Qualificazione prestazionale della strumentazione on-line dedicata al monitoraggio della qualità dell’acqua

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L’applicazione di un definito e documentato processo di qualificazione consente di dimostrare che il sistema analitico utilizzato è idoneo per l’uso cui è stato destinato e fornisce quindi dati di qualità. L’attività sperimentale di qualificazione è un processo in costante evoluzione (non si esaurisce cioè dopo averla eseguita una volta), che inizia prima dell’installazione dello strumento, prosegue nel tempo con una frequenza che dipende dall’uso e dalle circostanze e si conclude con la sua dismissione. La qualificazione prestazionale della strumentazione analitica, che può avere un interesse dal punto di vista sia puramente scientifico sia legislativo/regolamentare, ha, in entrambi i casi, l’obiettivo di dimostrare l’idoneità all’uso per cui è stata destinata la strumentazione stessa, documentandone l’approccio sperimentale seguito, le procedure adottate e i risultati acquisiti. L’interesse nazionale su questo argomento, pur non raggiungendo valori assoluti rilevanti, è però in crescita, stimolato sia dal diffondersi dell’esigenza dei singoli laboratori di ottenere l’accreditamento per l’effettuazione di misure e controlli ambientali e di processo, sia dal consolidarsi di una sempre più diffusa propensione da parte delle autorità preposte al controllo di richiedere l’utilizzo di strumentazione qualificata/certificata dal punto di vista prestazionale per l’effettuazione delle misurazioni.

Aspetti legislativi e tecnici del monitoraggio on-line della qualità dell’acqua

Il recepimento delle varie Direttive emanate dall’Unione Europea nel campo della protezione dell’ambiente acquatico [1-6] comporta inevitabilmente l’effettuazione di misurazioni analitiche per controllo del rispetto dei limiti imposti alle emissioni (controllo di conformità). A questo proposito, emerge la necessità, da parte di tutti gli utilizzatori della risorsa acqua nonché dei controllori preposti, di avere a disposizione tecniche strumentali accurate, affidabili, possibilmente automatizzate, operanti on-site, in modo continuo o ad elevata frequenza. Un tale approccio al monitoraggio consente di seguire in tempo reale l’evoluzione dei fenomeni in atto e quindi di rilevare tempestivamente la presenza di situazioni critiche o anomale (allarme) o di anticiparne il verificarsi (allerta). La gestione delle risorse idriche risulta di conseguenza più efficace ed efficiente in quanto è possibile prendere decisioni immediate per le necessarie contromisure, sulla base delle informazioni acquisite.
Altri vantaggi risiedono in un miglioramento generale della qualità dei dati, grazie alla possibilità di poter ripetere più volte le analisi minimizzando gli errori associati alle misure, e in una diminuzione dei costi analitici, soprattutto in termini di minor impegno umano. L’acquisizione di tali benefici, tuttavia, comporta un’attenta pianificazione dell’impegno tecnico ed economico tesa, da un lato, a sostenere i costi ottimizzati di acquisto e di installazione del sistema di misura e, dall’altro, a garantirne l’efficienza del funzionamento (calibrazione e manutenzione). Inoltre, c’è da rilevare che, nonostante la tecnologia sia in continua evoluzione, non per tutti i parametri chimici di interesse esiste una soluzione analitica soddisfacente.

Esigenze normative

Purtroppo, a fronte di un rapido sviluppo e della successiva commercializzazione di sistemi analitici on-line avvenuto di recente, non si è registrato, in parallelo, un analogo sviluppo sia di protocolli sperimentali normati per la valutazione o il confronto prestazionale dei differenti sistemi esistenti, sia di procedure normate per la validazione dei dati prodotti da questa tipologia di strumentazione analitica. Infatti, le attività di normazione svolte a livello internazionale (ISO) ed europeo (CEN) nel campo delle analisi della qualità delle acque, sono focalizzate esclusivamente sulle determinazioni analitiche effettuate in laboratorio con metodi e tecniche strumentali consolidati, mentre per la strumentazione automatica on-line dedicata all’analisi della qualità dell’acqua, la documentazione (norme, linee guida) risulta alquanto limitata.
L’unica iniziativa attualmente in corso su tale problematica è rappresentata dalle attività svolte dal Gruppo di Lavoro WG2 “On-line Sensors/Analyzers” dell’ISO/TC 147 “Water Quality”. Le conseguenze derivanti dalla carenza di normativa tecnica in materia di qualificazione prestazionale della strumentazione on-line comportano che:
– gli utilizzatori non possono conoscere le effettive prestazioni della strumentazione di potenziale interesse (prima dell’acquisto) o durante l’esercizio, a meno di effettuare, a proprio carico, costose prove sperimentali di valutazione o di confronto;
– non c’è la possibilità di verificare, da parte delle Autorità di controllo, la validità dei dati forniti in quanto mancano procedure normate per la loro validazione;
– i costruttori non hanno a disposizione norme relative allo sviluppo della nuova strumentazione e quindi non sono in grado di definire correttamente da un lato i costi di sviluppo e dall’altro di dimostrare l’idoneità del loro prodotto sul mercato europeo. Esiste quindi, sia da parte dei costruttori che da parte degli utilizzatori finali, la necessità di avere a disposizione procedure/protocolli di riferimento normati per la valutazione delle caratteristiche prestazionali (qualificazione) di sensori/analizzatori dedicati al monitoraggio on-line delle acque, soprattutto in condizioni di campo. In particolare, emerge la necessità di disporre norme/linee guida relative alla:
– descrizione delle specifiche tecniche strumentali, costruttive e funzionali;
– definizione di prove di valutazione delle reali prestazioni della strumentazione;
– definizione di procedure operazionali, di controllo e di manutenzione della strumentazione;
– definizione di procedure di certificazione delle prestazioni di questi sistemi strumentali.

Qualificazione e certificazione della strumentazione on-line

La qualità delle misure gioca un ruolo fondamentale nell’acquisizione di dati affidabili. La qualificazione della strumentazione on-line utilizzata sia nel monitoraggio della qualità delle acque che nel controllo delle caratteristiche dei fluidi di processo, rappresenta un’importante e irrinunciabile buona pratica di laboratorio, in grado di dimostrarne l’idoneità all’uso cui è stata destinata. La realizzazione di uno Schema di Certificazione delle prestazioni della strumentazione on-line per le acque comporta l’ottenimento di una serie di benefici, in termini sia di affidabilità e confrontabilità dei dati prodotti sia di credibilità di chi li ha ottenuti.

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