Rolf Halden osserva da anni le potenziali tossine attraverso le lenti dei prodotti personali, quindi era inevitabile che, passando dagli occhiali alle lenti a contatto, si chiedesse cosa sarebbe successo alla fine della loro vita utile.
"Ero in bagno a disimballare una lente e ho pensato, che succede?" lui dice. "Che cosa ci fa la gente? Di tanto in tanto, perderei un obiettivo e finirebbe nello scarico sulla strada per un impianto di trattamento delle acque reflue."
Halden ha più dimestichezza con gli impianti di trattamento delle acque rispetto al normale portatore di lenti a contatto. È direttore del Center for Environmental Health Engineering presso l'Arizona State University del Biodesign Institute e ha intrapreso una carriera studiando sostanze chimiche potenzialmente dannose che si fanno strada attraverso il sistema delle acque reflue.
Se lo scarichi, probabilmente lui e il suo team lo hanno esaminato. L'Arizona State ospita un archivio di campioni provenienti da oltre 200 impianti di trattamento delle acque reflue in tutto il paese, il National Sewage Sludge Repository. Il suo lavoro presso l'ASU e in precedenza presso la School of Public Health della Johns Hopkins University ha esaminato dove le sostanze chimiche prodotte in serie finiscono nell'ambiente.
Lui e il suo team studiano gli impianti di trattamento delle acque reflue in cui i rastrelli filtrano i solidi prima che i microrganismi si rompano e rimuovano il materiale organico nelle acque reflue. Una pianta viene lasciata con fanghi che includono sia materiale organico ricco di nutrienti sia contaminanti artificiali, mentre l'acqua trattata viene scaricata nuovamente nei corsi d'acqua locali.
La ricerca di Halden e altri ha dimostrato che l'acqua pulita non è così pulita: Halden ha trovato l'ingrediente attivo nei saponi antimicrobici nei sedimenti estuari lungo la costa orientale, dalle acque reflue trattate scaricate in fiumi e torrenti. La Food and Drug Administration ha vietato quell'ingrediente, il triclocarban e altre sostanze chimiche antimicrobiche nel 2017, ma i ricercatori hanno anche trovato medicine, droghe illegali e microplastiche nell'acqua trattata.
Sulla terra, Halden e il suo team hanno trovato ritardanti di fiamma, saponi antimicrobici e oppioidi nei fanghi di depurazione che si depositano sui campi agricoli come fertilizzanti o in discarica, dove possono entrare nell'ecosistema marino, invisibili ma tossici.
Aggiungi lenti a contatto a quell'elenco, grazie alla sua ispirazione per il bagno.
Halden incaricò due protetti, Charlie Rolsky, uno studente di dottorato, e Varun Kelkar del Biodesign Institute, di esaminare la questione.
Rolsky e Kelkar isolarono frammenti che pensavano fossero i contatti dai fanghi delle acque reflue, quindi li riportarono in laboratorio. Lì, usando la spettroscopia Raman, un processo che identifica le sostanze in base alla loro composizione chimica, hanno dimostrato che i frammenti provenivano in realtà dai contatti scartati, confermando che le persone scaricano le lenti negli scarichi e nei servizi igienici. (Ciò è stato ulteriormente supportato da un sondaggio progettato da Rolsky che ha scoperto che poco meno di uno su cinque indossatori lava regolarmente le lenti.) Dato che circa 45 milioni di persone negli Stati Uniti indossano lenti a contatto, ciò potrebbe tradursi in molta plastica non necessaria.
Separatamente, Rolsky e Kelkar hanno messo i contatti nelle camere anaerobiche e aerobiche dell'impianto di trattamento per 14, 96 e 192 ore per imitare i tempi in cui i vari impianti di trattamento espongono i rifiuti ai microbi, quindi li hanno analizzati per determinare la quantità di degradazione causata dai microbi che distruggono i rifiuti. Più a lungo erano nei serbatoi, più le lenti cambiano mentre i microbi indeboliscono i polimeri di plastica. Ma non sono scomparsi del tutto. "Hanno persistito nel processo", afferma Rolsky. "Il ritorno a casa è stato che i contatti che attraversano la pianta si stanno frammentando e finiscono nell'effluente dei biosolidi."
I ricercatori, che hanno presentato i risultati del loro lavoro in una recente riunione dell'American Chemical Society, hanno concluso che circa 44.000 libbre di lenti a contatto entrano ogni anno negli impianti di trattamento delle acque reflue negli Stati Uniti. Di questo, dicono che tra 24.250 sterline e 27.900 sterline entrano nei fanghi delle acque reflue applicati alla terra come fertilizzante o trasportati in discarica. "Essere intorno a loro, dopo averli analizzati, sono così piccoli e fragili", dice Rolsky. "Non pensavo che sarebbe stato un numero così grande. Sono stato sorpreso all'inizio, ma dopo aver fatto la matematica, ha senso."
Halden afferma che le lenti nei fanghi possono finire nelle acque superficiali. I rifiuti nelle discariche possono fuoriuscire quando l'acqua piovana si infiltra in loro, aggiunge. Queste materie plastiche possono quindi diventare un problema di acqua potabile e un pericolo per gli ecosistemi marini. Oppure, se sono nei fanghi usati come fertilizzanti, potrebbero finire in un terreno agricolo, dove si sa poco su ciò che accadrà dopo.
"Le lenti a contatto sono un altro articolo di plastica che abbiamo dimostrato sta effettuando la migrazione in fanghi di depurazione e in discariche, inceneritori o terreni agricoli e altri terreni nei luoghi in cui coltiviamo il nostro cibo", osserva. "Questo è un fenomeno comune a molti inquinanti che produciamo nella società".
Mentre la plastica nell'acqua, in particolare gli oceani, ha ricevuto molta attenzione negli ultimi anni, gli scienziati si stanno girando a guardare le materie plastiche depositate sulla terra.
Anderson Abel de Souza Machado, un ricercatore dell'Università di Berlino, afferma che gli scienziati sono all'inizio della comprensione di come le materie plastiche e le microplastiche nel suolo influenzano non solo gli animali e i microrganismi, ma anche le piante. Alcuni studi, afferma, mostrano che le particelle di microplastica degli impianti di trattamento delle acque reflue sono state trasformate in modi che attirano i patogeni, diffondendoli. In uno studio recente, il suo team ha scoperto che fibre, perline e altre particelle di plastica hanno interferito con le piante ottenendo l'acqua necessaria. "Le piante hanno mostrato stress idrico anche se appartenevano a una cultura idroponica", aggiunge.
È stato coautore di un recente articolo in cui si chiede una migliore comprensione della plastica negli ecosistemi terrestri, etichettandoli come una minaccia emergente. "L'inquinamento da microplastica e nano plastica potrebbe avere impatti potenzialmente importanti, sebbene quasi del tutto trascurati, sulla biodiversità dei sistemi continentali", hanno scritto gli autori. "È urgente dare priorità alla ricerca che affronta questo argomento e fornire solide informazioni sul comportamento ambientale".
"C'è un sacco di allarmismo in corso", dice Machado. "Penso che dobbiamo stare attenti. Gran parte della nostra conoscenza è molto, molto concettuale. I primi documenti stanno venendo fuori ora. Potrebbero esserci effetti in cui pensavamo che lì non lo sono. Potrebbero non esserci effetti in cui pensavamo che esistessero e potrebbero esserci effetti che non potevamo prevedere. In termini di dati, abbiamo ancora molto, molto poco ".
Halden afferma che esiste la possibilità che alcune lenti a contatto rimangano nell'acqua scaricata dalla pianta. La sua squadra non ha tentato di misurare tale importo, qualcosa che dice è molto difficile. "Penso che sia giusto dire che una porzione molto piccola può migrare", aggiunge, "ma al momento non siamo in grado di stabilire quale sia la quantità. Sono fiducioso che non sia zero".
Uno studio separato, uno dei pochi che ha esaminato gli scarichi di plastica dagli impianti di trattamento delle acque reflue, ha riferito che i fiumi a valle dei sei impianti di acque reflue studiati avevano livelli aumentati di microplastiche. Questo "conferma che l'effluente delle acque reflue trattate è una fonte chiave di microplastiche", hanno concluso gli autori.
Halden e Rolsky stanno esaminando altri possibili studi sulla plastica per la cura personale di alto valore, cose come strisce sbiancanti per i denti che potrebbero scivolare sotto il radar di monitoraggio. Gli impianti di trattamento delle acque reflue, afferma Halden, sono "la superstrada delle informazioni non ancora scoperte" a causa di ciò che rivelano in merito alla salute e al comportamento e all'intuizione che forniscono sulle questioni ambientali.
I contatti non sono la minaccia più urgente al mondo, ma rappresentano ancora un altro modo per la plastica di entrare nell'ambiente. Halden e Rolsky affermano che il momento migliore per tenere la plastica fuori dal flusso delle acque reflue è all'inizio.
Un semplice primo passo, afferma Halden, è includere il linguaggio sulla confezione per cui le lenti non devono essere lavate o gettate nello scarico. (Bausch + Lomb, uno dei maggiori produttori di lenti a contatto negli Stati Uniti, ha avviato un programma di riciclaggio nel 2016, ma altre aziende devono ancora seguirne l'esempio.)
"Ciò che mi ha sorpreso di più è che non ci sono informazioni sulla confezione di questi prodotti perché producono un potenziale pericolo", afferma Halden. "Questa è un'omissione facile da correggere."
