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Estensione dell’analisi di rischio sanitario ambientale a contaminazioni di nanomateriali in sistemi acquiferi

Bianco Carlo Tosco Tiziana Casasso Alessandro Marchese Franco Sethi Rajandrea
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ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2019
Numero:
158
Fascicolo:
GEAM N.158/2019

Articolo Open Access

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Il largo impiego dei nanomateriali in numerosi processi industriali ha sollevato particolare attenzione attorno alle questioni sanitarie connesse ad una loro potenziale diffusione in ambiente. Tuttavia, a causa della natura polidispersa dei nanomateriali, il rischio sanitario ambientale associato ad una contaminazione da nanoparticelle (NP) non può essere quantificato tramite la procedura ASTM comunemente applicata per le altre sostanze chimiche. NP di dimensione diverse sono infatti caratterizzate da differente tossicità e mobilità nei comparti ambientali. In questo studio viene proposto un approccio per l’adattamento della procedura ASTM al caso di acquiferi contaminati da NP. Le soluzioni analitiche usate per l’analisi di rischio di Livello 2 di sostanze disciolte sono qui adattate ed estese per tenere conto dei meccanismi di trasporto propri delle NP. Vengono infine presentati due casi applicativi della procedura proposta, uno teorico ed uno sperimentale-modellistico, facendo particolare riferimento al ruolo dell’eterogeneità granulometrica delle NP nella quantificazione del rischio sanitario ambientale. 

Parole chiave: analisi di rischio, nanomateriali, procedura ASTM modificata, trasporto di nanoparticelle, rischio dimensione-dipendente. 

Extension of human health risk assessment procedure to nanomaterial contaminations in aquifer systems. 

The large use of nanomaterials in several industrial processes drove the attention toward the potential health issues associated to their diffusion in the environment. However, since nanomaterials are characterized by a polidisperse particle size distribution, the human health risk induced by a nanoparticle (NP) contamination cannot be assessed through the ASTM procedure commonly used for chemicals. Toxicity and environmental mobility of NP are in fact typically strongly influenced by their size. In this study, a general approach to adapt the ASTM procedure to NP contaminated aquifers is proposed. The analytical solutions used for Tier 2 risk analysis of dissolved compounds have been adapted and extended to account for NP transport mechanisms. Two applications of the proposed procedure, one theoretical and one based on experimental-modelling results, are presented, highlighting the role of particle size heterogeneity on the assessment of human health risk. 

Keywords: Risk assessment, nanomaterials, modified ASTM procedure, nanoparticle transport, size-dependent risk.