Variabilità spaziale e temporale e distribuzione dei contaminanti emergenti nelle acque dolci e nelle acque reflue del Sudafrica

Sostanze chimiche nascoste nell’acqua di tutti i giorni

Quando versi un bicchiere d’acqua dal rubinetto o guardi un bacino o un fiume, è facile immaginare l’acqua come naturalmente pulita. Eppure la vita moderna lascia un’impronta chimica che i nostri occhi non possono vedere. Questo studio esamina quelle tracce appena percettibili — lasciate da farmaci, cosmetici, trattamenti agricoli e persino droghe da strada — nelle acque dolci e nelle acque reflue dentro e intorno a Pretoria, in Sudafrica. I risultati rivelano non solo inquinamento, ma anche indizi sulla salute pubblica, l’uso di sostanze e le lacune nei sistemi di trattamento delle acque che contano per le comunità del Sud del mondo.

Prodotti quotidiani che persistono nell’acqua

I ricercatori si sono concentrati su un gruppo di sostanze note come “contaminanti di preoccupazione emergente”: sostanze chimiche che solo di recente sono finite sotto osservazione perché compaiono nell’ambiente a livelli molto bassi, ma che comunque possono danneggiare la fauna o le persone. Comprendono antidolorifici, antibiotici, caffeina da caffè e tè, farmaci antiretrovirali usati per trattare l’HIV, pesticidi e ingredienti dei prodotti per la cura personale. Molte di queste sostanze passano attraverso il nostro organismo e gli scarichi domestici, o vengono dilavate da campagne e strade, e sfuggono ai sistemi di trattamento delle acque convenzionali che non sono stati progettati per intercettarle.

Seguire la traccia dalle toilette ai rubinetti

Per capire dove e quando compaiono questi contaminanti, il team ha campionato tre tipi di acqua in un unico bacino fluviale: l’acqua del bacino che alimenta un impianto per l’acqua potabile, l’acqua del fiume a valle del bacino e l’effluente trattato di due impianti municipali di trattamento delle acque reflue. Hanno monitorato 21 diverse sostanze mese dopo mese nel bacino per quasi un anno intero e hanno effettuato misurazioni a punti nel fiume e negli impianti durante una singola indagine di campo. Strumenti di laboratorio sensibili hanno permesso di rilevare le sostanze a livelli di miliardesimi di grammo per litro — equivalente a un pizzico di sale in una piscina olimpionica — verificando al contempo che le misurazioni fossero accurate e ripetibili.

Cosa hanno trovato in fiumi, bacini e tubazioni

Il quadro emerso è preoccupante. Diciannove delle 21 sostanze sono state rilevate nel bacino, e le concentrazioni spesso cambiavano bruscamente di mese in mese e di stagione in stagione. Il segnale più forte è venuto dagli antiretrovirali, in particolare efavirenz ed emtricitabina, impiegati nel trattamento dell’HIV. Questi farmaci raggiungevano centinaia fino a migliaia di nanogrammi per litro nell’acqua del bacino ed erano ancora più elevati nel fiume e negli effluenti delle acque reflue. Antidolorifici come il paracetamolo e stimolanti comuni come la caffeina sono comparsi anch’essi in quantità rilevanti, specialmente nell’acqua del fiume, dove i livelli di paracetamolo hanno superato i tremila nanogrammi per litro e la caffeina è schizzata ben al di sopra dei valori del bacino. Tali schemi indicano che acque reflue non trattate o trattate in modo inadeguato e il deflusso trasportano direttamente nei corsi d’acqua medicine, prodotti agricoli e articoli di uso quotidiano.

Le sostanze chimiche come specchio della salute della comunità

Gli altissimi livelli di farmaci per l’HIV sia nelle acque reflue sia nelle acque naturali non segnalano solo inquinamento; riflettono la persistente crisi HIV/AIDS del Sudafrica. Le acque reflue dei due impianti di trattamento, che servono comunità vicine e usano processi simili, contenevano migliaia di nanogrammi per litro di efavirenz ed emtricitabina, ma con differenze marcate tra gli impianti. Questo suggerisce differenze locali nelle prestazioni di trattamento, nelle pratiche di prescrizione e possibilmente nell’uso improprio di farmaci per l’HIV nella preparazione di droghe da strada come whoonga o nyaope. Interpretando questi segnali chimici, gli scienziati possono dedurre modelli di consumo di medicinali, abuso di sostanze e pratiche agricole senza porre una sola domanda di indagine — trasformando l’acqua in un cronista silenzioso ma potente della vita comunitaria.

Rischi per la fauna e perché la tempistica conta

Rilevare le sostanze chimiche è solo una parte della storia; il team ha esaminato anche cosa possono significare per pesci, insetti e altra vita acquatica. Usando parametri di tossicità consolidati, hanno calcolato “quozienti di rischio” che confrontano le concentrazioni misurate con i livelli ritenuti innocui. Diverse sostanze — efavirenz, caffeina, l’erbicida atrazina e l’antidolorifico diclofenac — hanno raggiunto valori che suggeriscono rischio da medio ad alto per gli organismi in alcuni punti, specialmente negli effluenti delle acque reflue e nel fiume. Ugualmente importante, le concentrazioni sono state altamente variabili nel tempo: alcune sostanze hanno avuto picchi tra la stagione secca e quella delle piogge, probabilmente quando le prime piogge dilavano residui accumulati da terra verso i corsi d’acqua. Questo significa che un singolo test all’anno potrebbe facilmente perdere gli episodi più pericolosi.

Cosa significa per le persone e per le politiche

In termini semplici, lo studio mostra che un cocktail di sostanze chimiche moderne è presente e varia nelle acque dolci del Sudafrica, anche dopo che le acque reflue sono state presumibilmente trattate. Sebbene livelli di tracce non rendano l’acqua del rubinetto immediatamente pericolosa, indicano una pressione a lungo termine su fiumi, bacini e sugli organismi che li abitano, e mettono in luce punti ciechi negli attuali sistemi di trattamento e nelle normative. Gli autori sostengono che sia necessario un monitoraggio regolare e più frequente e un aggiornamento dei trattamenti — insieme a politiche migliori sull’uso dei medicinali, dei prodotti agricoli e delle droghe illecite — per tenere sotto controllo questi inquinanti invisibili, in Sudafrica e in molte regioni simili del Sud del mondo.

Citazione: Dikobe, P.I., Tekere, M., Masindi, V. et al. Spatial and temporal variability and distribution of emerging contaminants in South African freshwater and wastewater. Sci Rep 16, 8988 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33703-2

Parole chiave: contaminanti emergenti, acqua Sudafrica, inquinamento da farmaci, trattamento delle acque reflue, antiretrovirali per HIV