Sviluppo di un nuovo metodo analitico mediante Microscopia Raman per la determinazione e caratterizzazione di Microplastiche in acque destinate al consumo umano

Per rispondere alla crescente preoccupazione dell’opinione pubblica relativa agli effetti sulla salute umana di “composti emergenti", tra cui le microplastiche, la Commissione Europea si è posta l'obiettivo di regolamentare il controllo di tali contaminanti entro il 2024, definendo un metodo per la loro determinazione e caratterizzazione al fine di consentire il loro inserimento in un elenco di controllo (Watch List) e ridurne la potenziale esposizione attraverso l'acqua, come riportato al c. 6, Art. 13 della Direttiva (UE) 2020/2184 [1]. La stessa Direttiva, recentemente recepita in Italia con il d.lgs 18/2023, richiede del resto anche lo sviluppo e applicazione di un approccio alla sicurezza delle acque basato sull'analisi del rischio sito-specifica, per garantire la qualità̀ delle risorse idriche e, quindi, prevenire una contaminazione da parametri attualmente non previsti dalla normativa. In Italia gli indirizzi per la definizione di tale approccio sono contenuti nelle più recenti linee guida sui Piani di Sicurezza delle Acque [2]. Considerando i diversi livelli di complessità̀ che caratterizzano la problematica legata all’analisi delle microplastiche, a partire dalla loro definizione, natura ed uso nella vita quotidiana, fino ad arrivare alla loro diffusione nell’ambiente [3], è necessario sviluppare un metodo analitico per la determinazione e caratterizzazione quali-quantitativa di questi contaminanti in matrici acquose, che sia rappresentativo della tipologia di campioni analizzati e applicabile di routine dai diversi soggetti preposti ai controlli delle acque destinate al consumo umano, definiti all’Art. 12 del D.Lgs 18/2023. Lo sviluppo ed ottimizzazione di un metodo con tali caratteristiche, infatti, permetterebbe di valutare la potenziale esposizione da parte del consumatore attraverso il consumo di acqua potabile, prevenire e/o ridurre i rischi accertati correlati all’assunzione di tali contaminanti, in accordo al c. 3, Art. 19 della Direttiva (UE) 2020/2184 [1]. In tale ottica, è stato sviluppato e messo a punto un metodo di identificazione e quantificazione di microplastiche mediante Microscopia Raman (μ-Raman) per l'analisi 53 quali-quantitativa di queste ultime nell'acqua destinata al consumo umano. Al fine di ottimizzare un metodo analitico efficiente, anche sotto il profilo dei costi, e applicabile di routine, sono stati valutati sia i punti di forza che le criticità̀ in tutte le varie fasi, dal campionamento all’analisi ed elaborazione dati. Nel corso dello sviluppo del metodo, sono stati valutati i diversi fattori influenti sulla metodica messa a punto: il metodo di campionamento, i reagenti usati nel pretrattamento, il pH e l’ottimizzazione di diversi parametri strumentali (e.g. scelta del laser, potenza, numero e tempo di acquisizione), così da proporre un metodo che possa garantire un campionamento idoneo, stimando il volume di campione necessario ad assicurarne la rappresentatività̀ ma, allo stesso tempo, che rispetti i requisiti operativi di campionamento e successiva analisi. Il metodo di identificazione e conta ottimizzato consente l’identificazione di microplastiche di diversa forma e dimensioni, con limite di rilevabilità̀ pari a 15/20 μm, permettendo di effettuare screening a tre diversi livelli di caratterizzazione del campione. Sono stati inoltre condotti studi di ripetibilità̀ e riproducibilità̀ del metodo ottimizzato, grazie all’utilizzo di materiale certificato, al fine di ottenere dati confrontabili e garantire lo sviluppo di protocolli di analisi standardizzati per tutte le matrici oggetto di future indagini di studio e/o monitoraggio. Infine, il metodo analitico sviluppato è stato anche applicato nell’ambito di un primo studio pilota, per poter valutare l’efficienza del metodo mediante l'analisi di campioni reali, in particolare di campioni di acqua prelevati all’entrata ed uscita di un impianto di potabilizzazione, da fontane pubbliche e rubinetti domestici, al fine di valutare statisticamente la presenza di microplastiche nell'acqua potabile e l’eventuale esposizione umana attraverso il consumo.