Fluoruri nelle acque vulcaniche Lazio-Campania

Fluoruri vulcanici: dove e perché

Il fluoro (F, numero atomico 9) è l'elemento più elettronegativo della tavola periodica e in soluzione acquosa è presente esclusivamente come anione fluoruro F⁻. La sua concentrazione nelle acque sotterranee è regolata dalla solubilità della fluorite (CaF₂, prodotto di solubilità Kps ≈ 3,9·10⁻¹¹) e dalla disponibilità di calcio in soluzione: in acque ricche di calcio (acque calcaree, dure) il fluoruro tende a essere limitato a 1-2 mg/L per equilibrio con CaF₂, mentre in acque povere di calcio (acque sodiche da rocce vulcaniche) può raggiungere concentrazioni superiori a 5-10 mg/L.

I prodotti vulcanici dei distretti laziali (Vulsini, Cimini, Sabatini, Colli Albani) e campani (Roccamonfina, Campi Flegrei, Vesuvio) sono ricchi di vetro vulcanico, biotiti, anfiboli e apatite, tutti minerali contenenti fluoro in concentrazioni variabili tra 500 e 5.000 mg/kg. La dissoluzione lenta di questi minerali da parte delle acque meteoriche genera un fondo geogenico di fluoruri nelle falde di tutta l'area vulcanica del Lazio centro-settentrionale e della Campania.

Concentrazioni in falda tipicamente comprese tra 0,5 e 3 mg/L sono documentate nei Comuni della provincia di Viterbo (Tuscia), nella provincia di Roma (zona Tivoli, Castelli Romani), nella provincia di Frosinone (alta Val Comino, Ciociaria meridionale), nella provincia di Caserta (zona Roccamonfina) e nei Comuni dei Campi Flegrei (Pozzuoli, Bacoli, Monte di Procida, Quarto). Punte oltre 5 mg/L sono state misurate storicamente in alcune sorgenti termali (Acque Albule a Tivoli, Terme di Stigliano) e in pozzi profondi in fase di emungimento.

Storiche deroghe e situazione attuale

Analogamente al caso dell'arsenico, alcuni Comuni del Lazio centro-settentrionale e della Campania hanno operato in passato sotto regime di deroga sanitaria per il fluoruro, con autorizzazioni della Commissione Europea che hanno permesso temporaneamente l'erogazione di acque con F⁻ fino a 2,5-3 mg/L in attesa dell'installazione di impianti di abbattimento. Le deroghe sono state progressivamente eliminate entro il 2018 e oggi tutti i Comuni operano con il limite ordinario di 1,5 mg/L.

Il D.Lgs. 23 febbraio 2023, n. 18, in attuazione della Direttiva (UE) 2020/2184, conferma il valore di parametro per i fluoruri a 1,5 mg/L senza eccezioni e impone agli Acquedotti la valutazione del rischio dalla captazione al rubinetto (Water Safety Plan), che include obbligatoriamente la verifica delle concentrazioni di F⁻ nelle aree vulcaniche.

I principali gestori del Servizio Idrico Integrato delle aree interessate sono Acea ATO 2 (Roma e Castelli Romani), Talete SpA (Tuscia), Acea ATO 5 (Frosinone), Acqualatina (Lazio meridionale, parte di Roccamonfina), Gori (Napoli e provincia, parzialmente Campi Flegrei). Ciascun gestore pubblica periodicamente i dati di monitoraggio della qualità delle acque erogate, inclusi i valori di fluoruri.

Limite normativo: 1,5 mg/L per prevenire la fluorosi

Il valore di parametro di 1,5 mg/L per i fluoruri nelle acque destinate al consumo umano (D.Lgs. 18/2023, Allegato I, Parte B) è allineato al valore guida OMS, basato sulla prevenzione della fluorosi dentale endemica in popolazioni esposte a concentrazioni superiori per tutta la vita. Il valore tiene conto del consumo idrico medio dell'adulto (2 L/giorno) e di un margine di sicurezza rispetto alla dose-soglia di fluorosi dentale moderata.

Per le acque minerali il D.Lgs. 176/2011 fissa un limite più alto (5 mg/L) per le acque destinate al consumo da adulti, con obbligo di etichettatura speciale per acque con F⁻ superiore a 1 mg/L: la dicitura 'contiene più di 1,5 milligrammi per litro di fluoruro: non ne è consigliato il consumo regolare ai lattanti e ai bambini di età inferiore a 7 anni' è prevista per le acque minerali con F⁻ tra 1,5 e 5 mg/L.

Per le acque destinate alla preparazione di alimenti per lattanti il limite operativo è di norma 0,5-0,7 mg/L (raccomandazione pediatrica), in considerazione del minor peso corporeo e del rischio specifico di fluorosi dentale durante la mineralizzazione dei denti decidui e permanenti.

Effetti sulla salute: fluorosi dentale e scheletrica

La fluorosi dentale è la manifestazione clinica più precoce dell'esposizione cronica a fluoruro elevato, e compare durante la mineralizzazione dei denti permanenti (età 1-8 anni) quando l'esposizione supera 2 mg/giorno. Si manifesta con macchie biancastre o brunastre sullo smalto dentario, di gravità crescente con la dose (dalla fluorosi lieve appena visibile alla fluorosi severa con erosione e frattura dello smalto). L'effetto è permanente: una volta formato lo smalto fluorosico, non è reversibile.

La fluorosi scheletrica è una manifestazione più tardiva e severa, che richiede esposizioni croniche a F⁻ superiore a 4-8 mg/L per decenni. Si manifesta con incremento della densità ossea, calcificazione di legamenti e tendini, dolori articolari, ridotta mobilità, e in fase avanzata con deformità scheletriche e fratture spontanee. È documentata in zone endemiche dell'India, della Cina, dell'Africa subsahariana, con casi residuali in alcune comunità rurali italiane storicamente esposte a fluoruri >5 mg/L (oggi raramente).

Sul versante opposto, il fluoruro a concentrazioni di 0,7-1,2 mg/L ha un effetto protettivo documentato sulla carie dentale, attraverso l'incorporazione del F⁻ nello smalto e la formazione di fluorapatite (più resistente all'attacco acido della batterica della placca). È per questa ragione che in alcuni Paesi (Stati Uniti, Regno Unito, parte dell'Australia) è praticata la fluorazione artificiale delle acque potabili a 0,7-1,0 mg/L. In Italia la fluorazione delle acque non è praticata: il valore di parametro di 1,5 mg/L è una soglia di tolleranza superiore, non un valore raccomandato.

Come si analizza: cromatografia ionica o elettrodo selettivo

Il metodo accreditato di riferimento per i fluoruri è la cromatografia ionica con rivelatore a conducibilità soppressa secondo UNI EN ISO 10304-1:2009, con LOQ tipici di 0,05-0,1 mg/L e incertezza estesa del 5-10%. La tecnica determina simultaneamente fluoruri, cloruri, nitriti, bromuri, nitrati, fosfati e solfati nella stessa corsa cromatografica, fornendo un quadro complessivo della composizione anionica.

Un metodo alternativo storicamente diffuso e tuttora accreditato è la potenziometria con elettrodo ionoselettivo per fluoruri (ISE-F), secondo APAT CNR IRSA 4060 o UNI EN ISO 10359-1:2003, con LOQ di 0,1 mg/L. L'elettrodo selettivo è basato su una membrana di monocristallo di fluoruro di lantanio (LaF₃) che permette una determinazione rapida e relativamente economica, particolarmente adatta a laboratori meno strumentati o a controlli in campo.

Entrambi i metodi richiedono un controllo accurato del pH del campione (tampone TISAB per il metodo elettrodico, per liberare F⁻ da eventuali complessi con Al e Fe) e l'assenza di interferenti significativi (ossidanti per IC, complessanti per ISE). La taratura strumentale con materiali di riferimento certificati garantisce la riferibilità metrologica del dato.

Come si abbatte il fluoruro dall'acqua

Le tecnologie di abbattimento dei fluoruri sono mature ma più costose rispetto ad altri parametri:

• Adsorbimento su allumina attivata: tecnologia centralizzata di acquedotto, efficienza 90-95% a pH 5-6. Richiede pre-acidificazione e post-neutralizzazione delle acque trattate.
• Osmosi inversa con membrana avvolta a spirale: efficienza 85-95%, soluzione preferita per il consumo potabile domestico (point-of-use sottolavello).
• Coprecipitazione con allume o cloruro ferrico (procedimento Nalgonda): tecnologia low-cost diffusa nei Paesi in via di sviluppo, efficienza variabile e dipendente dalla composizione dell'acqua di partenza.
• Scambio ionico con resine selettive: applicabili ma meno efficienti delle altre tecnologie per il fluoruro, raramente utilizzate come soluzione primaria.

Cosa fare nel tuo caso specifico

Se vivi in un Comune del Lazio centro-settentrionale (province di Viterbo, Roma, Frosinone) o della Campania settentrionale (province di Caserta, Napoli con riferimento ai Campi Flegrei) e bevi acqua erogata da acquedotto pubblico, ti consigliamo di consultare i bollettini di qualità periodici del tuo gestore (Acea ATO 2, Talete, Acea ATO 5, Acqualatina, Gori) e verificare il valore di fluoruri riportato.

Per i pozzi privati nelle aree vulcaniche l'autocontrollo analitico annuale dei fluoruri è essenziale, in particolare nei Comuni della Tuscia, di Castelli Romani, dell'alta Ciociaria, della zona di Roccamonfina e dei Campi Flegrei. Il pacchetto Plus di 123Acqua include i fluoruri in cromatografia ionica con LOQ 0,05 mg/L.

Per famiglie con bambini in età 1-8 anni (fase di mineralizzazione dello smalto dentario permanente) è opportuno mantenere il valore al rubinetto al di sotto di 1 mg/L per evitare fluorosi dentale, anche se il limite di legge è 1,5 mg/L. In aree vulcaniche con valori prossimi al limite l'installazione di un punto-uso di osmosi inversa al rubinetto della cucina è una misura prudenziale a basso costo.