Progetto Encompass: Italia e Cina insieme per studiare la contaminazione da microplastiche nei terreni agricoli e nelle acque sotterranee
Il progetto Encompass è coordinato dall’Università di Pisa e finanziato Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale, la sperimentazione sul campo in provincia di Pisa
La contaminazione da microplastiche nei terreni agricoli e nelle acque sotterranee è un problema nuovo e relativamente poco studiato, con effetti ancora non del tutto chiari dal punto di vista dell’ambiente e della salute. Definire nuovi protocolli per affrontare il fenomeno è la sfida del progetto Encompass che unisce nell’impegno Italia e Cina con l’Università di Pisa come capofila e fra i partner l’Università tecnologica di Shenzhen e l’Istituto Orientale di Tecnologia (Eastern Institute of Technology) di Ningbo. La sperimentazione sul campo avverrà sia in Cina che in Italia, precisamente nella zona della bonifica di Massaciuccoli, nel comune di Vecchiano (Pisa).
“La contaminazione da microplastiche nei suoli agricoli ha potenzialmente conseguenze molto serie per le produzioni alimentari, la biodiversità e il benessere degli ecosistemi terrestri in generale – spiega il professore Valter Castelvetro del dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Ateneo pisano – A tutt’oggi non esistono protocolli analitici validati e condivisi per gestire il fenomeno, anche a perché è molto difficile isolare le microplastiche dai suoli”.
L’obiettivo di Encompass è dunque condividere e sviluppare nuovi protocolli analitici per determinare quantità e tipologia di microplastica presente nei suoli e nelle acque sotterranee. Le metodologie riguarderanno sia la quantificazione numerica, cioè il numero e la natura delle particelle polimeriche, sia la massa per tipologia di polimero, calcolata quest’ultima secondo una procedura ideata e validata all’Università di Pisa. L’ambizione è inoltre di mettere a punto modelli su scala per studiare in laboratorio il processo di trasporto delle microplastiche dalla superficie alle falde acquifere attraverso le diverse tipologie di suolo.
“L’impatto che deriva dal crescente inquinamento da materie plastiche, e conseguentemente da microplastiche, sulla produttività dei suoli agricoli, sul benessere degli ecosistemi naturali e sulla biodiversità potrebbe essere molto grave nei prossimi anni, anche in considerazione dei possibili effetti sinergici con le alterazioni climatiche, lo sfruttamento intensivo dei suoli e la depauperazione delle importantissime riserve di acqua sotterranea – sottolinea Castelvestro – Conoscere il problema è un passo fondamentale per poterne comprendere le conseguenze e studiare possibili soluzioni o mitigarne gli effetti”.
Progetto Encompass:Italia e Cina insieme per studiare la contaminazione da microplastiche nei terreni agricoli e nelle acque sotterranee. Nella gallery, le immagini del primo campionamento nella zona della bonifica di Massaciuccoli, nel comune di Vecchiano (Pisa)
Encompass è stato finanziato fra i Progetti di Grande Rilevanza del Programma esecutivo di Cooperazione scientifica e tecnologica bilaterale tra Italia (MAECI, Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale) e Cina (MOST, Ministry of Science and Technology).
Per l’Università di Pisa, il progetto è gestito tramite il Centro per l’Integrazione della Strumentazione scientifica (CISUP) e vede coinvolti ricercatori del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale e del Dipartimento di Scienze della Terra. Collaborano a Encompass: Valter Castelvetro, Andrea Corti, Stefania Giannarelli, Antonella Manariti, Jacopo La Nasa, Laura Pacilio, Riccardo Gherardini, Alessio Monnanni, Riccardo Petrini, Roberto Giannecchini, Viviana Re e Stefano Viaroli.
Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università di Pisa
La ricerca sulle microplastiche deve essere “plastic free”
Lo studio dell’Università di Pisa pubblicato sulla rivista Science of the Total Environment
Quando si studiano le microplastiche c’è il rischio che i risultati siano “inquinati”, per questo è importante che le ricerche siano “plastic free”. Uno studio dell’Università di Pisa appena pubblicato sulla rivista Science of the Total Environment ha posto l’attenzione proprio su questo aspetto con riferimento alle indagini sulle acque sotterranee.
“Lo studio delle microplastiche nelle acque sotterranee è un argomento relativamente nuovo. Per evitare possibili contaminazioni, all’inizio della ricerca abbiamo definito un protocollo di campionamento e trattamento dei campioni assolutamente “plastic free”, come del resto prescritto dalla comunità scientifica – racconta il professore Stefano Viaroli dell’Università di Pisa – Arrivati sul campo però ci siamo trovati di fronte a pozzi e piezometri con rivestimenti e tubazioni in PVC e quindi ci siamo chiesti se e quanto questi elementi plastici potessero compromettere la qualità dell’acqua e i risultati complessivi”.
Il campionamento delle acque sotterranee si basa infatti su pozzi di monitoraggio e pozzi d’acqua preesistenti, spesso costruiti con rivestimenti o tubi in PVC che pur convenienti in termini di qualità-prezzo presentano, come in questo caso, aspetti problematici.
Il team di ricerca ha quindi intrapreso una indagine a tappeto sugli studi esistenti, anche se spesso nei vari lavori le caratteristiche di questi pozzi non sono sufficientemente dettagliate. Dai risultati preliminari è emerso che se il PVC supera il 6% della concentrazione totale di microplastiche nei campioni di acqua, è probabile che i rivestimenti e i tubi in PVC siano una fonte locale di inquinamento, inficiando i risultati analitici. Il fenomeno infatti non prefigura allarmi ambientali, anche se studi di fisica o scienza dei materiali avranno in futuro il compito di definire i tassi e processi di invecchiamento del PVC con una quantificazione del possibile rilascio di microplastiche.
“I pozzi essendo un accesso per raggiungere direttamente le falde possono essere un canale preferenziale di contaminazione, sia di microplastiche che di qualsiasi altro contaminante proveniente dalla superficie. Per questo motivo – conclude Viaroli – è importante che siano correttamente protetti con particolare cautela nel caso di campionamento, per ottenere un dato più significativo sul reale stato dell’intera falda acquifera e non solo del singolo punto”.
Il lavoro pubblicato su Science of The Total Environment si inserisce nell’ambito di SPONGE, una Postdoctoral Fellowship finanziata dalla Commissione Europea all’interno delle Marie Skłodowska-Curie Actions e coordinata dall’Università di Pisa partito nel 2022 che ha come obiettivo lo studio delle microplastiche e di altri contaminanti emergenti nelle falde acquifere urbane.
Per l’Ateneo pisano hanno partecipato alla ricerca docenti dei Dipartimenti di Scienze della Terra, di Chimica e Chimica Industriale e del Center for Instrument Sharing (CISUP): Stefano Viaroli, Roberto Giannecchini, Riccardo Petrini, Viviana Re e Valter Castelvetro. Hanno inoltre collaborato docenti dell’Istituto Orientale di Tecnologia (Eastern Institute of Technology, Cina), dell’Università Meridionale di Scienza e Tecnologia (Southern University of Science and Technology (SUSTech), Cina) e dell’Università Nazionale di Kangwon (Kangwon National University, Corea del Sud).
Riferimenti Bibliografici:
Stefano Viaroli, Michele Lancia, Jin-Yong Lee, Yujie Ben, Roberto Giannecchini, Valter Castelvetro, Riccardo Petrini, Chunmiao Zheng, Viviana Re, Science of The Total Environment, Volume 946, 10 October 2024, 174259, DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.174259
Quando si studiano le microplastiche c’è il rischio che i risultati siano “inquinati”, per questo è importante che una nuova ricerca sia “plastic free”. Fibre di microplastica negli ambienti marini. Immagine di M.Danny25, CC BY-SA 4.0
Testo dal Polo Comunicazione CIDIC – Centro per l’innovazione e la diffusione della cultura dell’Università di Pisa.
Coste toscane, studio sulla presenza di microplastiche nelle telline
La ricerca coordinata dall’Università di Pisa in collaborazione con l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Lazio e della Toscana, Università degli Studi di Messina, Istituto per i Processi Chimico-Fisici (IPCF) del CNR.
Strumentazione per analisi microplastiche
Pisa, 28 maggio 2024 – Il FishLab dell’Università di Pisa ha condotto uno studio sulla presenza di microplastiche nelle telline (specie Donax trunculus) sulle coste toscane da cui non emergono rischi legati al consumo di questo alimento. La ricerca è stata realizzata in collaborazione con l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Lazio e della Toscana, l’Università degli Studi di Messina e l’Istituto per i Processi Chimico-Fisici (IPCF) del CNR di Messina.
I ricercatori hanno esaminato cinque siti lungo la costa toscana, da Viareggio a Tirrenia, da febbraio a dicembre 2021. Nei campioni analizzati, sono stati trovati 85 frammenti riconducibili a microplastiche. Successivamente, un’analisi più approfondita ha confermato la natura plastica solo per una parte di essi. In base a questa stima, i consumatori di telline potrebbero essere esposti ad una quantità molto esigua rispetto a quella che ingerirebbero consumando altre tipologie di alimenti; ad esempio, è stato dimostrato che il sale e l’acqua stessa ne contengono una quantità decisamente più elevata.
“Le microplastiche sono ubiquitarie in ogni ambiente, per assumerle basta lasciare un bicchiere su un tavolo prima di berlo – spiega il professore Andrea Armani del dipartimento di Scienze Veterinarie dell’Università di Pisa – in base ai dati emersi e alle conoscenze attualmente disponibili, non ci sono rischi legati al consumo di telline, anche per le basse quantità di consumo di questo alimento”.
La presenza di microplastiche è stata documentata a tutti in tutti gli habitat marini, dagli oceani aperti ai mari chiusi, dalle spiagge, alle acque superficiali, in tutta la colonna d’acqua fino ai fondali più profondi. Le dimensioni ridotte che le caratterizzano facilitano il loro trasporto a lunga distanza attraverso le correnti. Si tratta infatti di particelle di polimeri plastici di dimensioni comprese tra 0,1 µm e 5 mm, prodotte tal quali a livello industriale (microplastiche primarie) o derivate dalla frammentazione di oggetti in plastica più grandi (microplastiche secondarie) a seguito del loro utilizzo (es. tessuti, vernici, pneumatici) o per opera di agenti atmosferici (raggi UV, temperature). Una volta fatto il loro ingresso nell’ecosistema marino possono essere facilmente ingerite da molti organismi, entrando così nella catena alimentare, sino agli esseri umani. I molluschi bivalvi (come mitili, ostriche, vongole e capesante), essendo filtratori, sono spesso utilizzati per valutare l’inquinamento da microplastiche negli ambienti marini. Se consumati come alimenti, possono pertanto rappresentare una fonte di esposizione alle microplastiche per l’uomo.
“L’esposizione umana alle microplastiche è molto diversa tra paese e paese a causa delle differenze geografiche e culturali legate al consumo dei molluschi bivalvi – conclude Armani – Un rischio elevato, calcolato sulla base del consumo annuo di molluschi bivalvi e della quantità media di microplastiche per grammo, è stato riscontrato in Cina e Corea del Sud, mentre a livello europeo sono stati riscontrati rischi maggiori in Francia e Grecia”.
La ricerca pubblicata sulla rivista Animals è stata finanziata dal Ministero della Salute italiano, dall’Unione Europea grazie al fondo NextGeneration EU e attraverso il progetto SAMOTHRACE del Ministero dell’Università e della Ricerca.
Il FishLab dell’Ateneo pisano è impegnato da anni in attività di ricerca che affrontano problematiche inerenti la sicurezza e la tracciabilità dei prodotti della pesca. La ricerca si inserisce nella visione One Health che vede uomo, animali e ambiente strettamente interconessi.
Foto di gruppo:da sinistra Gabriele Spatola, Andrea Armani, Giusti Alice e Tinacci Lara
Testo e immagine dall’Unità Comunicazione Istituzionale dell’Università di Pisa.
I contenitori di plastica per alimenti riscaldati al microonde possono rilasciare microplastiche
Uno studio, condotto dall’Università degli Studi di Milano in collaborazione con l’azienda Eos e l’Università di Milano-Bicocca, ha rilevato microplastiche nei contenitori alimentari riscaldati al microonde, che possono disperdersi nell’ambiente quando non utilizzati secondo le indicazioni. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista internazionale Particles and Particle Systems Characterization.
Milano, 23 maggio 2024 – Portarsi in ufficio il pranzo nella cosiddetta “schiscetta” e scaldarlo al microonde in maniera non appropriata può contribuire al rilascio di microplastiche nell’ambiente. È quanto emerso da uno studio coordinato dall’Università Statale di Milano, in collaborazione con l’Università di Milano-Bicocca e svolto presso EOS, un’azienda che sviluppa una tecnologia per la caratterizzazione ottica di polveri ideata nei laboratori di Fisica dell’Università Statale di Milano, chiamata “SPES” (Single Particle Extinction and Scattering).
L’idea di verificare se i contenitori alimentari in plastica scaldati al microonde rilasciassero micro e nanoplastiche è partita da EOS, che ha utilizzato la tecnologia “SPES” evidenziando la formazione sistematica di nano e micro-sfere di plastica durante il riscaldamento di acqua pura, un esperimento controllato volto a simulare quanto avviene durante il riscaldamento del cibo.
“SPES” è un metodo innovativo che permette di classificare nano e micro particelle in maniera molto precisa e completa, spiega Marco Pallavera, Direttore Ricerca e sviluppo della EOS, ideatore del protocollo di misura utilizzato nello studio e primo autore dell’articolo. “Lo studio, iniziato quasi per curiosità, ha subito mostrato l’adeguatezza del nostro metodo a costruire un protocollo solido e affidabile per il problema in studio”, continua Tiziano Sanvito che amministra l’azienda fin dalla sua fondazione nel 2014.
“I dati presi da EOS hanno mostrato subito una forte solidità, fondamentale per approcciare un problema delicato come questo”
aggiunge Marco Potenza, docente di Ottica del Dipartimento di Fisica dell’Università Statale di Milano, inventore della tecnica utilizzata nello studio e commercializzata da EOS, oltre che responsabile del Laboratorio di Strumentazione Ottica e Direttore del Centro di Eccellenza CIMAINA (Centro Interdipartimentale Materiali e Interfacce Nanostrutturati).
Dopo molti controlli incrociati sulle procedure sperimentali, i ricercatori sono arrivati alla conclusione che, in effetti, riscaldando acqua pura nei contenitori alimentari si liberano nano e microsfere composte del materiale di cui è costituito il contenitore stesso: il polipropilene, un materiale biocompatibile che ha la caratteristica di fondere tra i 90 e i 110 gradi. Portando l’acqua a ebollizione, quindi, una piccola parte di polipropilene si fonde per poi solidificare nuovamente in acqua. Lo stesso processo, d’altra parte, che si utilizza per produrre industrialmente nanosfere di materiali polimerici, utilizzate in molti settori industriali dalla cosmetica allo sviluppo di materiali innovativi.
I risultati sono stati analizzati e studiati in dettaglio anche da Llorenç Cremonesi e Claudio Artoni del laboratorio EuroCold, presso il Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra dell’Università Milano-Bicocca e corredati di immagini al microscopio elettronico prese da Andrea Falqui, docente del Dipartimento di Fisica dell’Università Statale di Milano.
SottolineaSanvito: “È interessante notare che diversi produttori specificano di non portare i contenitori oltre i 90 °C, oppure di non riscaldarli per troppo tempo nel microonde, oppure ancora di non usare l’apparecchio alla massima potenza. Quindi, seguendo queste indicazioni, l’effetto non si verifica”. “Viceversa, le nano e micro-particelle prodotte andranno a contribuire alla dispersione di plastica in ambiente che caratterizza il mondo moderno”, conclude Potenza.
Testo e immagini dagli Uffici Stampa dell’Università Statale di Milano e dell’Università di Milano-Bicocca.
Quello che sai sulla plastica è sbagliato – Intervista agli autori e recensione del nuovo libro di Simone Angioni, Stefano Bertacchi e Ruggero Rollini, edito da Gribaudo (2023).
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Il libro Quello che sai sulla plastica è sbagliato, edito da Gribaudo, è una guida per il lettore-consumatore, divisa in quattro capitoli. Gli argomenti sono trattati con un approccio didattico che aiuta a imparare e reimparare quello che crediamo di sapere sulle plastiche: paragrafi, concetti in evidenza, parole chiave in grassetto, codici QR per approfondimenti (che riportano a video e a pratiche aziendali virtuose).
Il saggio fa riflettere sulle scelte quotidiane di ciascuno di noi e sulle ricadute sociali di quelle stesse scelte. Cosa troviamo nel libro? Metafore, esempi, excursus storici e aneddoti di storia della scienza, analogie utili a comprendere il concetto scientifico spiegato poi con il lessico idoneo. In più, le note consentono al lettore di soffermarsi subito sulla fonte o sull’approfondimento proposto.
Quello che sai sulla plastica è sbagliato è un viaggio nel mondo delle plastiche, senza proclami o annunci “urlati”. Vi sono poche formule chimiche spiegate in maniera chiara e immagini funzionali alle spiegazioni testuali. La grafica è piacevole, sebbene il testo sia leggermente piccolo. L’uso di diverse tipologie di grafici non appesantisce la narrazione, anzi rende il messaggio più comprensibile, lo riassume a vista d’occhio e consente al lettore di fare le sue considerazioni. Quello che sai sulla plastica è sbagliato ha tutte le caratteristiche per essere un valido strumento per la comunità.
– Il libro inizia scardinando le piccole convinzioni e conoscenze del lettore. Per esempio, la prima frase che lo destabilizza è la seguente: “non tutto ciò che è plastica va nella plastica”. E tanto per complicarci la vita, dipende anche dal comune…
Nella stesura del libro vi siete imbattuti in fonti su metodologie di raccolta o di riciclo delle plastiche non idonee in Italia? E di realtà particolarmente virtuose?
Quando parliamo di gestione dei rifiuti e, in particolare, di recupero dei rifiuti plastici non è tanto semplice distinguere tra “virtuoso” e “non idoneo”. A seconda dei punti di vista la gestione dello smaltimento delle plastiche in Italia può essere considerato virtuoso o carente. Dipende da quali parametri prendiamo in considerazione e qual è l’obiettivo che ci prefiggiamo.
Negli Stati Uniti, ad esempio, si ricicla pochissimo e gran parte della plastica finisce in discarica, tuttavia questa gestione, sicuramente non ideale, permette di avere una filiera più semplice ed efficiente diminuendo la dispersione di rifiuti plastici nell’ambiente. Chiariamoci, la gestione statunitense è ben lontana dall’essere ideale o sostenibile, tuttavia, è esemplificativo del fatto che il panorama della gestione dei rifiuti è così complesso che è difficile dare una definizione assoluta di “idoneo”.
Per tornare all’Italia, noi siamo piuttosto forti nel recupero e riciclaggio delle plastiche. Questo sicuramente ci rende, almeno in parte, virtuosi. Tuttavia, recentemente, ci siamo opposti strenuamente alla nuova direttiva europea che mira ad eliminare gli imballaggi inutili e incentivava il riutilizzo.
Lo scenario migliore sarebbe quello che ci porta a non generare proprio il rifiuto, così da non doverlo gestire rischiando la dispersione nell’ambiente. Probabilmente questo potrebbe definirsi davvero virtuoso. L’Europa sta andando in questa direzione, l’Italia un po’ meno.
la copertina del libro Quello che sai sulla plastica è sbagliato, di Simone Angioni, Stefano Bertacchi e Ruggero Rollini, edito da Gribaudo (2023)
Immaginiamo di essere al supermercato: c’è davvero bisogno di tutto questo packaging?
A volte sì, a volte no. Gli imballaggi hanno lo scopo di proteggere il prodotto nel trasporto dal produttore al consumatore, quindi, per definizione, sono degli oggetti che diventano immediatamente un rifiuto.
D’altro canto, anche i prodotti che acquistiamo hanno un impatto sull’ambiente, quindi senza imballaggio molti di essi non arriverebbero nemmeno nelle nostre case perché danneggiati dal trasporto o, nel caso di alimenti, andati a male.
Anche lo spreco ha un impatto, spesso, ben superiore a quello dell’imballaggio correttamente gestito.
È comunque innegabile che in molti casi ci sia una sovrabbondanza di imballaggio e sicuramente noi consumatori siamo chiamati a selezionare i prodotti che si propongono di essere più sostenibili, ma per noi cittadini non è sempre così facile capire quali lo siano realmente.
La soluzione migliore è proprio quella proposta dall’Europa nella nuova direttiva imballaggi che prevede di vietare per legge gli imballaggi inutili, limitandosi solo a quelli necessari per la corretta conservazione del prodotto.
Attendere che la ricerca scientifica faccia il suo corso e non mostrarsi frettolosi nel trarre le conclusioni. Soffermiamoci sul vostro modo prudente di trattare le microplastiche, un ambito di ricerca in espansione.
Le microplastiche sono sicuramente una questione delicata. Molti media ne parlano come qualcosa dall’impatto catastrofico, tuttavia ad oggi sappiamo molto poco del loro impatto sull’uomo e sugli ecosistemi.
Certo, il principio di precauzione ci suggerisce di tenere gli occhi aperti e fare il possibile per diminuirne la diffusione, perché se è vero che non abbiamo la certezza che ci facciano male, è decisamente poco probabile che ci facciano bene.
L’unica cosa che possiamo fare è continuare a studiare la questione e cercare di diminuire il più possibile la formazione delle microplastiche. Chiaramente il modo migliore per farlo è evitare di disperdere oggetti di plastica nell’ambiente.
Per quanto riguarda l’Italia, mettete in evidenza tanto i comportamenti virtuosi quanto le bad practice che non ci fanno esultare. Quali suggerimenti dareste al lettore-consumatore per non cadere nella trappola di sensazionalismi e proclami?
Il grosso problema con cui ci scontriamo nelle nostre presentazioni in giro per l’Italia è la difficoltà di comprensione, da parte del consumatore, su dove gettare un determinato oggetto.
Il fatto che ci siano moltissimi tipi di plastiche diverse, che possiamo mettere nel cestino solo gli imballaggi, e che si stiano diffondendo i materiali compostabili, che vanno conferiti (quasi sempre) nell’umido, rende piuttosto complesso per il consumatore capire cosa deve fare.
Ammettiamo che anche noi, ancora oggi, abbiamo qualche difficoltà. Inoltre, a volte le informazioni sulla confezione sono insufficienti e richiedono di andare sul sito dell’azienda per avere un’indicazione completa.
Il consiglio migliore che ci sentiamo di dare è quello di non fermarsi allo slogan, ma leggere con attenzione l’etichetta del prodotto prima di acquistarlo. L’ideale sarebbe avere leggi più stringenti che obblighino le aziende a inserire tutte le indicazioni di smaltimento sulla confezione del prodotto, ma in mancanza di questo, non rimane che prenderci noi l’onere di andare oltre gli slogan.
Ovviamente non sarà possibile farlo sempre e per tutti i prodotti che acquistiamo, ma farci attenzione ogni tanto è già un buon inizio.
Biodegradabile, compostabile, bio-based, plant-based, parole che nel libro vengono spiegate molto bene. Il marketing tiene sempre più conto della crescente coscienza ambientale delle persone? Lo fa nel modo corretto?
Se c’è una cosa positiva nel greenwashing, che alcune aziende mettono in atto, è proprio il fatto che si sentano forzate a improntare il proprio marketing sulla sostenibilità. Rispetto al passato, infatti, sembra sia diventato inaccettabile non essere sostenibili e amici dell’ambiente. Chiaramente, questa pressione da parte della società, trova facile risposta negli slogan, ma una più difficile risposta concreta.
D’altro canto, il marketing serve a vendere un prodotto, non a comunicare oggettivamente la sostenibilità. Molti di noi sono cresciuti con le pubblicità e le televendite e dovremmo sapere che non tutto quello che è scritto in grande su una confezione corrisponde alla realtà. Se partiamo da questo presupposto, che spesso dimentichiamo, dovrebbe essere più facile diventare dei consumatori critici e consapevoli.
Immagino non sia stato facile per voi districarsi nella chimica delle plastiche. Ma non è semplice anche per il legislatore. A vostro parere, le leggi sulla produzione, sul riutilizzo e sul riciclo delle plastiche sono coerenti e adeguate ai nostri tempi?
Non è una domanda facile. Noi abbiamo affrontato l’argomento dal punto di vista tecnico-scientifico, la questione politica si muove parallelamente ma su altri binari. Il mercato delle plastiche è enorme e ogni cambiamento implica un vasto impatto su migliaia di aziende di produzione, raccolta, smaltimento e riciclaggio. È comprensibile che un politico sia più prudente di uno scienziato e che le leggi non siano sempre perfettamente aderenti a quando dice la scienza. Detto questo, è abbastanza chiaro che la situazione attuale sia frutto di una certa leggerezza nella scrittura delle leggi e nella loro applicazione.
Certo, se noi tre avessimo in tasca la soluzione al problema delle plastiche probabilmente ora saremmo a Stoccolma a ritirare il Nobel.
Il nostro auspicio è che in futuro ci sia molta più attenzione da parte del legislatore nel richiedere un’informazione trasparente e nel fornire un’educazione alla popolazione.
Si riuscisse a standardizzare delle regole a livello nazionale (invece di avere regole diverse da comune a comune) sarebbe già un buon inizio.
la copertina del libro Quello che sai sulla plastica è sbagliato, di Simone Angioni, Stefano Bertacchi e Ruggero Rollini, edito da Gribaudo (2023)
Tecnologia, Legge, Politica ed Economia sono elementi decisivi per una maggiore sostenibilità di un mondo “plastico”. Secondo voi “parlano” davvero tra loro in vista degli ambiziosi obiettivi di valorizzazione dei rifiuti dell’Agenda 2030?
Sicuramente tutti questi ambiti parlano tra loro, ma non sempre si capiscono. Soprattutto, non in tutto il mondo questi campi della conoscenza hanno pari peso. Per molti paesi la crescita economica e industriale è più importante della sostenibilità ambientale. In altri la politica non vuole “pestare i piedi” ad una filiera produttiva consolidata e di successo. Come già citato più volte in questa intervista, l’Unione Europea si sta muovendo bene imponendo ai vari stati di modificare il proprio comportamento per migliorare la gestione dei rifiuti plastici. È probabile che anche questa nuova direttiva non risolverà completamente il problema, ma la strada è tracciata. Non rimane che vedere con quanta rapidità i politici italiani si adegueranno alle richieste e sulla base di questo trarre le nostre conclusioni. Se da un lato come cittadini non possiamo, singolarmente, risolvere i problemi causati dalla diffusione della plastica nel nostro tessuto produttivo, possiamo per lo meno valutare se i nostri rappresentati si stiano muovendo nella direzione giusta.
Ove non indicato diversamente, si ringraziano gli autori per le immagini.
– Gli autori del saggio Quello che sai sulla plastica è sbagliato
Ruggero Rollini è uno dei volti noti di Superquark+ su RaiPlay e di Noos su Rai1. Laureato in chimica e divulgazione delle scienze naturali, si occupa di comunicazione della scienza sui social media e per eventi culturali. Tratta principalmente la chimica dell’ambiente e del quotidiano. Ha scritto “C’è chimica in casa” (Mondadori, 2022).
Simone Angioni
Simone Angioni è chimico con un dottorato sulla sintesi di polimeri innovativi per la transizione. Ha lavorato per anni nel mondo della ricerca specializzandosi sulle fonti di energia sostenibili. È divulgatore scientifico sia online sia collaborando come docente per diversi master in comunicazione della scienza. È autore di due libri “Chimica in 5 minuti” e “Con la giusta energia – Verso un futuro sostenibile“, entrambi editi da Gribaudo.
Uno studio interdisciplinare dell’Università degli Studi di Milano ha esposto le tre principali tipologie cellulari coinvolte nel mantenimento della massa ossea a nanoplastiche fluorescenti, analizzandone l’effettivo ingresso nella cellula e scoprendo che, a causa delle ridotte dimensioni, le nanoplastiche possono interagire direttamente con le cellule ossee, andandone a modificare le nomali attività. La pubblicazione su Science Direct – Journal of Hazardous Materials.
Nel pannello ordinato (pannelo A) compaiono, partendo da sinistra: osteociti, osteoblasti e osteoclasti (fila superiore localizzazione delle nanoplastiche, fila inferiore visibili i nuclei e i contorni delle cellule. Crediti per l’immagine: Lavinia Casati
Milano, 2 novembre 2023 – Le nanoplastiche alterano il delicato equilibrio e la relazione esistente nel microambiente osseo, attività che potrebbe riflettersi in una maggiore suscettibilità a sviluppare patologie legate all’impoverimento osseo: ecco la conclusione a cui è giunto un team di scienziati e recentemente pubblicata su Science Direct – Journal of Hazardous Materials.
La plastica è il materiale che maggiormente caratterizza la nostra epoca: la gestione errata del rifiuto plastico ha determinato infatti un accumulo massivo di oggetti plastici nell’ambiente, che, a seguito della degradazione e della frammentazione a causa di processi chimici, fisici e biologici, originano micro e nanoplastiche, misurate rispettivamente in micrometri (ovvero con dimensioni comprese tra 0,1 e 5.000 µm, ovvero 5mm) e nanometri (le cui dimensioni vanno da 0,001 a 0,1 µm, cioè da 1 a 100 nanometri).
E sono proprio le nanoplastiche l’oggetto dello studio frutto di una collaborazione interdisciplinare, interdipartimentale e interuniversitaria tra Lavinia Casati, ricercatore di Patologia Generale presso il Dipartimento di Scienze della Salute della Statale di Milano, il laboratorio di Patologia Generale coordinato da Raffaella Chiaramonte, docente di Patologia Generale dello stesso Ateneo, e altri gruppi di ricercatori, tra cui il team di ricerca di Marco Parolini, docente di Ecologia del Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali, i ricercatori del Dipartimento di Biotecnologie Mediche e Medicina Traslazionale dell’Università degli Studi di Milano e dell’Università di Parma.
Le nanoplastiche, ad oggi, rappresentano una delle più recenti categorie di contaminanti emergenti, la cui distribuzione in ambiente e gli effetti sugli esseri viventi sono largamente sconosciuti.
“A oggi esistono pochi studi inerenti agli effetti indotti dall’esposizione alle nanoplastiche su modelli ecotossicologici e ancora meno studi sull’uomo”, spiega Lavina Casati, ultimo autore e corresponding author della ricerca. “Proprio da questo nasce la nostra ricerca, che ci ha permesso di descrivere l’azione di questi contaminanti sull’osso, usando un modello in vitro che potesse fornirci una visione ad ampio spettro”.
Per poter scattare la fotografia del microambiente osseo, gli scienziati si sono serviti delle tre principali tipologie cellulari coinvolte nel mantenimento della massa ossea, ovvero i precursori degli osteoblasti, (le cellule che depongono l’osso), gli osteociti (considerati i controllori del processo di rimodellamento osseo) e i precursori degli osteoclasti (ovvero le cellule che lo degradano). Utilizzando tecniche di colture cellulari, hanno esposto queste cellule a delle nanoplastiche fluorescenti di dimensioni pari a 50 nanometri, verificando l’effettivo ingresso delle nanoplastiche nella cellula e la loro localizzazione, attraverso tecniche di imaging e citofluorimetria: le nanoplastiche sono in grado di entrare nelle cellule in un modo che è sia attivo che passivo, e vanno a localizzarsi a livello citoplasmatico. Sono stati poi valutati gli aspetti tossicologici, medianti saggi enzimatici e colorimetrici e parametri funzionali (mediante scratch test e saggi immunoistochimici). Le nanoplastiche riducono la vitalità delle cellule, ne aumentano la morte e inducono la formazione di radicali liberi. A livello funzionale, inoltre, le nanoplastiche alterano la capacità migratoria degli osteoblasti e potenziano il riassorbimento indotto dagli osteoclasti.
Per descrivere al meglio anche l’effetto delle nanoplastiche a livello molecolare, infine, è stato analizzato l’impatto sull’espressione di geni coinvolti nel mantenimento della massa ossea: il team di ricerca ha trovato un coinvolgimento di geni relativi all’innesco di processi infiammatori nei precursori degli osteoblasti e negli osteociti e un’induzione dei geni coinvolti nei processi differenziativi degli osteoclasti.
“Anche se saranno necessari ulteriori studi per delineare al meglio la complessa interrelazione tra nanoplastiche e rimodellamento osseo a livello della salute umana, questo studio ci permette di iniziare ad esplorare nuovi orizzonti inerenti ai contaminanti ambientali e al loro impatto sull’uomo”, conclude Lavinia Casati.
Che cosa sono microplastiche e nanoplastiche e quale impatto hanno sulla salute umana e sull’ambiente circostante?
Che cosa sono le microplastiche?
Le plastiche sono componenti onnipresenti nella vita di tutti i giorni. Dal punto di vista chimico sono polimeri di idrocarburi, cioè un insieme di molecole contenenti solo carbonio, idrogeno e ossigeno. I motivi del loro successo sono principalmente la loro leggerezza, versatilità, resistenza ed economicità.
Un aspetto da considerare seriamente è la loro permanenza nell’ambiente: se non sono smaltite correttamente, le plastiche raggiungono i corsi d’acqua e i mari, ma non solo. Probabilmente, avrai sentito parlare dell’isola di plastica presente tra la California e le Hawaii, nell’Oceano Pacifico: una massa di detriti galleggianti. Le plastiche sono pericolose per gli animali marini, che possono cibarsene o rimanervi intrappolati. Eppure, non sono i rifiuti visibili il problema, ma quelli (quasi) invisibili.
Le cosiddette microplastiche (una presentazione del tema qui) hanno dimensioni inferiori ai 5mm e sono state rinvenute negli ecosistemi terrestri, marini e di acqua dolce, nonché negli alimenti e nell’acqua potabile. Le microplastiche si distinguono in primarie e secondarie, a seconda della loro origine. Le prime sono prodotte per uso domestico e industriale grazie alle loro proprietà abrasive (per esempio, nei cosmetici); le secondarie hanno origine da fenomeni di erosione e degradazione dei rifiuti plastici quando sono esposti, per esempio, alla luce solare.
La plastica si degrada continuamente nell’ambiente in particelle via via più piccole facilmente trasportate dall’aria. Anche i microrganismi possono contribuire alla degradazione delle plastiche (si parla di biodegradazione), dal cui processo, temperatura-dipendente, si ottengono anidride carbonica, metano e acqua. Ma le condizioni per una completa degradazione raramente si verificano nell’ambiente marino.
In più, i polimeri più comunemente utilizzati non sono facilmente biodegradabili: sono soggetti alla deformazione e alla frammentazione in micro e nanoplastiche. Le nanoplastiche misurano da 0,001 a 0,1 µm (ossia da 1 a 100 nanometri). Entrambe permangono nell’ambiente per secoli e possono essere ingerite da invertebrati e piccoli pesci, entrando così nella catena alimentare, di cui fa parte anche l’uomo. Oltre alla plastica, bisogna considerare che si tratta di una complessa combinazione di sostanze chimiche, tra cui vi sono anche gli additivi per conferire resistenza e flessibilità alle materie plastiche.
Quante sono le specie di animali che subiscono l’inquinamento da plastica? Vi sono specie più esposte di altre? Per esempio, studi di laboratorio sulle ostriche, invertebrati marini filtratori, hanno riscontrato che le plastiche possono danneggiare, tra le altre cose, il loro sistema riproduttivo. I particolati agiscono negativamente anche sulle cellule del sistema immunitario, sulla composizione del microbiota e sulle funzionalità neuro-endocrine sia in specie acquatiche che in animali di laboratorio.
Nel rapporto ISTISAN 21|2 “Strategie di campionamento di microplastiche negli ambienti acquatici e metodi di pretrattamento” dell’Istituto Superiore di Sanità, si legge:
la tossicità e l’impatto sulla salute umana delle microplastiche non sono del tutto conosciute perché la loro caratterizzazione e classificazione non sono standardizzate.
Anche l’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (European Food Safety Authority, in sigla EFSA) ha esaminato la letteratura scientifica esistente sull’argomento, rilevando l’insufficienza dei dati relativi alla presenza, alla tossicità e al destino delle microplastiche e nanoplastiche negli alimenti ai fini di una valutazione completa del rischio. Tuttavia, l’EFSA riconosce che l’argomento richiede un’attenzione particolare.
Attraverso la catena alimentare, la plastica ingerita dagli animali può arrivare direttamente sulla nostra tavola. Le microplastiche sono state trovate nella birra, nel miele e nell’acqua del rubinetto.
Per cui, non sorprende se di recente sono state trovate tracce di plastica anche all’interno del corpo umano. Come riporta Margherita Ghiara nel suo articolo “Microplastiche ovunque, anche nel sangue”, è noto da tempo alla comunità scientifica come il tessuto polmonare o le deiezioni di adulti e bambini possano contenere tracce di microplastiche.
Inoltre, un gruppo di ricercatori della Vrije Universiteit Amsterdam e dell’Amsterdam University Medical Center ha confermato la presenza di tracce di microplastica nel sangue umano. La ricerca, pubblicata sulla rivista scientificaEnvironment International, è stata condotta dall’ecotossicologa Heather Leslie e dalla chimica analitica Marja Lamoree. Lo studio, eseguito su una popolazione di 22 donatori volontari, ha evidenziato la presenza di polimeri particolarmente utilizzati in prodotti di uso comune. In aggiunta a sangue, polmoni e feci, nel 2021 sono stati riscontrati frammenti microplastici anche nella placenta umana.
Tuttavia, stabilire se le microplastiche provochino danni o meno è molto difficile. Infatti, la natura del rischio dipende sia dalle caratteristiche fisiche e dalla composizione chimica delle microplastiche, sia dal tempo necessario per biodegradarsi. Studi precedentemente effettuati in vitro hanno dimostrato alcune possibili implicazioni derivanti dall’esposizione a microplastiche, ma i punti da chiarire sono ancora molti.
All’elenco degli organi in cui sono state trovate microplastiche si aggiunge anche il cervello. Infatti, nei pesci sono state trovate tracce di plastica nel cervello e questo è stato collegato ad alterazioni fisiche e chimiche del sistema nervoso, nonché a variazioni comportamentali. Nel giugno 2020 i ricercatori del Neurotoxicology Research Group dell’Università di Utrecht riportarono in unareviewi principali effetti, fino ad allora noti, delle particelle di plastica sul sistema nervoso non-umano, avanzando l’ipotesi che esse potessero entrare nel circolo sanguigno e attraversare la barriera ematoencefalica (struttura che regola selettivamente il passaggio sanguigno di sostanze chimiche da e verso il cervello).
La dottoressa Verena Kopatz e altri ricercatori dell’Università di Vienna e i collaboratori da Stati Uniti, Ungheria e Olanda hanno scoperto particelle di plastica nel cervello di topo dopo due ore dall’ingestione di acqua contenente microplastiche. I risultati sono stati ottenuti mediante studi sui topi e simulazioni matematiche al computer. Lo studio prevedeva la somministrazione di acqua contenente polistirene, il tipo di plastica più comune degli imballaggi alimentari.
Le domande aperte sono ancora molte: il meccanismo osservato nel modello murino e simulato matematicamente al computer sarà lo stesso nell’essere umano? Quanta plastica è necessaria per causare un danno? Qual è il ruolo delle microparticelle di plastica negli stati infiammatori e patologici del cervello?
Nel mentre che la ricerca scientifica sul tema va avanti, bisognerebbe ridurre l’esposizione e l’uso della plastica allo stretto indispensabile.
Quali alternative o soluzioni?
Per ridurre l’esposizione alle microplastiche, è importante limitare l’uso di prodotti di plastica monouso e utilizzare alternative come bottiglie riutilizzabili e contenitori per alimenti in vetro o acciaio inossidabile.
Possibili soluzioni sono l’introduzione di un’alternativa alle microplastiche primarie con materiali diversi e la riduzione delle microplastiche secondarie, incrementando la raccolta e il riciclo dei materiali plastici. Motivati dalle preoccupazioni per l’ambiente e per la salute delle persone, diversi Stati membri dell’UE hanno già emanato o proposto divieti nazionali sugli usi intenzionali delle microplastiche nei prodotti di consumo. I divieti riguardano principalmente l’uso di microgranuli nei cosmetici che vengono lavati via dopo l’uso, in cui le microplastiche sono utilizzate come agenti abrasivi e leviganti. L’Unione Europea vuole diventare pioniere nella lotta globale all’inquinamento ambientale, in particolare per quanto riguarda la plastica. Ricerca scientifica e politiche mirate potrebbero davvero ridurre il volume e l’impatto ambientale di alcuni prodotti di plastica.
la copertina del libro Quello che sai sulla plastica è sbagliato, di Simone Angioni, Stefano Bertacchi e Ruggero Rollini, pubblicato da Gribaudo (2023)
Per rispondere ad alcune domande sulle microplastiche, non perderti la mostra “Invisible – L’impronta nascosta delle microplastiche” al Festival della Scienza di Genova, visitabile dal 26 ottobre al 3 novembre. Mediante esperienze interattive sarà possibile esplorare le caratteristiche chimico-fisiche delle microplastiche e capire quali sono le principali fonti nascoste, imparare che cosa si intende con il termine plastisfera e cosa possiamo fare per migliorare la situazione come singole persone e come società.