Questione mercuriale: sconcertante rimozione dei PFAS in discarica

Envirotec fatica a trovare solidi insegnamenti nella letteratura sulla contaminazione da PFAS nelle discariche e su cosa si potrebbe fare al riguardo. Con l’inasprimento delle normative, l’argomento sembra diventare sempre più urgente.

Un contaminante la cui importanza sembra essere cresciuta in modo significativo negli ultimi anni, le sostanze poli- e perfluoroalchiliche (PFAS) rappresentano una sfida per la gestione dell’inquinamento data la loro apparente tossicità – sebbene un quadro chiaro stia ancora emergendo – e la loro persistenza. L’etichetta “sostanze chimiche per sempre” è chiaramente molto appropriata per una classe di composti sintetici la cui insolita struttura molecolare, compreso il legame carbonio-fluoro (CF) (considerato uno dei più forti presenti in chimica organica), sembra offrire poco spazio per qualsiasi interpretazione termica. o altro degrado, quindi durano in modo permanente.

Costituiscono tensioattivi ideali, data la loro resistenza all’acqua e all’olio, sebbene ciò contribuisca anche alla loro estrema mobilità – problematica per coloro che potrebbero cercare di limitarli.

Queste e altre proprietà li hanno resi un ingrediente quasi indispensabile in un’ampia gamma di prodotti di consumo e industriali e sono stati utilizzati sin dagli anni ’40 con applicazioni che includono tessuti e abbigliamento, galvanica, schiuma antincendio e munizioni.

E ce ne sono molti (più di 4.000 sul mercato globale). La maggior parte degli studi e della legislazione sanitaria si sono concentrati sui composti PFAS a “catena lunga” – la cui struttura molecolare tende a presentare 7 o più atomi di carbonio – e include elementi come l’acido perfluorottano solfonico (PFOS) e l’acido perfluoroottanoico (PFOA).

È noto che questi composti si accumulano nei tessuti umani, attraverso il consumo di cibo o acqua contaminati, e non vengono facilmente escreti. Gli sforzi per eliminare gradualmente i PFOS sono iniziati negli Stati Uniti e in Europa all’inizio degli anni 2000, e questi PFAS a catena lunga sono stati gradualmente sostituiti con composti sostitutivi a catena corta, che offrono alcune delle stesse proprietà ma presumibilmente meno tossici – una valutazione che sembra avere stato prematuro poiché si ritiene che questi composti sollevino problemi di salute simili.

I PFAS a catena corta tendono a presentare da 4 a 6 atomi di carbonio nella loro struttura molecolare e includono materiali come l'acido perfluorobutanoico (PFBA) e GenX.

Data la loro ampia diffusione e persistenza, non sorprende che i PFAS si raccolgano nelle discariche, uno dei numerosi punti di pressione acuta nell'ambiente in cui esiste un rischio elevato che si diffondano nel suolo, nell'acqua e nell'aria. Numerosi studi attestano la loro presenza in discariche grandi e piccole, giovani e vecchie, in diverse aree geografiche e utilizzando diverse modalità operative. E sembrano apparire in diverse discariche, inclusi rifiuti solidi, percolato e aria in questi siti.

La dipendenza dalle discariche sta diminuendo, ma ad esempio negli Stati Uniti è stata utilizzata come destinazione per oltre il 50% dei rifiuti solidi urbani.1

Un articolo del gennaio 2023, apparso sulla rivista Waste Management, ha tentato di trarre conclusioni dagli studi completati fino ad oggi, esaminando aspetti come la presenza e la trasformazione dei PFAS in questi siti, i fattori che influenzano il rilascio dei composti PFAS dai rifiuti, il suo effetto sull'ambiente. sistema di rivestimento e potenziali tecnologie di trattamento.2

Tuttavia, nella letteratura esistente sono evidenti debolezze immediate e gli autori, Zhang e colleghi, notano che "la maggior parte degli studi attuali ha preso di mira solo una piccola frazione di PFAS (<200 su > 4000 sul mercato globale), che può portare ad una grave sottovalutazione”.

Sulla base di ciò che è stato ricercato, sembrano emergere alcuni spunti di intuizione sui tipi di PFAS prevalenti in questi siti. I PFCA C4-C7 a catena più corta, ad esempio, sembrano essere i più abbondanti nel percolato di discarica negli Stati Uniti, in Europa e in Asia. I PFAS a catena più lunga come i PFOS e i loro precursori sembrano dominare nei sedimenti delle discariche.

Con il percolato, la predominanza della catena corta potrebbe essere attribuita a fattori come la loro maggiore solubilità in acqua, lo spostamento della produzione globale verso questi composti negli ultimi decenni e i potenziali meccanismi di trasformazione nelle discariche (dove i composti a catena lunga si degradano in composti a catena più corta). .