Progetto monitoraggio acque ambientali del fiume Gari Insegnanti Prof.ssa Luconi Gloria Prof.ssa Fratazzi Manuela Prof. Lancia Sergio Assistenti Tecnici Sig.ra Fantozzi Giuseppa Sig.ra Marcoccio Tiziana Alunni Belli Miriana Bruno Andrea Caserta Laura Cicchetti Alessia Corsetti Francesco Domenicone Arianna Domenicone Martina Fargnoli Valeria Iannotti Nicola Leonardi Sara Nardone Andrea Pagliaro Erika Pittiglio Nicoletta Terrezza Rocco Vaccarella Lorenzo Valente Luca
Analisi batteriologica delle acque superficiali
I batteri ricercati Coliformi totali fecali Streptococchi fecali
Coliformi Gruppo di batteri a bastoncello gram negativi, asporigeni, che fermentano il lattosio con produzione di gas e acidi. L origine può essere di tipo tellurica o ambientale oppure di tipo fecale che ci indica un inquinamento umano. La specie più rappresentativa è Escherichia Coli.
Coliformi fecali (Escherichia coli) La loro presenza è indice di contaminazione recente, poichè non si adattano bene all'ambiente esterno. Indicano inefficienza del sistema di disinfezione. Alcuni ceppi patogeni sono in grado di produrre sostanze tossiche Foto di coliformi dopo colorazione di gram
Streptococchi fecali: sono batteri di forma rotonda, gram positivi,alcune specie si ritrovano nella flora intestinale umana ed ecco perché sono indice di inquinamento fecale Streptococchi fecali dopo colorazione di gram
Per l analisi qualitativa si usano i metodi del compact-dray e il metodo delle membrane filtranti, mentre per l analisi quantitativa si ricorre al metodo del multipozzetto.
Metodi di indagine Membrane filtranti: furono usate per la prima volta nel1947 per l analisi batteriologica delle acque. Consistono in dei filtri di acetato di cellulosa di porosità variabile in grado di trattenere sulla propria superficie microrganismi di dimensioni maggiori dei pori che, successivamente, posti su un determinato terreno di coltura si sviluppano dando luogo a colonie batteriche visibili ed enumerabili; è una tecnica che possiede grandi vantaggi: riduzione dei tempi di analisi e di manodopera.
Metodo delle membrane filtranti
Colonie di E.Coli e Coliformi Prelievo Fossa dei Serpenti Terreno di coltura: Endo Agar Less
Colonia di E.Coli Prelievo della Fossa dei Serpenti Terreno di coltura: Tergitol + TTC
Dalle colonie gialle cresciute sul terreno selettivo si procede all identificazione mediante l utilizzo dell enterotube, un sistema rapido in grado di fornire risultati in sole 24 ore. La lettura ha confermato la presenza del batterio E. Coli.
Villa Chiesa Madre Fossa dei Serpenti Colonie di Streptococchi fecali Su terreno di coltura: Slanetz Bartley Agar + TTC
Metodi di indagine Utilizzo del compact dry: supporto contenente terreno di coltura già preparato. Dopo opportuna incubazione si notano le colonie di batteri cresciute:
Colonie blu = E. Coli Colonie rosse = Coliformi Totali Piastra non seminata
Metodi di indagine MULTIPOZZETTO O SISTEMA QUANTI-TRAY Si basa sulla capacità dei batteri di metabolizzare, attraverso un loro enzima, un nutriente-indicatore provocando così un cambiamento di colore del campione in esame. In pratica si scioglie in 100ml di campione in esame il reagente (in condizioni di sterilità) si versa in un vassoi con 52 pozzetti, si incuba e si esegue la lettura contando i pozzetti positivi; il risultato viene espresso in MPN cioè il numero più provabile di microrganismi in 100 ml di campione. Il sistema viene usato per la ricerca dei coliformi totali dell E. Coli e streptococchi fecali.
Pozzetto con risultato negativo Pozzetto con risultato positivo
Interpretazione del risultato positivo Coliformi totali 37 C per 18 h Colorazione gialla E.Coli 37 C per 18 h Colorazione gialla e fluorescenza azzurra
Tecnica pratica utilizzata con il metodo Quanti-Tray campione incubazione risultato
Risultati del Quant-Tray Coliformi totali M.P.N. Coliformi fecali M.P.N.: Steptococchi fecali M.P.N. Chiesa Madre 51/51 >200 35/51 60 12/51 13,7 Villa Comunale 44/51 101 15/51 17,8 11/51 12,7 Fossa dei Serpenti 51/51 >200 51/51 >200 51/51 >200
Risultati con il quanti-tray,pozzetti positivi su 51 60 50 40 30 20 10 0 chiesa villa fossa coliformi E.coli streptococchi
Caratteristiche delle acque superficiali destinate al consumo umano D.L. n.152 anno 2006 Classi di qualità Coliformi totali UFC / 100ml Coliformi fecali UFC / 100ml Streptococchi fecali UFC / 100ml Filtrazione e disinfezione 0-50 20 20 Preclorazione, Flocculazione 50-5000 2000 1000 Precedenti + Carboni attivi... 5000-50000 20000 10000 Inadatta alla produzione di acqua potabile > 50000 > 20000 /
Analisi Batteriologica Chiesa Madre del 28 febbraio 2007 Valore trovato Coliformi totali M.P.N. 144,5 Coliformi fecali M.P.N. 12,4 Streptococchi fecali M.P.N. 0
Analisi Batteriologica Villa Comunale del 28 febbraio 2007 Valore trovato coliformi totali M.P.N. 94,5 Coliformi fecali M.P.N. 13,7 Streptococchi fecali M.P.N. 1,0
Comparazione dei risultati Dalla lettura dei risultati batteriologici si è evidenziato che nel punto di prelievo della Chiesa Madre sono aumentati gli indicatori biologici relativi sia ai coliformi totali, che all'e. Coli e gli Streptococchi fecali; anche i valori relativi alla Villa comunale sono risultati più alti ma in maniera minore. Il punto di maggiore contaminazione è risultato essere la Fossa dei serpenti. Quindi rispetto alla normativa vigente l'acqua in esame risulta appartenente alla 2^ classe ovvero per essere destinata alla produzione di acqua potabile deve subire processi di preclorazione, flocculazione, disinfezione.
Analisi chimico fisiche delle acque superficiali
Parametri Chimico Fisici del prelievo effettuato il 26/04/2010 T. ambiente T. acqua ph conducibilità Solidi sospesi Chiesa Madre 21 C 14,7 C 7,15 656 µs/cm 420 mg/l Villa Comunale 25,2 C 15,5 C 7,36 614 µs/cm 394 mg/l Fossa Dei Serpenti 20,3 C 15,3 C 7,45 630 µs/cm 405 mg/l
Determinazione della durezza dell'acqua La durezza totale si determina mediante complessazione con l acido etilendiamminotetraacetico (EDTA), operando su un campione di acqua tamponato a ph 10±0,1 in presenza di nero eriocromo T usato come indicatore. Una soluzione contenente Ca 2+ e Mg 2+ acquista in queste condizioni un colore rosso vino; quando tutto il calcio ed il magnesio sono stati complessati dall EDTA la soluzione passa dal colore rosso vino al blu; questo è il punto finale della titolazione.
Risultati della durezza dell'acqua Prelievi Durezza dell'acqua Chiesa madre 448 mg/l Villa comunale 480 mg/l Fossa dei serpenti 460 mg/l
Determinazione dell'azoto ammoniacale L ammoniaca, (libera o idrolizzata) presente in un acqua, reagisce con una soluzione alcalina di iodo-mercurato di potassio (reattivo di Nessler) per formare un complesso colorato secondo la reazione: 2(HgI 2 +KI)+2NH 3 2(NH 3 HgI 2 )+2KI 2(NH 3 HgI 2 ) NH 2 Hg 2 I 3 + NH 4 I L assorbanza del complesso colorato viene misurata alla lunghezza d onda di 420 nm. Il metodo è applicabile nell intervallo 0,4 4 mg/l.
Risultati azoto ammoniacale chiesa madre 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 1,900 2,000 2,100 2,200 2,300 2,400 2,500 2,600 2,700 2,800 2,900 3,000 3,100 3,200 3,300 3,400 3,500 3,600 3,700 3,800 3,900 4,000 4,100 0,000 0,015 0,030 0,045 0,060 0,075 0,090 0,105 0,120 0,135 0,150 0,165 0,180 0,195 0,210 0,225 0,240 0,255 0,270 0,285 0,300 0,315 0,330 0,345 0,360 0,375 Concentrazione Assorbanza 0,027 0,1
Risultati azoto ammoniacale villa comunale 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 1,900 2,000 2,100 2,200 2,300 2,400 2,500 2,600 2,700 2,800 2,900 3,000 3,100 3,200 3,300 3,400 3,500 3,600 3,700 3,800 3,900 4,000 4,100 0,000 0,015 0,030 0,045 0,060 0,075 0,090 0,105 0,120 0,135 0,150 0,165 0,180 0,195 0,210 0,225 0,240 0,255 0,270 0,285 0,300 0,315 0,330 0,345 0,360 0,375 Concentrazione Assorbanza 0,032 0,15
Risultati azoto ammoniacale fossa dei serpenti 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 1,900 2,000 2,100 2,200 2,300 2,400 2,500 2,600 2,700 2,800 2,900 3,000 3,100 3,200 3,300 3,400 3,500 3,600 3,700 3,800 3,900 4,000 4,100 0,000 0,015 0,030 0,045 0,060 0,075 0,090 0,105 0,120 0,135 0,150 0,165 0,180 0,195 0,210 0,225 0,240 0,255 0,270 0,285 0,300 0,315 0,330 0,345 0,360 0,375 Concentrazione Assorbanza 0,025 0,1
Determinazione dell'azoto nitrico Il metodo si basa sulla reazione tra i nitrati e il salicilato di sodio in soluzione acida per acido solforico. Il composto ottenuto ha, in soluzione alcalina, un colore giallo stabile misurabile spettrofotometricamente alla lunghezza d'onda di 420 nm
1,400 Risultati azoto nitrico chiesa madre 1,300 1,200 1,100 1,000 0,900 Assorbanza 0,800 0,700 0,600 0,500 0,164 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 2,000 6,000 10,000 14,000 18,000 22,000 26,000 30,000 34,000 38,000 42,000 46,000 50,000 0,000 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 24,000 28,000 32,000 36,000 40,000 44,000 48,000 6,5 µg = 0,65 mg/l Concentrazione
1,400 Risultati azoto nitrico villa comunale 1,300 1,200 1,100 1,000 0,900 Assorbanza 0,800 0,700 0,600 0,500 0,169 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 2,000 6,000 10,000 14,000 18,000 22,000 26,000 30,000 34,000 38,000 42,000 46,000 50,000 0,000 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 24,000 28,000 32,000 36,000 40,000 44,000 48,000 6,5 µg = 0,65 mg/l Concentrazione
1,400 Risultati azoto nitrico fossa dei serpenti 1,300 1,200 1,100 1,000 0,900 Assorbanza 0,800 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,328 0,200 0,100 0,000 2,000 6,000 10,000 14,000 18,000 22,000 26,000 30,000 34,000 38,000 42,000 46,000 50,000 0,000 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 24,000 28,000 32,000 36,000 40,000 44,000 48,000 13,5 µg = 1,35 mg/l Concentrazione
Determinazione del piombo Il piombo nell'acqua viene determinato sul campione tal quale, acidificato con acido cloridrico ed in presenza di ioni mercurio ( II )
Valori della Normativa D.L. 152 del 2006 Categoria A1 Categoria A2 Categoria A3 Temperatura ( C) 22 22 22 Conducibilità (µs/cm) 1000 1000 1000 ph 6,5-8,5 5,5-9 5,5-9 Solidi sospesi (mg/l) 25 - - Azoto ammoniacale (mg/l) 0,05 1 2 Nitriti (mg/l) 0,01 0,03 0,06 Pb (mg/l) 0-0,05 0-0,05 0-0,05
Valori ottenuti nel 2007 Chiesa madre Villa comunale Temperatura ( C) 14,5 14,5 Conducibilità (µs/cm) 540 549 ph 7,24 7,27 Solidi sospesi (mg/l) 353 354 Azoto ammoniacale (p.p.b.) 40 20 Nitriti (p.p.b.) 28 37 Pb (p.p.b.) 2 0
Valori ottenuti nel 2009 Chiesa madre Villa comunale Temperatura ( C) 13,9 13,9 Conducibilità (µs/cm) 688 659 ph 7,00 7,11 Solidi sospesi (mg/l) 449 413 Azoto ammoniacale (mg/l) 0 0 Nitriti (mg/l) 0,1 0,09 Pb (p.p.b.) 5 59
Riepilogo valori ottenuti nel 2010 Chiesa madre Villa comunale Fossa dei serpenti Temperatura ( C) 14,7 15,5 15,3 Conducibilità (µs/cm) 656 614 630 ph 7,15 7,36 7,45 Solidi sospesi (mg/l) 420 394 405 Azoto ammoniacale (mg/l) 0,1 0,15 0,1 Nitriti (mg/l) 0,05 0,05 1,35 Pb (p.p.b.) 17 1 1