COMPOSTI ORGANICI VOLATILI E SEMIVOLATILI NEL PERCOLATO DI DISCARICA (Prima parte)

A cura del dott. Maurizio Proietti – Con questo articolo inizieremo ad approfondire il discorso sulla pericolosità delle discariche. Non sarà un “discorso che si fa sull’autobus”, ma è SCIENZA.

Un buon punto di partenza è rappresentato dalla decomposizione dei composti chimici e delle sostanze organiche (comunemente detto “umido”) conferiti in discarica. Ci si riferirà alla letteratura scientifica internazionale rintracciabile nelle banche dati mediche, di cui saranno riportate di volta in volta i riferimenti.

I composti organici volatili clorurati, inclusi i policlorometani, i policloroetani e il policloroetilene, sono ampiamente utilizzati come solventi, agenti sgrassanti e presenti in diversi altri prodotti commerciali. Sono contaminanti molto diffusi  in tutte le matrici ambientali, ed è per questo che non va sottovalutato il loro potenziale impatto sulla salute dell’uomo. In ambito tossicologico, questi composti sono stati accuratamente valutati e ne è stata dimostrata la potenziale associazione con il cancro. Sono sostanze tossiche molto volatili e poco biodegradabili (elevata permanenza nell’ambiente) per la presenza dell’atomo di cloro.

L’esposizione a questi inquinanti può avvenire attraverso l’ingestione, l’inalazione e il contatto cutaneo.

Il tetracloruro di carbonio (CCl4), conosciuto anche come tetraclorometano, potenzialmente puòpersistere nell’ambiente anche 100 anni, l’1,1,1-tricloroetano (1,1,1-TCA) circa 6. Entrambi possono essere trasportati attraverso l’aria e /o l’acqua molto lontano dal sito di origine. [1]

 La maggior parte dei COV-Cl sono liquidi incolori e a temperatura ambiente emanano un particolare odore dolciastro. Altri come il clorometano, il cloroetano e il cloroetilene sono gassosi, mentre l’esacloroetano è solido.

La contaminazione ambientale può essere riconducibile alle attività umane (antropiche) dei primi anni del XX secolo, quando l’industria iniziò a impiegarli come solventi nei prodotti destinati alla pulizia dei metalli, al lavaggio a secco, alla produzione di prodotti farmaceutici, pesticidi, adesivi e refrigeranti. [2- 3]

Il rilascio involontario di questi inquinanti nell’ambiente si verifica soprattutto durante il processo di produzione e/o con l’utilizzo dei prodotti che li contengono, ma il fenomeno emergente è rappresentato dall’improprio metodo di smaltimento. [4-7]

Un’altra causa di contaminazione da Cl-COV, purtroppo sottovalutata, è la clorazione dell’acqua:uno dei metodi più diffusi per la disinfestazione. In condizioni particolari il cloro contribuisce alla formazione di sottoprodotti, tra cui i metani clorurati come il cloroformio. Per un’ampia disamina potete consultare il sito ufficiale dell’Environmental Protection Agency (EPA):https://www.epa.gov/dwreginfo/stage-1-and-stage-2-disinfectants-and-disinfection-byproducts-rules e la bibliografia. [8-10]

Sono questi alcuni aspetti che hanno fatto dei COV-Cl i contaminanti onnipresenti nel suolo, nell’aria e in tutti i corpi idrici (fiumi, laghi e falde acquifere sotterranee). [11-13] Negli USA, i siti contaminati da sostanze organiche clorurate sono migliaia. In Cina sono gli inquinanti volatili più frequentemente rilevati nel suolo, nell’atmosfera e nelle acque sotterranee di Pechino-Tianjin-Tangshan, nell’area del delta del fiume Yangtze e nell’area del delta del fiume Pearl. [12] [14-15]

L‘assorbimento dei COV-Cl  può avvenire attraverso diverse vie: per contatto cutaneo con l’acqua contaminata (nuoto, bagno, doccia…), per inalazione data l’elevata volatilità di questi tossici, per via digestiva tramite acqua potabile contaminata.

Sebbene non esistano dati certi sull’assorbimento di queste sostanze, alcuni studi epidemiologici mostrano la correlazione tra esposizione alle sostanze cloroformio simili e il rischio di tumori della vescica, del retto e del colon. [9] [16]

Alcuni ricercatori dell’Institute of Public Health, College of Health Sciences, Kaohsiung Medical University, Kaohsiung City, Taiwan hanno evidenziato un legame con l’aborto spontaneo e il basso peso alla nascita. [17] Altri ricercatori della Huazhong University of Science and Technology hanno dimostrato che una elevata esposizione ai trialometani può portare a una diminuzione del numero degli spermatozoi e a una riduzione del livello di testosterone totale nel sangue. [10]

Altre evidenze epidemiologiche confermano la correlazione tra l’esposizione al tetracloroetilenee il cancro dell’esofago  e  il linfoma non Hodgkin; tra tricloroetilene e cancro del fegato, delle vie biliari e linfoma non Hodgkin; tra tetracloruro di carbonio e i tumori linfoemopoietici (sangue). [18-20]

Bibliografia:

[1] Agency for Toxic Substances, Diseases Registry (ATSDR). Toxicological profile for carbon tetrachloride. Atlanta, GA: Public Health Service, U.S. Department of Health and Human Services; 2005.

[2] EPA statunitense. Sources of toxic compounds in household wastewater. 600/2-80-128Washington, DC: Office of Research and Development; 1980.

[3] Doherty RE. A history of the production and use of carbon tetrachloride, tetrachloroethylene, trichloroethylene and 1,1,1-trichloroethane in the United States: part 2—trichloroethylene and 1,1,1-trichloroethane. J Environ Forensics 2000b;1:83–93.

[4] Beamer PI, Luik CE, Abrell L, Campos S, Martínez ME, Sáez AE. Concentration of trichloroethylene in breast milk and household water from Nogales, Arizona. Environ Sci Technol. 2012 Aug 21;46(16):9055-61. doi: 10.1021/es301380d. Epub 2012 Aug 9. Erratum in: Environ Sci Technol. 2012 Oct 16;46(20):11483. PMID: 22827160; PMCID: PMC3699401.

[5] Hunkeler D, Laier T, Breider F, Jacobsen OS. Demonstrating a natural origin of chloroform in groundwater using stable carbon isotopes. Environ Sci Technol. 2012 Jun 5;46(11):6096-101. doi: 10.1021/es204585d. Epub 2012 May 23. PMID: 22554551.

[6] Moran MJ, Zogorski JS, Squillace PJ. Chlorinated solvents in groundwater of the United States. Environ Sci Technol. 2007 Jan 1;41(1):74-81. doi: 10.1021/es061553y. PMID: 17265929.

[7] Scheutz C, Durant ND, Hansen MH, Bjerg PL. Natural and enhanced anaerobic degradation of 1,1,1-trichloroethane and its degradation products in the subsurface–a critical review. Water Res. 2011 Apr;45(9):2701-23. doi: 10.1016/j.watres.2011.02.027. Epub 2011 Mar 2. PMID: 21474158.

[8] Hunkeler D, Laier T, Breider F, Jacobsen OS. Demonstrating a natural origin of chloroform in groundwater using stable carbon isotopes. Environ Sci Technol. 2012 Jun 5;46(11):6096-101. doi: 10.1021/es204585d. Epub 2012 May 23. PMID: 22554551.

[9] Lourencetti C, Grimalt JO, Marco E, Fernandez P, Font-Ribera L, Villanueva CM, KogevinasM. Trihalomethanes in chlorine and bromine disinfected swimming pools: air-water distributions and human exposure. Environ Int. 2012 Sep 15;45:59-67. doi: 10.1016/j.envint.2012.03.009. Epub 2012 May 8. PMID: 22572118.

[10] Zeng Q, Li M, Xie SH, Gu LJ, Yue J, Cao WC, Zheng D, Liu AL, Li YF, Lu WQ. Baseline blood trihalomethanes, semen parameters and serum total testosterone: a cross-sectional study in China. Environ Int. 2013 Apr;54:134-40. doi: 10.1016/j.envint.2013.01.016. Epub 2013 Feb 26. PMID: 23454109.

[11] Krol MC, Lelieveld J, Oram DE, Sturrock GA, Penkett SA, Brenninkmeijer CA, Gros V, Williams J, Scheeren HA. Continuing emissions of methyl chloroform from Europe. Nature. 2003 Jan 9;421(6919):131-5. doi: 10.1038/nature01311. PMID: 12520294.

[12] Moran MJ, Zogorski JS, Squillace PJ. Chlorinated solvents in groundwater of the United States. Environ Sci Technol. 2007 Jan 1;41(1):74-81. doi: 10.1021/es061553y. PMID: 17265929.

[13] Pecoraino G, Scalici L, Avellone G, Ceraulo L, Favara R, Candela EG, Provenzano MC, Scaletta C. Distribution of volatile organic compounds in Sicilian groundwaters analysed by head space-solid phase micro extraction coupled with gas chromatography mass spectrometry (SPME/GC/MS). Water Res. 2008 Aug;42(14):3563-77. doi: 10.1016/j.watres.2008.07.022. Epub 2008 Jul 24. PMID: 18703213.

[14] Kranzioch I, Stoll C, Holbach A, Chen H, Wang L, Zheng B, Norra S, Bi Y, Schramm KW, Tiehm A. Dechlorination and organohalide-respiring bacteria dynamics in sediment samples of the Yangtze Three Gorges Reservoir. Environ Sci Pollut Res Int. 2013 Oct;20(10):7046-56. doi: 10.1007/s11356-013-1545-9. Epub 2013 Feb 20. PMID: 23423867.

[15] Zhang G, Mu Y, Liu J, Zhang C, Zhang Y, Zhang Y, Zhang H. Seasonal and diurnal variations of atmospheric peroxyacetyl nitrate, peroxypropionyl nitrate, and carbon tetrachloride in Beijing. J Environ Sci (China). 2014 Jan 1;26(1):65-74. doi: 10.1016/s1001-0742(13)60382-4. PMID: 24649692.

[16] Thiriat N, Paulus H, Le Bot B, Glorennec P. Exposure to inhaled THM: comparison of continuous and event-specific exposure assessment for epidemiologic purposes. Environ Int. 2009 Oct;35(7):1086-9. doi: 10.1016/j.envint.2009.06.006. Epub 2009 Jul 3. PMID: 19576633.

[17] Yang CY, Xiao ZP, Ho SC, Wu TN, Tsai SS. Association between trihalomethane concentrations in drinking water and adverse pregnancy outcome in Taiwan. Environ Res. 2007 Jul;104(3):390-5. doi: 10.1016/j.envres.2007.01.006. Epub 2007 Feb 26. PMID: 17324396.

[18] Lynge E, Anttila A, Hemminki K. Organic solvents and cancer. Cancer Causes Control. 1997 May;8(3):406-19. doi: 10.1023/a:1018461406120. PMID: 9498902.

[19] Malaguarnera G, Cataudella E, Giordano M, Nunnari G, Chisari G, Malaguarnera M. Toxic hepatitis in occupational exposure to solvents. World J Gastroenterol. 2012 Jun 14;18(22):2756-66. doi: 10.3748/wjg.v18.i22.2756. PMID: 22719183; PMCID: PMC3374978.

[20] Scott CS, Jinot J. Trichloroethylene and cancer: systematic and quantitative review of epidemiologic evidence for identifying hazards. Int J Environ Res Public Health. 2011 Nov;8(11):4238-72. doi: 10.3390/ijerph8114238. Epub 2011 Nov 9. PMID: 22163205; PMCID: PMC3228569.