle quali più ampiamente utilizzate e studiate di altre.

Negli ultimi due decenni, si è compresa meglio la presenza di altre proprietà di questi composti, che includono

  • potenziale di bioaccumulo negli organismi viventi
  • elevata mobilità in acqua, suolo e aria
  • potenziale di trasporto a lungo raggio
  • effetti (eco)tossicologici che impattano sull’uomo e sull’ambiente.
Una caratteristica comune e pericolosa dei PFAS è che molti si decompongono molto lentamente e possono accumularsi nelle persone, negli animali e nell’ambiente nel tempo. 

PFOS e PFOA: i più noti

Inizialmente, l’attenzione delle autorità di regolamentazione si è concentrata principalmente su due composti specifici del gruppo PFAS, a causa della loro diffusa presenza e delle potenziali implicazioni per la salute e l’ambiente:

      • PFOS (acido perfluoroottanosolfonico): Questa sostanza chimica è stata ampiamente utilizzata in diversi prodotti di consumo e applicazioni industriali, tra cui pentole, smacchiatori, indumenti antipioggia e schiume antincendio.

      • PFOA (acido perfluoroottanoico): Questo composto è noto per la sua capacità di respingere acqua, grasso e sporco. Per questo motivo, è stato impiegato in una vasta gamma di prodotti, come rivestimenti impermeabilizzanti per tessuti (ad esempio, Gore-Tex e Nomex), carta da forno, cera per pavimenti, tappeti, detergenti e persino scatole per la pizza.

    Hai visto il film “Dark Waters”? Racconta di un caso particolarmente emblematico legato all’utilizzo del PFOA da parte della fabbrica DuPont negli Stati Uniti per la produzione di pentole antiaderenti in Teflon. Attività che ha causato una grave contaminazione ambientale nelle aree circostanti, mettendo in luce i rischi associati all’uso di queste sostanze chimiche. Se vuoi approfondire ti consiglio di leggere la ricerca “The Devil they Knew: Chemical Documents Analysis of Industry Influence on PFAS Science“.

    Non solo nell’ambiente. A  renderle particolarmente problematiche è anche la loro capacità di accumularsi nell’organismo e la difficoltà per quest’ultimo di eliminarle.

    PFOS e PFOA sono state trovate sempre più frequentemente nella catena alimentare a causa dell’inquinamento ambientale legato alle attività industriali. Queste sostanze, infatti, sono state ampiamente utilizzate in svariati contesti. Come rivestimenti idrorepellenti e antimacchia per tessuti e tappeti, rivestimenti resistenti all’olio per prodotti di carta per uso alimentare, schiume antincendio, vernici per pavimenti e insetticidi.

    E gli altri PFAS?

    Come detto si conoscono meglio gli impatti di questi due composti, ora soggetti a restrizioni a livello globale, rispetto ad altri membri della famiglia PFAS.

    Tuttavia, cresce la preoccupazione per gli effetti dannosi di tutti i composti del gruppo, con evidenze che i composti meno studiati possano avere impatti negativi simili.

    Inoltre, alcuni PFAS possono degradarsi in cosiddette “sostanze freccia”: PFAS a catena più corta che sono spesso più mobili e/o biodisponibili e quindi più problematici del composto originario.

    Le principali vie di esposizione ai PFAS

    Per la popolazione generale, le fonti di composti perfluorurati includono acqua potabile, cibo, prodotti di consumo e polvere.

    L'immagine rappresenta i prodotti che potenzialmente possono contenere i PFAS. Tali composti per-poli fluoro alchiliche sono state ampiamente utilizzate in svariati contesti, come rivestimenti idrorepellenti e antimacchia per tessuti e tappeti, rivestimenti resistenti all'olio per prodotti di carta per uso alimentare, schiume antincendio, vernici per pavimenti e insetticidi.

    I PFAS possono essere presenti in diversi contesti ambientali e materiali di uso quotidiano, tra cui:

    • Acqua: sia in sistemi idrici pubblici che in pozzi privati, nonché in suolo e acqua in prossimità di siti di rifiuti, discariche e siti contaminati
    • Schiume antincendio: le schiume filmogene acquose (AFFF) utilizzate per spegnere incendi di liquidi infiammabili possono contenere PFAS
    • Impianti industriali: le aziende che producono o utilizzano PFAS, come galvaniche, aziende di elettronica e alcuni produttori di tessuti e carta, possono rilasciare questi composti nell’ambiente
    • Alimenti: i composti perfluorurati possono contaminare il pesce pescato in acque inquinate e i prodotti lattiero-caseari derivati da animali esposti
    • Imballaggi alimentari: alcuni materiali utilizzati negli imballaggi alimentari, come carta resistente al grasso, contenitori per fast food e sacchetti per popcorn, possono contenere questi composti
    • Prodotti per la casa: antimacchia e idrorepellenti per tessuti, prodotti per la pulizia, pentole antiaderenti, vernici e sigillanti
    • Prodotti per la cura personale: alcuni shampoo, filo interdentale e cosmetici 
    • Biosolidi: fertilizzanti derivati da impianti di trattamento delle acque reflue possono contenere composti perfluorurati e contaminare terreni agricoli e le risorse idriche.

    Infine, sebbene i PFAS siano utilizzati anche in farmaci e attrezzature mediche, ci sono poche informazioni sull’esposizione attraverso queste vie.

    Esposizione ai PFAS: un rischio diffuso, con particolari rischi per gruppi specifici

    A causa della loro diffusa produzione e utilizzo, nonché della loro capacità di muoversi e persistere nell’ambiente, le indagini mostrano che la maggior parte delle persone è stata esposta ad alcuni PFAS.

    La maggior parte sono relativamente basse, ma alcune possono essere elevate, in particolare quando le persone sono esposte a una fonte concentrata per lunghi periodi di tempo.

    Alcune sostanze chimiche perfluorurate possono poi accumularsi nel corpo nel tempo. I PFAS, infatti,  vengono infatti trasferiti nel grembo materno dalla madre al bambino e, a meno che l’esposizione non diminuisca con l’età, la carica corporea aumenta a causa del bioaccumulo.

    Le ricerche attuali hanno dimostrato che le persone possono essere esposte ai PFAS attraverso diverse vie:

    • Esposizione professionale: Lavorare in professioni come vigili del fuoco o nella produzione e lavorazione di prodotti chimici ne può aumentare l’esposizione
    • Consumo di acqua contaminata: Bere acqua contaminata da PFAS rappresenta una delle principali vie di esposizione
    • Alimentazione: Mangiare determinati alimenti che possono contenerli, incluso  pesce e crostacei, può contribuire all’esposizione.
    • Contatto con suolo e polvere contaminati: Ingerire suolo o polvere contaminati rappresenta un’ulteriore via di esposizione
    • Inalazione: Respirare aria contenente PFAS può causare l’esposizione a queste sostanze chimiche
    • Utilizzo di prodotti contenenti PFAS: Utilizzare prodotti realizzati con PFAS, o confezionati con materiali che li contengono, rappresenta una via di esposizione.

    L'immagine rappresenta il cammino di contaminazione da PFAS per l'organismo umano. Le ricerche attuali hanno dimostrato che le persone possono essere esposte ai PFAS attraverso diverse vie: Esposizione professionale: Lavorare in professioni come vigili del fuoco o nella produzione e lavorazione di prodotti chimici ne può aumentare l’esposizione Consumo di acqua contaminata: Bere acqua contaminata da PFAS rappresenta una delle principali vie di esposizione Alimentazione: Mangiare determinati alimenti che possono contenerli, incluso pesce e crostacei, può contribuire all’esposizione. Contatto con suolo e polvere contaminati: Ingerire suolo o polvere contaminati rappresenta un’ulteriore via di esposizione Inalazione: Respirare aria contenente PFAS può causare l’esposizione a queste sostanze chimiche Utilizzo di prodotti contenenti PFAS: Utilizzare prodotti realizzati con PFAS, o confezionati in materiali che li contengono, può contribuire all’esposizione. Overview of PFAS exposure pathways for different human populations outside of occupational settings [Sunderland, E.M., Hu, X.C., Dassuncao, C. et al. ]

    Gruppi più vulnerabili all’esposizione

    Gli uomini hanno generalmente cariche corporee e livelli sierici più elevati, perché ne eliminano meno delle donne.

    Una buona notizia: per i PFAS più regolamentati, come PFOA e PFOS, sono state osservate diminuzioni costanti negli ultimi 10-20 anni in Europa. Questa diminuzione è probabilmente il risultato di una ridotta esposizione a seguito di azioni normative sui prodotti di consumo, come i materiali a contatto con gli alimenti e i tessuti.

    Purtroppo, però, nonostante le diminuzioni dei livelli di PFAS a catena lunga nel sangue, le concentrazioni di PFOA e PFOS misurate nel sangue umano superano ancora i livelli di dose di riferimento dell’EFSA (European Food Safety Authority, l’agenzia dell’Unione Europea istituita nel 2002 per la sicurezza di alimenti e mangimi).

    Adesso vediamo cosa dice la letteratura su quali sono i gruppi più esposti.

    Negli Adulti- alcune persone hanno una maggiore esposizione ai PFAS rispetto ad altre a causa della loro professione o di dove vivono. Ad esempio, sono più esposti:

    • I lavoratori coinvolti nella produzione/lavorazione di materiali con PFAS (o le persone che vivono vicino ai siti di produzione)
    • Le donne incinte, o che allattano: tendendo a bere più acqua per chilo di peso corporeo, possono avere una maggiore esposizione ai PFAS rispetto ad altre persone se presenti nell’acqua potabile.

    Nei bambini- poiché i bambini sono ancora in fase di sviluppo, possono essere più sensibili agli effetti dannosi di sostanze chimiche come i PFAS. In generale possono anche essere esposti più degli adulti perché:

    • I bambini sono più esposti in quanto bevono più acqua, mangiano più cibo e respirano più aria per chilo di peso rispetto agli adulti
    • I bambini piccoli gattonano sui pavimenti e mettono le cose in bocca, il che porta li espone ad un rischio maggiore se i PFAS sono presenti in tappeti, polvere domestica, giocattoli e prodotti per la pulizia
    • Il latte materno di madri con alti livelli di PFAS nel sangue, e il latte artificiale preparato con acqua contenente PFAS, sono pericolosi veicoli di trasferimento nel loro organismo.

    PFAS in Veneto: uno studio sui livelli di PFAS nel corpo

    Tutto questo come si traduce a livello di concentrazione corporea? Prendiamo il caso del Veneto.

    Uno studio di biomonitoraggio nella Regione Veneto ha indagato l’esposizione umana a PFOA e PFOS nel periodo 2015-2016.

    Le concentrazioni di PFOA nel sangue dei residenti di aree contaminate erano 9-64 volte superiori a quelle della popolazione di riferimento.  Per il PFOS, i livelli riscontrati erano di 1,4-1,6 volte superiori.

    Progetti di ricerca dell’UE, come Human Biomonitoring for Europe (HBM4EU), stanno lavorando per avere un quadro dell’esposizione ai PFAS per la popolazione, ed indagare i legami tra esposizione ed effetti sulla salute. Ma li vedremo nel prossimo articolo del blog (a proposito, se vuoi essere avvertito dell’uscita, iscriviti alla newsletter!).

    Cosa provocano i PFAS

    L’attuale ricerca scientifica rileva che l’esposizione a determinati PFAS può portare a esiti negativi per la salute. La ricerca è ancora in corso, con due fondamentali obiettivi:

    • determinare come diversi livelli di esposizione a diversi PFAS possano portare ad effetti sulla salute
    • comprendere meglio gli effetti sulla salute associati a bassi livelli di esposizione ai PFAS per lunghi periodi di tempo, soprattutto nei bambini.

    Cosa sappiamo degli effetti sulla salute

    L'immagine rappresenta graficamente i possibili effetti dei PFAS sulla salute umana e del feto. Gli attuali studi scientifici hanno dimostrato che l'esposizione a determinati livelli di PFAS può portare a: -Effetti riproduttivi, come diminuzione della fertilità o aumento dell'ipertensione nelle donne in gravidanza -Effetti sullo sviluppo o ritardi nei bambini, tra cui basso peso alla nascita, pubertà accelerata, variazioni ossee o cambiamenti comportamentali -Aumento del rischio di alcuni tumori, tra cui tumori alla prostata, ai reni e ai testicoli -Ridotta capacità del sistema immunitario del corpo di combattere le infezioni, inclusa una ridotta risposta ai vaccini -Interferenza con gli ormoni naturali del corpo -Aumento dei livelli di colesterolo e/o rischio di obesità.
    Effects of PFAS on human health -Royal Society of Chemistry

    Gli attuali studi scientifici hanno dimostrato che l’esposizione a determinati livelli di PFAS può portare a:

    • Effetti riproduttivi,  come diminuzione della fertilità o aumento dell’ipertensione nelle donne in gravidanza
    • Effetti sullo sviluppo o ritardi nei bambini, tra cui basso peso alla nascita, pubertà accelerata, variazioni ossee o cambiamenti comportamentali
    • Aumento del rischio di alcuni tumori, tra cui tumori alla prostata, ai reni e ai testicoli
    • Ridotta capacità del sistema immunitario del corpo di combattere le infezioni, inclusa una ridotta risposta ai vaccini
    • Interferenza con gli ormoni naturali del corpo
    • Aumento dei livelli di colesterolo e/o rischio di obesità.

    Ulteriori effetti sulla salute? Difficili da determinare

    Gli scienziati continuano a condurre, e a rivedere, il crescente corpo di ricerca sui PFAS. Tuttavia, gli effetti sulla salute associati all’esposizione a questi composti sono difficili da specificare per molte ragioni, quali:

    • Esistono migliaia di PFAS con effetti e tossicità variabili, eppure la maggior parte degli studi si concentra su un numero limitato di quelli più noti e diffusi
    • Le persone possono essere esposte ai PFAS in diversi modi e in diverse fasi della loro vita
    • I tipi e gli usi dei PFAS cambiano col tempo, il che rende difficile tracciare e valutare come avviene l’esposizione e, di conseguenza, come influenzeranno la salute umana nel tempo.

    Termina qui il primo post della serie.

    Nel prossimo vedremo a che livello si attesta attualmente l’inquinamento da PFAS nel mondo, concentrandoci particolarmente sulla contaminazione in Europa e in Italia.

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