L’acqua destinata al consumo umano   Prima ancora di essere una bevanda, l’acqua è una   per tutti gli organismi viventi, tanto che nel 2010 l’ONU (Organizzazione delle Nazioni Unite) ha riconosciuto l’accesso all’acqua potabile come   fondamentale. L’acqua è oggi più che mai al centro di interessi di natura ambientale ed economica, anche a causa del progressivo inquinamento delle acque dolci riconducibile alle attività umane. necessità diritto umano Quando l’acqua segue il proprio   senza interferenze, è quasi sempre  , ossia adatta a essere bevuta senza danni alla salute, ma quando ne alteriamo il percorso e la utilizziamo per le nostre esigenze (allevamenti, coltivazioni, distribuzione nei centri urbani), l’acqua può essere contaminata da sostanze e organismi molto pericolosi per la nostra salute. Si rendono quindi necessari trattamenti di potabilizzazione. ciclo naturale potabile In Italia è il   a stabilire con precisione le caratteristiche che l’acqua deve presentare per essere considerata potabile (ossia destinata al consumo umano). Decreto legislativo n. 31 del 2 febbraio 2001 Le acque cosiddette “minerali naturali”, caratterizzate da proprietà terapeutiche o medicinali (in questa categoria rientrano tutte quelle vendute in bottiglia da aziende commerciali), sono invece soggette a un’altra normativa ( ). D.l. n. 105 del 25/01/1992 Il ciclo dell’acqua.  Criteri di potabilità   Qualunque sia l’origine dell’acqua destinata al consumo umano, la legge richiede che essa si presenti   e  . In altri termini, deve possedere caratteristiche sensoriali rassicuranti, quali freschezza, limpidezza e assenza di odori anomali, e deve essere di accertata innocuità, ossia non deve contenere sostanze tossiche o microrganismi patogeni in grado di arrecare – anche solo potenzialmente – danno alla salute umana. Perché un’acqua possa essere definita potabile la legge impone di controllare alcuni valori nella sua composizione; si tratta di  ,   e altri  . I parametri da verificare sono i medesimi sia che si tratti di acque rese potabili, sia che si tratti della categoria speciale delle acque minerali naturali, anche se i valori, in qualche caso, differiscono (D.lgs. n. 542/92). I rilievi e i controlli sono effettuati da personale qualificato delle ASL (Aziende Sanitarie Locali) competenti per il territorio. pulita salubre parametri microbiologici parametri chimici parametri indicatori Le moderne reti idriche hanno antenati illustri. Già nel III secolo d.C. la città di Roma disponeva di undici acquedotti per rifornire terme, fontane e abitazioni di una popolazione di oltre un milione di persone. Anche nei territori dell’impero i romani costruirono acquedotti, come quello di Nîmes, in Francia (foto a sinistra), lungo 50 km. L’acqua proveniva per gravità da sorgenti lontane, scorrendo in condotti sotterranei o sostenuti da imponenti costruzioni ad arcate, perfetti esempi di ingegneria idraulica.  >> pagina 274 PARAMETRI MICROBIOLOGICI Nei centri urbani la contaminazione delle acque potabili può avvenire a causa di guasti nelle tubature della rete idrica, che nel sottosuolo corrono vicino a quelle fognarie, anch’esse esposte al rischio di perdite. Nelle acque sorgive l’inquinamento può essere invece riconducibile alle deiezioni derivanti da allevamenti animali. Qualunque sia l’origine dell’ , le feci rappresentano un serio fattore di rischio per la salute, poiché potrebbero contenere microrganismi patogeni. Per verificare la presenza o meno di questo inquinamento, viene effettuata la ricerca di specifici batteri, quali coliformi (in particolare  ) ed enterococchi, comuni nell’intestino dell’uomo e degli animali. La presenza nell’acqua di questi particolari microrganismi, detti  , rivela una contaminazione fecale. inquinamento fecale Escherichia coli indicatori Altri microrganismi indicatori sono   e  . La loro presenza nelle acque destinate al consumo umano indica che queste non sono state sufficientemente decontaminate ed è spesso associata a virus e cisti di protozoi. Clostridium perfringens Pseudomonas aeruginosa PARAMETRI CHIMICI Nell’acqua sono naturalmente presenti molte sostanze chimiche. Alcune di esse, oltre un certo livello di concentrazione, rappresentano un pericolo per la salute del consumatore. È il caso dei   (piombo, cadmio, selenio e molti altri), che creano danni se si accumulano nell’organismo (vedi Unità 2, La contaminazione degli alimenti, p. 42). Sono incluse in questa lista anche altre sostanze, fra le quali gli   nitrito e nitrato (costituenti di fertilizzanti) e vari   usati nel settore agricolo. Ulteriori sostanze tossiche sono gli  , potenzialmente cancerogeni, che si formano con l’impiego di combustibili e l’incenerimento dei rifiuti urbani. metalli pesanti ioni antiparassitari idrocarburi policiclici L’utilizzo di pesticidi in agricoltura è strettamente normato e controllato per limitare il rischio di contaminazioni chimiche. PARAMETRI indicatori Oltre a essere salubre, l’acqua destinata al consumo umano non deve essere sporca o colorata, né avere odore o sapore anomali. In altri termini, deve avere precise   che dipendono da altri parametri. Tra questi rientra la concentrazione di ferro, alluminio, manganese e sodio, così come quella degli ioni cloruro, ammonio e solfato. proprietà sensoriali Esistono anche   che fissano le proprietà dell’acqua potabile entro precisi valori; è il caso della conduttività (dipendente dal numero di sali disciolti), del pH (indicatore di acidità), della temperatura e del residuo fisso (quantitativo di sostanza solida secca che rimane dopo l’evaporazione dell’acqua). Altro parametro di rilievo è la   dell’acqua (legato alla concentrazione di ioni Ca  e Mg ). criteri fisici durezza 2+ 2+  >> pagina 275  La durezza dell’acqua Un importante parametro dal punto di vista sensoriale è la  , che indica il contenuto complessivo di  . La durezza totale risulta dalla somma di due componenti: durezza totale sali di calcio e magnesio la durezza  , che dipende dai bicarbonati presenti inizialmente nell’acqua, i quali possono essere rimossi aumentandone la temperatura; facendo bollire a lungo l’acqua, infatti, gli ioni Ca  e Mg  si legano ai carbonati e precipitano sul fondo del contenitore; temporanea 2+ 2+ la durezza  , dovuta invece ai sali che rimangono in soluzione malgrado l’ebollizione (cloruri, solfati, nitrati e fluoruri). permanente La durezza dell’acqua dipende in larga misura dalla presenza di   (CaCO ), responsabile anche delle incrostazioni di   sui metalli. carbonato di calcio 3 calcare La durezza dell’acqua si esprime in   (°f): un grado francese corrisponde a 10 mg di carbonato di calcio per ogni litro d’acqua. gradi francesi La tabella accanto mostra come vengono classificate le acque in base al loro grado di durezza. TIPOLOGIA DI ACQUA DUREZZA IN GRADI FRANCESI acqua molto dolce da 0 a 4 °f acqua dolce da 4 a 8 °f acqua a durezza media da 8 a 12 °f acqua a durezza discreta da 12 a 18 °f acqua dura da 18 a 30 °f acqua molto dura oltre i 30 °f Oltre a effettuare controlli sulle acque, è importante verificare lo stato di manutenzione delle reti idriche e degli impianti. Eventuali perdite o malfunzionamenti possono, infatti, avere un impatto negativo sulla qualità dell’acqua. GUIDA ALLO STUDIO  Quale norma si esprime in merito all’acqua destinata al consumo umano? Quali sono le direttive in essa contenute? 1.  Quali sono i parametri che consentono di valutare la potabilità dell’acqua? 2.  Come può essere classificata l’acqua potabile in base alla quantità di CaCO  in essa contenuta? 3. 3  Il calcare, gli elettrodomestici e i calcoli renali   Il calcare che si forma sul fondo delle pentole, all’interno dei tubi metallici di riscaldamento o sulle resistenze degli elettrodomestici è composto da incrostazioni di carbonato di calcio (CaCO ) e rappresenta un tipico esempio della  . La capacità dei tubi o delle superfici metalliche di diffondere calore risulta molto affievolita in presenza di tali depositi di calcare. 3 durezza temporanea dell’acqua Persiste tutt’ora la leggenda metropolitana che bere l’acqua dell’acquedotto favorirebbe la formazione di calcoli renali in quanto particolarmente dura. Questa credenza non ha alcun fondamento scientifico, infatti l’organismo umano non è un elettrodomestico e non corre il rischio di incrostarsi di calcare (basti pensare a tutto il calcio che, giustamente, viene assunto ogni giorno attraverso gli alimenti). La serpentina di una lavatrice incrostata di calcare.  >> pagina 276   La potabilizzazione   Le sorgenti di acqua naturalmente potabili non sono, da sole, sufficienti per soddisfare il fabbisogno pro capite di acqua potabile (in media 175 litri al giorno). Risulta così necessario utilizzare anche le acque dei fiumi e dei laghi. Queste acque sono spesso inquinate e per diventare acque destinate al consumo umano devono essere sottoposte a trattamenti di potabilizzazione. Tipologia e intensità dei trattamenti dipendono dal livello di inquinamento di partenza. Da questo punto di vista, le   vengono classificate in tre categorie: acque da potabilizzare , per le quali sono previsti un semplice trattamento fisico e la disinfezione; A1 , che necessitano di un trattamento fisico, di un trattamento chimico e della disinfezione; A2 , che sono le più inquinate; per esse sono necessari trattamenti fisici e chimici molto intensi, affinazione e disinfezione. A3 Trattamenti di correzione Il primo trattamento delle acque da potabilizzare prevede di lasciarle a riposo in grandi vasche affinché le particelle più solide e pesanti, da asportare, sedimentino sul fondo e quelle più leggere galleggino. Tale processo può essere facilitato mediante l’aggiunta di  , che provocano l’aggregazione delle particelle favorendone la separazione dall’acqua attraverso la filtrazione; quest’ultimo processo può avvenire tramite filtri a sabbia o  . agenti flocculanti o coagulanti ▶  carbone attivo Fra i trattamenti di correzione c’è anche l’ , un processo volto a diminuire la durezza dell’acqua tramite l’utilizzo di calce e soda, resine specifiche o deminaralizzatori. addolcimento Carbone attivo |   Activated carbon  (or activated charcoal)  | Sono definiti carboni attivi alcuni materiali ad alto contenuto di carbonio e con elevata porosità. Grazie a queste caratteristiche, i carboni attivi presentano un elevatissimo potere di assorbimento, che li rende eccellenti per l’eliminazione di molecole inquinanti presenti nell’aria o nell’acqua, ma anche per la deodorazione o per la depurazione di oli e succhi zuccherini. In genere i carboni attivi sono ricavati da legno e segatura o da carboni (di legno, torba o lignite), ma anche da scarti della lavorazione della carta, da gusci di frutta secca o residui animali opportunamente sgrassati. L’addolcimento dell’acqua può essere praticato non solo su acque da potabilizzare ma anche su acque già potabili, tanto a livello domestico quanto soprattutto in ambito industriale. L’uso di addolcitori aiuta infatti a prevenire la formazione di accumuli di calcare evitando, per esempio, il danneggiamento di alcuni elettrodomestici.  >> pagina 277   Acqua... salata!   La popolazione umana in continua crescita, l’aumento dell’inquinamento idrico e il riscaldamento climatico con conseguente scioglimento dei ghiacciai hanno spinto l’uomo a cercare nuove strategie per rendere potabile il più grande serbatoio idrico del mondo: i   mari   e gli   oceani . La   è un processo di rimozione del cloruro di sodio: avviene attraverso i dissalatori e prevede un enorme consumo di energia; oggi viene utilizzata soprattutto nelle isole o lungo le coste dei Paesi del Medio Oriente.                              desalinizzazione Trattamenti di disinfezione I trattamenti di disinfezione, che seguono quelli di correzione, hanno lo scopo di depurare le acque dai microrganismi in esse presenti. L’  è il principale trattamento in grado di uccidere microrganismi, quali virus, batteri e protozoi, e ha anche il pregio di eliminare i cattivi odori. Gorgogliando nelle acque da disinfettare, l’ozono libera infatti singoli atomi di   (indicato con O∙) che danneggiano le membrane dei microrganismi e modificano le molecole volatili, secondo la seguente reazione: ozonizzazione ossigeno radicale O  O  + O∙ 3 → 2 Prima di immettere l’acqua potabilizzata nella rete idrica, un’ulteriore disinfezione viene eseguita tramite  . Aggiungendo del cloro nell’acqua distribuita si assicura che essa si mantenga sicura fino ai rubinetti di erogazione, anche in caso di tubature soggette a contaminazione. Il trattamento può prevedere l’impiego di  . clorazione cloro gassoso La clorazione può conferire all’acqua dei rubinetti odore e sapore caratteristici, che si eliminano facilmente lasciandola decantare in una caraffa posta in frigorifero. GUIDA ALLO STUDIO  Quali sono i principali trattamenti di correzione? Quali sono le loro funzioni? 1.  Quali sono i principali trattamenti di disinfezione? Attraverso quali reazioni chimiche agiscono? 2.  Che cosa s’intende con il termine “desalinizzazione”? Quali sono i pro e i contro di questo processo? 3. concetti in mappa