Kofi Annan (Segretario Generale O.N.U.) 2003

L Assemblea generale delle Nazioni Unite ha proclamato il 2003 anno internazionale dell acqua Dal marzo 1993 il 22 marzo di ogni anno si celebra la giornata mondiale dell acqua L'accesso all'acqua pulita costituisce un bisogno umano primario, quindi un diritto fondamentale dell'uomo. L'acqua contaminata rappresenta un serio pericolo per la salute sia fisica che sociale dell intera popolazione. L'assenza d'acqua sicura è un'offesa per la dignità umana. Kofi Annan (Segretario Generale O.N.U.) 2003

L acqua un diritto naturale di tutti?... attualmente più di un miliardo di persone (il 18% della popolazione mondiale) non hanno accesso all acqua potabile; 2 milioni di persone per lo più bambini muoiono ogni anno per malattie associate alla mancanza di acqua potabile; nel 2025 gli abitanti che avranno gravi problemi per carenza di acqua saranno 3 miliardi

Consumo Il consumo pro capite in Italia è di 980 m 3 annuo; - il prelievo eccessivo sta prosciugando le riserve ed entro il 2025 la disponibilità pro capite diminuirà di un terzo- Sono principalmente tre i punti su cui poggia la cattiva gestione e dispersione dell acqua potabile: 1. l aumento dei consumi, specialmente in agricoltura; 2. lo sfruttamento eccessivo delle falde sotterranee che ha determinato un abbassamento del livello delle stesse e la salinizzazione delle riserve; 3. l inquinamento che dalla superficie terrestre va rapidamente nel sottosuolo.

SPRECHI...per un rubinetto che gocciola, cinque litri al giorno; per lavarsi i denti, due litri, invece di un bicchiere se si evitasse di lasciare sempre aperto il rubinetto; per lavarsi le mani, in media, un litro e mezzo..in Italia si calcola che viene perso, in media, il 39% (pari a 2,2 miliardi di metri cubi) dell acqua potabile disponibile annualmente a causa del pessimo stato delle condotte idriche

Approvvigionamento idrico acqua esistente sulla terra: nei mari e negli oceani (95,5%) ghiacciai, acque sotterranee (2,5%) fiumi, laghi, torrenti (0,01%) nell atmosfera come umidità (1%)

INQUINAMENTO Introduzione da parte dell uomo, direttamente o indirettamente, di sostanze tali da provocare effetti deleteri, dannosi per le risorse viventi, pericolosi per la salute umana, di ostacolo alle attività, di compromissione delle proprietà delle risorse in relazione al loro uso (compresi gli usi ricreativi ed estetici).

Inquinamento dell acqua L ambiente acquatico presenta caratteristiche chimiche, fisiche e biologiche eterogenee pertanto la definizione di inquinamento viene data in riferimento all uso cui la risorsa è destinata e non sulla base di una deviazione del quadro della normalità In relazione all utilizzo della risorsa idrica vengono stabilite specifiche caratteristiche qualitative o STANDARD DI QUALITA

Lo Standard di Qualità è espresso da un valore numerico o concentrazione limite di un costituente che rappresenta la concentrazione di sicurezza che consente di salvaguardare, quando non viene superata, la salute umana e l ambiente (Valore Guida Concentrazione Massima Ammissibile Valore di Parametro)

Pur se indispensabile alla vita paradossalmente l acqua da sempre insidia la salute umana Oggi il rischio è notevolmente accentuato Ai batteri, virus e parassiti si aggiungono sempre con maggiore frequenza e consistenza, i macro e micro inquinanti chimici più o meni tossici e dei quali non sempre si conoscono gli effetti biologici a medio o a lungo termine Gli inquinanti pericolosi per la salute umana riscontrabili in un acqua possono essere: di natura chimica (sostanze inorganiche, metalli pesanti, microinquinanti organici etc.); di natura biologica (organismi patogeni).

ATTUALMENTE ESISTONO CIRCA 10 MILIONI DI MOLECOLE DI SINTESI: DI QUESTE 120.000 SONO DI USO COMUNE. Questi composti sintetici denominati xenobionti (estranei agli esseri viventi) possiedono una struttura chimica differente da quella delle molecole organiche naturali I sistemi enzimatici degli organismi decompositori non sono in grado di mineralizzare queste molecole Sono state compromesse le capacita autodepurative delle acque Le concentrazioni ambientali delle molecole sintetiche non sono molto elevate, se confrontate ai composti organici di origine naturale, ma a differenza di questi possono risultare nocive anche a bassi livelli di assunzione (microinquinanti)

L INQUINAMENTO DELLE ACQUE E DOVUTO QUASI ESCLUSIVAMENTE ALLE ATTIVITA UMANE FATTORI CAUSALI: URBANIZZAZIONE ATTIVITA INDUSTRIALE PRATICHE AGRICOLE

Come la Fisica insegna. Niente si crea e niente si distrugge, ma tutto si trasforma.

INQUINANTI e salute umana Tossico: può comportare rischi gravi per la salute, acuti o cronici e anche la morte Mutageno: può produrre difetti genetici o aumentarne la frequenza Cancerogeno: può produrre il cancro o aumentarne la frequenza Teratogeno: può produrre malformazioni congenite o aumentarne la frequenza

INQUINAMENTO interazioni In presenza di altre sostanze, un inquinante può avere, sulla salute umana: lo stesso effetto effetto maggiore sinergia effetto minore antagonismo

ACQUA DESTINATA AL CONSUMO UMANO. Trasparente Incolore Odore e sapore gradevole Composizione chimica tale da essere ben tollerata dall organismo umano Non deve contenere sostanze tossiche (metalli pesanti, pesticidi, ecc.) Non deve veicolare microrganismi patogeni

INQUINAMENTO BIOLOGICO L'acqua rappresenta il mezzo di diffusione di tutte quelle malattie infettive dette a circuito oro-fecale, cioè malattie dovute all'ingestione di acqua venuta a contatto con deiezioni di animali a sangue caldo, tra questi l'uomo. Tra le malattie infettive conosciute molte sono determinate da organismi parassiti che trovano nell'intestino la loro preferenziale localizzazione. Tra gli organismi patogeni trasmessi per via idrica vi sono batteri, virus e protozoi

ASPETTI IGIENICO-SANITARI REFLUI LIQUIDI MICRORGANISMI AD ELIMINAZIONE FECALE: Patogeni Saprofiti CORPI IDRICI

MALATTIE IDROTRASMESSE (I) SalmonellaTyphi Salmonella spp. Vibrio cholerae Vibrio spp. Staphylococcus aureus Pseudomonas aeruginosa Shigelle Aeromonas hydrophila Campylobacter jejuni Escherichia coli patogeni Klebsiella spp. Legionella pneumophila Leptospira Micobacterium Yersinia enterocolitica Attinomiceti Batteri Infezione sistemica Gastroenterite Colera, gastroenterite Gastroenterite Tossinfezioni Congiuntiviti, otiti Gastroenterite Gastroenterite Gastroenterite Gastroenterite Gastroenterite Polmonite Morbo di Weil Micobatteriosi Gastroenterite, artrite,setticemia Allergie respiratorie

MALATTIE IDROTRASMESSE (II) Virus Ingestione di acqua HAV e HEV Norwalk virus Rotavirus Adenovirus enterici 40-41 Enterovirus Epatiti Enteriti Enteriti Enteriti Poliomielite, meningite, enteriti

BATTERI PATOGENI IN AMBIENTE IDRICO Vibrio cholerae ha una resistenza variabile in rapporto a fattori diversi (temperatura, umidità, presenza di sostanze organiche, ecc.) in particolare nell acqua potabile può resistere da 7 a 13 giorni sopravvive fino a 40 giorni la presenza può essere dovuta ad infiltrazioni di liquami per dissesti nella rete di distribuzione, ad inquinamento della sorgente, a cattivo funzionamento degli impianti di potabilizzazione Salmonella Typhi determina tossinfezioni alimentari resiste all azione del cloro Staphylococcus aureus

VIRUS ENTERICI IN AMBIENTE IDRICO Elevata sopravvivenza nell ambiente (possono persistere per alcuni mesi) Bassa dose minima infettante Capacità di aggregazione Virus e Batteri non seguono lo stesso andamento (virus enterici possono essere presenti in acque potabili nelle quali i coliformi sono assenti) Capacità di adsorbimento a materiale di diversa natura

HAV Rotavirus VIRUS ENTERICI TRASMESSI COME CONTAMINANTI DELL ACQUA Norwalk-virus Adenovirus HEV

Normativa acque potabili: D.Lgs. 2 febbraio 2001 n.31 Disciplina tutte le acque trattate o non trattate per uso potabile, destinate all utilizzo per cibi, bevande, o altri usi domestici e industriali, fornite per mezzo di reti di distribuzione, cisterne, bottiglie o contenitori di varia specie, con l intento di garantirne la salubrità e la pulizia, a tutela della salute del consumatore. Stabilisce i parametri microbiologici, chimici e di radioattività a cui le acque devono dimostrarsi conformi. Rispetto alla vecchia normativa (DPR 236/88) abolisce alcuni parametri perché ritenuti poco indicativi e ne introduce degli altri. In particolare in relazione ai parametri microbiologici: introduce la ricerca di Escherichia coli prevede la ricerca degli Enterococchi e non degli Streptococchi fecali contempla la ricerca di Pseudomonas aeruginosa

Parametri microbiologici previsti dalla normativa: indicatori di contaminazione fecale

ALLEGATO 1 PARTE A) PARAMETRI MICROBIOLOGICI PARAMETRO Escherichia coli (E. coli) VALORE DI PARAMETRO (MCL DL N. 31\2001) Possibili effetti sulla salute da ingestione di acqua contaminata 0\100 ml Non rappresentano un vero pericolo per la salute, ma la loro presenza è correlata a quella dei patogeni Enterococchi 0\100 ml Non rappresentano un vero pericolo per la salute, ma la loro presenza è correlata a quella dei patogeni Sorgenti di contaminazione dell acqua Feci umane e animali Feci animali e umane Per le acque messe in vendita in bottiglia o contenitori sono applicati i seguenti valori: PARAMETRO Escherichia coli (E. coli) Valore di parametro (MCL DL n. 31\2001) Possibili effetti sulla salute da ingestione di acqua contaminata 0/250 ml Non rappresentano un vero pericolo per la salute, ma la loro presenza è correlata a quella dei patogeni Enterococchi 0/250 ml Non rappresentano un vero pericolo per la salute, ma la loro presenza è correlata a quella dei patogeni Pseudomonas aeruginosa Conteggio delle colonie a 22 C Conteggio delle colonie a 37 C 0/250 ml Eruzioni cutanee pustolose, otiti, può contaminare farmaci, sanitari, responsabile di infezioni ospedaliere 100\ml 20\ml Non rappresentano un vero pericolo per la salute, ma la loro presenza ad elevati livelli indica superficialità della fonte Non rappresentano un vero pericolo per la salute, ma la loro presenza ad elevati livelli può indicare presenza di patogeni Sorgenti di contaminazione dell acqua Feci umane e feci animali Feci animali feci umane Si riscontra spesso quando l acqua è ricca di sostanze organiche ORIGINE AMBIENTALE ORIGINE UMANA O ANIMALE

E) PARAMETRI ACCESSORI Parametri Valore di parametro (MCL DL n. 31\2001) Sorgenti di contaminazione dell acqua Alghe (cercare in 1 litro) Acque superficiali e marine Batteriofagi anti E. coli COSTANTEMENTE ASSENTI proposti come indicatori della in 100 litri presenza di enterovirus Nematodi a vita libera (cercare in 1 litro) Ubiquitari suolo e acque superficiali Enterobatteri patogeni COSTANTEMENTE ASSENTI Feci umane e animali in 1 litro Enterovirus COSTANTEMENTE ASSENTI Feci umane e animali in 100 litri Funghi (cercare in 100 ml) Ubiquitari ambiente (aria, acqua, suolo Protozoi (cercare in 100 litri) Feci umane e animali Pseudomonas aeruginosa Stafilococchi patogeni (cercare in 250 ml) COSTANTEMENTE in 250 ml ASSENTI Si riscontra spesso quando l acqua è ricca di sostanze organiche per cui la sua presenza è indice di valutazione dello stato generale delle riserve d acqua e della qualità delle acque imbottigliate Inquinamento di origine umana

Pseudomonas spp in Pseudomonas CFC Agar Enterobacteriaceae in VRBGA

LA RICERCA DEI GERMI PATOGENI NELL ACQUA NON SI ESEGUE DI ROUTINE PERCHE i germi patogeni idro-trasmissibili sono numerosi; le tecniche impiegate per la loro ricerca sono spesso lunghe, costose e poco sensibili; la loro assenza in un campione può essere temporanea, data la scarsa adattabilità nell ambiente idrico, e quindi non può escludere un rischio igienicosanitario; la tipologia dei germi patogeni presenti nelle acque è strettamente collegata alle malattie infettive presenti in una popolazione.

.. INDICATORI DI INQUINAMENTO FECALE devono appartenere alla microflora intestinale degli animali a sangue caldo; devono essere presenti contemporaneamente ai patogeni e assenti nei campioni non contaminati; devono essere resistenti almeno in egual misura rispetto ai patogeni a condizioni ambientali sfavorevoli a ai processi di disinfezione; devono essere presenti in quantità maggiore rispetto ai patogeni; devono essere individuabili in modo rapido e con analisi poco costose

COLIFORMI Microorganismi appartenenti alla famiglia delle Enterobacteriaceae Bacilli Gram negativi Fermentano il lattosio con produzione di gas e acido Rappresentano un gruppo eterogeneo a cui appartengono le specie dei generi Escherichia, Citrobacter, Enterobacter e Klebsiella

Comprendono ceppi sia di origine ambientale che fecale (Citrobacter friundi, Serrazia fonticola,yersinia, ecc.) Fermentano il lattosio a 37 C COLIFORMI TOTALI COLIFORMI FECALI Presenti esclusivamente nelle feci ad una concentrazione media pari a 10 7 u.f.c./g Comprendono specie appartenenti al genere Escherichia, klebsiella ed Enterobacter Fermentano il lattosio a 44,5 C

STREPTOCOCCHI FECALI Appartengono al gruppo D della classificazione di Lancefield Cocchi Gram positivi Appartengono alla flora batterica degli animali a sangue caldo E. faecalis ed E. faecium sono le specie più frequentemente isolate dal tratto gastrointestinale e quindi la loro presenza nell ambiente è correlabile con certezza a contaminazione fecale Rappresentano un gruppo eterogeneo a cui appartengono E. faecalis subsp. faecalis, E. faecalis subsp. faecium, E. faecalis subsp. liquefacens, S. bovis, S. equinus, ecc. Gli Enterococchi si identificano come quelle specie incluse nel nuovo genere Enterococcus

CLOSTRIDI SOLFITO-RIDUTTORI E SPORE Bacilli gram positivi Anaerobi obbligati in grado di ridurre i solfiti in solfuri Mobili per flagelli peritrichi Endospore Producono endospore ovoidali o sferiche che possono deformare o no il corpo bacillare Comprendono la specie C. perfringens e si ritrovano nell intestino di alcuni animali compreso l uomo Clostridium perfringens Il loro numero nelle feci, rispetto ai coliformi e agli enterococchi è inferiore in rapporto rispettivamente di circa 1/100 e 1/10

CARICA BATTERICA TOTALE Rappresenta la biomassa microbica vitale coltivabile a : 22 C microrganismi di origine ambientale facilmente adattabili all ambiente idrico 36 C Microrganismi di origine umana o animale

INDICATORI Carica batterica Coliformi totali Coliformi fecali (E.coli) Enterococchi Clostridi SIGNIFICATO Indica lo stato microbico generale dell acqua Non possono essere considerati indicatori di contaminazione di sicura origine fecale; utili come indicatori dell integrità delle reti idriche Rappresentano dei buoni indicatori di contaminazione fecale in atto e indicano una contaminazione in prevalenza di origine umana Rappresentano dei buoni indicatori di contaminazione fecale e dell efficienza dei trattamenti di potabilizzazione delle acque; indicano una contaminazione in prevalenza di origine animale La presenza di spore e/o di forme vegetative può fornire indicazione di inquinamento remoto o intermittente e risulta quindi utile, accanto ai classici indicatori di contaminazione fecale, ai fini del controllo dello stato igienico-sanitario delle acque potabili e delle condizioni delle reti idriche

ORIGINE DELL INQUINAMENTO MICROBIOLOGICO Poiché gli uomini e gli animali eliminano con le loro deiezioni quantità diverse di Coliformi fecali ed Enterococchi, il loro rapporto assume molta importanza in quanto capace di fornire informazioni circa l'origine dell'inquinamento La densità di CF nelle feci dell uomo è molto più elevata di quella degli SF, mentre negli animali è esattamente il contrario. Valori 4 indicano un inquinamento di origine umana; Valori < 4 indicano una contaminazione mista, con predominanza di rifiuti animali.

Pseudomonas aeruginosa Bacillo gram negativo Diffuso nel suolo, nell acqua, nell aria ma anche nelle feci E considerato indicatore degli scarichi (essendo più abbondante nei liquami che nelle feci) La presenza di questo microrganismo non è legata a quella dei più usuali indicatori di inquinamento fecale Ha la capacità di proliferare in mezzi minimi La sua presenza è indice di inefficaci trattamenti di potabilizzazione Il fattore che determina il potere patogeno è la sua resistenza ad un gran numero di antibiotici, antisettici e disinfettanti

PARAMETRI ACCESSORI ENTEROVIRUS Forme viventi semplici di piccolissime dimensioni capaci di riprodursi esclusivamente negli epiteli intestinali e pertanto vengono eliminati per via intestinale. Molti sono patogeni (virus della poliomelite). In acque superficiali vi è maggiore probabilità, rispetto alle acque sottorranee, di rinvenire gli enterovirus che essendo molto piccoli e resistenti ai trattamenti di risanamento, hanno maggiore possibilità di attraversare gli impianti di potabilizzazione. Numerose ricerche hanno verificato la presenza di agenti virali enterici in acque potabili dopo corretto trattamento di potabilizzazione. Ad esempio i virus Norvalk, responsabili di diffuse malattie gastroenteriche, possono rimanere vitali anche dopo un contatto di 30 minuti con cloro attivo libero.

BATTERIOFAGI ANTI E. COLI La ricerca di questi batteriofagi nell acqua potrebbe rappresentare una valida alternativa a quella dei coliformi fecali, non solo perché rappresentano un indice di inquinamento fecale- in quanto sono parassiti solo di batteri fecali- ma anche perché sono più resistenti agli agenti chimici e fisici. La maggiore resistenza all ambiente esterno rispetto a quella dei batteri consentirebbe, inoltre, di controllare meglio l efficacia dei trattamenti di potabilizzazione. Limiti di legge previsti dal D.Lgs. 31/2001: è inserito tra i parametri accessori

CONSIDERAZIONI FINALI Numerose note bibliografiche indicano che non esiste una evidente correlazione tra presenza di microrganismi patogeni e indicatori di fecalizzazione Il rilevamento di parametri microbiologici in aggiunta a quelli classici, può mettere in evidenza condizioni di rischio per la salute umana non evidenziabili con la sola ricerca degli indicatori