La lisciviazione di piombo dai tubi nella rete idrica è un serio problema per la salute pubblica. E se le fonti d'acqua o i regimi di trattamento vengono modificati, la nuova chimica può far sì che i sistemi di distribuzione dell'acqua che in precedenza erano sicuri inizino a rilasciare piombo tossico, come la crisi di Flint, Michigan, dimostrato qualche anno fa. Oggi, gli scienziati descriveranno un metodo rapido ed economico che potrebbe superare questi problemi e rendere i tubi di piombo sicuri per il trasporto dell'acqua potabile.

I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati all'American Chemical Society (ACS) Spring 2019 National Meeting &Exposition.

"Più di 18 milioni di persone negli Stati Uniti sono attualmente a rischio di sviluppare problemi di salute a causa della lisciviazione del piombo dai tubi nei loro sistemi di distribuzione dell'acqua, "dice Gabriel Lobo, uno studente di dottorato che presenta il lavoro all'incontro. L'avvelenamento da piombo nei bambini piccoli può causare una vasta gamma di sintomi, compreso il danno cerebrale, difficoltà di apprendimento, e ha rallentato la crescita e lo sviluppo. L'esposizione degli adulti può causare ipertensione, difficoltà di memoria, aborti e altre condizioni.

Storicamente, molti comuni hanno installato condutture idriche in ferro che sono state collegate ai singoli edifici mediante condotte idriche in piombo. In un tipico tubo di piombo, le sostanze chimiche presenti nell'acqua provocano la corrosione della parete interna del tubo, rilasciando ioni di piombo nell'acqua, Lobo spiega. Per affrontare questo problema, i comuni aggiungono inibitori di corrosione all'acqua. Col tempo, questi fosfati aggiunti reagiscono con gli ioni piombo per creare composti che si depositano all'interno del tubo. Questo rivestimento, o "scala, " blocca altri ioni di piombo dalla lisciviazione dal tubo nell'acqua, rendendo il tubo sicuro per la distribuzione dell'acqua. Però, a Flint, la fonte di acqua potabile è stata cambiata con una fonte di diversa qualità dell'acqua, e contemporaneamente, la città di Flint ha smesso di usare misure di controllo della corrosione. La scala protettiva si è dissolta, e ioni di piombo tossici lisciviati nell'acqua.

Lobo è stato coinvolto in questo problema quando il suo consigliere, Ashok Gadgil, dottorato di ricerca, iniziò a concentrarsi sulla ricerca di una soluzione per i problemi di piombo a Flint. Il team di Gadgil è all'Università della California, Berkeley, e Gadgil è anche affiliato al Lawrence Berkeley National Laboratory.

Dopo alcuni mesi di intenso sforzo, Gadgil e il suo team hanno escogitato un approccio elettrochimico al problema. Hanno applicato una piccola tensione esterna a un campione di tubo per accelerare la corrosione. Come di solito, gli ioni piombo liberati hanno poi reagito con i fosfati nell'acqua per formare incrostazioni. Il processo è durato poche ore, rispetto a un paio di anni per il consueto metodo di ridimensionamento. Lobo spera che questo processo possa ripristinare rapidamente il rivestimento protettivo nei tubi di Flint, dove la scala non ha ancora ricoperto i tubi.

I ricercatori hanno testato il loro processo in laboratorio, ma avvertono di non aver ancora condotto alcuna prova sui tubi di piombo nel terreno. Per le applicazioni del mondo reale, Gadgil prevede di collegare connettori esterni al tubo di un proprietario di casa al contatore dell'acqua e ad altre giunzioni nei tubi, e quindi infilare un altro filo attraverso i tubi per completare il circuito. "L'idea è che non dovremmo scavare l'intero tubo, così potremmo mantenere il costo basso, " Spiega Gadgil. "Sostituire tutto l'impianto idraulico in una casa costerebbe diverse migliaia di dollari, mentre il nostro processo costerebbe meno di un decimo di quello."

Attualmente, il gruppo sta lavorando con esperti di un servizio idrico locale in California per determinare i parametri pratici per un test in condizioni reali. Stanno anche pianificando di condurre un test entro la fine dell'anno in una scuola di Oakland dove non si verifica un normale accumulo di scala nei tubi.