Scoping (un)regulated organic substances in aqueous effluents for circular water reuse: a Dutch case study

In molte parti del mondo, inclusi i Paesi Bassi, l'idea di trasformare le acque reflue utilizzate in acqua potabile fresca o per l'irrigazione delle colture si sta spostando da un'ultima risorsa disperata a una strategia necessaria. Poiché le fonti di acqua dolce diventano sempre più scarse, trattare le acque nere secondo standard elevati e reinserirle nel ciclo dell'acqua offre un modo per garantire il futuro della nostra fornitura idrica. Tuttavia, prima che quest'acqua possa essere considerata affidabile, gli scienziati devono assicurarsi che sia priva di pericoli invisibili. La preoccupazione principale non è l'acqua in sé, ma le migliaia di sostanze chimiche organiche che scorrono nei nostri tubi. Queste includono residui di medicinali, pesticidi, prodotti per la cura personale e materiali industriali. A differenza dei batteri, che sono relativamente facili da eliminare, molti di questi prodotti chimici sono progettati per essere resistenti. Alcuni sono persistenti, il che significa che non si degradano facilmente in natura; altri sono mobili, il che significa che viaggiano rapidamente attraverso il suolo e l'acqua; e alcuni sono tossici anche in quantità minuscole. Quando queste sostanze sfuggono agli impianti di trattamento, possono contaminare le acque sotterranee e le colture, ponendo rischi a lungo termine per la salute umana e gli ecosistemi. La sfida per i regolatori è stare al passo con questa "zuppa chimica", garantendo che l'acqua che riutilizziamo sia sicura.

Uno studio recente condotto da ricercatori dell'Università di Wageningen e dell'Università di Utrecht esamina criticamente quanto bene le leggi attuali proteggano da tali rischi nei Paesi Bassi. Il team ha combinato un'analisi chimica dell'acqua in uscita dagli impianti di trattamento delle acque reflue olandesi con un'analisi approfondita delle norme giuridiche che regolano tali sostanze chimiche. Hanno esaminato i dati di 332 impianti di trattamento raccolti in un decennio, dal 2015 al 2025, per vedere esattamente cosa usciva dai tubi. Il loro obiettivo era determinare se le esistenti normative dell'Unione Europea e dei Paesi Bassi coprissero effettivamente le sostanze organiche presenti in quest'acqua, o se sostanze chimiche pericolose stessero sfuggendo attraverso le crepe.

I ricercatori hanno riscontrato un divario significativo tra le sostanze chimiche presenti nell'acqua e le leggi destinate a controllarle. Delle 554 sostanze uniche rilevate nell'effluente trattato, una grande porzione — 325 di esse — non era coperta da nessuna delle normative idriche specifiche analizzate dal team. Ciò significa che per più della metà delle sostanze chimiche trovate nell'acqua, non esistevano limiti legali specifici o requisiti di monitoraggio per garantirne la sicurezza per il riutilizzo. Il gruppo più comune di sostanze non regolate era costituito da pesticidi e dai loro prodotti di degradazione, seguito da vicino dai prodotti farmaceutici. Lo studio ha inoltre evidenziato che anche quando una sostanza è vietata per un uso, potrebbe essere comunque consentita per un altro, permettendole di entrare legalmente nel sistema idrico. Ad esempio, una sostanza chimica potrebbe essere proibita come pesticida ma consentita come ingrediente in plastiche industriali o prodotti per la casa, finendo infine nel sistema fognario e poi nell'ambiente.

Un focus principale della ricerca è stato su un tipo specifico di pericolo chimico noto come PMT o vPvM. Si tratta di sostanze che sono Persistenti (durano a lungo), Mobili (si muovono facilmente attraverso l'acqua e il suolo) e Tossiche (sono dannose). Una volta che queste sostanze entrano nel sistema idrico, sono incredibilmente difficili da rimuovere con i metodi di trattamento standard, rappresentando una minaccia persistente per la qualità dell'acqua. Lo studio ha rivelato che una percentuale degna di nota delle sostanze organiche trovate nell'effluente olandese rientra in questi profili pericolosi. Mentre alcuni pesticidi e biocidi sono stati classificati con successo come PMT o vPvM perché erano stati testati per queste caratteristiche, molti altri composti chimici, in particolare quelli industriali e farmaceutici, mancavano dei dati necessari per essere classificati affatto. Senza questi dati, i regolatori non possono determinare se tali sostanze siano sicure, lasciandole in un'area grigia legale dove non sono né vietate né monitorate.

Per affrontare queste lacune, i ricercatori hanno esplorato l'idea di raggruppare le sostanze chimiche invece di regolarle una per una. Attualmente, le leggi spesso trattano ogni sostanza chimica come un individuo unico, richiedendo una valutazione di sicurezza separata e lunga per ogni singola sostanza. Lo studio suggerisce che le sostanze chimiche con strutture o comportamenti simili potrebbero essere regolate come un gruppo. Ad esempio, se una famiglia di sostanze chimiche condivide una specifica struttura chimica che le rende persistenti e mobili, l'intero gruppo potrebbe essere limitato insieme. Questo approccio, noto come "una sostanza, una valutazione", permetterebbe ai regolatori di utilizzare i dati di sicurezza esistenti di una sostanza per proteggere contro un'intera classe di sostanze simili. Lo studio ha rilevato che molte delle sostanze non regolate nelle acque reflue olandesi potevano essere organizzate in tali gruppi, inclusi i ceppi di additivi plastici e i prodotti di degradazione dei pesticidi. Questo metodo non solo accelererebbe il processo normativo, ma eviterebbe anche la "sostituzione deludente", in cui una sostanza chimica vietata viene semplicemente sostituita da una leggermente diversa che è altrettanto dannosa.

Le conclusioni indicano la chiara necessità di un cambiamento nella gestione della sicurezza dell'acqua. I ricercatori sostengono che fare affidamento sulle attuali leggi frammentate sia insufficiente per la complessa realtà delle moderne acque reflue. Suggeriscono che l'applicazione delle regole esistenti debba essere più rigorosa, in particolare per le sostanze che sono già proibite ma che compaiono ancora nel sistema fognario. Inoltre, l'ambito delle regolamentazioni deve essere ampliato per mirare specificamente ai rischi associati al riutilizzo dell'acqua, piuttosto che alla sola inquinamento generale. Adottando un approccio "una sostanza, una valutazione" e utilizzando strategie di raggruppamento, i regolatori potrebbero chiudere i vuoti legislativi che permettono alle sostanze chimiche pericolose di persistere nel ciclo dell'acqua. Ciò renderebbe il riutilizzo dell'acqua non solo più sicuro ed efficiente, ma garantirebbe anche che l'acqua su cui contiamo per il nostro futuro sia veramente pulita. Lo studio conclude che, sebbene la scienza dell'identificazione di queste sostanze stia progredendo, il quadro giuridico deve evolversi altrettanto rapidamente per tenere il passo, garantendo che la promessa del riutilizzo circolare dell'acqua non avvenga a scapito della salute pubblica.