quasi 2, 000 discariche attive sono sparse negli Stati Uniti, con la maggior parte dei rifiuti gettati da case e aziende che trovano la loro strada in una discarica. Le sostanze chimiche e le tossine risultanti che si accumulano in questi siti possono quindi lisciviare nel suolo e nelle acque sotterranee, e questo "percolato" può presentare gravi rischi per l'ambiente e per le persone che vivono nelle vicinanze.

Per aiutare le agenzie ambientali a combattere le minacce tossiche poste dalle discariche, i ricercatori dell'Università del Missouri, in collaborazione con l'USDA Forest Service, hanno sviluppato un sistema che classifica le tossine presenti in una discarica in ordine di tossicità e quantità, consentendo alle agenzie di creare piani più specifici ed efficienti per combattere il percolato.

"Il percolato delle discariche può causare il cancro e altri gravi danni, ed è una minaccia se viene ingerito, inalato o toccato, " disse Chung-Ho Lin, professore associato di ricerca presso il MU Center for Agroforestry presso il College of Agriculture, Cibo e risorse naturali. "Questa è la prima volta che viene creato un sistema in grado di assegnare automaticamente la priorità agli inquinanti rilasciati da una discarica in base alla loro tossicità e abbondanza".

Il sistema si basa su un algoritmo creato da Elizabeth Rogers, uno studente di dottorato che lavora sotto la guida di Lin presso l'Università del Missouri e un tirocinante USDA Pathways. Rogers ha attinto da un sistema precedentemente esistente progettato per dare la priorità alle sostanze chimiche nel "fracking" delle acque reflue e lo ha adattato per applicarlo all'inquinamento delle discariche.

Combinando l'algoritmo con tre "database di tossicità" a cui si fa riferimento quando si analizza un campione da una discarica, il sistema richiede un processo tradizionalmente lungo e costoso - identificare un inquinante e determinarne l'abbondanza e il potenziale danno - e lo rende di routine. Il risultato è un sistema di priorità che può classificare gli inquinanti tenendo conto sia della loro tossicità complessiva che della loro prevalenza in un dato sito. Inoltre, la prioritizzazione degli inquinanti può essere facilmente personalizzata in base a fattori e obiettivi che possono variare da sito a sito.

Ronald Zalesny Jr., un genetista di ricerca vegetale di supervisione per il servizio forestale dell'USDA che è anche mentore di Rogers, ha lavorato con Lin e Rogers allo studio ottimizzando il sistema di prioritizzazione ed esplorando la sua utilità. Per lui, la capacità di identificare facilmente, quantificare e classificare gli inquinanti delle discariche soddisfa un'esigenza molto concreta.

Zalesny Jr. è un investigatore principale per un progetto che sfrutta gli alberi per ripulire i terreni contaminati e l'acqua nelle discariche. Attraverso un processo naturale noto come fitodepurazione, i pioppi e i salici aiutano a degradare, assorbono e inibiscono in altro modo gli inquinanti e il deflusso delle acque sotterranee che li trasporta.

Sapere quali inquinanti sono i bersagli più importanti in un determinato luogo è fondamentale, ha detto Zalesny Jr., perché alberi diversi impiegano metodi diversi per rimuovere gli inquinanti dal suolo, e nessun singolo metodo funzionerà su ogni tipo di inquinante.

"Nel passato, abbiamo principalmente preso di mira gli inquinanti più comuni, come erbicidi e contaminanti da petrolio greggio, " Zalesny Jr. ha detto. "Utilizzando questo strumento di prioritizzazione, ora potremmo andare praticamente in qualsiasi sito contaminato, identificare i principali contaminanti e abbinare tali contaminanti con i nostri alberi per creare un ambiente sostenibile, soluzione a lungo termine per ripulire l'inquinamento."

Il progetto di Zalesny Jr. fa parte della Great Lakes Restoration Initiative, che cerca di proteggere i Grandi Laghi dal degrado ambientale fornendo finanziamenti pertinenti alle agenzie federali. Se il deflusso contaminato dalle discariche si fa strada in fiumi e torrenti, potrebbe alla fine farsi strada nei Grandi Laghi, Zalesny Jr. ha detto.

Rogers, che ha creato l'algoritmo in grado di classificare rapidamente gli inquinanti in base alla loro relativa tossicità, vede un altro importante vantaggio per il sistema. Sebbene molte normative sulle discariche non siano state aggiornate da decenni, continuano ad arrivare nuove classi di contaminanti nelle discariche, rappresentano un problema per coloro che cercano di mitigarne gli effetti. Offrendo a scienziati e ricercatori informazioni aggiornate su centinaia di possibili inquinanti, il sistema di priorità potrebbe aiutare le agenzie ambientali ad affrontare un numero maggiore di questi pericolosi nuovi arrivi.

"Alcuni dei composti più potenzialmente dannosi che abbiamo identificato utilizzando questo schema provenivano da cose come antibiotici o farmaci da prescrizione, che potrebbe avere gravi ripercussioni sul sistema endocrino umano, " Rogers ha detto. "C'erano anche composti da prodotti per la cura personale. E mentre sappiamo che queste nuove classi di composti possono avere impatti negativi, c'è ancora molto che non sappiamo su di loro, e stanno finendo in discarica. Speriamo che l'uso di questo sistema incoraggerà ulteriori ricerche sui loro impatti".