New approaches for the assessment and management of chemical pollutants in natural waters

The implementation of Water Safety Plans (WSPs), promoted by the WHO and mandated by EU Directive 2015/1787, ensures safe drinking water by identifying site-specific risks and developing mitigation strategies along the supply chain to minimize human health and environmental impacts. A key step is identifying chemicals of concern, particularly those not routinely monitored, as their production and release continue to rise. This study developed and tested an integrated two-steps framework applying on both desk-based and experimental methodologies to identify such chemicals in the deeply industrialized Province of Vicenza (Veneto Region, Italy). The first step used data from the ECHA database and the geographical distribution of industrial activities (IA), linked via NACE codes, identifying 46 non-regulated chemicals of concern, prioritized based on Persistence, Mobility, and Toxicity (PMT) and wastewater input from IAs. The second step involved suspect screening (SUS) analysis on surface water, groundwater, and wastewater to qualitatively assess the presence of 2000+ compounds using LC-HRMS. SUS identified eight priority substances (e.g., carbamazepine, DEET, atenolol, sulpiride), which, along with chemicals from the first step, were quantified by LC-MS/MS. Results confirmed WWTP effluents as main contamination source, with pharmaceuticals, personal care products, and industrial chemicals detected at ng/L to µg/L. This approach effectively identified chemicals of concern, highlighting the value of integrating integrating information on chemical properties and use, industrial/non industrial sources, and in situ measurement of composite samples.

L'implementazione dei Piani di Sicurezza dell'Acqua (PSA) mira a garantire la sicurezza dell'acqua destinata al consumo umano lungo tutta la filiera di approvvigionamento attraverso l'identificazione di rischi sito-specifici e lo sviluppo di strategie di mitigazione. Un passaggio chiave di questo processo risiede nell'individuazione di contaminanti chimici di interesse per l’area di studio. In questo studio è proposto un approccio in due fasi per l’identificazione di questi composti nella provincia di Vicenza (Veneto, Italia). Durante la prima fase, i dati sulle sostanze chimiche contenute nel database ECHA sono stati associati alla distribuzione delle attività produttive nell’area di studio, consentendo l’identificazione di 46 sostanze di interesse. Queste sono state successivamente prioritizzate considerando le loro proprietà di persistenza, mobilità e tossicità (PMT) e il contributo degli scarichi industriali ad esse associati. Durante la seconda fase è stato condotto uno screening qualitativo tramite LC-HRMS su oltre 2000 composti in campioni di acqua superficiale, sotterranea e reflua. identificando 8 sostanze di interesse, selezionate in base alla loro frequenza di identificazione. Queste, insieme ai composti individuati nella prima fase, sono state quantificate tramite LC-MS/MS. I risultati hanno confermato gli effluenti degli impianti di trattamento delle acque reflue come principale fonte di contaminazione, con i composti farmaceutici tra le sostanze più frequentemente identificate. L’approccio utilizzato si è dimostrato efficace nell’individuare sostanze chimiche di interesse, sottolineando il valore dell’integrazione tra dati sulle proprietà chimiche, fonti di emissione e misurazioni in situ.