Analisi dell’acqua e sostanze inquinati
ENEA mette a punto la spettroscopia laser Raman per le rilevazioni in tempo reale
ENEA – Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile – ha messo a punto un’innovativa metodologia di analisi dell’acqua basata su spettroscopia laser Raman, in grado di rilevare in tempo reale la presenza di sostanze inquinanti, anche a basse concentrazioni.
La strumentazione consiste in un dispositivo laser portatile, che attraverso l’interazione della luce con le molecole è in grado di fornire informazioni sulla struttura chimica di inquinanti nell’acqua, Questo strumento viene già utilizzato con successo per rilevare la presenza di inquinanti anche nell’aria.
Si tratta di una tecnologia non ‘distruttiva’ che dà risposte rapide, non richiede particolari condizioni per le misurazioni e può essere applicata direttamente sul campione senza nessuna preparazione.
La spettroscopia Raman è risultata efficace soprattutto nel rilevare livelli di concentrazione dei nitrati fino a 20 milligrammi per litro, vale a dire al di sotto dei limiti di legge (50 mg/l), mentre per i solfiti entro il valore soglia di 500 mg/l.
Un elevato contenuto di nitrati nell’acqua potabile presenta rischi per l’uomo: queste sostanze, una volta ingerite, possono trasformarsi in nitriti, causando ad esempio la cosiddetta “sindrome del bambino blu” conseguente al blocco della capacità di trasporto di ossigeno da parte dell’emoglobina. Inoltre, i nitrati ingeriti hanno un ruolo potenziale nello sviluppo dei tumori del tratto digestivo attraverso il loro contributo alla formazione delle nitrosammine, che sono tra i più potenti agenti cancerogeni conosciuti nei mammiferi.
“Abbiamo considerato gli inquinanti più comuni che è possibile trovare nelle acque di fiumi, laghi e bacini artificiali, come conseguenza di attività agricole e industriali. Queste sostanze mettono in pericolo gli ecosistemi naturali e rappresentano un rischio per la salute di uomini e animali.”, – spiega Salvatore Almaviva, ricercatore ENEA del Laboratorio Diagnostiche e Metrologia presso il Centro Ricerche di Frascati – “Per la nostra ricerca abbiamo preso in considerazione il solfito di sodio, il più rappresentativo dell’intera classe dei solfiti, che viene utilizzato nell’industria tessile come agente sbiancante, desolforante e nelle piscine per la sua azione declorante.
L’assunzione eccessiva di queste sostanze tossiche può causare danni alla salute, a partire da emicrania, asma fino a patologie più gravi. Invece, a livello ambientale, i solfiti possono portare alla formazione di pioggia acida dopo aver reagito con l’acqua”.
I test hanno riguardato anche la presenza di altri indicatori di inquinamento antropico, come i batteri coliformi, che potrebbero proliferare nelle acque utilizzate in agricoltura;
- il glifosato e altri inquinanti atmosferici provenienti dai gas di scarico delle automobili, che possono raggiungere i corpi idrici principalmente attraverso la loro deposizione sul terreno;
- i fosfati, presenti in genere nelle acque a causa dell’uso di detersivi (da scarichi domestici), concimi e i pesticidi agricoli.
L’eutrofizzazione, cioè l’eccesso di queste sostanze nell’ambiente favorisce le fioriture algali anomale poiché agisce da “fertilizzante”: questo fenomeno può portare al rilascio, da parte di alcuni cianobatteri (alghe blu-verdi) d’acqua dolce e di tossine quali le microcistine.
Questo fenomeno, se si presenta in forma prolungata nel tempo e con eventi importanti genera ipossia – assenza di ossigeno – e conseguente morte di flora e fauna.
I risultati ottenuti finora incoraggiano ENEA a proseguire non solo nel monitoraggio ambientale e delle risorse idriche ma anche in altri ambiti come la qualità e sicurezza alimentare e la security per rilevare minacce CBRNe, sfruttando la rapidità e semplicità del dispositivo nelle fasi di analisi e le sue caratteristiche di compattezza e maneggevolezza per le misure in-situ.
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