PFAS: sorgenti, distribuzione e destino ambientale Dott ...
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Rimozione dei PFAS da acque reflue e rifiuti:normativa, stato dell'arte e tecnologie3.12.2019 Centro Congressi FAST, Milano
con il contributo incondizionato di
PFAS: sorgenti, distribuzione e destino ambientaleDott. Stefano PoleselloIRSA-CNR
PFAS: POLY E PERFLUOROALCHIL SOSTANZE (n°>4700)
Catena alchilica parzialmente o completamente fluorurata
Polimeri
PTFE, PVF, FEP, PFA
Composti singoli (gruppo funzionale, polare)
-OH alcool CnF2n+1CH2CH2OH
-COOH carbossilato CnF2n+1COOH
-SO3- solfonato CnF2n+1SO3H
-SO2NH2 solfonammide CnF2n+1SO2NH2
-PO32- fosfonato O=P(OH)2CnF2n+1
-PO2- fosfinati O=P(OH)(CnF2n+1)(CmF2m+1)
- ……….. ……………..
USI PFAS non polimerici Tensioattivi Sostanze chimiche di sintesi Prodotti elettronici Cosmetici Impregnanti per tessuti/pellame Farmaci/fitofarmaci/biocidi Materie prime di vernici/adesivi Impregnanti per carta Schiume antincendio
Figure 6: Uses (and non-uses) of PFAS identified on the global market (identified in spring 2015).Swedish Chemicals Agency, 2015. Occurrence and use of highly fluorinated substances and alternatives.
USI: usi multipli
Figure 7: The number of PFAS found on the global market and their distribution between different areas of application. The figures give the number of substances per usage group (left) and chemical group (right).Swedish Chemicals Agency, 2015. Occurrence and use of highly fluorinated substances and alternatives.
Sorgenti ambientali Siti di produzione di PFAS Siti di produzione di polimeri fluorurati Depuratori industriali (uso in attività produttive ) Depuratori urbani (lavaggio di tessuti impregnati…) Smaltimento rifiuti (percolati di discarica) Incendi e siti di addestramento antincendio
PFAS: POLY E PERFLUOROALCHIL SOSTANZE
Acidiperfluoroalchilici
Perfluoroalchil solfonati
PFBS C4F9SO3-
PFHxS C6F13SO3-
PFOS C8F17SO3-
Perfluoroalchil carbossilatiPFBA C3F7COOH
PFPeA C4F9COOH
PFHxA C5F11COOH
PFHpA C6F13COOH
PFOA C7F15COOH
PFNA C8F17COOH
PFDA C9F19COOH
PFUnA C10F21COOH
PFDoA C11F23COOH
PFAS-acidi: rischio per l’ambiente
PFAS-acidi: vie di esposizione umana
PFAS-acidi: rischio per l’ambiente
Persistenza (elevata)
Mobilità elevata (solubilità) MARE Comparto di accumulo
Organismi acquatici (medio-bassa)AA-SQAfw,eco PFOA 30 µg/L, AA-SQAfw,eco PFOS 0.23 µg/L
PFAS-acidi: rischio per l’ambienteTOSSICITA’
Species Exptime
Endpoint NOECmg/L
Master references
Photobateriumphosphoreum
15 min luminescence inhibition 14.65 (Wang et al., 2011a)
Moina macrocopa 7d reproduction 3.125 (Ji et al., 2008)
PFOA: CHRONIC EFFECTS
PFOA: ACUTE EFFECTS
PFAS-acidi: rischio per l’ambiente BIOACCUMULO ANIMALE
Aumento di concentrazionenegli animaliC>8
PFAS-acidi: rischio per l’ambiente BIOACCUMULO ANIMALE
PFAS-acidi: rischio per l’ambiente BIOMAGNIFICAZIONE
Aumento di concentrazione nei predatorianimali polmonati
basso accumulo radicale e scarsa traslocazione ai frutti Felizeter et al., ES&T. (2012)
PFAS-acidi: rischio per l’ambienteACCUMULO VEGETALE
Figure 1. Root concentration factors (RCF) Figure 2. Foliage to root concentration factors (FRCF)
Rapporto radici/suolo Rapporto foglie/radici
PFOS: storia
2000: US-EPA and 3M annunciano l’eliminazionegraduale del PFOS
2002 OECD valutazione del rischio 2010 incluso nell’annesso B (restrizioni e limitazioni)
della Convenzione di Stoccolma 2013 inquinante prioritario nella direttiva europea per
la protezione delle acque
PFOA: storia L'approvvigionamento idrico di Parkersburg, West Virginia, USA
è stato inquinato da PFOA da parte della società chimica DuPont.
2002 Class action: Studio di popolazione (2005-2006 C8 Health Project) Nel febbraio 2017, DuPont ha risolto più di 3.550 cause legali PFOA per
671 milioni di dollari, ma ha negato ogni errore 2010/2015 PFOA Stewardship Program (8 principali produttori,
riduzione del 95% emissioni entro 2010, eliminazione di PFOA e precursori entro 2015)
2014 Regolamento (UE) n. 317/2014, con il quale il PFOA è stato inserito nell’allegato XVII al regolamento REACH con il relativo divieto di immissione sul mercato per la vendita al pubblico come componente di miscele.
2017 Regolamento (UE) n. 1000/2017, è stata approvata una nuova restrizione che prevede il divieto, entro tre anni, della produzione e dell’immissione sul mercato di sostanze, miscele e articoli che contengono più di 25 μg/kg di PFOA.
Italia?Progetto europeo PERFORCE:
Concentrazioni di PFAS nei maggiori fiumi europei
Da: McLachlan et al. (2007) Riverine discharge of perfluorinated carboxylates from the European Continent. Environ. Sci. Technol 41, 7260-7265
Convenzione tra MATTM e IRSA – CNR per laRealizzazione di uno studio di valutazione del Rischio
Ambientale e la contaminazione da sostanze perfluoro-alchiliche (PFAS) nel Bacino del Po e nei principali
bacini fluviali italiani
Italia?
Identificazionedelle sorgenti
• Fonti puntuali: impianti fluorochimici di• Spinetta Marengo (AL)• Trissino (VI)
• Fonti «diffuse»:• Distretto conciario di
Arzignano• Distretti tessili-conciari
dell’Arno• Area industrializzate:
Bacino Olona-Lambro• Grosse città (Milano-
Roma)
MilanoTorino
Ferrara
Firenze
Roma
Distretto tessile-conciario
Spinetta Marengo (AL)
Trissino (VI)OlonaLambro
AddaSerio
Sono stati studiati:• i principali bacini
fluviali italiani• Po e tributari• Adige-Brenta• Tevere• Arno
• Aree di transizione• Laguna di Venezia• Delta del Po
Studio delleconcentrazioni e della distribuzione di PFAS nei principalibacini fluviali italiani Milano
Torino
Ferrara
Firenze
Roma
ARNO
TEVERE
PO
ADIGEBRENTA
LAMBRO-OLONA
ASTA DEL FIUME PO GENNAIO2012
Torino
FluoroP
Ferrara
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
Po-SMT Po-VA Po-ISA Po-PI Po-IP Po-SBP Po-RE Po-PLS
µg/s
PFSA
PFCAlong
PFCAshort
PFOA
BORMIDA-TANARO-PO CONC. GENNAIO2012
Tanaro
Po
Bormida
Polo Chimico di Spinetta Marengo
PFOA
Falda superficiale 2 000 - 30 000 ng/L
Falda profonda 2 - 4 ng/L
Acqua Potabile < DL
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Bormidamonte
Bormidavalle
Tanaro Po-ISA
ng/L
altri PFAS
PFOA
10 - 100
300 - 6500
150 - 800 10 - 125
WWTPPolo Chimico
AREA METROPOLITANA DI MILANO BACINO DEL LAMBRO (2011-2013)
105
100
90
53
10
200
220
40130
520 890 110
∑ PFAS
ng/L
Milano
Fashion
Design
PFOA26%
PFCAshort8%PFCAlong
26%
PFSA40%
Distribuzione media di PFASLambro chiusura bacino
ARNO Distretti tessile e conciario(2011-2013)
Tessili
Tyrrhenian sea
FirenzeConcerie
PFOAPFBS
0
20
40
60
80
100
120
Marina diPisa
Calcinaia(valle
Aquarno)
Castelfrancodi Sotto
Camaioni(valle
Ombrone)
Lastra aSigna (valle
Bisenzio)
Firenze(valle)
Pontassieve Rignano s.A.
PFOS
PFHxS
PFBS
PFDoDA
PFUnDA
PFDA
PFNA
PFOA
PFHpA
PFHxA
Tessili
Concerie
TessiliConcerie
Adriatic Sea
Adige
BRENTA: Impianto Fluorochimico(2011-2013)
903Brenta
4860Fratta
3053Fratta
Miteni
Acque superficiali (∑PFAS ng/L)
80Agno
• L’industria fluorochimica scarica in depuratore consortile
• La rete di depuratori consortili scaricano in corpo idrico superficiale (canale Fratta Gorzone) nel bacino del fiume Brenta
Industria fluorochimica
Letto alluvionale (spesso 100-200 m) di ciottoli e ghiaiaCon elevata permeabilità (coefficiente di permeabilità k 10-3-10-4 m/s)
VICENZA
Industriafluorochimica
Linea delle risorgive
Plume di PFOA nell’acquifero
• Plume si estende per circa 50 km
• Area interessata: 150 km2
• Acquifero usato a scopo potabile
• 120.000 abitanti interessati
• Il tempo naturale di ricambio è di alcunidecenni
AREA IMPATTO SANITARIO
Area Rossa: Area massimo esposizione sanitariaArea Arancio: Area captazioni autonomeArea Giallo: Area di attenzioneArea Verde: Area di approfondimentoArea ombreggiata: Plume di contaminazione
Area Rossa -Concentrazione PFAS prima e dopo l’applicazione dei filtri
30
PROGETTO LIFE PHOENIX A new project for the management of water pollution from short
chain perfluoroalkyl acids in Veneto region (Italy):coordinato da Regione Veneto
Technological innovation and development Mitigation techniques for PFAS will be demonstrated both for
drinking and irrigation waters. Innovative and integrated forecast tools to support decision-
making A water flow model and a three-dimensional (3D) groundwater
flow model of the aquifer sedimentary basin will be developed Organising a control and risk analysis system Develop an interinstitutional system that will control and manage
all problems caused by the presence of persistent contaminants that are mobile and soluble (PMOCs)
PRECURSORI E NUOVI PFAS ALTERNATIVI?• Possono essere una via di esposizione per organismi e
uomo?• Sono un vettore significativo di PFAS anche in aree prive di
sorgente?
Pubblicato In NORMAN Bulletin issue N°6https://www.norman-network.netIn collaborazione con EUROLAB (dott. Peruzzo)
APPLICAZIONE DELLA SPETTROMETRIA DI MASSA
AD ALTA RISOLUZIONE (HRMS) nell’identificazione di
precursori di PFAS in rifiuti liquidi e impianti di
trattamento
Conclusioni
La protezione degli ecosistemi e della salute umanasono inscindibili
E’ necessario studiare le caratteristiche di mobilità/persistenza/bioaccumulo delle diverse classidi inquinanti e i loro effetti sugli ecosistemi
E’ fondamentale la conoscenza del bacino in termini di caratterizzazione idrologica, analisi delle pressioni, uso dell’acqua
Tutte le informazioni raccolte sono alla base dellaprevenzione dei rischi
Prevenire, oltre che assicurare maggiore protezionealla salute dei consumatori, è anche meno costosoche cercare soluzioni tecnologiche a problemi ormaidiffusi
Grazie per l’attenzione!
Per informazioni: [email protected]