La contaminazione da arsenico nell'acqua potabile e negli alimenti è un problema serio, soprattutto nei paesi in via di sviluppo \cite{ichihara2021}. Le misure che vengono adottate in tali luoghi sono per lo più politiche di prevenzione e mitigazione; come misure di prevenzione si cercano fonti alternative di acqua potabile (pozzo profondo, acque superficiali, raccolta di acqua piovana, mentre come misure di mitigazione vengono adottate diete prive di arsenico. Uno studio di Naddeo promuove un sistema innovativo decentralizzato che può essere utilizzato per raccogliere e trattare l'acqua piovana per uso potabile; sostiene che i sistemi di acqua potabile decentralizzati rappresentano un elemento importante nel processo di raggiungimento degli Obiettivi di Sviluppo del Millennio, poiché i sistemi centralizzati sono spesso inefficienti o inesistenti nei Paesi in via di sviluppo. Il sistema di trattamento sperimentato combina in un'unica unità compatta un processo di filtrazione con una fase di adsorbimento su GAC e una fase di disinfezione UV in un design innovativo (FAD – Filtration Adsorption Disinfection). I costi unitari del FAD sono bassi, soprattutto se confrontati con altre tecnologie di trattamento delle acque e potrebbero diventare una valida opzione per i Paesi in via di sviluppo \cite{belgiorno2013}. Nonostante la disponibilità di tecnologie efficienti per la rimozione dell'arsenico, le piccole comunità rurali dei Paesi in via di sviluppo non sono in grado di impiegare la maggior parte di queste tecnologie a causa del loro alto costo e complessità tecnica \cite{chowdhury2017}.  
Al contrario, nei Paesi maggiormente sviluppati per ridurre i rischi correlati all’esposizione all’arsenico vengono implementate tecnologie di trattamento delle acque contaminate, dalle più semplici alle più complesse. I metodi più efficienti sono l’adsorbimento, lo scambio ionico, il fitorisanamento, i processi elettrocinetici e l' elettrocoagulazione, le tecnologie a membrana (nanofiltrazione, elettrodialisi ed osmosi inversa). Tuttavia, tali tecnologie hanno diversi svantaggi; l’adsorbimento è soggetto alla saturazione del letto, lo scambio ionico è eccessivamente costoso a seguito della rigenerazione delle resine, il fitorisanamento è un trattamento che risente dell’influenza del clima e la possibile formazione di sostanze tossiche interferenti con i processi metabolici delle piante, sono i principali punti di debolezza. I processi elettrocinetici, l’elettrocoagulazione, con l’utilizzo di ferro, alluminio o titanio e la tecnologia a membrana sono metodi efficaci nella rimozione dei metalli pesanti. In particolare, la membrana dissolve l'arsenico dall'acqua contaminata senza accumularlo e impedisce ai microbi di passare attraverso \cite{manan2021}. Tra tutte le tecnologie disponibili, l'adsorbimento è stato considerato come il metodo più promettente grazie alla sua convenienza e semplicità di funzionamento (Min, 2016).  
Pertanto, al giorno d'oggi non basta che una tecnologia sia economicamente conveniente ed efficiente; è necessario che generi il meno possibile impatti negativi sul comparto ambientale, impiegando al minimo le risorse energetiche. Negli ultimi anni, una maggiore consapevolezza sui problemi di salute pubblica e protezione ambientale, le preoccupazioni sull'uso del suolo, la perdita di risorse e il cambiamento climatico, hanno attirato l'attenzione su strategie di gestione realmente sostenibili \cite{ng2018}; le criticità relative alla disponibilità di risorse idriche incontaminate e al crescente utilizzo di energia hanno svolto un ruolo sempre più importante per le economie sviluppate nel dibattito sulla tutela ambientale ( Al-Saidi e Elagib, 2017 ). Il patto europeo per l'ambiente propone nuovi approcci tecnologici e soluzioni sostenibili nel campo della gestione delle risorse per la tutela dell'ambiente; gli obiettivi principali del Green Deal europeo sono l'uso efficiente delle risorse attraverso la transizione verso un'economia pulita e circolare, il ripristino della biodiversità e la riduzione dell'inquinamento ( Commissione europea, 2019 ). Per raggiungere gli obiettivi del Green Deal europeo, è necessario rivedere le politiche di gestione delle risorse come energia e acqua in tutti i settori dell'economia come industria, produzione e consumo, grandi infrastrutture, trasporti, cibo e agricoltura e gestione dei rifiuti. Allo stesso tempo è fondamentale recuperare risorse dai nostri rifiuti \cite{korshin2021}.
Recentemente, il bioassorbimento ha attirato maggiore attenzione perché i biosorbenti sono ecologici e in grado di estrarre elementi tossici in tracce da un grande volume di soluzione \cite{al2016}. Sono frequenti le applicazioni che sfruttano la capacità adsorbente del chitosan. Il chitosan deriva dalla deacetilazione della chitina, un componente importante dei gusci dei crostacei di gamberi, granchi o gamberetti. La sua non tossicità e biodegradabilità lo rendono un candidato adatto per applicazioni adsorbenti rispettose dell'ambiente, in particolare nella rimozione di inquinanti organici dall'acqua potabile \cite{guibal2018}\cite{moraes2019}\cite{lopes2019}. Sebbene la rimozione dei metalli pesanti possa essere ottenuta mediante l'uso di chitosan non modificato, varie modifiche nel chitosan sembrano migliorare le sue proprietà. Il chitosan modificato è preferito per la sua stabilità e maggiore capacità di assorbimento  \cite{kana2020}. Ad influenzare il processo di adsorbimento è anche la forma; in uno studio di Ling-Li-Min et al. si osserva che il tempo di equilibrio per l'assorbimento dell'arsenato su CS-ENM e perline di chitosan è rispettivamente di 0,5 h e 10 h. Ciò indica che la rimozione di As(V) da parte di CS-ENM è molto più rapida di quella da parte delle perline di chitosan nelle stesse condizioni sperimentali. Ciò può essere spiegato dalla differenza di superficie specifica dei due adsorbenti \cite{zheng2020}. A differenza dei polimeri sintetici, gli adsorbenti a base di biopolimeri sono preferiti principalmente a causa della loro biocompatibilità e proprietà di biodegradazione.   
Tuttavia, il chitosan ha unità ripetute di D-glucosamina rigide con gruppi idrossilici e amminici regolarmente disposti, il che porta a una scarsa elettrospinnabilità \cite{al2016}. Tale limite può essere superato introducendo un polimero compatibile come PVA (alcool polivinilico). Con lo stesso obiettivo, Ling-Li-Min et al. utilizzano ossido di etilene (PEO) al posto di PVA (alcool polivinilico); l’aggiunta di una piccola quantità di PEO può aumentare la filabilità della soluzione di chitosan. Con l'aumento del contenuto di PEO nella soluzione miscelata di chitosan/PEO, il diametro della fibra è aumentato gradualmente \cite{zheng2020}

Caso studio

È stata migliorata la tecnologia a membrana in nanofibra elettrofilata (ENM) a base di alcool polivinilico (PVA) e alginato di sodio (SA) rifunzionalizzandola con chitosan (ENM-CS-f-PVA/SA).
Le membrane nanostrutturate  mostrano proprietà eccezionali, come un'elevata area superficiale e porosità, nessuna tendenza all'agglomerazione e un'elevata capacità di legame degli inquinanti \cite{hsiao2016},\cite{al2020}. L'alginato di sodio (SA)  è ampiamente impiegato per preparare membrane in nanofibre elettrofilate grazie alla sua biodegradabilità , non tossicità, elevata stabilità meccanica e idrofilia\cite{farris2009}. Tuttavia, l'alginato di sodio presenta dei problemi di elettrofilabilità e per tale ragione, per migliorare le prestazioni è stato aggiunto un polimero sintetico come l'alcool polivinilico (PVA). Inoltre, con l’aggiunta di chitosan si osservano diversi miglioramenti nel trattamento; si osserva, ad esempio, il raggiungimento dell’equilibrio in un periodo di tempo inferiore rispetto alla ENM in PVA/SA (in assenza di chitosan). 
Gli esperimenti di adsorbimento sono stati condotti nell'arco di 3,5 ore a temperatura ambiente e pH naturale. Per CS-f-PVA/SA ENM, il processo di adsorbimento è progredito rapidamente e ha quasi raggiunto l'equilibrio entro 90 min. D'altra parte, per il PVA/SA ENM incontaminato, l'equilibrio di adsorbimento viene raggiunto entro 108 min \cite{naddeo2021}. Uno studio di Katrina C.M. Kwok et al. sviluppa un modello di assorbimento su fiocchi di chitosan e testimonia che il processo di assorbimento dell'arsenato sembra essere completato dopo 30 min \cite{mckay2009}. L'elevata velocità di assorbimento iniziale e il breve tempo di equilibrio di adsorbimento suggeriscono che la superficie della membrana in nanofibra di chitosan ha un'alta densità di siti attivi per l'adsorbimento di As(V) \cite{zheng2020}.