Un laser aiuterà a contrastare l’inquinamento idrico, il progetto italiano che rileva inquinanti nell’acqua

Si tratta di un progetto di Enea, Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile. È stato sviluppato un laser portatile che sarà in grado di rilevare alcune sostanze inquinanti presenti nell’acqua e molto dannose per la salute dell’uomo. Vediamo insieme in cosa consiste e il suo funzionamento.
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Mattia Giangaspero 5 Aprile 2023

Si chiama "Laser Raman" e riuscirà in tempo reale a rilevare la presenza di sostanze inquinanti nell'acqua. Il progetto di ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile) a livello tecnologico si basa sul sistema di spettroscopia. (Che cos'è la spettroscopia? La spettroscopia, in chimica e fisica, indica la misurazione e lo studio di uno spettro elettromagnetico.)

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Modello classico di spettroscopio

Questa innovativa metodologia di analisi prevede una strumentazione alquanto semplice. Sì perchè il laser che aiuterà a contrastare l'inquinamento idrico è facilmente trasportabile ed è stato già utilizzato con successo per rilevare la presenza di inquinanti nell’aria. È in grado di fornire informazioni anche sulla struttura chimica di inquinanti nell’acqua, grazie all’interazione della luce con le molecole. Si tratta di una tecnologia non ‘distruttiva’ che dà risposte rapide, non richiede particolari condizioni per le misurazioni e può essere applicata direttamente sul campione senza nessuna preparazione.

Abbiamo preso in esame gli inquinanti più comuni che è possibile trovare nelle acque di fiumi, laghi e bacini artificiali, come conseguenza di attività agricole e industriali. Queste sostanze mettono in pericolo gli ecosistemi naturali e rappresentano un rischio per la salute di uomini e animali quando quelle stesse acque vengono utilizzate per l’irrigazione in agricoltura e l’abbeveramento del bestiame, entrando così nella nostra catena alimentare”, spiega Salvatore Almaviva, ricercatore ENEA del Laboratorio Diagnostiche e Metrologia presso il Centro Ricerche di Frascati.

Ilsistema di spettroscopia del Laser Ramanè risultato efficace soprattutto nel rilevare livelli di concentrazioni dei nitrati fino a 20 milligrammi per litro. Risultato molto importante perchè, pensa, il limite di legge è 50 mg/l. Se nell'acqua potabile è presente un elevata quantità di nitrati ci sarebbero alcuni per l'uomo.

"Queste sostanze, una volta ingerite, possono trasformarsi in nitriti, causando ad esempio la cosiddetta ‘sindrome del bambino blu' conseguente al blocco della capacità di trasporto di ossigeno da parte dell’emoglobina. Inoltre, i nitrati ingeriti hanno un ruolo potenziale nello sviluppo dei tumori del tratto digestivo attraverso il loro contributo alla formazione delle nitrosammine, che sono tra i più potenti agenti cancerogeni conosciuti nei mammiferi." – come racconta ENEA

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I ricercatori di ENEA hanno anche preso in considerazione il solfito di sodio, molto spesso utilizzato nella moda, nelle industrie tessili, come agente sbiancante. Non solo, può essere utilizzato anche nelle piscine, in quanto svolge un'azione declorante.  Elevate quantità nell'acqua di questo solfito potrebbero causare gravi danni alla salute dell'uomo, dall'emicrania all'asma e altre patologie gravi. L'analisi si è poi spostata sui batteri coliformi, come il glifosato. Questi potrebbero essere presenti nelle acque utilizzate per l'agricoltura. Su altri inquinanti atmosferici provenienti dai gas di scarico delle automobili, che possono raggiungere i "corpi idrici" principalmente attraverso la loro deposizione sul terreno e sui fosfati, presenti in genere nelle acque a causa dell’uso di detersivi (da scarichi domestici), concimi e i pesticidi agricoli. Un eccesso di queste sostanze nell’ambiente acquatico agisce da nutriente generando fioriture algali anomale (fenomeno noto come “eutrofizzazione”) che possono portare al rilascio, da parte di alcuni cianobatteri (alghe blu-verdi) d’acqua dolce, di tossine quali le microcistine. Quando il fenomeno è massiccio e prolungato nel tempo si ha ipossia, ovvero assenza di ossigeno, con conseguente morte di flora e fauna.

La nostra tecnica di indagine si è dimostrata adeguata nel ‘dare la caccia’ a nitrati e solfiti, mentre per i fosfati servono ulteriori studi di ottimizzazione e un miglioramento della sensibilità. I risultati ottenuti finora ci incoraggiano a proseguire non solo nel monitoraggio ambientale e delle risorse idriche ma anche in altri ambiti come la qualità e sicurezza alimentare e la security per rilevare minacce CBRNE, sfruttando la rapidità e semplicità del dispositivo nelle fasi di analisi e le sue caratteristiche di compattezza e maneggevolezza”, conclude la ricercatrice ENEA Antonia Lai.