Sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS): dalla caratterizzazione ambientale alle tecnologie avanzate di rimozione e degradazione

Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) rappresentano una delle più urgenti emergenze ambientali e sanitarie del nostro tempo. Sintetizzati a partire dagli anni '40 e rapidamente diffusi in numerosi settori industriali, questi composti organici sono caratterizzati dall'eccezionale stabilità del legame carbonio-fluoro (C–F), che conferisce loro resistenza pressoché totale ai processi di degradazione naturale, biologica e chimica. Tale caratteristica li ha resi ubiquitari negli ecosistemi acquatici, nei suoli e nell'atmosfera, giustificando la definizione di forever chemicals. Il presente lavoro analizza il ciclo di vita dei PFAS, partendo dalla loro struttura chimica e dalle proprietà chimico-fisiche responsabili della loro persistenza e bioaccumulabilità, fino agli effetti tossicologici documentati sull'uomo. Viene inoltre esaminato il quadro normativo internazionale ed europeo, con particolare attenzione ai livelli di contaminazione rilevati nelle acque superficiali e sotterranee italiane, in regioni come Piemonte, Veneto e Lombardia. È stata anche approfondita la mobilità e il trasporto dei PFAS nelle falde acquifere, con la descrizione dei meccanismi di ritenzione nel sottosuolo (adsorbimento in fase solida e alle interfacce aria-acqua e NAPL-acqua). Vengono poi analizzate le principali tecnologie per la rimozione dei PFAS dalle acque reflue, tra cui carbone attivo (GAC/PAC), ossido di grafene, resine a scambio ionico, nanofiltrazione e osmosi inversa, mettendone in luce vantaggi, limiti e costi operativi. La parte conclusiva affronta i processi di degradazione avanzata (AOP con un'analisi critica dei sottoprodotti di trasformazione generati e della loro tossicità residua. La tesi sottolinea come la vera sfida non sia la mera rimozione, ma la mineralizzazione completa dei PFAS, e individua nelle sinergie tra materiali avanzati e processi degradativi la frontiera più promettente per affrontare questa contaminazione globale.