Gli scienziati hanno utilizzato la spettrometria di massa ad alta risoluzione, un mezzo estremamente accurato per identificare i composti molecolari in un campione, nell'autunno 2023 per identificare i composti organici volatili (COV) presenti a seguito di un grave incendio avvenuto l'11 aprile 2023 a Richmond, nell'Indiana. L'incendio e le successive esplosioni presso l'impianto di riciclaggio della plastica My Way hanno portato all'evacuazione dei residenti nel raggio di mezzo miglio dalla struttura. L'incendio era sufficientemente grande da essere catturato nelle immagini satellitari e i detriti sono stati trovati fino a Oxford, Ohio, a quasi 30 miglia dal sito.

"L'Environmental Protection Agency svolge un ampio lavoro di recupero a lungo termine dopo disastri come questo", ha affermato la ricercatrice Natalie Johnson, Ph.D., del Dipartimento di salute ambientale e lavorativa. "Crediamo che il nostro studio dimostri che questo metodo produce dati accurati molto rapidamente, il che potrebbe aiutare i funzionari a determinare le migliori zone di evacuazione dopo un disastro."

Altri nella squadra erano Eva C.M. Vitucci, Ph.D., studente post-dottorato presso il Dipartimento di salute ambientale e occupazionale, Carolyn L. Cannon, MD, Ph.D., della Texas A&M School of Medicine e due colleghi della Carnegie Mellon University.

Il team ha monitorato l'aria all'interno e al confine della zona di evacuazione di mezzo miglio utilizzando la spettrometria di massa ad alta risoluzione e l'analisi non mirata, uno strumento computazionale relativamente nuovo per rilevare e identificare le sostanze chimiche nelle esposizioni ambientali.

Johnson ha affermato che questo approccio rappresenta un miglioramento rispetto a quelli attualmente utilizzati sul campo, che spesso presentano problemi con la sensibilità dello strumento, i limiti di tempo nel campionamento e la capacità di caratterizzare un’ampia gamma di inquinanti. L'analisi non mirata, d'altro canto, identifica in modo rapido ed efficace tutti i composti, anche quelli di cui non era nota la presenza inizialmente. Sebbene questo approccio si sia dimostrato promettente nei test precedenti, questa è stata la prima volta che è stato applicato a un disastro reale.

Dopo aver ricevuto formazione e guida sul modulo di confronto dei rischi da Antony Williams del Centro per la tossicologia computazionale e l'esposizione dell'EPA, il team ha utilizzato il modulo per creare una valutazione del rischio dai COV presenti. La loro analisi ha identificato 46 COV e i livelli medi nell'area studiata erano più alti di quelli trovati a Middleton, Ohio, a circa 520 miglia di distanza.

I livelli di acido cianidrico – che interrompe l’uso dell’ossigeno da parte del corpo e può causare la morte – e altri quattro COV erano almeno 1,8 volte più alti vicino al sito dell’incidente. Dei 46 COV, circa il 45% è stato classificato come a rischio elevato e il 39% come a rischio molto elevato.

"Ciascuno dei livelli di COV che abbiamo rilevato era individualmente inferiore alle soglie di pericolo per singole esposizioni, ma al momento non comprendiamo appieno quali sarebbero le soglie di pericolo per l'esposizione a miscele di COV come queste", ha affermato Johnson.

Ha notato che strutture come My Way contengono grandi quantità di tossine nocive e un gran numero di tossine diverse, il che rende difficile la previsione dei COV prodotti in incendi e disastri simili.

"Gli incendi negli impianti di riciclaggio e altri disastri tipicamente su piccola scala vengono solitamente trascurati come fattori che contribuiscono ai livelli di inquinamento, ma si verificano anche più frequentemente in tutti gli Stati Uniti", ha affermato Johnson. "Ciò rende la ricerca e l'applicazione dei risultati della ricerca una questione urgente di salute pubblica."