I parametri di qualità chimica e microbiologica per la caratterizzazione delle acque

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1 Parte 3. I parametri di qualità chimica e microbiologica per la caratterizzazione delle acque Corso di Competitività e Sostenibilità A.A. 2014/2015 Massimo Raboni. PhD mraboni@liuc.it

2 Parametri chimici (1) Parametri chimici Unità misura ph - Concentrazione ioni H + BOD 5 COD Solidi Sospesi (SS) Solidi sedimenta bili Note Valori tipici acque naturali: mg/l Biological Oxygen Demand Consumo biochimico di ossigeno per ossidare la sostanza organica biodegradabile dopo 5 giorni a T=20 C mg/l Chemical Oxygen Demand Consumo chimico di ossigeno per ossida la sostanza organica (biodegradabile e non) mg/l Residuo a 180 C dopo filtrazione su membrana con pori da 0.45 μm ml/l Misura volumetrica in cono Imhoff dopo 0.5 h di sedimentazione (cono Imhoff è un cono rovesciato da 1 litro e graduato per misurare il quantitativo di materiale sedimentato). Non più contemplata da normativa italiana. 2

3 Parametri chimici (2) Parametri chimici Unità misura Note Torbidità NTU Metodo nefelometrico (metodo ottico)misura l intensità di luce riflessa in direzione perpendicolare alla luce incidente. nell attraversamento del campione d acqua. Il risultato non è espresso in termini assoluti. bensì come comparazione a campioni costituiti da sospensioni di formazina; 1 mg/l di formazina = 1 Unità di Formazina = 1 NTU) Conducibi lità elettrica specifica µs/cm a 20 C Metodo elettrochimico (conduttivimetro) capace di rilevare la mobilità degli ioni nel mezzo acquoso. Durezza F E data dalla presenza in soluzione di cationi Ca ++ e Mg F = 10 mg/l CaCO 3 3

4 Parametri chimici (3) Parametri chimici Colore Unità misura Unità Hazen N. di diluizioni Note Metodo colorimetrico. Il responso non è in valore assoluto ma per comparazione con soluzioni standard di Platino-Cobalto. 1 Unità Hazen = soluzione con 1 mg/l di Pt/Co Si osserva la percettibilità o meno del colore. con diverse diluizioni del campione. su uno spessore di liquido di 10 cm (prisma in vetro contenente il campione diluito. con altezza di liquido di 10 cm) 4

5 Parametri chimici (4): forme azotate e fosforo (nutrienti) Parametri chimici Unità misura Note Azoto totale (TN) Azoto ammoniacale Azoto nitrico Azoto nitroso Azoto Kjeldhal mg/l (come N) mg/l (come NH 4+ ) mg/l (come NO 3- ) mg/l (come NO 2- ) mg/l (come N) Somma di azoto nitrico + azoto nitroso + azoto ammoniacale + azoto organico Somma di azoto organico e azoto ammoniacale Fosforo totale mg/l (come P) Somma di fosforo organico + ortofosfati (PO 4 3-) e polifosfati (PxOy - ) 5

6 Parametri chimici (5): altri Molti altri parametri di inquinamento sono contemplati dalle vigenti legislazioni (acque reflue e acque potabili). Essi sono riferiti a specifici composti chimici o famiglie di composti: Es. di singoli composti: Inorganici: Cadmio. Cromo. Rame. Mercurio. Nichel. Piombo. Arsenico. Cianuro. Boro. Fluoruro. Solfuro. Bromato Organici: Benzene. Aldeidi. Fenolo. Benzo(a)pirene Es. di famiglie di composti (organici): Oli e grassi animali e vegetali Tensioattivi totali Idrocarburi totali Solventi organici aromatici. azotati. clorurati Pesticidi totali Totale pesticidi 6

7 Parametri microbiologici Parametro Unità misura Note Coliformi totali UFC/100 ml Metodo della membrana filtrante (filtrazione su membrana 0.45 μm; contatto della stessa con terreno di coltura selettivo per tempo e temperatura determinate; conteggio colonie formate) UFC=Unità formanti colonia Escherichia coli UFC/100 ml Metodo della membrana filtrante Enterococchi UFC/100 ml Metodo della membrana filtrante 7

8 Limiti allo scarico per acque reflue

9 I limiti allo scarico Normativa di riferimento: Testo Unico in Materia Ambientale D.Lgs 152/2006 e ss.mm.ii. Parte III Acque Allegati parte III (All. 5) Norme regionali (non necessariamente presenti; valori eventualmente più restrittivi rispetto alla normativa nazionale) Scarichi industriali: Tabella 3 Allegato 5 Pt. III D.Lgs 152/2006 (forgnatura e acque superficiali) Tabella 4 Allegato 5 Pt. III D.Lgs 152/2006 (scarico sul suolo) 9

10 (Alcuni) limiti di accettabilità per gli scarichi industriali in acque superficiali e in fognatura (1) N. Parametro Unità Scarico in Scarico in fognatura di misura acque superficiali 1 ph Colore - Non percettibile dopo diluizione 1:20 Non percettibile dopo diluizione 1:40 4 Odore - Non deve essere causa di molestie Non deve essere causa di molestie 5 Materiali - assenti assenti grossolani 6 Solidi sospesi mg/l totali 7 BOD 5 [2] mg/l COD [2] mg/l [2] Per quanto riguarda gli scarichi di acque reflue urbane valgono i limiti indicati in tabella 1 e. per le zone sensibili anche quelli di tabella 2. Per quanto riguarda gli scarichi di acque reflue industriali recapitanti in zone sensibili la concentrazione di fosforo totale e di azoto totale deve essere rispettivamente di 1 e 10 mg/l. 10

11 (Alcuni) limiti di accettabilità per gli scarichi industriali in acque superficiali e in fognatura (2) N. Parametro Unità Scarico in Scarico in fognatura di misura acque superficiali 26 Cl 2 libero mg/l Solfuri (come H 2 S) mg/l Solfiti (come SO 3 ) mg/l Solfati (come SO 4 )[3] mg/l 1,000 1, Cloruri [3] mg/l 1,200 1, P tot [2] mg/l Azoto ammoniacale (come mg/l NH 4 )[2] 34 Azoto nitroso (come N) [2] mg/l Azoto nitrico (come N) [2] mg/l [2] Per quanto riguarda gli scarichi di acque reflue urbane valgono i limiti indicati in tabella 1 e. per le zone sensibili anche quelli di tabella 2. Per quanto riguarda gli scarichi di acque reflue industriali recapitanti in zone sensibili la concentrazione di fosforo totale e di azoto totale deve essere rispettivamente di 1 e 10 mg/l. [3] Tali limiti non valgono per lo scarico in mare. in tal senso le zone di foce sono equiparate alle acque marine costiere. purche almeno sulla meta di una qualsiasi sezione a valle dello scarico non vengono disturbate le naturali variazioni della concentrazione di solfati o di cloruri. 11

12 (Alcuni) limiti di accettabilità per scarichi industriali in acque superficiali e in fognatura (3) N. Parametro Unità Scarico in Scarico in fognatura di misura acque superficiali 36 Grassi e oli animali e vegetali mg/l Idrocarburi totali mg/l Fenoli mg/l Aldeidi mg/l Solventi organici aromatici mg/l Solventi azotati [4] mg/l Tensioattivi totali mg/l Escherichia Col [4] UFC/100 ml Vedi nota 51 Saggio di tossicità acuta [5] Il campione non è accettabile quando dopo 24 h il numero degli organismi immobili è uguale o maggiore del 50% (80% per scarico in fognatura)del totale [4] In sede di autorizzazione allo scarico dell'impianto per il trattamento di acque reflue urbane. da pa dell'autorità competente andrà fissato il limite più opportuno in relazione alla situazione ambientale e igien sanitaria del corpo idrico recettore e agli usi esistenti. Si consiglia un limite non superiore ai 5000 UFC/ 100 m L [5] Il saggio di tossicità è obbligatorio. Oltre al saggio su Daphnia magna. possono essere eseguiti 12 saggi tossicità acuta su Ceriodaphnia dubia. Selenastrum capricornutum (omissis)

13 Normativa regionale: il caso della Regione Lombardia (Regolamento n.3/2006) 13