Scoperta di un nuovo sottoprodotto inquietante nell’acqua potabile

Un'anione cloronitramidico potenzialmente tossico identificato dagli scienziati

Un misterioso sottoprodotto di un disinfettante utilizzato nell’acqua potabile di oltre 113 milioni di persone negli Stati Uniti è stato finalmente identificato in una scoperta che preoccupa gli scienziati.

Il composto recentemente scoperto da un team di ricercatori negli Stati Uniti e in Svizzera, sebbene sia solo uno dei numerosi prodotti di decomposizione noti derivanti dagli inorganici cloraminici germicidi, non è ancora stato dichiarato sicuro per il pubblico, richiedendo ulteriori test per garantirne la sicurezza.

L’uso di cloraminici inorganici ha salvato innumerevoli vite da contaminanti biologici nelle forniture d’acqua in tutto il mondo, scelti come alternativa a basso rischio al cloro. L’aggiunta di basse concentrazioni di cloro all’acqua potabile migliora enormemente la salute pubblica uccidendo i patogeni.

Tuttavia, il cloro è noto per reagire con altre sostanze nell’acqua, formando una serie di sostanze chimiche che possono avere effetti dannosi a determinate concentrazioni nel corso della vita. Dal 1970, gli scienziati hanno scoperto che l’acqua clorata può contenere sottoprodotti chimici che a dosi sufficientemente elevate sono stati collegati al cancro alla vescica e al colon, così come a basso peso alla nascita e aborto spontaneo. Questi sottoprodotti sono quindi regolamentati dall’Agenzia per la Protezione dell’Ambiente degli Stati Uniti.

Per ridurre al minimo la concentrazione di questi sottoprodotti del cloro, le aziende di servizi oggi spesso passano tra cloro e sostanze chimiche correlate, chiamate cloraminici, che producono meno dei sottoprodotti noti per essere dannosi.

Tuttavia, nuove ricerche, guidate dall’ingegnere ambientale dell’Università dell’Arkansas Julian Fairey, mettono in luce il fatto che altri, cosiddetti sottoprodotti ‘non identificati’, possono emergere anche nell’acqua disinfettata con cloraminici, e che potrebbero anche essere potenzialmente tossici a concentrazioni ancora da determinare.

Una vista aerea di una centrale di trattamento dell'acqua, che mostra l'infrastruttura complessa coinvolta nel fornire acqua pulita. L'immagine presenta diversi serbatoi rettangolari pieni d'acqua, un serbatoio circolare di filtrazione e vari tubi ed attrezzature.
Il clorammina viene utilizzato per disinfettare l’acqua nelle centrali di trattamento in alcuni luoghi.
kampee patisena/Getty Images

Gli scienziati hanno notato uno di questi sottoprodotti del cloraminico più di 40 anni fa, anche se la sua identità non era immediatamente ovvia. Studi approfonditi negli anni ’80 e ’90 hanno scoperto che il sottoprodotto sconosciuto conteneva cloro e azoto, ed era un anione (un ione a carica negativa).

Fairey è stato sulle sue tracce per dieci anni, e finalmente lui e il suo team l’hanno individuato. Gli sforzi precedenti di caratterizzazione sono stati ostacolati dalle limitazioni analitiche e da una comprensione incompleta della chimica di decomposizione del cloraminico, che il mio gruppo di laboratorio ha lavorato per affrontare, in collaborazione con Dave Wahman dell’EPA degli Stati Uniti, ha spiegato Fairey in una recente conferenza stampa.

Conosciuto come un anione cloronitramidico, è una sostanza chimica notevolmente stabile con un basso peso molecolare, il che ha reso difficile trovarla nei campioni d’acqua o sintetizzarla in laboratorio. Molti dei soliti metodi per caratterizzare i campioni ambientali non hanno avuto successo, quindi si sono rivolti alla cromatografia ionica accoppiata alla spettrometria di massa.

Con questa tecnica, siamo stati in grado di separare parzialmente il composto dal solfato e determinarne la massa accurata. Così abbiamo potuto determinare la formula chimica, che è risultata essere cloro con due atomi di azoto e due di ossigeno come anione, ha spiegato Juliana Rose Laszakovits.

E sebbene non siano ancora stati condotti studi sulla tossicità, tanto meno qualcosa che lo collega a tumori o altri rischi per la salute, ha alcune caratteristiche simili ad altre molecole tossiche.

La sua presenza è attesa, onestamente, in tutte le acque potabili clorurate in una certa misura, a causa della chimica, e ha somiglianze con altre molecole tossiche, ha dichiarato David Wahman, ingegnere ambientale dell’EPA degli Stati Uniti, nella conferenza stampa.

Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche sul cloronitramidico, sulla sua presenza e tossicità, per comprendere le possibili implicazioni nella fornitura d’acqua potabile. Wahman ha anche sottolineato che altri sistemi che utilizzano disinfettanti a base di cloro – come piscine, laghi e prodotti per la pulizia, ad esempio – potrebbero richiedere indagini scientifiche, in particolare se è coinvolto l’azoto.

La vera domanda, forse, è come i nuovi contaminanti come questo si confrontano non solo con altre misure, ma con gli organismi mortali che la sua molecola madre ci protegge.

Indipendentemente dal fatto che l’anione cloronitramidico risulti essere tossico o meno, la sua scoperta merita un momento di riflessione per i ricercatori e gli ingegneri dell’acqua, scrive l’ingegnere ambientale Daniel McCurry dell’Università della California Los Angeles in una prospettiva correlata.

Come McCurry sottolinea, c’è di più nella chimica della cloraminazione rispetto alla sua tossicità potenziale, con reazioni preoccupanti nei tubi di piombo da considerare. La sicurezza raramente è una decisione tutto o niente per le autorità.

Nello sforzo di rendere l’acqua potabile il più sicura possibile, valutare i costi e i benefici mentre continuiamo a fare nuove scoperte è vitale per la salute pubblica.

L’articolo è stato pubblicato su Science.

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