Dobbiamo rivalutare le sostanze chimiche?
Le sostanze organiche clorurate possono essere convertite in diossine nell'atmosfera
I rischi delle sostanze chimiche pericolose vengono determinati in modo appropriato? In alcuni casi, pare di no, secondo uno studio pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie da un gruppo di ricercatori cinesi. Lo studio indica che i composti organici volatili clorurati presenti sulle particelle di polvere minerale nell'atmosfera possono essere convertiti in policlorodibenzo-p-diossine e dibenzofurani altamente tossici dalla luce solare.
Le sostanze chimiche pericolose sono spesso valutate nell'ambito di quadri normativi nazionali e internazionali, che si concentrano principalmente sulle loro proprietà tossiche, sulla persistenza nell'ambiente e sull'accumulo negli organismi. Tuttavia, le trasformazioni che subiscono nell'atmosfera sono raramente o per nulla prese in considerazione, anche se i prodotti di conversione secondaria possono presentare una maggiore tossicità e persistenza. Questi dovrebbero essere studiati per valutare adeguatamente i rischi che le sostanze chimiche commerciali comportano per l'ambiente e la salute umana.
In questa veste, un team guidato da Xiaole Weng dell'Università di Zhejiang (Hangzhou, Cina) ha esaminato i composti organici volatili clorurati (CVOC). Questi importanti prodotti chimici commerciali sono ampiamente utilizzati nell'industria e nell'agricoltura, tra cui le pitture e le vernici, il lavaggio a secco e la sverniciatura. Anche gli impianti di incenerimento dei rifiuti e le discariche sono importanti emettitori di CVOC. La crescente industrializzazione aumenterà ulteriormente le emissioni di CVOC, soprattutto nei Paesi in via di sviluppo. I CVOC sono noti per essere precursori dei composti di diossina nei processi di combustione industriale. Catalizzati dalle ceneri di combustione, ad esempio, i clorobenzeni possono essere convertiti in policlorodibenzo-p-diossine e dibenzofurani (PCDD/F). Molti composti di questo gruppo sono tossici e cancerogeni, come dimostrato dal devastante incidente chimico di Seveso del 1976. Tuttavia, ci sono pochi dati sulla persistenza e sulle potenziali conversioni chimiche dei CVOC nell'atmosfera.
Le particelle atmosferiche contengono sostanze come minerali di ferro e alluminio, che possono essere cataliticamente attive. Il team ha ipotizzato che queste catalizzino la conversione dei CVOC in PCDD/F sotto la radiazione solare, agendo come un'importante fonte trascurata di diossine. Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno condotto esperimenti di laboratorio su una varietà di particelle minerali e hanno identificato le possibili vie di reazione sulla base di modelli al computer. Una successiva prova sul campo con aria ambiente e ceneri cadute in un parco industriale ha confermato la presenza di queste conversioni fotochimiche nell'atmosfera.
I risultati dimostrano che i CVOC ubiquitari, come il monoclorobenzene, il diclorometano e il percloroetilene, potrebbero essere i precursori trascurati delle PCDD/F. Gli ossidi di ferro (α-Fe2O3), in particolare, svolgono un ruolo nella produzione di clorofenoli e composti di diossina. I test sui topi hanno inoltre dimostrato che, in seguito a queste reazioni fotochimiche, la polvere di ossido di ferro ha causato gravi danni ai tessuti polmonari e cerebrali.
Questo studio sottolinea la necessità di rivalutare la tossicità degli inquinanti precursori atmosferici come i CVOC commerciali e le loro conversioni.
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Pubblicazione originale
Meiling Chen, Yumin Mao, Mengjie Yin, Yunpeng Long, Jingfeng Ding, Zhibin Wang, Kezhou Liu, Lizhi Zhang, Zhongbiao Wu, Xiaole Weng; "Uncovering the Photochemical Conversion of Atmospheric Chlorinated Organics on Mineral Dust: In‐Field Evidence of a New Source of Dioxin"; Angewandte Chemie International Edition, 2025-5-2
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