INAIL - Istituto Nazionale per l'Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro

Biotecnologie per la riduzione dell’inquinamento e dell’esposizione a contaminanti di suoli, acque ed aria, negli ambienti di lavoro e di vita.

Le biotecnologie ambientali svolgono un ruolo decisivo nella realizzazione di uno sviluppo sostenibile duraturo. Questo settore è in continuo sviluppo poiché negli anni sono sempre più numerosi i casi di contaminazione di suolo, falde acquifere e atmosfera, causati dal rilascio di sostanze inquinanti.

Tra Europa e Stati Uniti i siti contaminati documentati si aggirano attorno al milione, tra rifiuti pericolosi e contaminanti industriali, con i costi ambientali, sociali ed economici che ne conseguono. Per l’Europa, il problema è oltretutto intensificato per l’elevata densità di popolazione.

Tali considerazioni portano a ritenere che le priorità urgenti per garantire uno sviluppo sostenibile durevole debbano includere l’adozione diffusa di tecnologie produttive pulite (processi e prodotti puliti) e di tecnologie per il ripristino degli ecosistemi (biorisanamento ambientale).

I processi microbiologici responsabili della trasformazione degli inquinanti (biodegradazione, mobilizzazione, immobilizzazione, detossificazione) rappresentano il motore che guida i fenomeni di attenuazione naturale della contaminazione, cioè la capacità di auto-depurazione degli ecosistemi. Tuttavia, l’accumulo di inquinanti altamente tossici in ambiente rende evidente che il flusso dei contaminanti di origine antropica è troppo elevato perché i microrganismi, in condizioni naturali, riescano da soli a smaltirlo.

L’obiettivo è arrivare alla comprensione dei processi microbici nei sistemi ambientali d’interesse, promuovendo e sviluppando approcci biotecnologici (ricerca di biocatalizzatori, di nuove specie microbiche, di nuove funzioni metaboliche) che facciano leva sulle ultime tecniche “omics” e le integrino con processi informatici.

Per inquinamento atmosferico si intende ogni modificazione dell'aria atmosferica, dovuta all'introduzione nella stessa di una o di più sostanze in quantità e con caratteristiche tali da ledere o da costituire un pericolo per la salute umana o per la qualità dell'ambiente oppure tali da ledere i beni materiali o compromettere gli usi legittimi dell'ambiente (D.Lgs. 152/06 - Art.268).

Nell’ambiente urbano l’inquinamento atmosferico è dovuto alle emissioni dei gas di scarico di autoveicoli, centrali elettriche, caldaie, fabbriche ed impianti di incenerimento. Gli inquinanti più diffusi in atmosfera sono gli ossidi di azoto (NOx), il biossido di zolfo (SO2), il monossido di carbonio (CO), l'ozono, i composti organici volatili (COV), gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), le polveri.

La valutazione costante della qualità dell’aria è quindi fondamentale per la salvaguardia della salute sia della popolazione sia di quelle categorie professionali per le quali l’ambiente urbano si configura come ambiente di lavoro. Particolare attenzione è rivolta agli inquinanti d’interesse tossicologico in quanto cancerogeni, come l’amianto, il benzene ed il particolato atmosferico recentemente classificato tra i cancerogeni certi per l'uomo (IARC 2013).

Per la valutazione dell’esposizione della popolazione ad agenti chimici pericolosi sono monitorati, presso la stazione di monitoraggio dell’Istituto Superiore di Sanità (Viale Regina Elena 299, Roma), i seguenti inquinanti: monossido di carbonio (CO), composti organici volatili (COV), ozono (O3), ossidi di azoto (NOx), anidride solforosa (SO2) e il PM2.5.

In questo ambito sono studiati gli andamenti giornalieri e stagionali degli inquinanti campionati correlandoli fra di loro per identificarne le principali sorgenti.

Per approfondire gli studi relativi alla formazione del particolato secondario, il PM2.5 campionato è analizzato tramite microscopia elettronica a scansione munita di spettrometria a raggi X a dispersione di energia (SEM/EDX) che consente di effettuare la caratterizzazione chimico-fisica delle singole particelle costituenti il PM per determinarne la morfologia, le dimensioni e la composizione chimica.

Tale attività si pone l’obiettivo di caratterizzare sia le particelle costituenti l’aerosol secondario derivanti da reazioni di conversione gas-particella, sia quelle derivanti da processi di combustione incompleta e veicolanti composti organici volatili sulla loro superficie. Contemporaneamente alle misure degli inquinanti è campionata la progenie del radon, indice delle proprietà di diluizione dei bassi strati dell’atmosfera, utile per l’interpretazione degli andamenti di tali sostanze al suolo.