Molti pesticidi, prodotti chimici industriali e prodotti farmaceutici, nonché i relativi prodotti di degradazione, finiscono nei corsi d'acqua e nei fiumi dopo l'uso.
Un team di chimici ambientali dell’UFZ ha quindi esaminato più da vicino 610 sostanze chimiche con modelli di presenza noti o effetti problematici e ha analizzato se e in quali concentrazioni si trovano nei corsi d’acqua europei, dai grandi fiumi come l’Elba, il Danubio e il Reno al dall'Ebro e dal Tago nella penisola iberica ai corsi d'acqua più piccoli nelle regioni agricole della Germania.
Dopo aver analizzato 445 campioni provenienti da 22 fiumi, i ricercatori hanno rilevato 504 delle 610 sostanze chimiche. Hanno trovato 229 pesticidi e biocidi e 175 prodotti chimici farmaceutici, oltre a tensioattivi, additivi per plastica e gomma, sostanze per e polifluoroalchiliche (PFAS) e inibitori della corrosione.
Hanno rilevato fino a 50 sostanze chimiche nel 40% dei campioni e da 51 a 100 sostanze chimiche in un ulteriore 41%. In quattro campioni sono stati rilevati addirittura più di 200 microinquinanti organici. Hanno rilevato la maggior parte delle sostanze, 241 sostanze chimiche, in un campione di acqua prelevato dal Danubio.
Nei campioni, i chimici ambientali hanno trovato più frequentemente N-acetil-4-amminoantpirina, che è un prodotto di degradazione dell'analgesico metamizolo. Si sa poco sugli effetti di questa sostanza sugli ecosistemi di acqua dolce.
"Per molti di questi metaboliti, non è chiaro quanto siano dannosi per l'ambiente. Mancano ancora le conoscenze necessarie", afferma Saskia Finckh, chimica ambientale dell'UFZ, co-autrice principale dello studio. Tuttavia, sono già stati studiati gli effetti negativi di altre sostanze rilevate nelle acque.
Una delle più comuni di queste sostanze è l'anticonvulsivante carbamazepina, che non è facilmente biodegradabile nei corpi idrici. Inoltre compromette la capacità riproduttiva degli invertebrati e ritarda lo sviluppo dei pesci. La carbamazepina è, quindi, già sulla lista di controllo dell'Agenzia federale per l'ambiente (UBA) ed è una delle altre 23 sostanze prioritarie proposte da aggiungere alla direttiva quadro sulle acque dell'UE.
È noto anche l'effetto di alcune altre sostanze frequentemente rilevate nei campioni. I ricercatori dell'UFZ, ad esempio, hanno spesso trovato gli insetticidi diazinon e fipronil, entrambi estremamente dannosi per gli invertebrati acquatici. In totale, le soglie di rischio cronico per gli invertebrati sono state superate per oltre 70 sostanze chimiche rilevate nelle acque. Ciò significa che un'esposizione prolungata o ripetuta può portare, tra le altre cose, a disturbi dello sviluppo.
Molti dei singoli microinquinanti organici rappresentano di per sé un problema per i corpi idrici. Tuttavia, ce n’è un altro di cui preoccuparsi. "La gamma di sostanze chimiche che vengono scaricate nei corpi idrici è un grosso problema. Sappiamo ancora troppo poco sugli effetti additivi di queste sostanze quando si mescolano tra loro", spiega il dottor Eric Carmona, chimico ambientale dell'UFZ e co-responsabile autore.
Per poter valutare l’impatto di questi effetti di miscelazione sugli organismi che vivono nei corsi d’acqua, i ricercatori hanno applicato il concetto di impronta chimica, che quantifica il potenziale delle miscele chimiche di influenzare la qualità dell’acqua – in particolare, quale possibilità di sopravvivenza in organismi acquatici come pesci, crostacei e alghe si trovano in un sito particolare. L'impronta chimica viene calcolata mettendo in relazione la concentrazione di una sostanza chimica in un sito con l'effetto previsto.
I valori delle sostanze chimiche rilevate vengono quindi sommati. Per ciascuno di questi gruppi di organismi esiste un valore limite scientifico. Il superamento di questo valore può favorire la scomparsa di specie vulnerabili dall’ecosistema. I valori limite scientifici sono stati superati nel 74% dei campioni testati. Il rischio è particolarmente elevato per i crostacei; nel 15% dei siti esaminati è addirittura acuto, il che significa che in questi siti gli animali hanno poche possibilità di sopravvivenza.
I ricercatori dell’UFZ concludono che, nonostante le numerose misure di miglioramento, ci sono ancora troppe sostanze chimiche nelle acque europee. In molti siti i valori limite vengono superati.
"I nostri dati mostrano anche che non sono solo le singole sostanze ma piuttosto il gran numero di sostanze che contribuiscono a questo problema", afferma Finckh. È quindi necessario includere ancora più sostanze chimiche nel monitoraggio chimico delle acque per l’attuazione della Direttiva quadro sulle acque dell’UE perché queste non sono ancora state valutate in un contesto ambientale. Sono necessari anche più dati di misurazione.
"Spesso non è del tutto chiaro quali effetti abbiano le sostanze chimiche sugli organismi presenti nell'acqua e in quali concentrazioni", afferma Carmona. In questi casi sono stati utilizzati valori basati su modelli; tuttavia, questi comportano una maggiore incertezza rispetto ai valori degli effetti misurati. "Soprattutto, dovremmo concentrarci maggiormente sulle loro miscele quando valutiamo le sostanze chimiche", afferma Finckh.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Environment International .
Ulteriori informazioni: Saskia Finckh et al, Mappatura delle impronte chimiche dei microinquinanti organici nei corsi d'acqua europei, Environment International (2023). DOI:10.1016/j.envint.2023.108371
Fornito dall'Associazione Helmholtz dei centri di ricerca tedeschi
