L ACQUA ALCUNE PROPRIETA CHIMICO-FISICHE

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1 L ACQUA ALCUNE PROPRIETA CHIMICO-FISICHE δ + δ + L OSSIGENO E IBRIDATO sp 3 CON DISTORSIONE DELL ANGOLO (α =105 ) DENSITA : la massima densità (1 g/ml) è a 3.98 C. PUNTO DI FUSIONE: alla pressione di 760 mmhg Diminuisce al discostarsi da detta temperatura è 0 C VISCOSITA : diminuisce all aumentare della PUNTO DI EBOLLIZIONE: alla pressione di 760 temperatura (come tutti corpi) mmhg (101.3 Kpa) è 100 C TENSIONE DI VAPORE: a 20 C è 15.55, a 100 C CONDUCIBILITA TERMICA: l acqua è un è 760 mmhg (rispett e Kpa) pessimo conduttore del calore CALORE SPECIFICO: varia in modo irregolare al IL COLORE: verde-azzurro (l acqua assorbe variare della temperatura: è J/g/ C (1 cal) radiazioni della zona rossa dello spettro per cui nell intervallo C trasmette il colore complementare) PROPRIETA ELETTRICHE: alto potere solvente LA IONIZZAZIONE: è un elettrolita debole (Kw = per l elevata costante dielettrica (80.36 a 20 C). Pura 1x10-14 ) che produce ossidrili e protoni in quantità possiede elevata resistenza elettrica specifica equimolecolari. ( Ω x cm) Pagina 1 di 19

2 CLASSIFICAZIONE DELLE ACQUE IDROLOGICA CHIMICA DI UTENZA METEORICHE SCARSA QUALITA PERCHE : CONTAMINATE DA GAS DA PARTICELLATO POVERE DI SALI SUPERFICIALI NECESSITANO DI TRATTAMENTI FISICI E/O CHIMICI; POSSONO ESSERE CONTAMINATE: DA SCARICHI URBANI E IND.LI SUOLO ATTRAVERSATO TELLURICHE BUONA QUALITA PER L EFFETTO DEPURATIVO DEL SOTTOSUOLO FALDE FREATICHE FALDE PROFONDE MINIMAMENTE MINERALIZZATA MOLTO POVERA DI SALI RESIDUO FISSO A 180 C <= 50 mg/l OLIGOMINERALE ( O LEGGERMENTE MINERALIZZATA) POVERA DI SALI 50<RESIDUO FISSO A 180 C<= 500 mg/l MEDIAMENTE MINERALIZZATA 500<RESIDUO FISSO A 180 C<=1500 mg/l RICCA DI SALI MINERALI RESIDUO FISSO A 180 C >1500 mg/l SALATE RESIDUO FISSO A 180 C >30 g/l POTABILI TRATTAMENTI DI: DISINFEZIONE POTABILIZZAZ. INDUSTRIALI TRATTAMENTI DI -ADDOLCIMENTO -DEPURAZIONE L uso delle acque e lo scarico nei corpi idrici, nel suolo e nelle fognature è principalmente regolato dalla legge n 319 del e successive modificazioni e integrazioni. A questa legge si affiancano provvedimenti emanati dalle Regioni. La legge impone che chiunque eserciti attività che implicano lo scarto di liquidi deve provvedere al loro smaltimento nel rispetto dell ambiente. L azienda può smaltire sul suolo, nelle acque superficiali, in mare, nel sottosuolo; ovviamente deve essere autorizzata dagli organi competenti (Comune, Provincia, Regione, Stato). Per ogni tipologia di scarico liquido i parametri devono rientrare nei limiti indicati nelle tabelle della legge 319/76. COMPETENZE DEI COMUNI AUTORIZZAZIONE DI TUTTI GLI SCARICHI CONTROLLO DEGLI SCARICHI GESTIONE DEI SERVIZI PUBBLICI DI 1. ACQUEDOTTI 2. FOGNATURE 3. DEPURAZIONE ACQUE USATE 4. SMALTIMENTO DEI FANGHI DI DEPURAZIONE STABILIRE LE NORME CHE REGOLANO L ACCETTABILITA NELLA PUBBLICA FOGNATURA SIA PER SCARICHI CIVILI CHE PER QUELLI DEGLI INSEDIAMENTI PRODUTTIVI INSEDIAMENTI CIVILI: abitazioni, alberghi; attività turistiche, ricreative, scolastiche, sanitarie; le attività a prestazione di servizi che diano origine a scarichi terminali assimilabili a quelli degli insediamenti abitativi. Gli insediamenti civili smaltiscono in fognatura, tranne alcuni assimilati che non possono scaricare. OFFICINE MECCANICHE Producono olio esausto, solventi di lavaggio, liquidi vari. ELETTRAUTO Solventi di lavaggio, acidi per batterie, soluzioni al piombo. CARROZZERIE Solventi sporchi, residui di vernici, polveri LAVANDERIE A SECCO Solventi Pagina 2 di 19

3 I PROBLEMI DELLA MOLITURA DELLE OLIVE FRANTOI OLEARI La legge 319/76 prevedeva che entro il gli scarichi dei frantoi dovevano rientrare nei parametri della tabella A. Questo termine è stato ripetutamente prorogato con leggi successive. Il consorzio dei produttori diminuisce le spese di depurazione. Le acque di vegetazione dei frantoi hanno un grosso carico inquinante: -portata: 1 litro/kg di olive -COD: mg/l COMPETENZE DELLE REGIONI REDAZIONE DEL PIANO REGIONALE DI RISANAMENTO DELLE ACQUE DIREZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO DEGLI SCARICHI ESECUZIONE DELLE OPERAZIONI DI RILEVAMENTO DELLE CARATTERISTICHE DEI CORPI IDRICI NORMATIVA DEGLI SCARICHI ABITATIVI NON COLLEGATI CON LA PUBBLICA FOGNATURA NORMATIVA DEGLI SCARICHI DELLE PUBBLICHE FOGNATURE COMPETENZE DELLE PROVINCE CATASTO DEGLI SCARICHI PUBBLICI E PRIVATI NEI CORPI IDRICI SUPERFICIALI CONTROLLO DELL APPLICAZIONE DEI CRITERI GENERALI PER UN CORRETTO USO RAZIONALE DELL ACQUA COMPETENZE DELLO STATO FUNZIONI DI INDIRIZZO, PROMOZIONE, CONSULENZA PREDISPOSIZIONE DI TUTTI GLI ASPETTI TECNICI RELATIVI AL RILEVAMENTO DELLE CARATTERISTICHE DEI CORPI IDRICI REDAZIONE DEL PIANO GENERALE DI RISANAMENTO DELLE ACQUE CRITERI PER IL CORRETTO E RAZIONALE USO DELL ACQUA DETERMINAZIONE DELLE NORME TECNICHE GENERALI REGOLAMENTAZIONE ED ESERCIZIO DEGLI ACQUEDOTTI, FOGNATURE ED IMPIANTI DELLO SMALTIMENTO DEGLI SCARICHI SUL SUOLO E SOTTOSUOLO REGOLAMENTAZIONE SMALTIMENTO FANGHI DI DEPURAZIONE ISTITUZIONE COMITATO INTERMINISTERIALE SINTESI DELLE FINALITÀ E DEGLI OBIETTIVI DELLA LEGGE 319/76 REGOLAMENTAZIONE DI TUTTI GLI SCARICHI PUBBLICI E PRIVATI, DIRETTI E INDIRETTI, IN ACQUE SUPERFICIALI E SOTTERRANEE, INTERNE E MARINE, SIA PUBBLICHE CHE PRIVATE, IN FOGNATURA E NEL SOTTOSUOLO. REGOLAMENTAZIONE PER L USO E LO SCARICO DELLE ACQUE ORGANIZZAZIONE DEI PUBBLICI SERVIZI DI ACQUEDOTTI, FOGNATURE E DEPURAZIONE REDAZIONE DEL PIANO DI RISANAMENTO DELLE ACQUE RILEVAMENTO SISTEMATICO DELLE CARATTERISTICHE QUALITATIVE E QUANTITATIVE DEI CORPI IDRICI. Pagina 3 di 19

4 IL DPR N (g.u ): ALIMENTI, BEVANDE, OGGETTI DI USO DOMESTICO PRINCIPI GENERALI: STABILISCE I REQUISITI DI QUALITA DELLE ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO. CAMPO DI APPLICAZIONE: ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO REQUISITI DI QUALITA : SONO VALUTATI SULLA BASE DEI VALORI E DELLE INDICAZIONI RELATIVI AI PARAMETRI INDICATE IN APPOSITA TABELLA -TUTTE QUELLE, QUALUNQUE SIA L ORIGINE, ALLO STATO IN CUI SI TROVANO O DOPO TRATTAMENTO, CHE SIANO: a) FORNITE AL CONSUMO DIRETTO; b) UTILIZZATE DALLE INDUSTRIE ALIMENTARI; - LA CONCENTRAZIONE MASSIMA AMMISSIBILE (CMA) DI CIASCUN PARAMETRO NON PUO ESSERE SUPERATA. - I VALORI GUIDA (VG) COSTITUISCONO VALORI A CUI TENDERE AREE DI SALVAGUARDIA RISORSE IDRICHE PER GARANTIRE IL MANTENIMENTO DELLA QUALITA DELLE ACQUE AD USO UMANO 1. ZONE DI TUTELA ASSOLUTA: E ADIBITA ESCLUSIVAMENTE ALLE OPERE DI: PRESA, COSTRUZIONI DI SERVIZIO. E RECINTATA PER UN RAGGIO > DI 10 m. 2. ZONE DI RISPETTO: COPRONO UN RAGGIO DI 200 m RISPETTO AL PUNTO DI CAPTAZIONE (PUO ESSERE RIDOTTA). SONO VIETATE LE SEGUENTI ATTIVITA :DISPERSIONE DI LIQUAMI, FANGHI REFLUI ECC. ANCHE SE DEPURATI, ACCUMULO DI CONCIMI ORGANICI, DISPERSIONE DI ACQUE BIANCHE, AREE CIMITERIALI, SPANDIMENTO DI PESTICI E FERTILIZZANTI, STOCCAGGIO DI RIFIUTI DI QUALSIASI GENERE E DI PRODOTTI CHIMICI, RACCOLTA E ROTTAMAZIONE AUTOVEICOLI, PASCOLO E STAZZO DI BESTIAME, TRATTAMENTO RIFIUTI. 3. ZONE DI PROTEZIONE: POSSONO ESSERE ADOTTATI PROVVEDIMENTI PER LA LIMITAZIONE AGLI INSEDIAMENTI CIVILI, PRODUTTIVI, ZOOTECNICI, AGROFORESTALI, TURISTICI. I PUNTI 1 E 2 SI RIFERISCONO ALLE SORGENTI, AI POZZI, ED AI PUNTI DI PRESA; IL PUNTO 3 SI RIFERISCE AI BACINI IMBRIFERI E ALLE AREE DI RICARICA DELLE FALDE. Pagina 4 di 19

5 L INQUINAMENTO DELLE ACQUE L acqua per essere potabile deve rispondere a certi requisiti di qualità che riguardano odore, sapore, limpidezza, assenza di batteri, e rispetto della soglia di tolleranza di alcune sostanze considerate "tossiche" e "indesiderabili". Possiamo distinguere gli inquinanti in CHIMICI e MICROBIOLOGICI. INQUINANTI CHIMICI I più diffusi e importanti inquinanti chimici sono: Ammoniaca. Formula chimica NH 3, nelle acque ad uso potabile deve essere assente. Deriva dalla decomposizione di sostanze organiche e, la sua presenza, anche in tracce, ha un significato di inquinamento in atto da parte di liquami domestici, zootecnici e industriali. (La sua ricerca e determinazione è fatta con il reattivo di Nessler). Nitriti, formula chimica N0 2.Nelle acque potabili devono essere assenti. L'ammoniaca nell'acqua, a fronte di processi ossidativi diretti o indiretti si trasforma in nitriti e poi in nitrati. I nitriti possono avere origine anche da scarichi industriali. Nelle acque superficiali la presenza di nitriti rileva sicuramente un'inquinamento di origine recente. Nelle acque sotterranee!a possibilità di trovare nitriti è remota. II metodo utilizzato per la determinazione dei nitriti è quello colorimetrico con il reattivo di Griess. mediante l'impiego dello spettrofotometro. Nitrati. formula chimica N0 3. I nitrati, come abbiamo visto rappresentano la fase di massima ossidazione dei composti azotati, pertanto possono avere origine da liquami domestici o zootecnici oppure anche dal dilavamento dei terreni trattati con nitrato di ammonio o altri fertilizzanti nitratici. Un elevata quantità di nitrati nell'acqua potabile può causare la metaemoglobinemia infantile. Cloruri. I cloruri in eccesso sono indice di inquinamento dell'acqua pertanto la loro determinazione riveste particolare importanza soprattutto per accertare sensibili variazioni le quali svelano appunto infiltrazioni di acque sospette. Dosi elevati di cloruro possono provocare corrosioni nelle tubazioni e modificazioni organolettiche. Un apporto di cloruri nelle acque si ha anche da parte di liquami domestici, zootecnici e industriali. La presenza di cloruri nelle acque è in genere di origine minerale, importante è quindi accertarsi che il contenuto di questi rimanga costante nel tempo. Fosfati: La determinazione dei fosfati nelle acque sotterranee e superficiali, riveste grandissima importanza in considerazione del fatto che il fosfato rappresenta un'eventuale indice di inquinamento per la sua abbondanza nei rifiuti liquidi. In alcuni casi possono avere un'origine minerale. I fosfati nelle acque possono essere rilevati quantitativamente con il reattivo molibdico. Acido solfidrico. formula chimica H 2 S. La presenza dell'idrogeno solforato nell'acqua può essere causata dalla decomposizione delle sostanze organiche oppure per riduzione di solfati da parte di microrganismi anaerobi. L'acido solfidrico ed i solfuri possono avere anche origine minerale. La presenza di acido solfidrico nell'acqua ha un significato di inquinamento perché svela un elevata decomposizione organica in atto.. Sostanze organiche totali. La loro presenza nelle acque ha origine naturale o da scarichi industriali, agricoli, domestici. Una buona acqua potabile di origine tellurica ne contiene piccole quantità, al contrario il contenuto è elevato nelle acque superficiali. II contenuto di sostanze organiche è un dato di grande interesse igienico per l'acqua in esame. Per le acque pure questo contenuto è piccolo, talvolta in tracce, pertanto la presenza di sostanze organiche in quantità rilevante è indice di contaminazione più grave (animale o industriale) o meno grave (vegetale); esistono, infatti, acque profonde provenienti da terreni torbosi che contengono sostanze organiche ben oltre i valori consigliati, tuttavia ineccepibili sotto il profilo batteriologico. Per differenziare il contenuto delle sostanze organiche di origine animale da quello di origine vegetale, si valuta il diverso consumo di ossigeno che queste presentano quando l'analisi è effettuata in ambienti acido o basico. Le sostanze organiche di origine vegetale consumano più ossigeno in ambiente acido: le sostanze organiche di origine animale consumano più ossigeno in ambiente basico. I metodi chimici che determinano qualitativamente e poi quantitativamente tutte le sostanze organiche naturali, sono ad esempio il metodo di Kubel. e i metodi chimico-fisici quali il CAM (metodo di assorbimento su carbone attivo). Residui di pesticidi. La presenza di pesticidi in acqua rileva un elevata tossicità per l'uomo. Essi si trovano sia nelle acque sotterranee sia in quelle di superficie. Pagina 5 di 19

6 Residui di metalli: si tratta di sostanze, più rare, ma egualmente pericolose che possono essere cedute all'acqua dalle tubature, durante il suo tragitto dalla centrale alle case. I più noti sono: il rame (Cu), lo zinco (Zn), il cadmio (Cd), il mercurio (Hg) e il piombo (Pb). Anche il cloro, spesso indispensabile per purificare l'acqua da contaminazioni batteriche, può creare problemi, infatti, combinando il cloro con le sostanze organiche presenti nell'acqua, possono formarsi sostanze clorurate, che possono avere effetti cancerogeni e mutageni per l'uomo. Argento: in passato è stato utilizzato per la disinfezione dell'acqua, è assorbito attraverso l'intestino e si deposita nei tessuti, specialmente nella cute. Se il suo assorbimento supera una certa quantità, si va incontro ad un argirosi (è la colorazione grigio-nerastra della pelle).il piombo e il mercurio, hanno un'azione tossico-cronica. Mercurio: deriva da inquinamenti industriali. Piombo: deriva da canalizzazioni di piombo o da alcuni tipi di materiale plastico. Idrocarburi. Sono composti idrogenati del carbonio, che si ottengono per distillazione di petrolio greggio. Gli idrocarburi aromatici policiclici, si trovano in acque superficiali, inquinate dai rifiuti industriali. Essi sono sostanze cancerogene. L'inquinamento da idrocarburi, può aver origine da industrie petrolifere, petrolchimiche, scarico di lavaggio delle navi, ecc.. Fenoli. Sono composti organici caratterizzati da anello benzenico (cfr. Idrocarburi) a cui è legato almeno un gruppo ossidrile OH: si suddividono, appunto, in monoidrici, diidrici e poliidrici in funzione del numero dei gruppi ossidrilici presenti. II capostipite dei composti fenolici è il fenolo propriamente detto, costituito da un nucleo benzenico a cui è attaccato un gruppo ossidrile. Altra classificazione dei fenoli è effettuata in base alla presenza di altri sostituenti nel gruppo benzenico: essi vengono perciò denominati semplici o sostituiti. Tra questi, sono da ricordare gli xilenoli, in cui al gruppo benzenico sono legati anche due gruppi metilici. e i cresoli. nei quali al nucleo benzenico è legato un gruppo metilico. Sono poi denominati fenoli complessi o polifenoli i fenoli costituiti da più nuclei benzenici. Le proprietà dei diversi fenoli, e in particolare la loro tossicità e biodegradabilità. variano in relazione: al numero e al tipo di sostituenti presenti nel nucleo benzenico: al numero di nuclei benzenici presenti nel composto fenolico: al numero dei gruppi ossidrilici e alla loro disposizione. Particolare interesse per le loro proprietà teratogene hanno i cloro-fenoli (2,4,5 triclorofenoli. 2.4,6 triclorofenoli, pentaclorofenoli, 2, 4 diclorofenolo). A causa della varietà di fenoli, diversi sono anche i livelli tossici che essi presentano per la fauna ittica e per gli altri organismi viventi in genere. Il sapore sgradevole, impartito dai fenoli all acqua, rappresenta anche un problema per l'approvvigionamento idropotabile, perché il sapore a volte presente nelle acque distribuite nelle reti idriche cittadine è, nella generalità dei casi, da attribuirsi ai clorofenoli formatisi dai fenoli in esse presenti durante il processo di disinfezione con cloro: INQUINANTI MICROBIOLOGICI Un'acqua, si ritiene sospetta di inquinamento, o che può inquinarsi in avvenire quando la sua flora microbica è: 1. abbondante (essa sta ad indicare che nello scendere in profondità l'acqua superficiale non ha subito una sufficiente filtrazione nel terreno). 2. composta da microbi superficiali e soprattutto quelli fecali (questo sta ad indicare che l'acqua in superficie è venuta a contatto con germi fecali. che non sono stati arrestati lungo lo strato filtrante del terreno). Pagina 6 di 19

7 ACQUE POTABILI (secondo il DPR ) Qui di seguito si riportano i parametri chimici da determinare per stabilire le condizioni di qualità e quindi la potabilità delle acque destinate al consumo umano. Nella prima colonna sono riportati: parametro, tecnica analitica da usare, modalità di conservazione del campione (temperatura, tipo di recipiente, stabilizzanti ecc.), note. Nella seconda colonna sono riportatiti: Valore Guida (VG), Concentrazione Massima Ammissibile (CMA), note. VALORI E METODICHE SONO INDICATIVI IN QUANTO POTREBBERO ESSERE SUPERATI DALLE NUOVE NORME TEMPERATURA Si misura sul posto CARATTERI ORGANOLETTICI TORBIDITA Può essere dovuta alla presenza di idrossidi di ferro e manganese, argilla, silice. Tecnica delle diluizioni successive vetro refrigerazione a 4 C COLORE Può essere dovuto alla presenza di acidi umici e fulvici (colore giallo-bruno), idrossido di ferro (giallo). Tecnica delle diluizioni successive Polietilene o vetro refrigerazione a 4 C ODORE TIPO DI ODORE PARAGONABILE A IDROCARBURICO > PETROLI E DERIVATI SOLFOROSO > IDROGENO SOLFORATO GRASSO >OLI E GRASSI RANCIDI SGRADEVOLE > CONCIMI E DEFEZ. MUFFA TERROSO Tecnica delle diluizioni successive > DECOMP. DI FOGLIE > MUSCHIO, TERRA, FANGO AZOTO KJELDAHL Proviene da scarichi civili, industriali e agricoli. Spettrofotometria molecolare titolazione dopo mineralizzazione vetro acidificare con H 2 SO 4 Fino a ph<2 refrigerare a 4 C AMMONIACA, NH 3 Proviene da liquami domestici oppure può essere di origine geologica. Spettrofotometria molecolare titolazione previa distillazione. vetro 4 C NITRITI La loro presenza è indice di inquinamento recente Spettrofotometria A.M. ; PET/ vetro; 4 C 2 giorni Colore, odore, sapore La sensazione di gradevolezza è legata anche alla bassa temperatura. VG 12 C Le particelle in sospensione costituiscono un rifugio per i microrganismi che risultano protetti nei trattamenti di disinfezione. Eliminazione mediante coagulazione, sedimentazione e filtrazione. Non è possibile stabilire un rapporto tra colore ed eventuale inquinamento. Forti precipitazioni possono influire sul colore delle acque superficiali. Eliminazione mediante carbone attivo. I risultati si esprimono mediante il tasso di diluizione. Le acque potabili non devono superare il valore 2 della soglia di percezione. Il VG è 0. L odore può dipendere da gas disciolti la cui solubilità è fortemente influenzata dalla temperatura; CMA: 2 a 12 C; 3 a 25 C Eliminazione: trattamento su carbone attivo, ozonizzazione CMA 1 mg/l in N. Possibili stadi di decomposizione: PROTEINE POLIPEPTIDI PEPTONI AMMI NOACIDI UREA NH 3 Eliminazione: ozonizzazione, filtrazione su carbone attivo, clorazione al break-point VG 0.05 mg/l in NH + 4 ; CMA 0.5 mg/l Eliminazione: clorazione al break-point con ipoclorito e filtrazione su carbone attivo per eliminare l eccesso di cloro. Il biossido di cloro non è idoneo per la rimozione dell NH 3 CMA 0.1 mg/l Pagina 7 di 19

8 NITRATI, NO 3-1 Derivano principalmente dall ossidazione completa delle sostanze organiche. spettrofotometria A.M. con elettrodi specifici - PET o vetro - 4 C 3 giorni CLORURI, Cl -1 Derivano da depositi evaporitici a cloruri e si trovano con frequenza nelle acque sotterranee. Metodo di Mohr spettrofotometria A.M. PET o vetro. -3 FOSFATI, PO 4 Sono un indice di inquinamento per presenza di: detersivi domestici o industriali, fertilizzanti, liquidi biologici. Spettrofotometria A.M. - PET SOLFURO DI IDROGENO, H 2 S Impartisce odore sgradevole, può essere presente nelle acque profonde (acque sulfuree). Spettrofotometria A.M. vetro 4 C 24 ore SODIO POTASSIO CMA 50 mg/l. L OMS indica il limite di 25 mg/l nell acqua destinata all alimentazione dei lattanti per i quali esiste la possibilità che la flora batterica intestinale, in ambiente basico, trasformi i nitrati in nitriti; questi ultimi assorbiti dall intestino trasformano l emoglobina in meta, inadatta al trasporto dell ossigeno con conseguente cianosi, a volte, fatale. Eliminazione: resine scambiatrici di ioni, osmosi inversa (processi costosi). Variazioni più o meno accentuate, non giustificate idrologicamente, sono un indice di contaminazione delle acque le cui cause possono essere gli scarichi civili o industriali. Il DPR 236 non fornisce il limite dei cloruri ma dà una concentrazione di 200 mg/l che è consigliabile non superare CMA 5 mg/l (fosforo come P 2 O 5 ), VG 0.4 mg/l Nelle acque sotterranee non si ritrovano frequentemente perché bloccati come sali insolubili di calcio. E un acido debole, biprotico, e la sua concentrazione dipende dal ph. L eliminazione può essere effettuata mediante areazione oppure per ossidazione con ozono, cloro ecc. VG 20 mg/l; CMA 175 e 150 mg/l per percentuale di conformità, rispettivamente del 90% e 80% in tre anni VG 10 mg/l OSSIDABILITA (IOD) VG 0.5 mg/l di O 2; CMA 5 mg/l di O 2 SOSTANZE ORGANICHE TOTALI Sono dovute agli scarichi civili, industriali, agricoli e a fenomeni naturali (es. acidi fulvici e umici); nelle acque profonde possono essere dovute alle sostanze vegetali. Metodo strumentale vetro 4 C 2 giorni ATTIVITA IDROGENOIONICA (ph) Il valore del ph, correlato ad altri parametri, serve per stabilire se un acqua è incrostante o corrosiva. Potenziometria sul posto indicando la temperatura PET o vetro 4 C RESIDUO SECCO Evaporazione del campione previa determinazione della tara con costanza di peso PET o vetro 4 C da uno a tre giorni. ALCALINITA E dovuta alla presenza di: idrati, carbonati, bicarbonati, fosfati, silicati, borati e solfiti. PET 4 C - Spesso le sostanze organiche sono legate alle dispersioni colloidali di ferro e manganese perciò la loro rimozione è più difficile. Vi sono acque provenienti da terreni torbosi che le contengono in quantità ben oltre i valori consigliati e ineccepibili da punto di vista batteriologico. Il parametro che li quantifica è il TOC (Total Organic Carbon) per il quale non è stato fissata la CMA Sbalzi di ph possono indicare inquinamento. -ph bassi sono dovuti a CO 2 in elevata concentrazione o ad acidi fulvici e umici; -ph alti sono dovuti ad alte concentrazioni di bicarbonati (HCO - 3 ) 1. A 105 C contenuto salino totale 2. A 180 C contenuto salino totale senza l acqua di cristallizzazione; 3. A 560 C eliminazione anche delle sostanze organiche presenti. Titolazione a ph 4.5 (alcalinità al metilarancio, viraggio giallo/rosso): titolazione di HCO 3 -, basi libere, carbonati e acidi organici. Con il ph e l alcalinità totale si può risalire alla concentrazione di CO 2 libera. Pagina 8 di 19

9 DUREZZA Esprime la tendenza di un acqua a formare sali insolubili per effetto del riscaldamento. Si distingue in: totale, permanente e temporanea. Complessometria PET o vetro 4 C da 1a 3 giorni. FERRO Si trova come Fe(HCO 3 ) 2 oppure legato a sostanze organiche. L organismo umano necessita di 12 mg di ferro il giorno. Spettrofotometria AM o AA PET o vetro ben chiuso a 4 C - POTENZIALE REDOX (Eh) Indica il potere ossidante o riducente (proprietà corrosive). MANGANESE Si trova spesso associato al ferro. E un elemento essenziale all uomo (2-3 mg/giorno). Spettrofotometria AA o AM PET o vetro acidificare con HNO 3 conc. a ph<2 - RAME A concentrazioni elevate è un veleno per il sistema nervoso centrale. All uomo occorrono 2 mg/giorno) Polarografia spettrofotometria AA o AM - PET o vetro HNO 3 conc. a ph<2 FENOLI Nelle acque profonde possono derivare dalle torbiere; nelle superficiali da scarichi industriali o fognature urbane. Spettrofotometria AM ( alla p- nitroanilina; alla 4-amminoantipirina) vetro Acidificazione con H 3 PO 4 e aggiunta di CuSO 4 FLUORURI L assunzione non eccessiva di F - è ritenuta benefica ai fini della prevenzione della carie. Le popolazioni di interi villaggi, nel passato, presentavano carie dentaria a causa della carenza di questo alimento nell acqua che consumavano. 1. Durezza totale: somma del Ca e Mg in soluzione (salificati con HCO - 3, Cl -, SO -2 4 ); 2. Durezza permanente: sali di calcio e magnesio diversi dai bicarbonati (Cl -, SO -2 4 ); 3. Durezza temporanea: bicarbonati di Ca e Mg. La durezza temporanea si trova sottraendo alla durezza totale quella permanente. La durezza si esprime in F (1 F = 10 mg/l di CaCO 3 ) Nelle acque sotterranee il ferro presente come Fe +2 si ossida, quando queste vengono a contatto con l aria, a Fe +3 che forma idrossido ferrico (gelatinoso, assai meno solubile dell idrossido ferroso) di colore rosso bruno. 1. Fe(HCO 3 ) 2 Fe(OH) 2 + 2CO 2 2. Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 Già alla concentrazione di 0.2 mg/l crea inconvenienti per la deposizione di incrostazioni di idrossidi nelle tubature e per il sapore metallico che impartisce all acqua. Il Fe in soluzione dà luogo a sviluppo di ferrobatteri, problemi di corrosioni delle tubazioni, difficoltà di disinfezione dell acqua per l annidarsi dei batteri nelle concrezioni. Eliminazione: insufflazione di aria, modifica del ph e successiva filtrazione dell idrossido ferrico precipitato. Nelle acque profonde si può trovare Eh = 0 o valori negativi per la presenza di: Fe +2, Mn +2, SH -, NH + 4. CMA: 0.05 mg/l (CMA per deroga: 0.2 mg/l). E presente spesso come ione Mn +2, specie chimica piuttosto solubile. Per concentrazioni > 0.05 può essere ossidato dall aria con conseguente precipitazione di Mn(OH) 4 e intorbidamento dell acqua, sapori sgradevoli, depositi nelle tubazioni. Si elimina come il ferro soltanto che richiede tempi di ossidazione più lunghi e ph più alti CMA: 1.0 mg/l Concentrazioni superiori a 0.05 mg/l può causare l insorgenza di corrosione nelle tubature di ferro (gli ioni rameici ossidano il ferro metallico secondo la reazione: Cu +2 + Fe Cu + Fe +2 ) Le acque contenenti fenoli per trattamento con cloro danno composti che conferiscono sapore sgradevole. Eliminazione: filtrazione su carbone attivo o ozonizzazione. CMA: da 0.7 a 1.5 mg/l, per temperature medie dell aria comprese tra 30 e 7 C. L OMS ritiene che i livelli ottimali di fluoro siano compresi tra 0.7 e 1.3 mg/l. Pagina 9 di 19

10 ANIDRIDE CARBONICA Proviene dal sottosuolo e dall atmosfera; nelle acque superficiali anche dall attività della microflora e microfauna. ARSENICO E cancerogeno per la pelle. Spettrofotometria AA e AM PET o vetro acidificare con HNO 3 conc. A ph<2 BARIO E un veleno per il sistema nervoso centrale Spettrofotometria AA PET o vetro acidificare con HNO 3 conc. A ph<2 CADMIO E anch esso un veleno per il sistema nervoso centrale a causa dei blocchi enzimatici che può produrre. Spettrofotometria AA polarografia - PET o vetro acidificare con HNO 3 conc. A ph<2 CROMO Utilizzato nell industria conciaria e galvanica. Le proprietà cancerogene sono dovute al CR +6 Spettrofotometria AA e AM PET o vetro acidificare con HNO 3 conc. A ph<2 PIOMBO Presente per gli scarichi industriali. E un veleno del sistema nervoso centrale Spettrofotometria AA polarografia PET o vetro acidificare con HNO 3 conc. A ph<2 SELENIO Proviene dagli scarichi industriali ed è classificato come cancerogeno. Spettrofotometria AA PET o vetro acidificare con HNO 3 conc. A ph<2 MERCURIO Proviene dagli scarichi industriali (cloro, soda, etanale, erbicidi). Provoca blocchi enzimatici, è un veleno del sistema nervoso centrale. Spettrofotometria AA su vapori freddi senza fiamma PET/ vetro. Per ogni litro di campione addizionare 5 ml di HNO 3 conc. E 10 ml di KmnO 4 al 5 % ZINCO Proviene dagli scarichi delle industrie e dalla erosione della zincatura delle tubazioni Si ritiene che lo zinco sia un veleno per il sistema nervoso centrale. (l OMS non lo classifica come elemento tossico) Spettrofotometria AA e AM PET o vetro acidificare con HNO 3 conc. A ph<2 Può essere elevata nelle acque sotterranee (per l alta pressione parziale). Nelle acque superficiali la CO 2 < 2.5 mg/l SOSTANZE TOSSICHE CMA: 50 µg/l Presente nelle acque a seguito di scarichi industriali e spesso anche per cause naturali; si ritrova nelle acque che percolano i sedimenti vulcanici. Forma sali praticamente insolubili (solfato) perciò è presente nell acqua solo in tracce. Il DPR 236 non fornisce CMA. CMA: 5 µg/l CMA: 50 µg/l CMA: 50 µg/l CMA: 10 µg/l La sua eliminazione, di non facile attuazione, richiede trattamento con carbone attivo. CMA: 1 µg/l E difficilmente eliminabile dalle acque potabili, tuttavia il trattamento con carbone attivo abbassa notevolmente la concentrazione. CMA: 3 mg/l Il fabbisogno umano è di 10 mg/giorno Pagina 10 di 19

11 11 CIANURI Proviene dagli scarichi delle industrie galvaniche e metallurgiche. E un veleno enzimatico e del sistema nervoso centrale; è facilmente eliminabile per ossidazione con cloro (CN - ox OCN - il campione da analizzare deve essere stabilizzato con tiosolfato per evitare l ossidazione) Spettrofotometria AM elettrodi specifici PET, vetro addizionare NaOH ph>12 4 C TRIALOMETANI (THM) CHCl 3, CHBr 3, CHClBr 2, CHCl 2 Br Sono i principali alometani che si formano nei processi di disinfezione con ipoclorito. Queste sostanze sono molto tossiche.il cloro_ formio è cancerogeno nei topi e nei ratti. Cromatografia gassosa o liquida, previa estrazione vetro ORGANOCLORURATI ALIFATICI CHCl=CCl 2, CH 3 -CCl 3, CCl 2 =CCl 2, CH 2 Cl-CHCl-CH 3 Sono usati per lo sgrassaggio dei metalli, la lavorazione della plastica e della gomma, la produzione di vernici e di aerosol, per la sintesi di altri composti chimici. Cromatografia gassosa o liquida, previa estrazione vetro CMA: 50 µg/l CMA: 30 µg/l (complessivamente) CMA: 30 µg/l (complessivamente) La contaminazione avviene per perdita dei depositi di stoccaggio, per errate modalità nello smaltimento. Si depositano alla base della falda. TRATTAMENTO ACQUE POTABILI La progressiva riduzione della disponibilità delle acque dolci da destinare al consumo umano impone una maggiore attenzione per la tutela delle risorse esistenti che deve indirizzarsi verso un uso responsabile e verso la preservazione dall inquinamento. L attività antropica inserendosi nel ciclo dell acqua altera, in modo più o meno marcato, l equilibrio ambientale contaminando conseguentemente le acque superficiali e sotterranee. La contaminazione locale di un corpo idrico, sia esso di superficiale, sotterraneo o atmosferico (vapore acqueo) mediante immissioni gassose può fare sentire il suo effetto anche a distanza di tempo o di spazio grazie alla facile dispersione del liquido. Le piogge acide sono il classico esempio di una contaminazione che non conosce confini geografici dal momento che la ricaduta degli inquinanti può avvenire a distanza di centinaia di chilometri; la bioaccumulazione degli elementi tossici nella fauna acquatica e nei vegetali si ripercuote sulla salute umana. L atrazina, un fitofarmaco, negli anni settanta ha contaminato le falde acquifere della pianura padana rendendole non potabili e per questo ci si è dovuti spingere ad attingere acqua da maggiori profondità. Dagli esempi riportati si può intuire come l acqua costituisce un rapido veicolo per la diffusione degli inquinanti. IMPIANTI MOVIMENTAZIONE ACQUA DI ATTINGIMENTO PROVVEDIMENTI AMMINISTRATIVI DI PROTEZIONE. DI TRATTAMENTO (POTABILIZZATORI) VERIFICHE PERIODICHE PER EVENTUALI VIOLAZIONI. CONTROLLO AUTOMATICI PER PERICOLI INCOMBENTI DI INQUINAMENTI TOSSICI. CONTROLLI CONTINUI E PIU NUMEROSI NEL CASO DI CORREZIONI INTERESSANTI MOLTI PARAMETRI. ITIS A. Panella RC Pagina 11 di 19 Approfondimenti sulle acque

12 12 L ACQUA PRODOTTA NON DEVE GENERARE FENOMENI DI CORROSIONE NELLE TUBAZIONI (es. troppo cloro) DI DISTRIBUZIONE PULIZIA DELLE VASCHE PER LA RIMOZIONE DI FANGHI E VEGETAZIONE. CONTROLLO DELLA PRESENZA DI FESSURAZIONI CHE POTREBBERO ESSERE LA PORTA DI ACCESSO PER LE CONTAMINAZIONI. CONTROLLO DEI CAMPIONI IN ENTRATA E IN USCITA NEI SERBATOI E NEI PUNTI PRINCIPALI DELLA RETE. FILTRAZIONE Ha lo scopo di eliminare le particelle in sospensione e di ridurre la carica batterica. FLOCCULAZIONE E basato sulla formazione, nell acqua, di fiocchi colloidali che coagulando conglobano all interno di essi le particelle sospese. Il trattamento con adeguati agenti flocculanti (ad es. con calce e soda) può essere utile per diminuire la durezza temporanea e permanente DUREZZA TEMPORANEA (bicarbonati): Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 2CaCO 3 + 2H 2 O Mg(HCO 3 ) 2 +2Ca(OH) 2 2CaCO 3 +2H 2 O+Mg(OH) 2 DUREZZA PERMANENTE: CaSO 4 +Na 2 CO 3 NaSO 4 +CaCO 3 MgSO 4 +Ca(OH) 2 +Na 2 CO 3 Na 2 SO 4 +CaCO 3 + Mg(OH) 2 Kps CaCO3 < Kps CaSO4 FILTRAZIONE SU CARBONE ATTIVO INTERVENTI DI POTABILIZZAZIONE Mediante filtri a sabbia fine (filtrazione lente), con riduzione della carica batterica fino al 99%. Aggiungendo solfato di Al precipita l idrossido, gelatinoso, che trascina sul fondo le particelle sospese; in tal caso si filtra su sabbia grossolana A questo processo segue la filtrazione su sabbia I colloidi sono MICELLARI: costituiti da una lunga serie di macromolecole con testa idrofila e coda idrocarburica, lipofila (micelle). MOLECOLARI: costituiti da molecole più semplici Il flocculante più usato è l Al 2 (SO). 3 18H 2 O; In acqua, in presenza di bicarbonati dà la reazione: Al 2 (SO) 3 +3Ca(HCO 3 ) 2 2Al(OH) 3 +3CaSO 4 +6CO 2 Attualmente è in uso anche il tricloruro di Al. Possono essere altresì usati l alluminato di sodio: NaAlO 2 +CO 2 +H 2 O Al(OH) 3 + NaHCO 3 Oppure sali di ferro (III) che producono idrossido per idrolisi. Il tipo di flocculante dipende dal ph dell acqua. La CO 2 prodotta nelle reazioni deve essere neutralizzata con Ca(OH) 2 I carboni attivi adsorbono numerose specie chimiche, come ad esempio gli ioni principali di un acqua determinando una sensibile variazione delle caratteristiche dell acqua stessa. La rigenerazione dei filtri è un operazione importante a causa del possibile rilascio delle sostanze adsorbito tra le quali i batteri L applicazione del carbone attivo nei filtri ad uso domestico è vietata perché costituiscono un serbatoio di microorganismi. ITIS A. Panella RC Pagina 12 di 19 Approfondimenti sulle acque

13 13 AGENTI CHIMICI DI DISINFEZIONE IL DISINFETTANTE AGGIUNTO ALL ACQUA DEVE ESSERE IN QUANTITÀ TALI DA LASCIARE UN RESIDUO DOPO UN TEMPO STABILITO: QUESTA QUANTITÀ E CHIAMATA RICHIESTA DI OSSIDANTE E COSTITUISCE UN PARAMETRO DI RILEVANTE IMPORTANZA. L AZIONE DI SCOMPARSA DEL DISINFETTANTE E LEGATA A MECCANISMI CHIMICI VARI (ossido-riduzione, addizione, sostituzione, complessazione) MECCANISMO DI AZIONE DEL DISINFETTANTE DISTRUZIONE PARETE CELLULARE AZIONE SUGLI ACIDI NUCLEICI A 1. DISTRUZIONE O DANNI ALLA CELLULA LIVELLO DI NUCLEO O CITOPLASMA AZIONE SULLA MEMBRANA SEMIPERMEABILE 2. INTERFERENZA COL MECCANISMO DI PRODUZIONE DELL ENERGIA (Inattivazione degli enzimi della FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA) 3. INTERFERENZA CON LA BIOSINTESI IL DISINFETTANTE DEVE PRESENTARE DUE CARATTERISTICHE PRINCIPALI 1. CAPACITA OSSIDANTE VERSO LE MOLECOLE BIOLOGICHE 2. DIFFUSIONE ATTRAVERSO LE PARETI DELLA CELLULA L EFFICIENZA DELLA DISINFEZIONE DIPENDE DA: TIPO E CONCENTRAZIONE DEL DISINFETTANTE TIPO E QUANTITÀ DEI MICROORGANISMI TEMPO DI CONTATTO CARATTERISTICHE DI QUALITÀ DELL ACQUA (ad es. torbidità) L AZIONE DISINFETTANTE DIPENDE DALLA QUALITÀ DELL ACQUA a) TORBIDITA : i microorganismi possono sopravvivere all interno dei flocculi in sospensione. b) SOSTANZE ORGANICHE: abbassano la concentrazione del disinfettante perché reagiscono. c) ph: influenza gli equilibri delle specie che reagiscono col disinfettante d) TEMPERATURA: oltre ad aumentare la velocità di reazione influisce sulla solubilità dei disinfettanti gassosi (ClO 2 e O 3 ) SCELTA DEL PROCESSO DI TRATTAMENTO a) complessità e organizzazione dell impianto b) formazione di prodotti indesiderati (aloformi) c) possibilità di rimozione di sostanze indesiderate (Mn per ossidazione e rimozione come MnO 2 ) CHIMICA DEI DISINFETTANTI Maggior CLORO CLORO MOLECOLARE IPOCLORITO DI SODIO VANTAGGI SVANTAGGI VANTAGGI SVANTAGGI Basso costo d esercizio Precauzioni nell uso Facile impiego. costo d esercizio Buon potere disinfettante, (è un gas tossico). Meno problemi del Cl 2 rispetto al cloro. Aumenta la abbatte l ammoniaca. Forma gli aloformi salinità per la formazione di NaCl. Forma gli aloformi. ITIS A. Panella RC Pagina 13 di 19 Approfondimenti sulle acque

14 14 GLI EQUILIBRI CHIMICI CHE COINVOLGONO IL CLORO E L IPOCLORITO 1. Cl 2 + H 2 O HClO + H + + Cl - 2. HClO H + + ClO - (K a = 3.2 E-8) La concentrazione dello ione ipoclorito dipende dal ph. Generalmente l acqua da trattare ha un ph compreso tra 6 e 8. Il cloro appartiene alle sostanze pericolose; per questa sostanza la legge prevede norme per l etichettatura, il trasporto, l uso e lo stoccaggio. Per tali problemi si preferisce usare l ipoclorito di sodio, liquido di colore giallo-verdastro. Il prodotto commerciale contiene NaClO e NaCl nel rapporto 1:1 e contiene 150 g di cloro libero/l. E il migliore ossidante per abbattere l ammoniaca presente nelle acque da potabilizzare. In un primo tempo si formano le cloroammine: 1. NH HClO NH 2 Cl* + H 3 O + (*Monocloroammina) 2. NH 2 Cl + 3Cl 2 NHCl 2 ** + H 2 O (**Dicloroammina) A concentrazione di cloro più elevate l ammoniaca degrada ad azoto: 1. 2NH 3 + 3HClO N 2 + 3HCl + 3H 2 O 2. 2NH 3 + 3Cl 2 N 2 + 6HCl (1 mg di NH 3 : 7,6 mg di Cl 2 ) La somma delle concentrazione delle cloroammine costituisce il cloro combinato mentre Cl 2, HClO e ClO - il cloro libero LA FORMAZIONE DEGLI ALOMETANI (THM) Sono composti che si formano per azione del cloro sulle sostanze organiche presenti nell acqua sottoposta a trattamento di disinfezione. Tali composti sono sospetti di provocare i tumori nelle cavie da laboratorio. Qui di seguito sono elencati i principali composti che si formano in tali processi: CHCl 3 CLOROFORMIO (triclorometano) CHBrCl 2 BROMODICLOROMETANO CHBr 2 Cl DIBROMOCLOROMETANO CHBr 3 BROMOFORMIO (Tribromometano) Quando inizia la comparsa di Br - a conc. Intorno a mg/l cala la formazione di CHCl 3 ; si forma invece il bromoformio sostanza più tossica. Le reazioni di formazione degli aloformi sono abbastanza complesse. ITIS A. Panella RC Pagina 14 di 19 Approfondimenti sulle acque

15 15 TRATTAMENTI DI DISINFEZIONE AGENTI CHIMICI CLORO BIOSSIDO DI CLORO OZONO TRATTAMENTI NON CHIMICI IRRAGGIAMENTO UV FILTRAZIONE SU MEMBRANA ITIS A. Panella RC Pagina 15 di 19 Approfondimenti sulle acque

16 16 CHIMICA DEI DISINFETTANTI IL BIOSSIDO DI CLORO Si presenta come gas di colore giallo che si decompone, allo stato puro, in modo esplosivo perciò è consigliabile prepararlo sul posto facendo reagire il clorito di sodio con l acido cloridrico: 5NaClO 2 + 4HCl 4 ClO 2 + 2H 2 O + 5NaCl Il biossido di cloro si ottiene anche per ossidazione del clorito con Cl 2 : 2NaClO 2 + Cl 2 2 ClO NaCl L azione disinfettante del biossido si esplica attraverso la reazione: ClO 2 + e - ClO 2 - Questo disinfettante agisce sulle sostanze organiche (attacco di alcoli, aldeidi, doppi legami, gruppi amminici) e inorganiche (solfuri, nitriti, ferro(ii), manganese(ii)) VANTAGGI TRASCURABILE FORMAZIONE DI THM AZIONE EFFICACE CONTRO SPORE E BATTERI SVANTAGGI NON REAGISCE CON L NH 3 FORMAZIONE DI SOTTOPRODOTTI DI TOSSICITA SCONOSCIUTA PROBLEMI DI STOCCAGGIO DEI REAGENTI NECESSARI PER LA PREPARAZIONE L OZONO Il trattamento delle acque potabili con ozono è abbastanza diffuso in Italia e all estero. L ozono si presenta in più forme di risonanza: Agisce nell acqua in due diversi stati: a) come ozono molecolare; b) come radicale OH. e HO 2 -, provenienti dalla decomposizione dell ozono nell acqua. Ossida velocemente nitriti, solfuri, idrossilammina, cianuri; è inefficace per l abbattimento dellnh 3. Agisce vigorosamente sulle sostanze organiche e in modo particolare con gli idrocarburi insaturi provocando l ozonolisi della catena. Numerosi sono i sottoprodotti derivanti dall attacco alle sostanze organiche tipo gli acidi umici: aldeidi, chetoni, acidi carbossilici VANTAGGI E SOLUBILE IN ACQUA ENERGICO E RAPIDO OSSIDANTE SI PRODUCE CON FACILITA ASPETTI TOSSICOLOGICI DEI SOTTOPRODOTTI DELLA DISINFEZIONE SVANTAGGI E FORTEMENTE INSTABILE PER CUI SI DEVE PREPARARE SUL POSTO E IMPIEGARLO SUBITO IL SUO POTERE GERMICIDA NON E PERSISTENTE I PRODOTTI DERIVANTI DAL trattamento dell acqua con cloro sono ritenuti, almeno in parte, tossici e la tossicologia varia caso per caso il dpr 236 considera la concentrazione complessiva e stabilisce che la c.m.a. per i composti organo-alogenati sia di 30 µ/l senza entrare nel merito della tossicologia dei singoli componenti. la produzione di aloformi e ridotta se si esegue un pre-trattamento dell acqua con ozono o biossido di cloro (clorito e clorato che si ottengono dall impiego di biossido non hanno limiti di legge). lo stesso clo 2 induce sospetti di disturbi tiroidei quando la concentrazione supera i 0.2 mg/l. DISINFEZIONE MEDIANTE AGENTI NON CHIMICI ITIS A. Panella RC Pagina 16 di 19 Approfondimenti sulle acque

17 17 IRRAGGIAMENTO MEDIANTE RAGGI U.V. LAMPADA A VAPORI DI MERCURIO SOTTILE SPESSORE DI ACQUA TRATTATA ACQUA PERFETTAMENTE LIMPIDA IL POTERE GERMICIDA DIPENDE DAL MICROORGANISMO (Le spore sono resistenti) A 253 nm, CIRCA, LA DOSE ADEGUATA E DI 16 mw. sec/cm 2 ENERGIA DI INATTIVAZIONE MICROORGANISMO DOSE LETALE µw. s/cm 2 E. COLI 360 STAPHILOCOCCUS AUREUS 210 SARCIN LUTEA 1250 BACILLUS GLOBIGII SPORES 1300 T3 COLIPHAGE 160 POLIOVIRUS 780 VACCINIA VIRUS 30 SEMILIKI FORREST VIRUS 470 EMC VIRUS 650 SERRATIA MARCESCENS 290 MECCANISMO DI AZIONE DEI RAGGI U.V. LE RADIAZIONI PROVOCANO SULLE CELLULE EFFETTI DIVERSI A SECONDA DELLA ENERGIA DELLA RADIAZIONE ( ε = hν ). GLI ACIDI NUCLEICI PRESENTANO IL MAX ASSORBIMENTO A 253 nm CON ROTTURA DELLE BASI PURINICHE E PIRIMIDINICHE. LE SPORE SONO MENO SENSIBILI PERCHE PROTETTE DALL INVOLUCRO ESTERNO CHE FILTRA LA RADIAZIONE. LE U.V. NON HANNO AGISCONO SU: FUNGHI, PROTOZOI, SPIROCHETE, ALGHE E UOVA DI ELMINTI. TRATTAMENTO CON RADIAZIONI U.V. VANTAGGI SVANTAGGI 1. AZIONE SUI VIRUS 2. NON ALTERA LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE DELL ACQUA 3. AZIONE GERMICIDA RAPIDA 1. DISPENDIO DI ENERGIA PER LA PRODUZIONE DEGLI U.V. 2. NESSUNA PROTEZIONE NELLA RETE 3. L ACQUA DEVE ESSERE MOLTO PURA ITIS A. Panella RC Pagina 17 di 19 Approfondimenti sulle acque

18 18 LA DOMANDA DI OSSIGENO INTRODUZIONE Nell acqua sono presenti svariate sostanze che, avendo caratteristiche riducenti più o meno spiccate, consumano l ossigeno disciolto nell acqua, sia per via chimica sia per via biochimica, provocando così uno scadimento dell acqua con ripercussioni sulla fauna e sulla flora dei corpi idrici. Il consumo di ossigeno per un'acqua destinata al consumo umano è indice di presenza di sostanze non desiderate o dannose. La quantificazione delle sostanze riducenti è possibile attraverso l uso di diversi metodi e tecniche analitiche, differenziate in: 1. CHIMICI (B.O.D. 5; C.O.D.; I.O.D.) 2. STRUMENTALI (T.O.C.) B.O.D. 5 (Biochemical Oxygen Demand) Alcune sostanze organiche (biodegradabili) possono costituire un nutrimento per alcuni microorganismi che durante la loro attività consumano l ossigeno disciolto nell acqua. Il metodo consiste nella determinazione dell ossigeno disciolto all atto del prelievo e dopo 5 giorni da esso, tenendo il campione in incubazione, ermeticamente chiuso, alla temperatura di 20 C. Valori alti di BOD 5 sono indice di presenza di sostanze inquinanti. Il risultato si esprime in ppm di O 2. C.O.D. (Chemical Oxygen Demand) Rappresenta l ossigeno richiesto per l ossidazione delle sostanze riducenti (organiche e inorganiche) condotta con un eccesso di bicromato di potassio per prolungata ebollizione ( 2 ore), in presenza di Ag 2 SO 4 come catalizzatore, badando a non perdere le sostanze riducenti volatili; a questo si ovvia utilizzando un lungo refrigerante ad aria che sormonta la caldaia. L eccesso di bicromato si titola con solfato ferroso in presenza di ferroina (ferro II + o-fenantrolina). L ortofenantrolina forma col ferro trivalente un complesso blu-verde e col ferro bivalente un complesso rosso bruno; la titolazione raggiunge il p.e al viraggio dal blu-verde al rosso bruno. Il risultato si esprime in ppm di O 2. Generalmente il COD e più alto del BOD 5 perché alle specie inorganiche si aggiungono molte sostanze organiche ossidate dal bicromato (cellulosa, alcoli, aldeidi, ecc.) altre sono ossidate parzialmente(benzene, toluene, xileni, naftalene, antracene) e altre ancora rimangono inerti (acido acetico, idrocarburi alifatici lineari, piridina ecc.). IOD (Immediate Oxygen Demand) L I.O.D. costituisce un parametro indicativo della presenza di sostanze facilmente ossidabili, sia organiche sia inorganiche. L ossidazione è condotta a caldo, per 3-5 minuti, con KMnO N. MODALITÀ OPERATIVE: Un campione di 100 ml di acqua da analizzare, posti in un becher, si addizionano con 5 ml di acido solforico diluito 1:3 e 10 ml di permanganato; si porta la soluzione all ebollizione per tre minuti, nel caso la soluzione si scolorisca è necessario aggiungere altri 10 ml di permanganato. Successivamente si aggiunge un volume di tiosolfato di sodio (Na 2 S 2 O 3 ) uguale a quello del KMnO 4 quindi si titola l eccesso di tiosolfato (equivalente alle sostanze riducenti presenti nell acqua) con KMnO N fino alla comparsa di una colorazione rosa pallido persistente. Il consumo di permanganato è fortemente dipendente dal durata del riscaldamento pertanto è necessario standardizzare i tempi sopraddetti. Calcoli: IOD = (N. v )/ A (ppm di O 2 ), dove: N = normalità del permanganato; v = volume di permanganato titolante; A = volume di acqua titolata; 8 = peso equivalente dell ossigeno. ITIS A. Panella RC Pagina 18 di 19 Approfondimenti sulle acque

19 19 IL VALORE GUIDA (VG) Il VG rappresenta il valore verso cui deve tendere quel dato parametro per avere acqua di buona qualità; la CMA costituisce il limite oltre il quale l acqua è da considerarsi di pessima qualità o non potabile, a seconda dei parametri coinvolti e dell entità del superamento di detto limite. Qualora vi sia grave pericolo di ordine igienico-sanitario, le Regioni possono ottenere deroghe, ai requisiti di potabilità, che consentono di distribuire acqua con alcuni parametri non nella norma. Ovviamente le deroghe sono concesse con un limite di tempo entro il quale i Comuni, o gli altri Enti erogatori, devono provvedere all attingimento/produzione di acqua con le caratteristiche di potabilità previste dalla legge. Nel 1992, il Comune di Reggio Calabria ha richiesto la deroga ai requisiti di potabilità previsti dal DPR 236/88: per cinque anni per i parametri 12, 13, 17,33 (rispettivamente: magnesio, sodio, residuo fisso e ferro) e di tre anni per il parametro 20 (nitrati). L uso delle acque potabili in deroga è regolato dalle condizioni eventualmente fissate dal decreto interministeriale (Sanità- Ambiente) che concede la deroga: VALORI IN DEROGA (VMA) PREVISTI DAL D.I.M. SANITA -AMBIENTE DEL 20/01/1992 PARAMETRO VG CMA VALORE IN DEROGA NOTE Mg (mg/l) Il valore in deroga può essere raggiunto presenza di particolari condizioni geologiche del bacino idrico, a condizione che il valore dei solfati non sia superiore a 500 mg/l Na (mg/l) Con una percentuale di conformità del 90% calcolata sul totale dei risultati analitici di un periodo di riferimento di tre anni. Con conformità dell 80% sul VMA Residuo Fisso A 180 C (mg/l) _ E ammessa deroga solo contestualmente alla modifica degli altri parametri della presente tabella NO -1 3 (mg/l) Acque con valori >50 mg/l non possono essere impiegate per l alimentazione dei bambini fino a un anno e per uso abituale come bevanda di soggetti a rischio (debilitati, defedati, con turbe della crasi ematica) Fe (µg/l) Può essere raggiunto solo in presenza di particolari idrogeologiche del bacino di alimentazione delle acque ITIS A. Panella RC Pagina 19 di 19 Approfondimenti sulle acque

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