Una crescente crisi sanitaria alimentata da sostanze chimiche sintetiche note come sostanze per- e polifluoroalchiliche, o PFAS, nelle acque sotterranee ha raccolto molta attenzione negli ultimi anni.

I livelli riportati potrebbero essere "solo la punta dell'iceberg, " poiché la maggior parte delle sostanze chimiche sta ancora migrando lentamente attraverso il suolo, secondo Bo Guo, Professore assistente di idrologia e scienze atmosferiche dell'Università dell'Arizona.

Quasi 3, 000 prodotti chimici di sintesi appartengono alla classe PFAS. Sono stati utilizzati dagli anni '40 negli imballaggi alimentari, tessuti resistenti all'acqua, prodotti antiaderenti, scatole per pizza, vernici, schiume antincendio e non solo, secondo l'Agenzia per la protezione dell'ambiente.

Le sostanze chimiche non si degradano nell'ambiente, né nel corpo, e un numero crescente di documenti di ricerca ha dimostrato che la contaminazione da PFAS nelle fonti d'acqua è diffusa negli Stati Uniti e che l'esposizione è dannosa per la salute.

"Poiché i PFAS sono presenti in molti prodotti di consumo e industriali, possono entrare nelle acque reflue. Gli impianti di trattamento non sono progettati per trattare questi composti, quindi queste sostanze chimiche rimangono in quell'acqua per essere riutilizzate. Viene spruzzato sui campi da calcio o utilizzato per ricaricare le falde acquifere, Per esempio, " ha detto Mark Brusseau, professore di scienze ambientali. "I PFAS possono anche entrare nei biosolidi, che vengono applicati a terra come fertilizzante, quindi ci sono tutte queste fonti, il che significa che potrebbero essere entrati nell'ambiente in molti periodi di tempo diversi e ripetutamente."

Per capire come le sostanze chimiche migrano attraverso il suolo tra la superficie terrestre e le acque sotterranee, un'area chiamata zona vadosa, i ricercatori dell'Università dell'Arizona hanno sviluppato un nuovo modello matematico per simulare i diversi processi complessi che influenzano il trasporto e la ritenzione di queste sostanze chimiche.

I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Ricerca sulle risorse idriche .

Il loro modello ha mostrato che la maggior parte delle sostanze chimiche PFAS si accumula in luoghi in cui l'aria entra in contatto con la superficie dell'acqua intrappolata nel suolo, che rallenta in modo significativo la marcia verso il basso delle sostanze chimiche verso le acque sotterranee. I ricercatori hanno scoperto che le sostanze chimiche si muoveranno ancora più lentamente del previsto attraverso i terreni a grana grossa rispetto ai terreni a grana fine.

"Ciò significa che la maggior parte dei PFAS è ancora nel terreno, e stanno migrando lentamente verso il basso in un modo simile a una bomba a orologeria, " disse Guo, l'autore principale dello studio.

Osservazioni precedenti hanno mostrato che le sostanze chimiche PFAS si muovevano lentamente attraverso il suolo prima di raggiungere le acque sotterranee, ma nessuno capiva perché. Il modello definisce i meccanismi alla base delle migrazioni estremamente lente osservate sul campo.

"Questo ha grandi implicazioni per concentrare la riparazione, " ha detto Guo. "Finora, le acque sotterranee sono state al centro ma dovremmo davvero concentrarci sul suolo, dov'è e dove sarà la maggior parte dei PFAS per molto tempo? O aspettiamo e risaniamo le acque sotterranee per decenni o secoli?"

Il modello può funzionare per qualsiasi sostanza chimica PFAS, ma i ricercatori hanno simulato specificamente PFOS, o perfluoroottansolfonato, che si trova comunemente nella schiuma antincendio ed è di primaria importanza.

"Uno dei nostri obiettivi in ​​futuro sarebbe quello di applicare il modello a diversi siti, " disse, Bruxelles, che ha co-autore dello studio con Guo e Jicai Zeng, un ricercatore post-dottorato nel gruppo di Guo. "Allora si spera che sia utile per i responsabili politici, regolatori, consulenti ambientali per fare valutazioni."