È frutto della collaborazione tra Uniacque e Irsa Cnr uno dei primi progetti di ricerca scientifica italiana che monitora la capacità di più depuratori nel trattenimento delle microplastiche, valuta il biofilm e individua il potenziale rischio microbiologico. I risultati dello studio sono confortanti: i cinque depuratori bergamaschi analizzati presentano un’efficienza di ritenzione fino al 98%, le microplastiche in uscita non si sono rivelate veicoli di diffusione preferenziali di batteri potenzialmente pericolosi nel mezzo acqua.
Il problema delle microplastiche è stato oggetto di un’attenzione crescente negli ultimi anni, sia da parte della comunità scientifica che da parte dell’opinione pubblica. La microplastica, definita tale quando le particelle risultano inferiori ai 5 millimetri, è diffusa in tutti gli ambienti, dagli oceani alle montagne.
Le microplastiche possono essere rilasciate direttamente nell’ambiente sotto forma di particelle, per esempio, dal lavaggio di capi sintetici, dall’uso di prodotti per la cura della persona e dall’abrasione degli pneumatici durante la guida, oppure possono essere prodotte dalla degradazione di oggetti di plastica più grandi, come buste di plastica o bottiglie. Città (abitazioni e strade) e siti produttivi sono le principali sorgenti di microplastiche che, con gli scarichi domestici, industriali e meteorici, attraverso le fognature sono trasportate fino agli impianti di depurazione.
Alcuni studi preliminari degli ultimi anni hanno suggerito che l’associazione con le microplastiche possa essere la responsabile della longevità di alcuni batteri patogeni negli ambienti acquatici e del loro trasporto in regioni anche geograficamente molto lontane dal luogo in cui sono stati immessi nell’ambiente. Alcuni di questi batteri potrebbero essere portatori di geni che li rendono resistenti agli antibiotici, ma si sa veramente poco del ruolo della microplastica come veicolo di diffusione dei batteri antibiotico-resistenti (Arb).
Monitorare la presenza di microplastiche nelle acque in ingresso e uscita dagli impianti di depurazione è quindi di fondamentale importanza. Solo così è possibile conoscere la reale capacità degli impianti di trattenere le particelle, rispondendo anche a questa domanda: le microplastiche possono diventare veicolo di diffusione preferenziale di batteri potenzialmente patogeni, portatori di geni che codificano per la resistenza agli antibiotici?
Per fornire una risposta scientifica a questo quesito, nel 2019 si è concretizzata la collaborazione tra Uniacque Spa – azienda pubblica che gestisce il servizio idrico in provincia di Bergamo – e Irsa, l’Istituto di ricerca sulle acque del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr). Insieme hanno sviluppato e presentato il progetto di ricerca “Contaminazione acque superficiali: microplastiche e antibiotico resistenza in uscita dai depuratori della provincia di Bergamo”.
Uno studio, tra i primi in Italia e tra i pochi al mondo, finanziato da Uniacque Spa con lo scopo di valutare il contenuto di microplastiche prima e dopo il trattamento negli impianti di depurazione, caratterizzare le microplastiche a livello chimico e individuare il potenziale rischio microbiologico ad esse associato.
«La nostra collaborazione con Uniacque Spa, focalizzata principalmente sul ruolo degli impianti di depurazione nella ritenzione di particelle di microplastica e del biofilm batterico associato, si è tradotta in due articoli scientifici pubblicati su importanti riviste ISI (International Scientific Indexing): Environmental Science and Pollution Research e Water Research. – spiegano Silvia Galafassi e Andrea Di Cesare, dottori di ricerca e ricercatori dell’Irsa Cnr che si sono occupati del progetto -. I risultati ottenuti sono di assoluto valore scientifico e riempiono i gap di conoscenza relativi al contributo della disinfezione nella rimozione di particelle di microplastica e al contributo della microplastica in sé come diffusore di batteri potenzialmente patogeni e antibiotico-resistenti in ambiente acquatico».
Microplastiche e depuratori
Lo studio ha coinvolto cinque impianti di depurazione della provincia di Bergamo, caratterizzati da diverse tecnologie di trattamento acque: Bergamo, Bagnatica, Zogno, Costa Volpino e Cologno al Serio. Nel corso di due mesi sono stati prelevati campioni delle acque reflue all’ingresso, all’uscita e immediatamente prima dell’ultima sezione di trattamento, la disinfezione. Per il depuratore di Costa Volpino sono stati prelevati campioni anche prima della filtrazione finale, sezione che precede la disinfezione.
L’analisi e l’osservazione delle microplastiche rinvenute nei campioni prelevati hanno mostrato efficienze di rimozione superiori al 94% in tutti gli impianti analizzati, mentre in tre casi su cinque l’efficienza ha superato il 98%. I valori misurati sono in linea con quanto presente nella letteratura scientifica internazionale.
I trattamenti primario e secondario del processo di depurazione si sono rivelati determinanti per la rimozione della maggior parte delle microplastiche presenti in ingresso e l’aggiunta della filtrazione finale permette un’ulteriore riduzione.
Sui campioni provenienti da uno degli impianti analizzati è stata inoltre fatta una valutazione microbiologica delle comunità batteriche adese alle microplastiche (biofilm) rispetto a quelle presenti libere nell’acqua. Il biofilm sulla microplastica si è rivelato diverso dai batteri presenti in forma libera nell’acqua, mostrando un arricchimento in generi solitamente presenti nei fanghi attivi.
Analizzando tutti i campioni raccolti dal depuratore, i generi potenzialmente patogeni sono stati trovati in misura maggiore tra i batteri liberi in acqua rispetto a quelli presenti nel biofilm, mentre geni di antibiotico resistenza si sono trovati in entrambe le comunità, con alcuni presenti in misura maggiore nel biofilm (un gene di resistenza ai sulfonamidi) ed altri più abbondanti nella componente libera (un gene di resistenza ai macrolidi-lincosamidi-streptogramine e uno ai chinoloni).
In conclusione, la microplastica non risulta un buon veicolo di diffusione dei batteri potenzialmente patogeni né di batteri portatori di geni di antibiotico-resistenza e gli impianti di depurazione operano una efficace rimozione delle microplastiche presenti nelle acque reflue in ingresso.
«Le utilities sono chiamate a grandi sfide, cui dobbiamo rispondere con lungimiranza e assoluta preparazione. Oltre ad aver previsto nei prossimi anni un masterplan di investimenti di circa 88 milioni di euro per interventi di piano e strutturali e manutenzioni straordinarie, abbiamo scelto di proseguire l’impegno con Irsa Cnr e focalizzarci sulle microplastiche, consapevoli che è sempre più importante promuovere azioni specifiche di conoscenza, tutela e transizione verso approcci di gestione strategici – sottolinea Pierangelo Bertocchi, amministratore delegato di Uniacque -. Ci auguriamo che la partnership con Irsa Cnr possa avere un impatto significativo non solo dal punto di vista tecnico-scientifico, ma per consolidare il nostro ruolo di solution provider».
Concludono Galafassi e Di Cesare: «Riteniamo di grande valore l’investimento fatto da Uniacque, considerando l’alto livello scientifico a cui era improntato il target della ricerca, e anche di particolare sensibilità, vista l’attuale assenza di linea guida che normino la presenza di questi inquinanti nelle acque di scarico. Nonostante gli importanti risultati ottenuti, siamo ancora ai primi passi nella comprensione di tali problemi, motivo per cui ci auguriamo di poter proseguire la collaborazione iniziata con Uniacque Spa e che altre aziende di settore possano prendere esempio per contribuire più attivamente alla ricerca, al fine di migliorare la conoscenza di base, che un domani potrà tradursi anche in strategie tecnologiche utili a migliorare la performance nell’abbattimento delle microplastiche e dei batteri patogeni e antibiotico resistenti».
