Nanoparticelle

Dal 2014 il laboratorio di Arpa FVG si occupa dello studio delle nanoparticelle inorganiche e della loro interazione con l’ecosistema.

Al momento l’Italia non ha promulgato nessuna legge, in campo ambientale, che ponga dei limiti al loro utilizzo e relativo smaltimento in ambiente.

Le normative vigenti sul territorio nazionale riguardano l’uso nei cosmetici e nelle creme solari ad alta protezione (regolamento CE 1223/2009 e successive modifiche e integrazioni) e prevedono che in etichetta venga dichiarata la presenza di sostanze in forma di nanoparticelle.

Dal 2020 è entrato in vigore il Regolamento (UE) 2018/1881, che modifica alcuni allegati del Regolamento REACH. I fabbricanti e gli importatori di nanomateriali hanno l’obbligo di registrare tali sostanze secondo le nuove prescrizioni del regolamento e devono dimostrare che i rischi legati agli usi identificati della sostanza sono adeguatamente controllati. Le informazioni sulla sicurezza dei nanomateriali consentono alle imprese e alle autorità competenti di valutare le proprietà pericolose dei nanomateriali e i rischi che possono comportare per la salute umana e l'ambiente. 

La ragione di questa carenza normativa dovuta alla difficoltà di reperire strumentazione in grado di effettuare in modo rapido e sicuro delle analisi di screening e quindi di poter disporre di dati per effettuare una valutazione del rischio.

Utilizzo delle nanoparticelle

I settori interessati a queste sostanze sono molti, dalla medicina, alla farmacologia, alla cosmetica e ai prodotti per la cura della casa e della persona, ma sono usate anche in agricoltura ed in edilizia, nelle marmitte catalitiche e nel settore alimentare e dell’imballaggio.  

Le nanoparticelle di Argento vengono utilizzate nei tessuti come battericidi, quelle di Titanio ossido e Zinco ossido nelle creme solari ad alta protezione, nei tessuti come protezione dai raggi UV, nelle vernici. Nei rivestimenti, ad esempio, permettono di migliorarne la durata e di conferire interessanti proprietà: antimacchia, idrorepellenti, antibatteriche e antigraffio.

Obiettivi raggiunti

Arpa FVG si è posta l'obiettivo di effettuare delle analisi di screening per avere informazioni sul destino delle nanoparticelle più utilizzate e sul loro comportamento nell’ambiente.

È stato quindi realizzato un primo studio per ricercarle nelle acque superficiali, che ha dimostrato la presenza di nanoparticelle di biossido di Titanio, di ossido di Cerio, di Argento e di ossido di Zinco in alcuni corsi d’acqua del Friuli Venezia Giulia.

La ricerca è stata eseguita su cinque corsi d’acqua dolce e ha permesso al laboratorio di testare l’effettiva validità dei metodi utilizzati come screening.

L’elaborazione dei dati e lo sviluppo del metodo analitico hanno portato alla pubblicazione sulla rivista internazionale Nano Research & Applications di un articolo scientifico dal titolo “Study of Nanoparticles in a Few Rivers in North East Italy using SP-ICP-MS”.

Approfondimenti effettuati nel 2019

Nel 2019 il laboratorio ha coinvolto anche le Aziende Sanitarie per effettuare la caratterizzazione delle nanoparticelle nelle creme solari e nei liquidi per tatuaggi.

I risultati ottenuti sono stati presentati al convegno nazionale "REACH Nanomateriali e microplastiche" tenutosi a Udine il 12 dicembre 2019.

Nel 2019 è stato ottenuto l’accreditamento da parte dell’Ente Accredia del metodo per la determinazione delle nanoparticelle inorganiche in SP-ICP MS (spettrometria di massa a singola particella).

Il monitoraggio delle acque superficiali balneabili del FVG è stato approfondito con l’obiettivo di verificare se ci potesse essere una differenza sostanziale nella presenza delle nanoparticelle inorganiche tra la stagione estiva e quella invernale, dovuta all’utilizzo delle creme solari. La conclusione dello studio ha portato a escludere questa correlazione per i siti indagati, ma vista la presenza di nanoparticelle di ossido di Titanio e ossido di Cerio si è pensato di estendere il numero di punti campionati per comprendere meglio l’origine delle sostanze riscontrate.

La Sezione Microinquinanti Inorganici del Laboratorio di Arpa FVG ha partecipato al Global Summit on Regulatory Science 2019 Nanotechnology and Nanoplastics.

L'evento si è svolto al Join Research Centre di Ispra, al quale sono intervenuti rappresentanti europei e mondiali delle maggiori agenzie di controllo e delle commissioni europee, allo scopo di avvicinare il mondo dei legislatori con quello della comunità scientifica internazionale, per sviluppare un approccio comune su queste problematiche.

Per comprendere meglio la distribuzione territoriale e poter verificare le ipotesi sulle loro origini, sono stati progettati nel 2020 ulteriori campionamenti mirati che hanno interessato quasi 50 punti di acque superficiali distribuiti nel territorio regionale.

Le domande a cui si vuole dare risposta sono molteplici, ma la prima è certamente quella di capire se le nanoparticelle inorganiche sono di origine naturale o antropogenica (o entrambe?).

Ultimi sviluppi

Nel 2022 il Laboratorio di microinquinanti inorganici ha partecipato al quinto MS-Envy day a Milano, presentando un poster basato sui dati raccolti nella campagna 2019, individuando tre possibili areali di corsi d’acqua contenenti nanoparticelle in Friuli Venezia Giulia. Sulla base dell’analisi statistica dei dati si ipotizza che tali fonti siano naturali, in quanto le sorgenti dei fiumi risultate positive allo screening sono situate in punti lontani da possibili interferenze antropiche.

Nel corso degli anni 2023-2024 è stata incrementata la dotazione strumentale, acquistando due ICP-MS triplo quadrupolo, i quali hanno permesso un notevole aumento delle performance analitiche. In questo contesto, la tecnica di analisi delle nanoparticelle in SP-ICP-MS è servita da base per effettuare dei test preliminari di analisi delle microplastiche in matrici acquose.

Nel 2025 è stato sviluppato un progetto incentrato sull’analisi degli inquinanti nelle acque di grotta, grazie a una collaborazione tra Arpa FVG, l’Università degli Studi di Trieste e alcuni circoli speleologici. In questo contesto sono in corso le analisi relative alla ricerca delle nanoparticelle in campioni di acque di grotta. La loro eventuale presenza potrebbe portare a ipotizzare nuove possibili fonti di nanoparticelle e aggiungere nuove conoscenze sulla loro stabilità, in particolare nelle interazioni fisico-chimiche che avvengono durante il percorso di queste acque.