Residui di farmaci nell'acqua potabile: contaminazione e filtrazione

I residui di farmaci sono rilevabili nell'acqua potabile tedesca. Le quantità sono di pochi nanogrammi per litro. Un nanogrammo corrisponde a 1 miliardesimo di grammo. L'Umweltbundesamt (Agenzia federale tedesca per l'ambiente) non vi ravvisa rischi per nessuna fascia d'età. Ancora oggi la Trinkwasserverordnung (ordinanza tedesca sull'acqua potabile) non stabilisce alcun valore limite per le sostanze farmaceutiche. Chi vuole ridurre la quantità residua in casa può filtrarla con il carbone attivo.

Fino al 2021 i laboratori hanno rilevato nell'acqua 414 principi attivi farmaceutici. In Germania sono autorizzati circa 3.000 principi attivi, distribuiti in oltre 9.000 preparati. Provengono dalla medicina umana e veterinaria. Se ne trova un ampio spettro, trasversale a tutti gli ambiti di impiego.

La sostanza più discussa è il diclofenac. Ad alte dosi il principio attivo è soggetto a prescrizione medica. A basse dosi è venduto liberamente in pomate. Il diclofenac è già stato rilevato nei fanghi di depurazione, nelle acque superficiali, nelle acque sotterranee e nell'acqua potabile. Gli esperti gli attribuiscono anche la moria di avvoltoi in India e Pakistan negli anni '90. Allo stesso modo, i danni renali nelle trote iridee sono riconducibili a questa immissione.

L'ibuprofene si degrada meglio e danneggia meno l'ambiente. Negli ultimi tempi, però, il consumo è aumentato fortemente. Per questo oggi l'ibuprofene compare localmente nell'acqua potabile, finora in tracce. Antibiotici come il sulfametossazolo finiscono nel ciclo dell'acqua dalla medicina umana e dall'allevamento. A ciò si aggiungono ormoni come l'etinilestradiolo della pillola anticoncezionale, attraverso l'escrezione naturale.

I residui di farmaci si possono filtrare dall'acqua potabile con il carbone attivo. Un filtro a blocco di carbone attivo trattiene per adsorbimento le molecole disciolte dei principi attivi sulla sua superficie porosa. Un solo grammo di carbone attivo di alta qualità offre a questo scopo circa 1.500 metri quadrati di superficie interna.

Per adsorbimento si intende l'accumulo di sostanze estranee su una superficie. Nel filtro l'acqua compie un lungo percorso attraverso un labirinto di pori. Lungo il tragitto le molecole disciolte restano attaccate alle pareti e vi si accumulano. Con le sostanze farmaceutiche questo effetto funziona particolarmente bene. La maggior parte dei principi attivi, infatti, ha una struttura organica e si lega facilmente al carbonio. Minerali come calcio, magnesio, sodio e potassio restano invece nell'acqua. Come è strutturato il materiale lo spiega l'articolo Che cos'è il carbone attivo?.

Decisiva è la forma costruttiva. Il carbone attivo granulare sfuso lascia che l'acqua scorra attorno ai granuli. Per questo trattiene solo una piccola parte dei residui. Un filtro a blocco di carbone attivo comprime il carbone in un blocco solido. L'acqua deve passare attraverso i suoi canali sottili. Il carbone attivo sinterizzato è quello che trattiene di più. È stato ulteriormente compattato con calore e pressione. Tutte le forme costruttive a confronto si trovano nella guida Filtri a carbone attivo per l'acqua.

Per la casa Alb Filter utilizza la cartuccia a carbone attivo ACTIVE+. Agisce in modo meccanico, adsorbente e catalitico. Secondo il produttore riduce residui di farmaci, ormoni, pesticidi, piombo e rame. I suoi pori misurano 0,7 µm e trattengono inoltre le microplastiche. La cartuccia fornisce da 3.000 a 5.000 litri o dura circa 4 mesi. Dopodiché è esaurita.

Contro i residui di farmaci sono efficaci 2 metodi: i filtri a blocco di carbone attivo e l'osmosi inversa. Ultrafiltrazione, disinfezione UV e bollitura non rimuovono i principi attivi. Chi vuole eliminare in modo mirato le sostanze farmaceutiche dall'acqua del rubinetto ha bisogno di un metodo che leghi o trattenga le molecole organiche disciolte. UV sta per luce ultravioletta.

Un trattamento UV non rimuove i farmaci dall'acqua. Secondo il DVGW, la disinfezione UV è l'unico metodo di disinfezione fisico autorizzato in Germania nel trattamento pubblico dell'acqua. La radiazione UV-C danneggia il patrimonio genetico di batteri e virus, rendendoli così inattivi. Le sostanze farmaceutiche non ne vengono intaccate. Le dosi abituali non degradano le loro molecole. Solo un'ossidazione avanzata attacca i microinquinanti. In questo caso la luce UV viene combinata con un agente ossidante. Impianti di questo tipo si trovano negli acquedotti, non nelle abitazioni private.

Lo stesso vale per l'ultrafiltrazione (filtrazione a membrana). La cartuccia NANO trattiene con la sua membrana batteri, germi e legionella. La guida sui batteri nell'acqua del rubinetto lo descrive nel dettaglio. Contro le sostanze farmaceutiche disciolte una membrana di questo tipo non serve. I suoi pori sono troppo grandi, perché le molecole sono più piccole. Le caraffe filtranti con granulato sfuso migliorano sapore e odore. Contro i residui di farmaci fanno poco, e c'è il rischio di proliferazione di germi nelle caraffe filtranti. Una panoramica di tutti i sistemi è disponibile alla pagina Filtri per acqua potabile.

I residui di farmaci entrano nel ciclo dell'acqua attraverso 2 vie principali. La prima via sono le acque reflue di abitazioni e cliniche. La seconda passa per liquami e fertilizzanti dell'agricoltura. L'immissione avviene in modo puntuale in singoli punti di scarico e in modo diffuso su grandi superfici. Entrambe le vie finiscono nei corpi idrici e nelle acque sotterranee.

Se una sostanza farmaceutica danneggi l'ambiente dipende dal singolo principio attivo. Sono problematiche le sostanze che presentano 3 proprietà contemporaneamente: persistenti, mobili e tossiche. Persistente significa difficilmente degradabile. Mobile significa facilmente trasportabile nell'acqua. Tossico significa velenoso per l'uomo, gli animali o l'ambiente.

Dal 2006 ogni farmaco di nuova autorizzazione è sottoposto a una valutazione del rischio ambientale. Questa esamina esattamente 3 fattori: degradabilità, trasporto e tossicità. Per i principi attivi più vecchi, anteriori al 2006, i dati invece sono scarsi. Anche gli effetti delle miscele sono poco studiati. Con questo si intende l'interazione di più sostanze farmaceutiche nello stesso corpo idrico. Una parte degli effetti ambientali resta quindi ancora oggi sconosciuta.

Gli impianti di depurazione convenzionali trattengono i residui di farmaci solo in parte. Le loro 3 fasi di depurazione non sono concepite per questo. Rimuovono l'ibuprofene per il 60-80%. Per il mezzo di contrasto radiologico iomeprolo il valore scende al 40-50%. Il resto attraversa l'impianto e confluisce nel corpo idrico recettore.

Una quarta fase di depurazione offre una soluzione. Si ricorre all'ozonizzazione e al carbone attivo, talvolta in combinazione. Questi processi rimuovono fino al 90% dei microinquinanti. Finora solo pochi impianti dispongono di una fase simile.

La direttiva UE sul trattamento delle acque reflue urbane cambia le cose (direttiva (UE) 2024/3019). È entrata in vigore il 1° gennaio 2025. Tutti gli impianti di depurazione a partire da 150.000 abitanti equivalenti dovranno dotarsi di una quarta fase di depurazione entro il 2045. Nelle aree a rischio l'obbligo vale già a partire da 10.000 abitanti equivalenti. Secondo il principio «chi inquina paga», i produttori di farmaci e cosmetici sostengono almeno l'80% dei costi. I Paesi dell'UE devono recepire la direttiva nel diritto nazionale entro il 31 luglio 2027.

Un secondo problema rimane anche con la quarta fase. I fanghi di depurazione vengono spesso usati come fertilizzante. Se finiscono sui campi, i residui di farmaci in essi legati migrano attraverso il suolo nelle acque sotterranee. Da lì raggiungono l'acqua potabile.

Il consumo di farmaci per uso umano in Germania crescerà di circa il 70% entro il 2045. Questa previsione deriva da uno studio del 2017 condotto da civity Management Consultants su incarico del BDEW. Il motore è il cambiamento demografico, cioè l'invecchiamento della società. Il consumo pro capite, infatti, aumenta sensibilmente con l'età.

Oggi la quantità di farmaci nell'acqua del rubinetto è considerata innocua. Con un aumento del 70%, però, questo calcolo cambia. Ciò vale a condizione che impianti di depurazione e prassi di prescrizione restino invariati. Proprio a questo mirano la quarta fase di depurazione e la responsabilità estesa del produttore dell'UE.

I consumatori hanno 4 leve a disposizione: lo smaltimento corretto dei farmaci scaduti, un uso moderato dell'automedicazione, la rinuncia agli acquisti di scorta e un filtro per acqua potabile in casa. Il filtro riduce il carico al rubinetto. Le altre 3 riducono l'immissione nelle acque reflue.

I farmaci scaduti non vanno assolutamente gettati nel WC o nel lavello. Da lì i principi attivi finiscono direttamente nell'impianto di depurazione. Questo ne trattiene solo una parte. I vecchi farmaci si smaltiscono correttamente con i rifiuti indifferenziati, tramite le farmacie su base volontaria, tramite i centri mobili di raccolta dei rifiuti pericolosi, i punti di raccolta o le isole ecologiche.

Oltre ai consumatori sono chiamati in causa altri 3 attori. La politica e il settore idrico possono trattare separatamente le acque reflue ospedaliere, aggiungere la quarta fase di depurazione agli impianti e fissare valori limite per i residui di farmaci nell'acqua. Il sistema sanitario può tenere conto dell'ambiente già in fase di sviluppo, adattare la prassi di prescrizione e promuovere altre terapie. L'agricoltura può spargere i fertilizzanti vicino al suolo e in base al meteo, usare meno liquame e maneggiare con cura i farmaci veterinari.