Sostanze radioattive nell'acqua: trizio, uranio, indicatori radio

I principali radionuclidi che si possono trovare nell'acqua potabile sono:

• Uranio (U-238, U-234): alfa-emettitore di origine naturale, presente nelle falde che attraversano graniti, gneiss, alcuni sedimenti. Tossicità chimica (renale) generalmente più rilevante della radiologica.
• Radio-226 e Radio-228: alfa- e beta-emettitori naturali, prodotti delle catene U-238 e Th-232.
• Piombo-210, Polonio-210: prodotti della catena del radon, alfa-emettitori ad elevata tossicità radiologica.
• Trizio (³H): isotopo radioattivo dell'idrogeno, beta-emettitore debole, di origine sia naturale (raggi cosmici) sia antropica (test nucleari, centrali, impianti di ricerca).
• Cesio-137, Stronzio-90: di origine antropica, ricaduta da test nucleari e Chernobyl. Oggi a livelli quasi sempre sotto la rilevabilità.

Le sorgenti possono essere:

• Naturali: dilavamento di rocce con elevato contenuto di uranio o torio (graniti, alcune mineralizzazioni). Il radon e i suoi figli derivano da U-238 nel sottosuolo. Il polonio-210 può accumularsi in alcune acque sotterranee per fenomeni chimici specifici.
• Antropiche: scarichi di centrali nucleari (in Italia spente da decenni, ma con depositi di scorie ancora presenti), reattori di ricerca, ospedali con medicina nucleare, industria del fosfato, fertilizzanti, attività estrattive.
• Storiche / fallout: contributo residuo di test nucleari atmosferici (anni '50-'60) e Chernobyl (1986), oggi marginale.

Il trizio è particolarmente utile come indicatore di contaminazione antropica: valori sopra 5-10 Bq/L suggeriscono un'origine non naturale e impongono un'indagine sui radionuclidi accompagnatori.

Il D.Lgs 18/2023 e il D.Lgs 101/2020 (Allegato II) fissano per i parametri radiologici dell'acqua potabile:

• Trizio: 100 Bq/L (valore di parametro)
• Dose indicativa totale (DIT): 0,1 mSv/anno
• Radon: 100 Bq/L (vedi scheda dedicata)

La DIT integra il contributo di tutti i radionuclidi presenti escluso il radon. Per la verifica si effettuano in screening l'attività alfa totale (limite di screening 0,1 Bq/L) e l'attività beta totale (limite 1 Bq/L); se superati, si analizzano i singoli radionuclidi per il calcolo dosimetrico.

L'OMS raccomanda valori guida per i singoli radionuclidi: U-238 30 µg/L (basato su tossicità chimica), Ra-226 1 Bq/L, Ra-228 0,1 Bq/L, Po-210 0,1 Bq/L, Pb-210 0,1 Bq/L. La Direttiva Euratom 2013/51 definisce gli stessi riferimenti adottati dal D.Lgs 101/2020.

Gli effetti sanitari delle sostanze radioattive in acqua includono:

• Uranio: prevalente nefrotossicità chimica (proteinuria, danno tubulare). Il rischio radiologico è secondario per gli isotopi naturali.
• Radio-226/228: si concentra nelle ossa (analogo del calcio); aumento del rischio di osteosarcoma e tumori del seno paranasali a esposizioni elevate.
• Polonio-210: alfa-emettitore ad altissima tossicità per peso atomico (caso Litvinenko); a concentrazioni naturali in acqua il rischio è limitato.
• Trizio: beta-emettitore debole, basso rischio sanitario diretto a concentrazioni di legge. È un tracciante di possibile contaminazione antropica più che un pericolo per sé.

Lo UNSCEAR e l'ICRP stimano che la dose da acqua potabile contribuisca tipicamente a meno del 10% della dose totale da fonti naturali (~2,4 mSv/anno globale).

Le aree italiane con valori di radioattività in acqua più elevati sono:

• Sardegna: alcune falde della Gallura, Sarcidano e Iglesiente con uranio naturale superiore alla media; storiche attività minerarie.
• Sicilia: alcune aree dell'Etna e dei Peloritani con anomalie di radio.
• Toscana: Monte Amiata, Colline Metallifere, area dei Lagoni (geotermia, mineralizzazioni).
• Lazio: aree vulcaniche con uranio nei tufi (oltre al radon).
• Trentino-Alto Adige, Piemonte alpino: graniti con contenuti di uranio variabili.
• Pressi di siti nucleari dismessi: Caorso (PC), Trino (VC), Latina, Garigliano (CE), Saluggia (VC) — sorveglianza specifica per trizio e gamma-emettitori coordinata da ISIN e ARPA.

Le ARPA pubblicano i monitoraggi in rete; per i pozzi privati in queste zone è prudente almeno uno screening alfa/beta totale.

L'analisi della radioattività dell'acqua avviene per livelli successivi:

• Screening alfa/beta totali: evaporazione del campione e conteggio in contatore proporzionale o LSC. Costo contenuto, indicato per ottenere un'istantanea generale.
• Spettrometria gamma ad alta risoluzione (HPGe): rilevazione e quantificazione di gamma-emettitori (Cs-137, Ra-226 via Bi-214, K-40 naturale, Pb-214/Bi-214 della catena del radon).
• Spettrometria alfa: per uranio-238, U-234, Po-210, dopo separazione radiochimica e deposizione su disco.
• Scintillazione liquida (LSC): metodo di riferimento per il trizio (con arricchimento elettrolitico per i livelli ambientali bassi).
• ICP-MS: per la determinazione dell'uranio totale come concentrazione (in µg/L), utile per la verifica della tossicità chimica.

123Acqua integra screening + spettrometria mirata in funzione del contesto. I tempi di consegna variano da 10 giorni (screening) a 4-6 settimane (spettrometria alfa con radiochimica).

I trattamenti efficaci differiscono per radionuclide:

• Uranio: scambio anionico forte, osmosi inversa, coagulazione/precipitazione con ferro. Efficienze 90-99%.
• Radio: scambio cationico (resine in ciclo Na o NH₄), ammorbidimento con calce-soda, RO. Efficienze 80-95%.
• Polonio-210, Piombo-210: filtrazione su MnO₂, RO.
• Trizio: praticamente impossibile da rimuovere con tecnologie standard (è chimicamente acqua); l'unica opzione è la diluizione o il decadimento naturale (T½ = 12,3 anni).

Per il privato, una RO al punto d'uso con ICP-MS per uranio prima e dopo il filtro è la soluzione più semplice e verificabile.