L’acqua: fabbisogno e risorseCostituisce il 40-98% del materiale vivente 70% dell’uomo. Fabbisogno di 2-3 l. al die altri 25 l. al di per altri usi.Solo il 3% dell’acqua terrestre è dolce, e solo 1% è utilizzabile

dall’uomo.Le risorse utili sono le falde sotterranee e le acque superficiali (laghi e

fiumi).Più profondamente scende l’acqua nel suo percorso più diventa ricca in minerali, e si depura dai microbi. Quindi le fonti di acque profonde sono le migliori, ma le più usate sono le superficiali.

L’Italia ha elevati consumi di acqua (rispetto all’EU), e una politica di risparmio attraverso: riduzione delle perdite delle reti, riduzione d’uso in industria e agricoltura, separazione delle reti (potabile e non), educazione

Usi

Consumi

Tutela delle sorgenti d’acqua per uso umano

• La legge prevede zone di salvaguardia da possibili contaminazioni:

-zona di tutela assoluta:10 metri

-zona di rispetto: 200 metri

-zone di protezione (ampia)

Reti di distribuzione

• Di due tipi: a ramificazione ad albero, oppure circolare.

• Tubi di acciaio zincato o di plastica (pvc) (non più di piombo o amianto);importante è la non nocività e non corrosività.

• Controlli periodici in tutta la rete.

Inquinanti dell’acqua

• Il “ciclo naturale dell’acqua” implica la possibilità di contaminazione dall’aria, dal suolo, e da acque superficiali contaminate (es.reflui industriali) . Il tutto alla fine arriva nell’acqua sotterranea.

• Reflui industriali possono inquinare con metalli, IPA, e altri prodotti chimici, ma anche calore.

• Reflui domestici portano detersivi (fosforo) che favoriscono le alghe, materiali organici e contaminanti microbici.

• Reflui agricoli con contaminanti pesticidi.

Fonti di inquinamento dell’acqua (Italia 2000)

Origine degli inquinanti ed effetti sull’acqua

• Effetti Urbani Industriali Agricol.

• Anossia ++++ +++ ++

• Tossicità + ++++ +++

• Eutrofizzante ++++ + ++++

• Patogen.Uman ++++ +++ +

Rischi per la salute dall’inquinamento dell’acqua

• Numerosi episodi di epidemie anche in tempi recenti.

• Tuttora causa molto frequente di malattia e morte in PVS (Paesi in via di sviluppo)(disenteria,tifo e paratifo, colera,HAV,amebiasi).

• Contaminanti chimici: Antiparassitari (danni SNC, tumori?) ,arsenico benzene e cadmio (tumori) fluoro (ossa),IPA (tumori),Hg (SNC),nitrati (tumori), Pb (effetti multipli),trialometani (tumori)

Acque di balneazione

• Controlli chimici ( pH,Ossigeno)• Microbiologici (coliformi)• Durante tutto l’anno (non solo estate) • Trattamento dell’acqua di piscine :pH 7,4-7.6,

circolazione continua dell’acqua (un ricambio ogni 6 ore), e adeguata concentrazione di cloro residuo.

• Regole di igienicità per gli impianti annessi per evitare infezioni (sp. Micosi)

Acque di balneazione

L’acqua potabile:

• Requisiti

• Norme

• risanamento

Requisiti di qualità dell’acqua potabile (norme EU 1980 e 98, recepite in Italia nel

’88 e 01):caratteri organolettici

• Incolore

• Non torbida

• Inodore

• Insapore

• Tutti requisiti di accettabilità per i consumatori e sens variazioni anomale

Requisiti di qualità dell’acqua potabile (norme EU 1980 e 98, recepite in Italia nel

’88 e 01):caratteri fisici:

• Temperatura (9-15 gradi)

• Conducibilità (dipende dalla salinità)

• Radioattività (trizio 100 Bq/l)

• Variazioni di questi parametri sono indicative di infiltrazioni)

Requisiti di qualità dell’acqua potabile (norme EU 1980 e 98, recepite in Italia nel

’88 e 01):caratteri chimici• pH (indicativo di ioni tossici di metalli ecc):6,5-9,5

• Residuo fisso :1500 mg/l• Durezza (presenza di calcio e magnesio,cioè sali alcalino-terrosi valutata

con la differenza tra durezza totale e residua (dopo ebollizione):15-50• Sodio (naturalmente presente, e accettabile, ma sconsigliato l’uso

eccessivo .Può anche essere indicativo di contaminazione industriale: 200mg/l

• Solfati (di magnesio, piombo, sodio) con possibile provenienza industriale 250mg/l

• Fluoro (benefico fino a 1,5-2,0 mg/l, nocivo a valori maggiori)• Cloruri (se combinati con sostanze organiche indicano

contaminazione):250mg/l• Gas (ossigeno, biossido di carbonio, azoto e i loro rapporti indicativi di

contaminazione da sostanze organiche)

Indicatori di contaminazione biologica (animale o vegetale)

• COD (Chemical oxigen demand) cioè l’ossigeno richiesto per degradare materia organica

• Ammoniaca nitrati e nitriti

• Idrogeno solforato e fosfati

• Tutti questi parametri hanno valori da non superare

Indicatori di contaminazione microbiologica

• Carica batterica a 1 grado (Valore guida:20)• Carica batterica a 22 gradi• Coliformi totali (tolerati in base concentrazioni)• Coliformi fecali (0)• Streptococchi fecali (0)• Pseudomonas aerogenosa (0) • Clostridium solfitoriduttori (.0)

Eventuali controlli straordinari (stafilococchi, virus ecc ), per sospette contaminazioni

Indicatori di contaminazione chimica

• Metalli (Al,Ag,As,Hg, Pb,Cd,Fe,Cr, Mg, Ni,Se,Va,Zi ecc)

• IPA Benzene, idrocarburi e oli minerali, fenoli)• Tri e tetra-cloroetilene• Tensioattivi• Composti organici alogenati• Antiparassitari• Tutti questi parametri hanno valori da non

superare

Correzione dei caratteri organolettici

per acqua potabile• Rimozione della torbidità attraverso un

agente flocculante (solfato di alluminio)• Segue filtrazione, con strati di ghiaia,

sabbia, e membrana biologica (microflora formata spontaneamente). Questa assorbe 99,5% dei microrganismi.

• La membrana biologica può essere sostituita da una membrana artificiale

Correzione dei caratteri chimici per acqua potabile

• Rimozione del ferro e del manganese (attraverso la areazione) per ossidazione seguita da precipitazione e filtrazione

• Addolcimento (con aggiunta di calce soda) e trasformazione in carbonato seguita da precipitazione e filtrazione.

• Desalinizzazione (per l’acqua marina)attraverso distillazione, congelamento, elettrodialisi, osmosi, filtrazione.

Correzione dei caratteri microbiologici per acqua

potabile:clorazione• Il principale metodo è la clorazione (attraverso cloro gassoso o di

ipocloriti di Na o di K (liquidi) o di Ca (polvere).• Cloro+acqua produce H+ e Cl- in equilibrio con HClO (acido

ipocloroso).• Più elevata la concentrazione di HClO, (basso pH) più potente

l’azione disinfettante.• Il meccanismo coinvolge l’inattivazione di processi enzimatici e il

metabolismo della cellula microbica. • La clorazione in presenza di ammoniaca (presente naturalmente o

aggiunta), comporta la produzione di cloramina, (in equilibrio con acido ipocloroso) con potere disinfettante più lento e molto efficace.

• La clororichiesta è la quantità di Cl necessaria per ossidare le sostanze organiche presenti

•

Correzione dei caratteri microbiologici per acqua

potabile:clorazione• Quanto cloro ?• Normalmente (per acque relativamente pure con bassa

clororichiesta), è sufficiente arrivare a 0,1-0,5 mg/l.• Per acque molto contaminate da materiale organico è

necessaria la clorazione al “breakpoint”, cioè l’aggiunta di cloro in eccesso che viene presto combinato con il materiale organico presente nell’acqua, e solo dopo che è stata soddisfatta la clororichiesta, si libera il cloro residuo attivo.

Clorazione al Break-point

Gli inconvenienti della clorazione

• Formazione di cloroderivati quali:-clorofenoli con odore sgradevole-cloroalogeni (cloroformio,

diclorobromometano, diclorometano, bromoformio) dotati di proprietà mutageni e cancerogeni ?

Questi possono essere ridotti attraverso adsorbimentoncon carbonio attivo.

Altri metodi di trattamento microbiologico dell’acqua potabile

• L’uso di ozono, molto efficace, ma anche qui i sottoprodotti (formaldeide, acetaldeide), sucitano preoccupazioni per mutagenicità e cancerogenicità.

• Radiazioni UV apparecchi per quantità limitate e circostanze particolari.

Controlli dell’acqua potabile

• Per sorvegliare la qualità è importante controllare frequentemente, secondo le dimensioni della popolazione servita e/o del volume dell’acqua erogata.

• Per popolazioni maggiori di 150.000 è raccomandato il controllo giornaliero.