connesso alla presenza di composti perfluorurati nell ambiente acquatico: il progetto PFAS

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1 connesso alla presenza di composti perfluorurati nell ambiente acquatico: il progetto PFAS Stefano POLESELLO IRSA-CNR, Brugherio

2 Acidi perfluoroalchilici Diffusi largamente nell ambiente: usati come additivi in formulati industriali e prodotti di largo consumo (protettivi per tessili, carta, intermedi per il trattamento

3 Acidi perfluoroalchilici Due classi principali di acidi perfluoroalchilici PFOS è incluso tra Ie nuove sostanze prioritarie per WFD (EQS acqua 0.65 ng/l) e nella lista POP secondo la convenzione di Stockholm Provisional Health Advisories di 400 ng/l (PFOA) e 200 ng/l (PFOS) in acque potabili (USEPA) Acidi perfluoroalchilsolfonici PFBS PFHxS PFOS PFDS C4F9SO3- C6F13SO3- C8F17SO3- C10F21SO3- Acidi perfluoroalchilcarbossilici PFBA PFPeA PFHxA PFHpA PFOA PFNA PFDA PFUnA PFDoA PFTrA PTFA C3F7COOH C4F9COOH C5F11COOH C6F13COOH C7F15COOH C8F17COOH C9F19COOH C10F21COOH C11F23COOH C12F25COOH C13F27COOH

4 Progetto europeo PERFORCE: Concentrazioni di PFAS nei maggiori fiumi europei Da: McLachlan et al. (2007) Riverine discharge of perfluorinated carboxylates from the European Continent. Environ. Sci. Technol 41,

5 Convenzione tra Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare e Istituto di Ricerca sulle Acque CNR per la Realizzazione di uno studio di valutazione del Rischio Ambientale e Sanitario associato alla contaminazione da sostanze perfluoroalchiliche (PFAS) nel Bacino del Po e nei principali bacini fluviali italiani ATTIVITA : 1. Studio delle concentrazioni e della distribuzione di composti perfluorurati nei principali bacini fluviali italiani 2. Identificazione delle sorgenti 3. Rischio per il consumatore (acqua potabile e mitili) 4. Effetti ecotossicologici e ecologici

6 Attività 1: Studio delle concentrazioni e della distribuzione di PFAS nei principali bacini fluviali italiani Sono stati studiati: i principali bacini fluviali italiani Po e tributari Adige Tevere Arno Bacini con elevate pressioni antropiche Brenta Lambro Aree di transizione Laguna di Venezia Delta del Po PO LAMBRO- OLONA Torino ARNO Milano Ferrara Firenze ADIGE BRENTA Roma TEVERE

7 Attività 2: Identificazione delle sorgenti Le fonti identificate sono: Fonti puntuali: impianti fluorochimici di Spinetta Marengo (AL) Trissino (VI) Altre fonti «diffuse» Distretti tessili-conciari dell Arno Bacino Olona-Lambro Fonte non identificata Bacino Adda-Serio Spinetta Marengo (AL) Olona Lambro Torino Distretto tessileconciario Adda Serio Milano Ferrara Firenze Trissino (VI) Roma

8 Attività 3: Rischio del consumatore (acqua potabile e mitili) Nelle aree identificate come critiche sono stati misurati i PFAS in Acque potabili: Province di Vicenza, Verona, Padova Province di Milano, Monza e Lodi Città di Ferrara Alessandria e Spinetta M. (anche in falda) Mitili allevati nel Delta del Po Acque potabili: prov MI, MB, LO Milano Acque potabili e Torino falde: Spinetta M. Ferrara (AL) Acque potabili: Ferrara Firenze Acque potabili: prov VI, VR, PD Mitili: Delta del Po Roma

9 I principali risultati del monitoraggio chimico

10 Il Bacino del fiume Tevere: impatto urbano 6 stazioni nel tratto urbano a Roma PFAS in acque superficiali < LOD - 1 ng/l anche a valle di WWTP Acque potabili: < LOD Roma

11 Il Bacino del fiume Adige Adige: 4 stazioni nel tratto di chiusura del bacino: Impatto agricolo PFAS in acque superficiali < LOD - 4 ng/l Chiampo: 2 stazioni (Monte e Valle Alpone): Distretto conciario PFAS in acque superficiali < LOD - 22 ng/l Brenta Adriatic Sea Fratta Agno Adige

12 Acque potabili: tutte < LOD tranne a Poggio a C., max PFOA 20 ng/l Il Bacino del fiume Arno: I distretti tessile e conciario Depuratore AQUARNO Ombrone Conciario Tessile Bisenzio Firenze Tyrrhenian sea 4 2 0

13 12 Carichi lungo l asta del fiume Po 10 8 Tanaro Adda µg/s Torino Ferrara

14 Fiume Bormida Impianto fluoropolimeri Po Tanaro ng/l Polo Chimico di Spinetta Marengo 8 6 PFOA Falda superficiale ng/l 4 Bormida 2 Falda profonda Acqua Potabile 2-4 ng/l < DL 0

15 PFOA: Po a Ferrara (chiusura di bacino) McLachlan et al., 2007 Loos et al., 2008 Acqua potabile a Ferrara anni PFOA PFAS 8 67 ng/l ng/l

16 VENETO: Il bacino del Brenta Acque superficiali (APFAS ngaa) Distretto tessile 17 Distretto conciario 80 Agno Impianto fluorochimico 2086 Retrone 37 Bacchiglione <DA Adige 2108 Fratta 1955 Agno Bacchiglione Adriatic Sea 4860 Fratta Fratta 1209 Agno Agno 167 Bacchiglione Brenta 3053 Fratta 32 Brenta 903 Brenta Adige <DA Adige

17 Acque superficiali maggio2011 ng/l ng/l ng/l ng/l Collettore ARICA FrattaGorzone Valle ARICA Fratta Gorzone Chiusura bacino Brenta

18 Veneto: Acque potabili: PFOA (ngaa) Vicenza

19 Concentrazioni di Σ PFAS in ngaa Acque Superficiali ng/l Acque Potabili ng/l <LOD - 1 Bacino Tevere <LOD <LOD - 22 Bacino Adige <LOD Bacino Arno <LOD - 4 < LOD Bacino Tanaro < LOD Bacino Lambro Bacino Brenta <LOD 330 <LOD

20 Valori guida per le acque potabili Limiti per acque potabili: PFOS e PFOA non sono inclusi nella legislazione vigente sulle acque potabili (98/83/EC, Dlgs 31/2001), ma sono incluse nella terza lista di sostanze candidate da US-EPA alla regolamentazione a livello federale. US EPA (USEPA 2009) ha proposto per PFOS un Provisional Health Advisories di 200 ng/l mentre per PFOA di 400 ng/l In Germania, la Commissione per le acque potabili ha definito delle classi di rischio, espresse come somma di PFOS e PFOA, in base al tempo di esposizione e all età, fissando a 100 ng/l il limite assoluto di sicurezza per una esposizione decennale per ogni classe di individui, mentre per una esposizione breve nel caso di un adulto sano, si considerano tollerabili concentrazioni fino a 5 µg/l

21 Attività 4: Effetti ecotossicologici e ecologici Schede con proprietà chimico-fisiche e dati ecotossicologici per acido perfluoroottanoico (PFOA) acido perfluoropentanoico (PFPeA) acido perfluoroesanoico (PFHxA) acido perfluorobutansolfonico (PFBS) acido perfluoroesansolfonico (PFHxS) acido perfluoroottansolfonico (PFOS) Test di bioaccumulo con organismi bentonici per acido perfluoroottanoico (PFOA) acido perfluorobutansolfonico (PFBS) acido perfluoroottansolfonico (PFOS) Responsabile: S. Valsecchi

22 Attività 4: Effetti ecotossicologici e ecologici Studi in LABORATORIO con organismo modello (Chironomus riparius) per acido perfluoroottanoico (PFOA) acido perfluorobutansolfonico (PFBS) acido perfluoroottansolfonico (PFOS) Responsabili: L. Marziali, F. Stefani Studi in CAMPO sul fiume Bormida per valutare gli effetti ecologici su comunità e popolazione residenti Responsabili: M. Rusconi, L. Marziali, F. Stefani

23 TEST DI LABORATORIO OBIETTIVO Concentrazione nominale di 10 µg/l di PFOA, PFOS e PFBS, paragonabile ai livelli massimi ambientali riscontrati nei corsi d acqua italiani effetti a lungo termine sulla popolazione di Chironomus riparius esposta per 10 generazioni IPOTESI: l esposizione a lungo termine a basse concentrazioni può determinare una riduzione della fitness della popolazione Permette di analizzare gli effetti utilizzando due approcci: 1. LIFE-TRAITS: parametri di life-history quali sopravvivenza, sviluppo e riproduzione, indicatori di stress 2. VARIABILITA GENETICA: potenziale evolutivo e adattativo della popolazione, rischio di estinzione a lungo termine

24 Life traits e genetica: conclusioni in sintesi Si conferma la tossicità del PFOS. I dati dei life traits suggeriscono un potenziale adattamento agli effetti del PFOS, ma i dati genetici non evidenziano selezione. Viene però indicato un potenziale effetto di incremento del tasso di mutazione E in corso un test sulla resistenza acquisita Il PFBS mostra effetti man mano più evidenti nelle generazioni sui life traits, ed i dati genetici evidenziano un potenziale incremento del tasso di mutazione con comparsa di nuovi alleli Mutational load, che determina per deriva genica l incremento in frequenza di mutazioni leggermente deleterie Il PFOA mostra effetti sui life traits sempre presenti nel corso delle generazioni, ma apparentemente effetti meno rilevanti di tipo genetico Risposta fisiologica e non adattativa Test in corso

25 ANALISI IN CAMPO OBIETTIVO Analisi delle comunità native a macroinvertebrati bentonici avviene confrontando le situazioni a monte e a valle del sito industriale di Spinetta Marengo (Al) effetti rilevabili a livello di popolazione e di comunità?? CAMPIONAMENTO Campionamento in due stagioni (primavera e estate) mediante substrati artificiali Identificazione degli organismi raccolti

26 Conclusioni determinare se la sorgente inquinante ha un IMPATTO sulla comunità macrobentonica residente (attraverso CONFRONTO COMUNITA MONTE VALLE) Emerge differenza nella composizione della comunità di VALLE rispetto quella di MONTE che può suggerire la presenza di un impatto (presenza dello scarico o idromorfologia) determinare se a valle dello scarico sono presenti EFFETTI permanenti (selezione) sulle popolazioni locali (attraverso ANALISI GENETICA di individui di singole specie, come Hydropsyche modesta) La variazione riscontrata può essere spiegata da selezione genetica dovuta alla pressione di un contaminante sebbene non si possano escludere fattori ambientali (i.e. isolamento della popolazione lungo l asse fluviale)

27 Attività ancora in corso Costruzione di un database georeferenziato (GIS) che possa essere aggiornato in futuro con altre sostanze emergenti (in collaborazione con MT-SEM) Gruppo di studio congiunto con ISS e ISPRA per la fissazione di limiti per queste sostanze Utilizzo delle schede sui PFAS per la proposta di SQA per tabella 1/B dell All. 1 DLgs 152/06

28 Ringrazio tutti coloro che hanno attivamente partecipato al progetto, in particolare: Sara Valsecchi, Marianna Rusconi, Laura Marziali, Fabrizio Stefani Federica Rosignoli, Alessio Fumagalli, Luisa Patrolecco, Nicoletta Ademollo e Romano Pagnotta (IRSA-CNR) Carlo Zaghi e Giuliana Serrini (Ministero dell'ambiente e della Tutela del Territorio) Roberta Bettinetti (Università dell Insubria)

29 Si ringraziano per la collaborazione AiPo Autorità di Bacino del Fiume Po ARPA Emilia Romagna Servizio Idro-Meteo-Clima ARPA Piemonte Dip. Provinciale di Alessandria ARPA Piemonte Sistema Informativo Ambientale e Dipartimento Sistemi Previsionali ARPA Lombardia Settore Tutela delle Risorse e Rischi Naturali ARPA Veneto Dip. Provinciale di Vicenza SAL Lodi MM Milano HERA Ferrara ACEA Roma Mario Negri Dip. Ambiente e Salute DICA Politecnico di Milano Università di Padova, Dipartimento di Biologia Istituto Superiore di Sanità ISPRA JRC Norman Network of Reference Laboratories on emerging pollutants MT-SEM Thermo Fisher

30 PFOA Acque superficiali Le maggiori fonti di PFOA sono gli impianti chimici di Trissino e Spinetta Marengo L uso o la produzione di questa sostanza è in corso di eliminazione

31 PFPeA e PFHxA Acque superficiali Le maggiori fonti di PFCAshort sono gli impianti fluorochimici legati all uso e produzione di PFOA La sorgente più significativa per il bacino del Po, ancora da individuare, è nel sottobacino Adda- Serio Serio Adda

32 PFBS Acque superficiali La maggior sorgente di PFBS è l impianto fluorochimico di Trissino Un altra sorgente significativa è il depuratore conciario di S. Croce sull Arno

33 PFOS Acque superficiali PFOS è generalmente presente a basse concentrazioni(<10 ng/l) che riflettono le limitazioni d uso imposte dalla Direttiva 2006/122/EC. Concentrazioni più alte nelle aree con sorgenti industraili (Bormida, Fratta-Gorzone /Brenta), dove PFOS è presente come probabile by-product di altri PFAS. Le concentrazioni massime (max 50 ng/l) sono state misurate nel bacino del