EXploitation of targeted and untargeted analytical strategies for WASTEwateR monitoring: toward a sustainable water management according to the principles of circular economy-EXWASTER
Progetto La concentrazione complessiva di CO2 nell'atmosfera ha raggiunto nel maggio 2020 il picco più alto mai registrato. La lotta al cambiamento climatico, strettamente interconnessa con la conservazione delle risorse naturali (aria, acque superficiali, acque sotterranee, suolo) è una delle sfide cruciali per la nostra società e richiede forti investimenti e innovazione. In questo contesto, il riutilizzo delle acque reflue per scopi diversi, come l'irrigazione, gioca un ruolo chiave evidente. Negli ultimi anni, sempre più Paesi hanno visto una grande opportunità nell'utilizzo di acque di recupero per l'irrigazione. Tuttavia, è di estrema importanza implementare sistemi di controllo della qualità dell'acqua, a causa della frequente presenza di sostanze chimiche inorganiche e organiche negli effluenti degli impianti di trattamento delle acque reflue (WWTP). Tali sostanze chimiche, se persistenti dopo il trattamento delle acque, possono essere pericolose per l'ambiente e la salute umana. Sulla base di queste considerazioni, il presente progetto (EXWASTER) mira a sviluppare metodi analitici innovativi per verificare la qualità delle acque reflue da utilizzare in un contesto agricolo. Per raggiungere questo obiettivo, verrà proposto l'uso sinergico di metodologie targeted e untargeted, per monitorare composti inorganici (metalli, specie ioniche) e organici (contaminanti emergenti), nonché per prevedere la qualità dell'acqua, sulla base di approcci semplici e veloci. L'analisi multivariata dei dati (fusione dei dati, algoritmi di selezione delle variabili, tecniche di risoluzione multivariata, carte di controllo multivariate) e le tecniche di disegno sperimentale, saranno impiegate in ogni fase dell'intera strategia, al fine di estrarre tutte le conoscenze utili dalle diverse fonti di informazione. Per lo sviluppo e la validazione delle metodologie proposte, verranno analizzate acque reflue a diversi stadi di trattamento, provenienti da due impianti di depurazione nazionali. Per il monitoraggio degli inquinanti emergenti saranno impiegati campionatori polari organici chimici integrativi (POCIS). Gli estratti ottenuti saranno analizzati mediante cromatografia liquida abbinata alla spettrometria di massa in bassa e alta risoluzione, mentre parte della fase sorbente contenuta nel POCIS sarà utilizzata per indagini spettroscopiche innovative. La caratterizzazione dei metalli pesanti sarà effettuata mediante ICP-MS. Il progetto EXWASTER si focalizzerà sulla massima estrazione di informazioni da una serie completa di dati analitici sulla qualità dell'acqua. Il progetto rappresenta un primo tentativo multivariato di ottenere uno strumento analitico in grado di effettuare una rilevazione rapida e (semi)automatizzabile dei contaminanti organici ed inorganici, supportando definitivamente le normative dell'Unione Europea per il riutilizzo delle acque. La combinazione di diverse competenze e il trasferimento di conoscenze agli attori coinvolti favorirà, auspicabilmente, un monitoraggio più intelligente delle acque reflue e il loro riutilizzo su vasta scala nazionale, garantendo un riciclo sicuro in futuro.