PFAS e qualità dell’acqua: la grande sfida

[QTalks Ep.12]

Se cerchi PFAS (sostanze per- e polifluoroalchiliche o “sostanze chimiche per sempre”) nella maggior parte degli ambienti, senza dubbio li troverai. Anche aree remote come l’Antartide hanno trovato tracce di PFAS. Ma cosa dobbiamo sapere sui PFAS o sulle sostanze chimiche per sempre?

Ad unirsi al giornalista ambientale e conduttore di QTalks Tom Freyberg per rispondere a questa domanda ci sono tre ospiti provenienti da diverse discipline, ma punti di vista complementari:

• Roberta Hofman-Karis PhD, Senior Scientific Researcher presso KWR Water Research Insitute
• Jason Dadakis, direttore esecutivo della qualità dell’acqua e delle risorse tecniche presso OCWD
• Mohamed Ateia Ibrahim, ingegnere ambientale e leader del gruppo presso l’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti (EPA)

Godetevi l’episodio completo qui sotto.

PFAS nel contesto

Tom ha iniziato fornendo un po’ di contesto sulle dimensioni del problema dei PFAS. Ha detto che queste sostanze chimiche – spesso indicate come sostanze chimiche per sempre poiché sono estremamente difficili da scomporre – contengono più legami di fluoruro di carbonio.

Sebbene siano stati tipicamente utilizzati in oggetti come padelle antiaderenti e indumenti resistenti all’acqua, da allora sono stati trovati negli imballaggi alimentari, nei prodotti per la casa commerciali, nei luoghi di lavoro, nell’acqua potabile e persino in organismi viventi come il pesce.

Tom ha chiesto al gruppo di esperti di fornire un contesto per quanto riguarda il loro coinvolgimento e l’interfaccia con la sfida PFAS.

Jason ha affermato che l’Orange County Water District è unico nel suo genere poiché serve 2,5 milioni di residenti e comprende il 77% dell’approvvigionamento idrico locale. Ha detto che il loro legame con i PFAS è con il bacino delle acque sotterranee che gestiscono per conto di diciannove grandi agenzie di vendita al dettaglio, undici delle quali hanno dovuto chiudere in precedenza uno o più dei loro pozzi a causa del rilevamento di PFAS al di sopra dei livelli consigliati dallo stato.

Mohamed ha spiegato che sta conducendo ricerche sullo sviluppo e la valutazione di nuove tecnologie di trattamento con un focus specifico sui contaminanti emergenti, compresi i PFAS. Ha fatto riferimento alla tabella di marcia strategica dell’EPA sui PFAS, che è l’impegno dell’organismo ad agire sui PFAS dal 2021 al 2024, e ha affermato che all’interno di questo ci sono tre obiettivi: ricerca, limitazione e rimediazione.

In termini di ricerca, l’EPA investe in ricerca e sviluppo per aumentare la comprensione dell’esposizione ai PFAS, delle tossicità per la salute umana, degli effetti ecologici e degli interventi efficaci che incorporano la migliore scienza disponibile. La restrizione è una strategia proattiva di prevenzione dei PFAS che mira a vietare loro l’ingresso nell’aria, nell’acqua e nel suolo. Remediation intende ampliare e accelerare le attività di bonifica dei PFAS.

Roberta ha spiegato il suo ruolo nel team di trattamento delle acque e recupero delle risorse presso il KWR Water Research Institute. Ha affermato di essere coinvolta nella ricerca e nella misurazione delle concentrazioni di diverse sostanze chimiche PFAS nelle acque superficiali, nelle acque sotterranee, nelle acque reflue e nell’acqua potabile, e lavora anche alla ricerca su come trattare l’acqua e rimuovere i PFAS.

L’imminente proposta dell’EPA sui livelli di PFAS nell’acqua potabile

Tom ha poi chiesto a Mohamed di commentare l’imminente proposta dell’EPA in merito agli ulteriori limiti dei livelli accettabili di PFAS nell’acqua potabile. Mohamed ha affermato che gli standard dell’EPA devono essere proposti nell’ambito del Safe Drinking Water Act e avranno un impatto su molte attività nel settore idrico.

Ha inoltre spiegato che la proposta mira a fissare limiti per le sostanze chimiche pericolose al fine di indicarle come sicure per un determinato scopo, ad esempio bere o irrigare.

Jason ha detto che l’EPA sembra suggerire un quadro normativo leggermente più complesso e diverso che non è stato tipicamente applicato ai contaminanti chimici negli Stati Uniti e che è interessato a vedere la proposta finale.

Ha detto che spera che gli investimenti che sono stati fatti nel trattamento fino ad oggi siano compatibili con le nuove normative. Ha detto che è anche interessato a vedere come, quando le autorità di regolamentazione stabiliranno gli standard applicabili della California, si confronteranno con quelli dell’EPA federale.

Roberta ha commentato che anche l’Unione Europea sta lavorando sugli standard e che questo pone sfide per il trattamento delle acque, poiché queste probabilmente rispetteranno la misurazione dei nanogrammi per litro. Ha affermato che ciò potrebbe portare alla necessità di aggiornamenti significativi e investimenti nelle infrastrutture esistenti per essere in grado di misurare a questo livello.

Risultati delle iniziative di trattamento dei PFAS e innovazioni tecnologiche

Tom ha chiesto a Jason di condividere gli aggiornamenti sui risultati del pluripremiato progetto pilota gestito dal distretto e di spiegare quali soluzioni tecnologiche hanno impiegato per supportarlo.

Jason ha spiegato come, dati i significativi investimenti di capitale coinvolti nel progetto, volevano prima testare le tecnologie che avrebbero implementato. Ha detto che hanno avviato un programma pilota in parallelo con la progettazione iniziale dei sistemi di trattamento meteorologico testando il carbone attivo granulare e le tecnologie emergenti in assorbimento.

Ha menzionato come la prima fase abbia influenzato la progettazione e la costruzione dei sistemi iniziali e abbia identificato i prodotti adatti che avrebbero avuto una lunga durata a costi ragionevoli. Ha detto che a lungo termine, prevedono di avere un programma in corso in cui valutano nuove tecnologie poiché i loro costi operativi dipendono fortemente da quanto tempo possono durare i mezzi assorbenti utilizzati per rimuovere i contaminanti.

Mohamed ha affermato di essere consapevole dei limiti delle tecnologie esistenti e di essere anche alla ricerca di nuove soluzioni innovative con una lunga durata e un’elevata efficacia. Ha detto che non immagina una pallottola d’argento o una soluzione unica per tutti e che ogni caso sarà considerato su base individuale, in cui prima identificheranno le fonti e le concentrazioni e poi identificheranno la soluzione pertinente.

Roberta ha affermato che KWR ha iniziato a esaminare le procedure di trattamento comuni che attualmente applicano, come il carbone attivo o l’osmosi inversa. Ha detto che il carbone attivo è meno efficace in generale di quanto vorrebbero che fosse e che la frequenza di riattivazione dovrebbe essere un fattore quattro o superiore a quello applicato in questo momento.

Sulla base di ciò, ha affermato che la loro ricerca è attualmente focalizzata sul miglioramento dell’assorbanza e sulla possibilità di migliorare le caratteristiche del carbone attivo o di utilizzare altri tipi di assortimenti.

Ha anche chiesto se sia possibile degradare i PFAS poiché rimuoverli significa che entreranno di nuovo nell’ambiente in qualche modo, commentando che questo sta semplicemente spostando il problema invece di affrontarlo.

Trattamento dei concentrati di PFAS

Mohamed ha detto che hanno immaginato che i rifiuti concentrati richiederebbero un’assorbanza innovativa o inedita poiché sono più selettivi e possono resistere a condizioni più difficili. Ha detto, tuttavia, che questo è un lavoro in corso e che le soluzioni che sono altamente efficaci in termini di separazione hanno le loro sfide.

Ha detto che mentre questo è un problema complesso, multi-scala e multi-livello, la buona notizia è che c’è una comprensione molto migliore della separazione rispetto a dieci anni fa, inclusa la capacità di misurare minuscole concentrazioni di contaminanti.

Jason ha detto che non si sono ancora avventurati in quest’area della ricerca applicata, ma tra i casi di cui ha sentito parlare, vengono utilizzate tecnologie convenzionali (portando i concentrati in un sistema GAC dove è più facile da smaltire) che vede più come una soluzione di ripiego.

Ha detto che spera che la ricerca del Dipartimento della Difesa e i processi di bonifica che stanno avvenendo in luoghi come le strutture militari contribuiranno a una migliore comprensione della portata del problema e di ciò che può essere fatto al riguardo. Ha anche spiegato come spera che questi investimenti a livello federale produrranno risultati anche su scala municipale, a patto che le conoscenze siano condivise tra di loro.

Ottimismo sulla portata della sfida dei PFAS

Tom ha concluso la sessione chiedendo al gruppo di esperti se sono cautamente ottimisti sulla possibilità di affrontare la portata della sfida PFAS.

Roberta ha affermato che, sulla base della ricerca che si sta svolgendo e dei nuovi materiali e tecnologie in fase di sviluppo, è cautamente ottimista. Tuttavia, ha anche riconosciuto che le sfide sono ancora significative e che, soprattutto nell’acqua potabile in Europa dove le concentrazioni sono molto basse, ciò rappresenta un ulteriore ostacolo alla sfida dei PFAS.

Mohamed ha detto di essere soddisfatto delle attività che si stanno svolgendo a livello federale e che sta vedendo molti miglioramenti a breve e lungo termine. Nel complesso, ha detto di essere ottimista sulla possibilità di trovarsi in una situazione migliore tra cinque o dieci anni.

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