UTILIZZO DI ZEOLITI NEL TRATTAMENTO ACQUE CONTAMINATE DA ANTIBIOTICI SULFAMIDICI

I fenomeni di resistenza indotti da farmaci antibiotici costituiscono uno dei problemi emergenti degli ultimi anni. La porzione di antibiotici ad uso umano, veterinario e zootecnico che non viene abbattuta dai comuni impianti di depurazione entra nell’ambiente distribuendosi tra suolo ed acque secondo dinamiche dettate dalle caratteristiche chimico-fisiche e di persistenza tipiche della classe farmacologia di appartenenza. Gli antibiotici sulfamidici, noti per la loro persistenza nell’ambiente e quindi per la capacità di indurre resistenza, sono tra gli inquinanti più comunemente ritrovati nelle acque. In questo studio si è voluto mettere a punto un metodo di trattamento delle acque contaminate da antibiotici sulfamidici (sulfadiazina, sulfametazina e sulfacloropiridazina) tramite l’utilizzo di minerali zeolitici (tettosilicati) di facile reperimento, ecocompatibili e a basso costo. La zeolite che ha mostrato la capacità adsorbente migliore nei confronti di sulfamidici è una Faujasite di tipo Y in forma protonata (H-Y) con caratteristiche idrofobiche (alto rapporto Si:Al) e caratterizzata da una geometria tridimensionale dei canali, le cui dimensioni sono compatibili con quelle dei sulfamidici. Cinetiche di adsorbimento dei sulfamidici sulla zeolite hanno messo in evidenza che l’equilibrio di adsorbimento viene raggiunto in un tempo < 1 min. La quantità massima di farmaco adsorbibile dalla zeolite, misurata dopo adsorbimenti ciclici di soluzioni antibiotiche alla massima solubilità tramite tecniche cromatografiche e termogravimetriche, si attesta attorno al 25-40 mg antibiotico/100 mg zeolite. L’irreversibilità del processo è stata testata tramite prove di desorbimento in acqua. Analisi difrattometriche ai raggi X su polveri della zeolite prima e dopo l’adsorbimento dei sulfamidici mostrano variazioni dei parametri di cella dovute alla deformazione subita dalla struttura minerale in seguito all’ingresso degli antibiotici all’interno dei canali. Le analisi FT-IR mettono in evidenza una forte interazione tra le molecole di sulfamidico e la superficie interna della zeolite Y. La rimozione e il recupero degli antibiotici è immediato e completo quando condotto con acetonitrile. L’elevata velocità di adsorbimento dei sulfamidici sulla zeolite H-Y, l’elevata capacità di carico e l’irreversibilità in acqua del processo fanno di questo minerale un ottimo candidato all’abbattimento dei sulfamidici da acque con applicazioni interessanti in pescicoltura.