Riassunto analitico
Si stima che circa 200.000-500.000 tonnellate di microfibre tessili, generate principalmente dal
lavaggio e dall’usura degli indumenti, raggiungano gli ambienti acquatici ogni anno, attraverso le
acque reflue domestiche e industriali. Studi recenti confermano come la maggior parte delle
microplastiche (< 5 mm) presenti in mare sia composta da microfibre, di cui la maggior parte di
origine naturale. Ciò nonostante, ad oggi ci sono pochi dati disponibili circa i possibili effetti
negativi delle microfibre tessili, come contaminanti emergenti, sugli organismi acquatici.
L’obiettivo del presente studio è stato di valutare la tossicità di microfibre tessili su due organismi
acquatici largamente impiegati nei saggi ecotossicologici: il batterio Vibrio fischeri e il
microcrostaceo Artemia franciscana. Per questo fine, sono state selezionate 10 tipologie di filati, di
cui 4 naturali (cotone, lana, lino, seta), 1 semisintetica (viscosa) e 5 sintetiche (acrilico, poliestere,
polipropilene, poliuretano e polivinilcloruro). Le microfibre tessili, ottenute tagliando i filati
mediante l’ausilio di microforbici, sono state inizialmente analizzate tramite microscopia
elettronica a scansione ambientale combinata con spettroscopia Energy Dispersive X-ray (ESEM-
EDX) presso i laboratori del Consorzio Proambiente S.C.r.l. - Consiglio Nazionale delle Ricerche di
Bologna, al fine di esaminare la composizione elementale e la superficie delle microfibre.
Successivamente sono stati condotti i saggi di tossicità acuta e cronica con V. fischeri, valutando
l’effetto delle diverse microfibre tessili sull’inibizione della bioluminescenza dopo 1 ora (saggio
acuto) e 24 – 36 ore (saggio cronico) di esposizione. Con le larve di A. franciscana (naupli) sono
stati effettuati saggi di tossicità acuta, determinando la capacità di nuoto (a livello qualitativo) e la
mortalità degli organismi esposti alle microfibre dopo 24 e 48 ore. In generale, per entrambi gli
organismi non è stata osservata tossicità diretta riconducibile alla composizione chimica delle
microfibre tessili selezionate. Non sono stati inoltre osservati effetti fisici, ad esempio attribuibili
all’interferenza sulla bioluminescenza di V. fischeri dovuta al colore e/o alla torbidità delle
soluzioni testate o all’alterazione della capacità di nuoto nei naupli di A. franciscana. Comparando
i risultati ottenuti con gli studi in letteratura, emerge la necessità di aumentare il tempo di
esposizione e utilizzare parametri (end-points) differenti da quelli proposti nei saggi standardizzati
per valutare gli effetti negativi delle microplastiche e delle microfibre tessili su questi organismi
acquatici.
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Abstract
An estimated 200,000-500,000 tons of textile microfibers, generated mainly from the wash and wear of clothes, reach aquatic environments each year through domestic and industrial wastewaters. Recent studies confirm that most of the microplastics (<5 mm) in the sea are microfibers, most of which are of natural origin. Nevertheless, to date there are few data available about the possible adverse effects of textile microfibers, as emerging contaminants, on aquatic organisms. The aim of the present study was to evaluate the toxicity of textile microfibers on two aquatic organisms widely used in ecotoxicological assays: the bacterium Vibrio fischeri and the microcrustacean Artemia franciscana. For this purpose, 10 types of yarns were selected, including 4 natural (cotton, wool, linen, silk), 1 semisynthetic (viscose) and 5 synthetic (acrylic, polyester, polypropylene, polyurethane and polyvinyl chloride). The textile microfibers, obtained by cutting yarns using microscissors, were initially analyzed by Environmental Scanning Electron Microscopy combined with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (ESEM-EDX) at the laboratories of the Proambiente Consortium S.C.r.l. - National Research Council of Bologna, in order to examine the elemental composition and surface of the microfibers. Subsequently, acute and chronic toxicity assays were conducted with V. fischeri, evaluating the effect of different textile microfibers on bioluminescence inhibition after 1 hour (acute assay) and after 24 to 36 hours (chronic assay) of exposure. Acute toxicity assays were further conducted with A. franciscana larvae (nauplii), determining the swimming ability (as qualitative observation) and mortality of the larvae exposed to the microfibers after 24 and 48 hours. In general, no toxicity related to the chemical composition of the selected textile microfibers was observed for both organisms. No physical effects were also observed, for example, related to interference on the bioluminescence of V. fischeri due to the color and/or turbidity of the tested solutions or altered swimming ability in the nauplii of A. franciscana due to physical impairment. Comparing the results obtained with studies in the literature, there is a need to increase the exposure time and select different end-points than those proposed in standardized assays to assess the adverse effects of microplastics and textile microfibers on these aquatic organisms.
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