Mi è caduto un antibiotico in acqua.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Luigi Campanella, ex Presidente SCI

Ormoni, antibiotici, antinfiammatori, antidepressivi sono consumati con crescente frequenza ed un recente allarme dell’Unione Europea ha fatto presente che continuando con questo trend in 30 anni si potrebbe passare, soprattutto per alcuni di essi, da concentrazioni dell’ordine di ng/L (nanogrammi/litro, ossia 1 miliardesimo di grammo per litro) a concentrazioni 1000 volte superiori misurate nelle acque superficiali (fiumi, laghi).

In Europa vengono usati più di 2000 diversi prodotti farmaceutici ,mentre i consumi annuali stimati dalle sole sostanze di tipo antibiotico sono simili per quantità a quelli di alcuni pesticidi.

A questi consumi corrispondono ovviamente altrettanti ricche produzioni: in Germania ad esempio 130.000 tonnellate di farmaci prodotti annualmente. Questa situazione di allarme richiede un continuo monitoraggio per garantirsi che in questa dissenata corsa non vengano superati i limiti di sicurezza rispetto agli effetti tossici secondari di questi principi sull’ecosistema.

Un farmaco, il diclofenac, è addirittura entrato nella lista preposta per le sostanze
da considerare prioritarie ai fini del loro controllo. I tradizionali metodi di trattamento delle acque non sono talora in grado di smaltire e/o degradare adeguatamente tutte le tipologie di  inquinanti a causa, soprattutto, dell’estrema recalcitranza di alcuni di essi. E’ proprio questo uil caso di molti farmaci.Così nell’ambito della Comunità Europea sono stati in passato svolti alcuni progetti di
ricerca (Eravmis, Rempharmawater, Poseidon) finalizzati alla valutazione dell’impatto ambientale dei farmaci smaltiti ed alla ricerca di adeguati trattamenti dei corpi idrici atti a ridurre questo ed altri “nuovi” tipi di inquinamento. Generalmente vengono assunti come ottimali i processi di ossidazione avanzata (AOPs) e, in particolare, la fotocatalisi eterogenea che consiste fondamentalmente
in una ossidazione avanzata attivata per via fotochimica (in genere con radiazione ultravioletta) catalizzata da composti chimici aventi proprietà di semiconduttori, fra i quali particolarmente efficiente è il biossido di titanio nella forma cristallina anatasio.
È importante osservare che la fotodegradazione di un composto organico non è un processo che garantisce, in sé, un miglioramento della qualità ambientale, in quanto si potrebbero formare prodotti di degradazione addirittura più tossici del prodotto di partenza; viceversa, attraverso il processo di mineralizzazione, si produce solo acqua, biossido di carbonio e acidi minerali volatili. La fotodegradazione costituisce, comunque, una condizione necessaria, ma non sufficiente, per ottenere una mineralizzazione.
Ricerche più recenti hanno voluto sperimentare l’effetto dell’assistenza catalitica delle microonde nell’abbattimento della concentrazione di alcuni inquinanti recalcitanti tramite fotocatalisi eterogenea, cercando di aumentare, nel contempo, l’efficienza dell’intero processo.

È stata progettata un’apparecchiatura sperimentale semplice ed economica in grado di combinare l’irradiazione UV con quella delle microonde. Fondamentalmente, l’apparecchiatura è costituita da due celle, collegate fra loro tramite un sistema di sottili tubi, su ognuna delle quali agisce una sorgente luminosa di opportuna lunghezza d’onda; una delle due celle è inserita in un mineralizzatore dove subisce l’irradiazione delle microonde.
Le sorgenti luminose utilizzate sono costituite da una lampada germicida caratterizzata da un massimo a 254 nm e da una lampada alogena dicroica survoltata in grado di simulare l’intero spettro solare.Una pompa peristaltica permette alla soluzione che riempie il circuito costituito dalle celle e dai tubi, di fluire da una cella all’altra.
L’applicazione ad alcune molecole di inquinanti recalcitranti consente di affermare che il sistema permette di ottenere percentuali di fotodegradazione superiori al 95% in tempi relativamente brevi (per alcuni composti marker 4 ore contro le 90 riportate in precedenti lavori); inoltre, è confermata l’ipotesi dell’assistenza catalitica delle microonde: l’incremento dell’efficienza fotocatalitica dovuto alla loro applicazione, diverso da caso a caso, è comunque sempre elevato quando la molecola è resistente al solo trattamento UV.

per approfondire: http://www.msfi.it/documenti/zuccato1.pdf

http://www.iss.it/binary/publ/cont/8%20Bottoni.1139576525.pdf

http://www.cma4ch.org/chemo/congress/cagliari05/poster_cagliari70x100.pdf