Nuovo metodo può rilevare Pfas in meno di tre minuti

Un nuovo metodo di laboratorio permette di rilevare tracce di Pfas da imballaggi, d’acqua e terreno in meno di 3 minuti. È quanto emerge da un innovativo studio realizzato dai dell’Istituto di Tecnologia del New Jersey e pubblicato sul Journal of Hazardous Materials. 

I Pfas, noti come “forever chemicals” per la loro persistenza negli ecosistemi, sono incapaci di degradarsi naturalmente, accumulandosi e diffondendosi nel tempo. Queste sostanze chimiche, un tempo utilizzate in un’ampia gamma di prodotti anti-grasso, impermeabili e antimacchia, sono sempre più diffuse anche nell’ambiente. L’ultima scoperta che li vede protagonisti ne rivela la presenza nelle acque potabili piemontesi, esponendo a gravi rischi per la salute un bacino di almeno 125mila persone.

Rilevare la presenza di Pfas in un determinato campione è tipicamente un processo molto dispendioso in termini di tempo. Tuttavia, il nuovo metodo di laboratorio promette di rilevare tracce di PFAS in soli tre minuti o meno, contribuendo notevolmente ai processi di bonifica per queste pericolose sostanze.

Il problema con la rilevazione dei Pfas

A causa della loro estrema persistenza, i test Pfas devono essere eseguiti su una vasta gamma di diversi tipi di campione. I campioni complessi, come il suolo, presentano ulteriori problemi in quanto potrebbero contenere altri minerali e microrganismi che complicano l’analisi. Per far fronte a questa complessità, l’analisi di Pfas tradizionale comprende normalmente un certo tipo di punto di estrazione di fase solida (SPE) o di estrazione liquido-liquido (LLE) per preconcentrare i campioni prima dell’analisi.

“Ci sono migliaia di specie diverse di Pfas, ma dobbiamo ancora capire l’entità della loro distribuzione nel nostro ambiente perché gli attuali metodi di prova sono costosi e richiedono tempo, in alcuni casi prendendo ore per la preparazione e l’analisi del campione. – ha dichiarato Hao Chen, autore dello studio e professore di chimica NJIT – Ciò che il nostro studio dimostra è un metodo molto più veloce, sensibile e versatile in grado di monitorare la nostra acqua potabile, terra e prodotti di consumo per la contaminazione in pochi minuti.”

Il nuovo metodo che può rilevare Pfas in pochi minuti

Chen e i suoi colleghi affermano che il nuovo metodo, che coinvolge una tecnica di ionizzazione per analizzare la composizione molecolare dei materiali di campionamento chiamata spettrometria di massa a spray di carta (PS-MS), è fino a 100 volte più sensibile rispetto alla tecnica standard attuale, la cromatografia liquida (o spettrometria di massa).

“I Pfas possono essere ionizzati e rapidamente rilevati da uno spettrometro di massa ad alta risoluzione, che fornisce una visione chiara di ciascuna specie di Pfas presente e del grado di contaminazione fino a livelli di parti per trilione (ppt). – ha spiegato Chen. – Per matrici più complesse come il suolo, abbiamo applicato un metodo correlato chiamato spettrometria di massa a spray di carta per il dissalamento (DPS-MS) che elimina i sali che normalmente sopprimono il segnale ionico dei Pfas. Insieme, migliorano notevolmente la nostra capacità di rilevare queste sostanze”.

Come ha spiegato, Md Tanim-Al Hassan, il principale autore dello studio e studente di dottorato in chimica presso il NJIT, il limite di rilevamento per i Pfas con il nuovo metodo è di circa 1 ppt, equiparabile a una singola goccia d’acqua in 20 piscine olimpioniche.

I risultati delle analisi

Attraverso i test, il team è stato in grado di identificare la presenza di Pfas in un minuto o meno, analizzando direttamente frammenti di vari materiali di imballaggio per alimenti, quali carta per popcorn da microonde, scatole di noodle istantanee, nonché imballaggi per friggere e hamburger provenienti da due catene di fast-food multinazionali.

I risultati dell’analisi hanno evidenziato tracce di 11 diverse molecole di Pfas, tra cui alcuni tipi comuni associati a un aumento del rischio di cancro e alla compromissione del sistema immunitario, come il Pfoa (acido perfluoroottanoico) e il Pfos (acido perfluoroottansolfonico).

Nella valutazione dell’acqua, il team ha individuato tracce di Pfoa nei campioni di acqua del rubinetto locale in meno di due minuti, mentre non ha rilevato presenza di Pfas nei campioni prelevati dall’acqua della fontana filtrata dell’università.

Utilizzando il DPS-MS, il team ha identificato anche due specie di Pfas da appena 40 mg di suolo in meno di tre minuti.

Pfas e prospettive future

I ricercatori stanno sperimentando il loro metodo di rilevazione dei Pfas insieme a nuove tecniche di decontaminazione da questi presso il BioSMART Center dell’Istituto. Utilizzando un nuovo catalizzatore di degradazione, sono riusciti a ridurre i Pfas nei campioni di acqua potabile del 98,7% in soli tre ore.

La squadra di ricerca sottolinea infine che la nuova metodologia possa agevolare approfonditi controlli per migliorare la qualità delle risorse idriche. Inoltre, il metodo veloce di rilevamento potrebbe svolgere un ruolo cruciale nel monitorare i prodotti di consumo. Si potrebbe pensare a cosmetici, farmaci e cibo che potrebbero finalmente essere esenti dai “forever chemicals”, suggeriscono quindi questi. C’è persino la prospettiva di verificarne la presenza nell’aria.