Le Microplastiche e loro inquinamento

 

Le microplastiche sono piccole particelle di materiale plastico aventi dimensioni comprese da 5 mm a qualche micron. Queste particelle sono principalmente costituite da materie plastiche derivate dal petrolio quali polietilene (PE), polipropilene (PP), polistirene (PS), polietilene tereftalato (PET), cloruro di Polivinile (PVC) ed altre.

Le materie plastiche sono ampiamente utilizzate in tutto il mondo, con una produzione globale che, secondo recenti stime, ha superato i 300 milioni di tonnellate delle quali il polietilene (PE) ricopre il 29,6%, il polipropilene (PP) il 18,9%, il cloruro di polivinile (PVC) il 10,4%, il poliuretano (PUR) il 7,4%, il polistirene (PS) il 7,1% e infine, il polietilene tereftalato (PET) per il 6%.

Queste materie plastiche presentano legami carbonio-idrogeno stabili, commercialmente desiderabili per molte applicazioni, e resistono alla degradazione nell'ambiente e proprio a causa della loro persistenza, purtroppo, i rifiuti plastici costituiscono una fonte di inquinamento da non sottovalutare in quanto, tendono ad accumularsi sempre più nei suoli, nei fiumi, nei laghi e infine nei mari e oceani. Un recente rapporto pubblicato sulla rivista Science indica che circa 0,48-1,27 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica finiscono negli oceani ogni anno e che l'introduzione di plastica negli oceani sta aumentando a un ritmo sorprendente, con un tempo di raddoppio stimato di 10 anni.

Pertanto l'inquinamento da microplastiche, ovvero particelle di plastica di dimensioni inferiori a 5 mm è diventato, in breve, un problema ambientale su cui porre la massima attenzione. La fonte primaria di queste particelle è l'immissione diretta di particelle di plastica di dimensioni micrometriche, come le microsfere, e il rilascio di frammenti di fibre di plastica dovuto all'usura durante l'uso. La fonte secondaria sono i detriti di plastica che alla fine si decompongono in mare e sulla terraferma a causa di una serie di processi fisici, biologici e chimici. Le microplastiche risultanti di PE, PP, PS, PVC, PET e vari poliesteri possono essere trasportate come particelle nell'oceano.

In particolare, le microsfere (microplastiche primarie ovvero prodotte intenzionalmente dall'uomo) sono microplastiche, tipicamente di dimensioni comprese tra 10 e 500 µm, e comunemente realizzate in PE, PP e PS. Negli anni '70 del secolo scorso, sono state brevettate come ingredienti per prodotti per la cura della persona da utilizzare in detergenti esfolianti per le mani, scrub per il viso e dentifricio. Negli anni '90, sempre del secolo scorso, le microsfere costituivano una componente non allarmante dell'inquinamento da plastica, ma ora sono diventate una fonte importante di detto inquinamento. Il rilascio di fibre di microplastica a seguito del lavaggio dei tessuti è un'altra fonte di microplastiche primarie contenenti poliesteri (PET, nylon, acrilico ecc.) e miscele di fibre naturali e sintetiche.

Invece, le microplastiche secondarie provengono dalla decomposizione da parte del moto ondoso e delle correnti di rifiuti e detriti di plastica più grandi finiti nei fiumi e negli oceani. Esse (le microplastiche secondarie) possono aver origine anche per decomposizione a causa dell'esposizione ai raggi UV o inoltre, dalla disgregazione in polvere di plastica generata dal traffico veicolare sulle strade.

Negli ultimi anni, i ricercatori hanno studiato l'impatto ecologico delle microplastiche. Poiché, in particolare, le microsfere possono assorbire e concentrare sostanze idrofobiche tossiche nelle acque locali e nelle acque reflue e sono soggette a trasporto a lungo raggio, fungendo da efficienti sistemi di trasporto degli inquinanti. Studi recenti, negli Stati Uniti, dimostrano che le microsfere non vengono completamente rimosse dalla fase acquosa durante il trattamento delle acque reflue e sono quindi presenti negli effluenti trattati e nei fiumi situati a valle degli scarichi. Questa rimozione incompleta da parte degli impianti di trattamento delle acque reflue, ha portato al rilascio di un gran numero di microsfere e di altre microplastiche nei mari e negli oceani.

Dopo il rilascio nell'ambiente marino, le microplastiche accumulano una vasta gamma di contaminanti organici tossici e persistenti, tra cui pesticidi, ritardanti di fiamma e persino PCB (Policlorobifenili) che hanno una tossicità paragonabile alle Diossine.

Il fitoplancton e lo zooplancton, alla base della catena alimentare, possono quindi ingerire queste microplastiche, che a loro volta diventano cibo per altri organismi come mitili, ostriche, gamberi, pesci e dunque, infine, “coinvolgendo” l'uomo. In Cina, sono state trovate microplastiche in mitili (Mytilus edulis) provenienti da 22 siti, per una lunghezza costiera di ben 12.400 miglia, Tali microplastiche sono state identificate come PET e poliestere. Un recente test di laboratorio, condotto negli Stati Uniti, ha suggerito che la riproduzione delle ostriche è stata influenzata dall'esposizione alle microplastiche PS (2 e 6 µm di diametro) le quali hanno raggiunto concentrazioni elevate (anche 0,023 mg/l) .

Le strategie per risolvere il problema dell'inquinamento da microplastiche dovrebbero concentrarsi sul controllo a monte, ovvero alla fonte relativa alla produzione stessa di detti inquinanti oppure sulla bonifica dei siti già inquinati.

Di seguito vengono affrontate le problematiche specifiche:

1) Eliminare le microsfere di plastica dai prodotti per la cura della persona. Nel 2015, il governo degli Stati Uniti ha introdotto il Microbead Free Waters Act che vieta la vendita di prodotti per la cura della persona contenenti microsfere di plastica, con effetto dal 2017. Altre stati, tra cui Canada, Australia nonché diversi paesi europei, stanno incoraggiando l'eliminazione graduale o il divieto di produzione delle microsfere di plastica.

2) Utilizzo di materiali biodegradabili. Plastiche biodegradabili/ biocompatibili come il polilattatide (PLA), i poliidrossialcanoati (PHA) e altre sono disponibili in commercio e possono sostituire le plastiche tradizionali in numerose applicazioni. Un esempio potrebbe essere la produzione di microsfere realizzate in PHA e PLA.

3) Miglioramento del riutilizzo, del riciclo e del recupero della plastica. Il miglioramento delle infrastrutture e della gestione dei rifiuti solidi ridurrà i detriti di plastica che finiscono nei fiumi e negli oceani, riducendo così il tasso di accumulo di microplastiche. Anche l'uso multiplo di prodotti in plastica può ridurre significativamente i rifiuti di plastica e la formazione di microplastiche. Il riciclo della plastica usata è un approccio efficace, ma il riciclo, ad esempio del polistirolo espanso usato rimane problematico, principalmente a causa dei costi. L'utilizzo di rifiuti di plastica come fonte di energia e il recupero di rifiuti di plastica, come materie prime sintetiche e prodotti di valore, ridurranno anche le fonti di microplastiche.

4) Miglioramento dell'efficienza di separazione negli impianti di trattamento delle acque reflue. Gli impianti di trattamento delle acque reflue esistenti dovrebbero essere potenziati al fine di rimuovere efficacemente le microplastiche e impedirne l'ingresso nelle acque superficiali, come fiumi e oceani. Modificare i filtri delle lavatrici sarebbe un modo semplice ed efficace per impedire alle fibre di microplastiche di entrare nelle fognature.

5) Altra strada da perseguire è la ricerca e lo sviluppo di tecnologie di bonifica e biorisanamento più avanzate quali, la biodegradazione microbica mirata a decomporre i prodotti plastici derivanti dal petrolio.