Boro

Cos'è e dove si trova

Il boro (simbolo B, numero atomico 5) è un elemento metalloide del Gruppo 13 della tavola periodica, presente in natura quasi sempre legato all'ossigeno sotto forma di acido borico (H₃BO₃) e di borati. Nelle acque destinate al consumo umano si trova in forma indissociata di acido borico a pH neutri e leggermente acidi, parzialmente come anione borato B(OH)₄⁻ a pH superiori a 9.

In Italia le concentrazioni naturali sono molto variabili: nelle acque dolci interne i valori medi sono di 20-100 µg/L, mentre in aree con substrato vulcanico (Toscana meridionale, Lazio settentrionale, Campania) e in falde termali si possono raggiungere e superare i 5 mg/L per dissoluzione di minerali boriferi (borace, colemanite, ulexite). Nelle falde costiere il boro entra anche per intrusione salina, dato che l'acqua di mare contiene circa 4,5 mg/L di boro.

Origine della contaminazione

La sorgente naturale prevalente è geotermale e vulcanica: il boro è co-precursore dei vapori magmatici e si concentra nelle acque circolanti in profondità in aree con anomalie geotermiche. I depositi italiani più noti si trovano nella zona di Larderello e Travale (Toscana), storicamente sfruttati per la produzione di acido borico. Anche le falde di pianura in aree costiere con intrusione salina mostrano valori elevati.

Le sorgenti antropiche includono detergenti e detersivi domestici (perborato di sodio come sbiancante, oggi parzialmente sostituito), industria del vetro borosilicato e della ceramica, produzione di fertilizzanti micronutrienti (il boro è oligoelemento essenziale per le piante), industria conciaria e percolato di discariche. Le acque reflue urbane non depurate contribuiscono in modo significativo all'apporto antropico.

Effetti sulla salute

Il boro non è classificato come cancerogeno dallo IARC. Gli effetti più documentati riguardano la riproduzione e lo sviluppo: studi su animali da laboratorio hanno mostrato riduzione della spermatogenesi nei maschi e malformazioni scheletriche fetali a dosi elevate. L'EFSA ha fissato una Tolerable Upper Intake Level di 10 mg di boro al giorno per gli adulti e di 3 mg/giorno per i bambini di 1-3 anni.

L'esposizione attraverso l'acqua potabile contribuisce in genere meno del 10% all'apporto complessivo, dominato dagli alimenti vegetali (frutta secca, legumi, ortaggi a foglia). Per i soggetti che consumano acque con valori vicini al limite normativo l'apporto giornaliero rimane comunque ben al di sotto della soglia tollerabile.

Non sono stati documentati effetti acuti per esposizioni a concentrazioni nell'ordine dei mg/L, ma sono noti casi di intossicazione accidentale da ingestione di prodotti a base di acido borico (talco per la pelle, antisettici), che hanno portato al ritiro di alcuni preparati farmaceutici per uso pediatrico.

Limite normativo

Il D.Lgs. 18/2023, in recepimento della Direttiva (UE) 2020/2184, ha aggiornato il limite per il boro da 1,0 mg/L (valore del precedente D.Lgs. 31/2001) a 1,5 mg/L come valore di parametro per le acque destinate al consumo umano. Il rilassamento del limite riflette le valutazioni tossicologiche aggiornate e il riconoscimento che le concentrazioni naturali in alcune aree europee superano stabilmente 1 mg/L senza che siano stati documentati effetti sanitari.

L'Organizzazione Mondiale della Sanità adotta un valore guida ancora meno restrittivo, pari a 2,4 mg/L, basato sulla valutazione del rischio riproduttivo. Per le acque imbottigliate il D.M. 10 febbraio 2015 prevede un limite di 5 mg/L. L'EPA statunitense non ha fissato un MCL federale ma raccomanda 6 mg/L come Health Advisory.

Come si analizza

Il metodo accreditato di riferimento è la spettrometria di massa con plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) secondo UNI EN ISO 17294-2:2016, con limiti di quantificazione di 5-10 µg/L. In alternativa si utilizza la spettrometria di emissione ottica ICP-OES (UNI EN ISO 11885:2009) con LOQ di 20-50 µg/L, adatta a concentrazioni più elevate.

Per controlli di routine e laboratori non dotati di ICP è utilizzabile il metodo spettrofotometrico con curcumina o azometina-H (APAT-CNR-IRSA 3110), con LOQ tipico di 100 µg/L. Il campione va prelevato in bottiglia di polietilene (il vetro borosilicato è da evitare perché rilascia boro) e conservato a 4 °C senza acidificazione spinta, dato che il boro è stabile in soluzione neutra.

Come si abbatte

La rimozione del boro dalle acque potabili è tecnicamente impegnativa, in particolare a pH neutri in cui prevale la forma indissociata di acido borico. Le tecnologie più efficaci sono:

• Resine a scambio ionico selettive per il boro a base di N-metilglucammina (es. Amberlite IRA-743, Purolite S108), capaci di efficienze superiori al 95% e rigenerabili con acido solforico seguito da idrossido di sodio.
• Osmosi inversa a doppio passaggio con innalzamento del pH a 10-11 nel secondo stadio per convertire il boro in forma anionica più facilmente trattenuta dalla membrana; il singolo passaggio a pH neutro fornisce efficienze limitate (50-70%).
• Elettrodialisi reversibile (EDR) a pH elevato, applicata in alcuni impianti di dissalazione.
• Adsorbimento su ossidi di terre rare (in fase di sviluppo industriale per applicazioni POU).
• Miscelazione con acque a basso contenuto di boro come strategia di gestione del rischio negli acquedotti.

Cosa fare se è fuori limite

In presenza di valori superiori a 1,5 mg/L è opportuno verificare la natura della contaminazione (geotermale, intrusione salina o antropica) attraverso un'analisi multiparametrica che includa cloruri, sodio e indicatori isotopici, in modo da orientare la scelta del trattamento. Per acque potabili distribuite a terzi va data comunicazione all'ASL competente.

Per usi domestici e per la preparazione di alimenti destinati a bambini piccoli si raccomanda l'installazione di un sistema di osmosi inversa al punto d'uso o di una resina a scambio ionico selettiva per il boro. L'analisi accreditata di verifica va eseguita dopo 30 giorni di esercizio dell'impianto e ripetuta semestralmente per controllare l'esaurimento del media filtrante.