Tecniche di campionamento passivo per lo studio di contaminanti emergenti in aree remote

Abstract

In questo studio ci si focalizza sulle tecniche di campionamento di micro-contaminanti organici noti con il nome di ‘contaminanti emergenti’ in campioni di acqua provenienti da aree remote. Nonostante le analisi riguardino matrici acquose, l’approccio seguito non consiste solo nella classica raccolta di campioni puntuali a intervalli di tempo regolari, ma nell’utilizzare dei dispositivi di campionamento passivo. La scelta di eseguire questo tipo di campionamento deriva dalla necessità di avere un dato rappresentativo del reale valore di contaminazione, garantendo un dato integrato nel tempo, presentando una maggiore versatilità nel campionamento, risultando estremamente vantaggiosa per realizzare campionamenti in aree remote. Questo perché tali dispositivi sono in grado di campionare gli analiti direttamente in situ senza alterare il mezzo campionato, realizzando contemporaneamente: il campionamento, la purificazione e la preconcentrazione, senza avere la necessità di essere operatore dipendente, lavorando in qualsiasi condizione climatica. I dispositivi passivi valutati sono stati il POCIS e una versione modificata di questo. Nel dettaglio sono stati trattati e analizzati i campioni provenienti dall’Antartide, campionati in situ sia nelle acque reflue in uscita dal depuratore della base italiana Mario Zucchelli, sia nelle acque costiere di Road Bay (a 136 m dall’uscita del depuratore), al fine di valutarne l’eventuale impatto antropico. La tecnica di analisi usata in questo lavoro è l’HPLC (High Performance Liquid Chromatography) accoppiata alla spettrometria di massa tandem (MS/MS), che è la più sensibile e selettiva a disposizione. Inoltre sono state realizzate delle prove di recupero su campioni artificiali e sono stati condotti i trattamenti e le analisi opportune su dei campioni reali per uno studio di monitoraggio condotto con dispositivi di tipo passivo nell’estate 2022 nel mar Ligure.

This study focuses on techniques for sampling micro-organic contaminants known as 'emerging contaminants' in water samples from remote areas. Although the analyses concern aqueous matrices, the approach followed consists not only in the classic collection of point samples (spot) at regular time intervals, but in the use of passive sampling devices. The decision to carry out this type of sampling derives from the need to have a data representative of the real contamination value, guaranteeing a data integrated over time, presenting greater versatility in sampling, and being extremely advantageous for carrying out sampling in remote areas. This is because these devices are capable of sampling the analytes directly in situ without altering the sampled medium, carrying out sampling, purification and pre-concentration at the same time, without needing to be operator dependent, working in any climatic condition. The passive devices evaluated were the POCIS and a modified version of it. In detail, samples from Antarctica were processed and analysed, sampled in situ both in the wastewater exiting the sewage treatment plant at the Italian Mario Zucchelli base, and in the coastal waters of Road Bay (136 m from the sewage treatment plant exit), in order to assess their possible anthropic impact. The analysis technique used in this work is HPLC (High Performance Liquid Chromatography) coupled with tandem mass spectrometry (MS/MS), which is the most sensitive and selective available. In addition, recovery tests were carried out on artificial samples and the appropriate treatments and analyses were conducted on real samples for a monitoring study conducted with passive type devices in the Ligurian Sea in summer 2022.