Test più rapidi rivelano sei microplastiche fluoropolimeriche, tra cui quattro tipi raramente rintracciati

I ricercatori hanno fatto progressi significativi nell'identificazione e nella misurazione delle microfluoroplastiche (MFP), una categoria relativamente inesplorata di microplastiche che contengono composti fluoropolimerici. Questi materiali, che intersecano i regni delle microplastiche e delle sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS), sono stati a lungo trascurati nonostante il loro potenziale impatto ambientale. Una metodologia di test di recente sviluppo ha ora consentito agli scienziati di rilevare sei tipi distinti di microplastiche fluoropolimeriche, quattro delle quali erano precedentemente passate inosservate negli studi ambientali.

Questa scoperta è il risultato di una collaborazione tra ricercatori dell'Università di Nankai e del dipartimento tecnico di Agilent China, il cui lavoro è stato pubblicato su *Environmental Science & Technology*.

Lo studio si è concentrato sull'estrazione e la quantificazione di MFP da vari campioni ambientali come polvere, particolato sospeso e sedimenti. I risultati hanno rivelato che i MFP rappresentavano circa il 2%-8% del totale delle microplastiche identificate in questi campioni. Questa scoperta evidenzia la presenza di microplastiche a base di fluoropolimeri nell'ambiente, che non erano state adeguatamente affrontate in ricerche precedenti.

Chu Peng, ricercatore principale dell'Università di Nankai, ha osservato che le indagini iniziali sui MFP erano limitate a causa della mancanza di spettri di riferimento oltre il politetrafluoroetilene (PTFE), spingendo il team a sviluppare un database completo di spettri di riferimento dei fluoropolimeri.

Per costruire questa libreria di riferimento, i ricercatori hanno impiegato la tecnica di spettroscopia a infrarossi diretti (LDIR) laser di Agilent, un approccio innovativo nell'analisi delle microplastiche. A differenza della tradizionale spettroscopia a infrarossi a trasformazione di Fourier (FTIR), che scansiona un'ampia gamma di lunghezze d'onda, LDIR si concentra su una banda più stretta (900181800 cm-1), dove si trovano i legami CF caratteristici dei fluoropolimeri. Ciò rende LDIR particolarmente efficace per la rilevazione di MFP.

Il team ha preparato sei tipi di fluoropolimeri: PTFE, polivinilidene fluoruro (PVDF), copolimero di PVDF-esafluoropropilene (PVDF-HFP), politrifluorocloroetilene (PCTFE), etilene clorotrifluoroetilene (ECTFE) e etilene propilene fluorato (FEP) in varie dimensioni di granulo e lunghezze di fibra. Inoltre, hanno creato versioni chimiche di questi materiali per simulare i processi di degradazione ambientale.

La preparazione dei campioni ha svolto un ruolo cruciale nel processo di rilevamento. Per garantire un'identificazione accurata, le microplastiche dovevano essere sufficientemente esposte alla luce dello spettrometro. Tradizionalmente, i ricercatori utilizzano tecniche di digestione chimica lieve per rimuovere la materia organica senza danneggiare le microplastiche. Tuttavia, data la natura robusta delle MFP, il team ha ideato una procedura più aggressiva che comporta l'esposizione ad acidi forti, basi e solventi organici. Questo metodo ha aumentato significativamente il numero di MFP rilevabili fino al 67% al 100%, secondo lo studio.

Mentre questa digestione dura potrebbe non essere adatta a tutti i tipi di microplastiche, si è dimostrata altamente efficace per i MFP, consentendo un'analisi più completa dei campioni ambientali.

Gli esperti al di fuori dello studio hanno elogiato l'adattabilità del nuovo metodo. Rainer Lohmann, uno scienziato ambientale dell'Università del Rhode Island, ha sottolineato che mentre i metodi di digestione convenzionali rimangono necessari per alcune analisi, il nuovo protocollo fornisce ulteriori intuizioni. Allo stesso modo, Rolf Halden, un ingegnere della salute ambientale dell'Arizona State University, ha elogiato i ricercatori per aver preparato e analizzato i MFP invecchiati, osservando che le differenze spettrali tra campioni nuovi e climatizzati erano chiaramente definite. Inoltre, le variazioni di dimensione o forma delle particelle non hanno influenzato gli spettri risultanti, rafforzando l'affidabilità del metodo.

L'applicazione pratica della nuova tecnica è stata dimostrata attraverso esperimenti che hanno coinvolto utensili da cucina antiaderenti. I ricercatori hanno analizzato le microplastiche generate durante la frittura delle uova utilizzando pentole antiaderenti rivestite di PTFE. I risultati hanno mostrato che il processo ha rilasciato tra 3.890 e 6.760 particelle di microplastiche PTFE, sottolineando il contributo quotidiano degli oggetti domestici all'accumulo di MFP nell'ambiente. Man mano che ulteriori ricerche si svolgono, gli scienziati prevedono che questo metodo di rilevamento migliorato faciliterà una comprensione più ampia della distribuzione, del comportamento e dell'impatto ecologico delle microplastiche fluoropolymer.