Due parole su chi controlla le acque potabili.

Mauro Icardi

La scorsa settimana una delle “Pillole di Mercalli”, filmati che il noto climatologo dedica ai temi ambientali e che vanno in onda su Rai News, è stata dedicata all’eccessivo consumo di acqua in bottiglia da parte degli Italiani.

Terzi a livello mondiale dopo Messico e Tailandia.

Ho visionato il filmato sul sito della Rai e ho voluto vedere qualche commento a proposito. A parte il solito schierarsi a favore o contro il consumo di acqua in bottiglia per ragioni diverse (sostenibilità ambientale su tutte, ma anche abitudini e gusti personali), ho potuto notare come al solito il proliferare di luoghi comuni decisamente banali.

Si sa che in generale le persone si lamentano dell’odore di cloro dell’acqua potabile (problema che è risolvibilissimo con il semplice utilizzo di una caraffa dove far riposare l’acqua per circa trenta minuti).

Molti sono addirittura convinti che l’acqua potabile sia nociva per la salute. E non è semplice far capire che un gestore di acquedotto ricorre alla disinfezione per consegnare l’acqua completamente esente da microorganismi potenzialmente patogeni.

Devo dire che ormai mi sono quasi rassegnato a questo tipo di commenti. Ma non ho resistito a dover rispondere ad un commento che in maniera superficiale e direi offensiva, sosteneva che la fiducia nell’acqua in bottiglia risiedesse nel fatto che le aziende imbottigliatrici “fanno i controlli”, e che conseguentemente i controlli effettuati dai gestori del ciclo idrico fossero insufficienti, o addirittura mancanti.

Ho risposto al commentatore, scrivendo che, se era così sicuro che gli addetti al controllo delle acque potabili della sua zona adottassero comportamenti omissivi nello svolgimento delle analisi , non gli restava che presentare una circostanziata denuncia alla Procura della Repubblica.

Assumendosi l’onere e la responsabilità di quanto affermava. Inutile dire che non ho ricevuto nessuna risposta a questo mio commento.

Forse avrei dovuto ignorare questo commento, come molti altri. Commenti che riguardano gli argomenti più diversi. Sulla possibilità che il web amplifichi quelle che un tempo erano le chiacchiere da bar si espresse già Umberto Eco. E sulla propagazione di bufale e leggende per meccanismi di conferma che si sviluppano per esempio tra chi crede alle scie chimiche, e sulla facilità con cui queste possono prendere piede ci sono già molti studi, e molti interessanti articoli. Uno molto interessante a firma di Walter Quattrociocchi è uscito sul numero 570 de “Le scienze” nel Febbraio 2016.

Ma su una cosa di questa importanza, non ho voluto far finta di niente. Mi sono sentito chiamato in causa in prima persona, ed ho pensato anche a tutte le persone che conosco negli incontri di lavoro, e che si occupano di qualità dell’acqua potabile.

Le società di gestione e conseguentemente gli addetti sono tenuti a rispettare quanto disposto dal Dlgs 31 che regola i controlli sulle acque destinate al consumo umano.

I controlli sono sia interni, cioè svolti dall’azienda di gestione dell’acquedotto, che esterni cioè effettuati dalle aziende sanitarie locali. I gestori sono soggetti ad un numero definito di analisi in funzione del volume di acqua erogata.

Questo il link del Dlgs 31.

https://www.arpal.gov.it/images/stories/testi_normative/DLgs_31-2001.pdf

Mi chiedo come si possa pensare che le aziende sanitarie, i gestori di acquedotto possano mettere in pratica comportamenti omissivi.

Siamo tenuti a conservare i risultati delle analisi per cinque anni, a pubblicare i rapporti di prova sul sito della nostra azienda per ottemperare a criteri di qualità e di trasparenza.

Ma soprattutto siamo coscienti di fornire un servizio. Come addetti al laboratorio poi siamo impegnati in un lavoro continuo di aggiornamento sia normativo che analitico. Le aziende acquedottistiche dovranno nel futuro sviluppare un proprio “Water Safety Plan” , cioè monitorare i fattori di rischio non solo a livello analitico, ma territoriale e di rete.

Siamo consapevoli dell’importanza della risorsa acqua.

Io ho come hobby il ciclismo. E ogni volta che faccio uscite in bicicletta rivolgo sempre un ringraziamento ai colleghi di altre aziende, quando sosto presso una fontanella o ad una casa dell’acqua. Al loro lavoro che mi permette di combattere sete e caldo, soprattutto in questi giorni.

Ma vorrei dire un’ultima parola a chi crede che non si facciano i controlli. Come chimici, come biologi, come tecnici di rete siamo vincolati ad un importante valore. Sappiamo di svolgere un servizio e conosciamo cosa significa una parola: etica. La conosco personalmente come chimico che in qualche caso ha rinunciato a ferie o permessi per terminare un’analisi urgente o la lettura di una piastra di microbiologia.

La conoscono i colleghi che a qualunque ora del giorno e della notte sono chiamati ad intervenire per ripristinare la fornitura dell’acqua. Lo sostengo da sempre. Non è con la demagogia o il sensazionalismo che si possono affrontare questi problemi. E questa cosa vale non solo per la mia azienda.

Riflettere un attimo prima di dire cose insensate è una virtù ormai scomparsa.

Tubazioni di cemento amianto e rilascio di fibre. Un problema delicato.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Mauro Icardi

In questo articolo vorrei fare qualche considerazione su questo problema piuttosto delicato. Cercando di affrontare il tema dal punto di vista chimico impiantistico. Il problema epidemiologico sanitario è ovviamente al di fuori delle mie competenze e da questo punto di vista ci si deve basare sugli studi effettuati dall’OMS.

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La presenza di tubazioni di cemento amianto nella rete acquedottistica ed anche nei cassoni che fungevano da serbatoi di accumulo in vecchie abitazioni va affrontato ovviamente con cautela. E’ purtroppo facile cadere nel meccanismo della psicosi e rinunciare al consumo di acqua potabile spostando la scelta sull’acqua imbottigliata. Scelta ovviamente che attiene alle abitudini dei consumatori. Ma sappiamo che l’acqua in bottiglia ha impatti ambientali diversi, legati alla produzione di rifiuti (bottiglie in plastica), consumo di energia ed emissioni di CO2 legate alla movimentazione ed al trasporto delle confezioni anche a molti chilometri di distanza dalle fonti di imbottigliamento. Non accenno al problema del rilascio di frammenti di materiale plastico nelle bottiglie che è stato molto ben trattato da Luigi Campanella su questo stesso blog.

Per l’amianto non sono ancora stati stabiliti limiti di concentrazione per le acque destinate al consumo umano, sia nella normativa italiana che in quella comunitaria.

In Italia le tubazioni in cemento amianto (fibrocemento) si sono iniziate ad utilizzare fin dal 1916, e in generale l’utilizzo del fibrocemento in edilizia è continuato in maniera costante dagli anni 50 fino agli anni 80. La scoperta che le fibre di amianto se inalate provocavano asbestosi e insorgenza di mesotelioma pleurico hanno portato all’emanazione del Decreto del Ministero della Sanità 14 maggio 1996, attuativo della legge n° 257 del 27 marzo 1992 che ha vietato l’estrazione, l’importazione e la commercializzazione dei manufatti in amianto. Sono ancora in corso bonifiche e rimozioni di questo materiale che spesso ricopriva varie costruzioni con le caratteristiche coperture ondulate.

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Il problema specifico delle tubazioni di questo materiale destinate al trasporto di acqua potabile è stato affrontato nel D.P.R 215 del 24/05/1988 che ne proibiva l’immissione sul mercato, analogamente agli altri manufatti e stabiliva una deroga temporanea fino al 30/04/1991 ad eccezione di casi in cui le acque fossero particolarmente aggressive.

Per quanto riguarda l’ingestione di fibre di amianto con l’acqua potabile e lo sviluppo di tumori del tratto gastrointestinale le indicazioni fornite dall’Istituto Superiore di Sanità, basandosi su studi effettuati a livello internazionale, ha indicato che non esistevano chiare evidenze di una correlazione tra ingestione di acqua potabile contenente fibre di amianto, (provenienti da fonti naturali contaminate o da rilascio da tubazioni o cassoni serbatoio) con valori di fibre/litro che variavano da 1 milione fino a 200 milioni di fibre/litro.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità nel 1994 nel documento “Direttive di qualità per l’acqua potabile” si espresse con questa affermazione : “ Non esiste dunque alcuna prova seria che l’ingestione di amianto sia pericolosa per la salute, non è stato ritenuto utile pertanto stabilire un valore guida fondato su delle considerazioni di natura sanitaria, per la presenza di questa sostanza nell’acqua potabile”. Ricordo che tutte le linee e i valori guida dell’OMS sono poi di norma recepiti nelle normative specifiche di settore. Per questa ragione ancora non esiste un valore nelle normative del settore idrico.

L’EPA (Environmental Protection Agency) degli Usa ritiene accettabile nell’acqua potabile la presenza di 7 milioni di fibre/litro con lunghezza superiore a 10 µm.

Veniamo ora a qualche considerazione di tipo tecnico. Il rilascio di fibre di amianto dipende dalla solubilizzazione della matrice in cemento che subisce la sottrazione di ioni calcio. In questa situazione si può verificare il rilascio di fibre di cemento nell’acqua. Quindi dipende anche dall’aggressività dell’acqua che è funzione dl pH, della durezza calcica e dell’alcalinità. Altri fattori sono la temperatura, l ’ossigeno disciolto, il contenuto di solidi sospesi e la velocità dell’acqua nella tubazione. Paradossalmente un’acqua fortemente incrostante con valori elevati di durezza eserciterebbe un fenomeno di protezione superficiale. Lo strato di calcare isolerebbe la parte di tubatura in cemento- amianto impedendo il rilascio di fibre.

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Per quanto riguarda l’aggressività dell’acqua la formula elaborata dall’American Water Works Association e ripresa da EPA e OMS è la seguente.

IA (Indice di aggressività) = pH + log10 (AxH)

A= alcalinità totale (mg/l di CaCO3)

H= durezza calcica (mg/l CaCO3)

L’acqua risulta più aggressiva quanto più basso è il valore di questo indice. Il valore di temperatura in cui questa formula ha validità va da 4,5 a 26,5 ° C.

Il 31 Marzo di quest’anno dopo segnalazione di comitati di cittadini e del dipartimento di protezione dell’Asl di Pistoia, l’Istituto Superiore di Sanità ha autorizzato la richiesta che l’Asl aveva inviato alla regione Toscana di effettuare monitoraggi sulla rete acquedottistica. L’Istituto Superiore di Sanità ribadisce la non pericolosità dell’amianto citando l’ultima conferenza governativa e le revisioni degli studi scientifici di IARC, OMS,ISS. L’ordine dei medici di Pistoia è di parere diverso.

http://www.italyjournal.it/2016/03/31/lamianto-nellacqua-non-provoca-cancro/

In ogni caso adottando il principio di precauzione il monitoraggio sulla rete dell’ acquedotto Pistoiese verrà eseguito.

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In passato sono stati eseguiti monitoraggi sulla rete dell’acquedotto di Bologna e in altre zone della Toscana.

Il monitoraggio sulla rete acquedottistica di Bologna è stato condotto dal 1998 al 2005. Le positività per presenza di fibre di amianto è risultata essere positiva in 11 campioni su 188 analizzati, con una percentuale del 5,8% dei campioni.

Le positività ripetute si sono verificate in punti terminali di condotta dove è più facile l’accumulo, anche in relazione a possibili rotture della tubazione.

I valori riscontrati variavano da un minimo di 238 fibre/litro fino ad un massimo di 2550 fibre/litro.

Valori quindi di diversi ordini di grandezza inferiori a quello suggerito dall’EPA Statunitense (7 milioni di fibre/litro).

La regione Toscana ha effettuato monitoraggi sulle condotte nel biennio 1995-1996 su 59 campioni di acqua della rete riscontrando positività nel 24% dei casi con valori variabili da 1600 fibre/litro nelle reti dell’Isola d’Elba, Scandicci, Empoli, zona Livorno Centro, fino a valori di 37700 fibre litro nella rete della zona Livorno Porto.

Normalmente in questo tipo di analisi prevedono la determinazione di parametri chimico fisici dell’acqua per verificarne l’eventuale aggressività (Cloruro, Nitrato, Nitrito ,Ammonio, Durezza , pH ,Conducibilità) e la filtrazione di due litri di acqua potabile da sottoporre poi alla microscopia elettronica a scansione. Per diminuire gli errori sperimentali e di contaminazione viene effettuata prima dell’analisi al microscopio anche la lettura di un bianco di due litri di acqua ultrapura filtrata.

Qualche considerazione conclusiva.

L’acqua potabile non viene usata solo per bere, ma anche per uso di cucina e per lavaggio di superfici. Quindi vi sono quantità di acqua che evaporano da superfici estese o da lavabi e docce. Quindi non si può escludere un problema di inalazione di fibre areodisperse. Il decreto del ministero della Sanità citato all’inizio dell’articolo (Decreto Ministero Sanità 1/5/1996) citava studi statunitensi che indicavano che acque con concentrazione molto elevata di amianto (pari a 20 milioni di fibre/litro ) potessero aumentare di cinque volte il valore di fondo di fibre areodisperse nelle abitazioni.

I valori riscontrati negli studi in Toscana e a Bologna riportano dati abbastanza variabili ma con valori non elevati di concentrazione fibre/ litro di amianto.

Secondo il Safe Drinking Water Committee della National Academy Sciences statunitense il rischio tumorale associato alla presenza di amianto nelle acque potabili sarebbe dell’ordine di un tumore ogni 100.000 persone che abbiano ingerito per 70 anni di vita acque con concentrazioni di amianto dell’ordine delle 100.000 – 200.000 fibre/litro.

Questo non vuol dire abbassare la guardia, ma al contrario prevedere ulteriori campagne di monitoraggio e di verifica. Il problema è delicato ed è molto sentito, basta fare una ricerca in rete per rendersene conto. Per questo problema, come per tutti gli altri attinenti ad inquinanti emergenti occorrono atti concreti e se possibile nessuna propensione all’isteria o alla demagogia. Ci sono necessità di interventi sulla rete acquedottistica e quindi di investimenti anche cospicui in termini economici. . L’esperienza che ho maturato mi ha portato a concludere che spesso sull’acqua si fa confusione, si fanno fiorire leggende. Molti la vogliono pubblica (e dal punto di vista del diritto naturale il concetto non è fuori luogo) ma poi ci si perde in discussioni capziose e sterili, mentre le strutture invecchiano e necessitano di manutenzioni, upgrading o rifacimenti totali. Nello stesso tempo si deve investire in apparecchiature analitiche sempre più complesse e sofisticate, per raggiungere limiti di rilevabilità analitica sempre più bassi, e per determinazioni qualitative di inquinanti sempre nuovi.

E il dialogo tra politica, movimenti di cittadini, tecnici del settore è spesso un dialogo tra sordi.

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Anche su questo specifico argomento basta vedere in rete e si coglie un diffuso senso di polemica e di litigiosità. E comprensibile che la parola amianto faccia paura, ma bisogna cercare di rimanere razionali se possibile.

Ritengo indispensabile creare un clima più disteso e collaborativo e contestualmente creare e diffondere una corretta cultura dell’acqua. E tra i promotori culturali ca va sans dire i chimici hanno esperienza e cose da dire.

Ovviamente anche gli studi epidemiologici e clinici devono approfondire il tema. La sinergia è fondamentale. Terzo elemento: informazione onesta e trasparente. Siamo già sommersi da bufale e leggende. Questo per altro è un problema che trascende l’argomento in oggetto, e va molto oltre.

Per approfondire.

  • Decreto Ministero della Sanita 14/05/1996 G.U suppl. Ord 25/10/1996
  • EPA Technical Fachtsheet on Absestos
  • “Fibre di amianto nell’acqua potabile” di O. Sala Rivista Arpa Emilia Romagna n° 2 Marzo-Aprile 2006
  • “Contaminazione da fibre di amianto nelle acque potabili in Toscana” a cura di G Fornaciai, M Cherubini, F Mantelli Fondazione Salvatore Maugeri, IRCCS, Pavia 1997 I Documenti . 12
  • Polissar L , Severson R.K and Boatman E.S “ A case- control study of asbestos in drinking water an cancer risk” American Journal of Epidemiology 119: 456-471
  • Working group on the DHHS Commettee to Coordinate Environmental and Related Programs. Subcomittee on Risk Assessment (1987) “Report on cancer risk asoociated with the ingestion of asbestos”. Enviromental Healt Perspectives 72 : 253-265.
  • World Healt Organization (WHO) (1984-1985) “Guidelines for drinking- water quality”
  • Asbestos International Association (1982) “Method for the determination of airborne asbestos fibres and other inorganic fibres by scanning electron microscopy. Recomanded Technical Method n° 2 AIA Health and Safety Publication London
  • Chatfiel E.J ,Dillon M.I, “Analytical method for determination of sbestos in water” EPA- 600/4-83-043
  • Ministero della Sanità (1992) Decreto del 13 dicembre 1991 “Direttive per la redazione elaborazione aggiornamento e trasmissione della mappatura relativa agli impianti di acquedotto e per la trasmissione dei dati relativi al controlli analitici esperiti sulle acque destinate al consumo umano” G.U serie generale n° 3 4/1/1992

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E’ APERTA LA RACCOLTA DI FIRME PER LA PETIZIONE ALLA IUPAC per dare il nome Levio ad uno dei 4 nuovi elementi:FIRMATE!

https://www.change.org/p/international-union-of-pure-and-applied-chemistry-giving-name-levium-to-one-of-the-4-new-chemical-elements

La sicurezza dei servizi idrici ed il ruolo del laboratorio.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Mauro Icardi

Gli avvenimenti del 13 Novembre scorso Parigi sono ancora ben presenti in tutti noi. E purtroppo hanno riportato alla nostra mente la difficoltà di sentirsi interamente al sicuro da attacchi terroristici. sicuacqua1

Quanto sta avvenendo in queste ore a Bruxelles, città dove sono state chiuse la scuola e la metropolitana, lo ha confermato. Cinque giorni dopo i fatti di Parigi ho partecipato ad un corso sulla sicurezza dei servizi idrici da eventi di tipo terroristico o di danneggiamento intenzionale, ed in particolare su quello che è il ruolo del laboratorio nella gestione di emergenze di questo tipo. Il corso si è svolto presso il depuratore di Milano Nosedo, e i relatori sono stati tecnici della società Smat (società metropolitana acque Torino) che gestisce il ciclo idrico nell’area di Torino. E’ stato illustrato il lavoro di creazione di un piano di gestione dei rischi connessi ad eventuali atti terroristici o di danneggiamento intenzionale delle strutture di distribuzione e di accumulo di acqua potabile.

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La creazione di un piano di emergenza parte con una scala di valutazione delle possibili criticità e vulnerabilità dei pozzi e delle stazioni di sollevamento. Le minacce possono essere divise tra possibili e credibili. Devono successivamente essere valutate. In caso di conferma di un atto di sabotaggio o manomissione intenzionale viene attivato un piano di emergenza che comprende vari passaggi. Dallo screening della rete, fino alle comunicazioni alla cittadinanza, e in casi maggiormente gravi l’allerta alle autorità sanitarie e alla prefettura. Un esempio pratico di valutazione che fa scattare il piano di sicurezza è questo.

La media dei reclami per la qualità dell’acqua è mediamente di cinque reclami al mese. Se questo numero sale in maniera evidente si da inizio alle operazioni di valutazione della minaccia per verificarne la veridicità. Sono disponibili per questa valutazione dei questionari dove agli utenti vengono chieste informazioni: variazioni nel colore dell’acqua, modifica del sapore, presenza di terriccio, manifestarsi di irritazioni della cute, problemi eventuali su acquario domestico o piante d’appartamento. Si domanda se per esempio in un nucleo familiare più persone lamentano malesseri o irritazioni dopo aver bevuto acqua del rubinetto.

Le valutazioni di probabilità di un evento sono indicate in una scala da 1 a 10, partendo da remota, fino ad arrivare a molto alta. Gli addetti al Laboratorio in caso di emergenze sulla rete idrica si devono attivare per il controllo della rete. Lo screening può partire da misure in continuo di alcuni parametri che vengono rilevati con l’ausilio di sonde automatiche che possono misurare in continuo parametri sia di base che specifici. Si parte da rilevazioni di pH , conducibilità, torbidità e cloro libero (per contaminazione inorganica) fino ad arrivare alla rilevazione di parametri come TOC, DOC (sostanza organica disciolta ). Altre misure possono essere quelle di ioni come ammonio, cloruri, nitrati, potassio. I valori rilevati dalle sonde vengono confrontati con quelli dell’archivio delle analisi di routine e verifica effettuati nella normale gestione. Se si notano scostamenti evidenti e significativi si approfondiscono le verifiche analitiche. Per impianti di trattamento di acque superficiali destinate ad uso potabile si utilizzano sonde spettrometriche uv e uno spettrofometro uv/visibile funzionanti in continuo.

Devono essere monitorati i punti di prelievo sulla rete con l’ausilio di una mappa dettagliata, esi devono gestire le apparecchiature automatiche con un programma cadenzato di autotarature.

Altre tecniche di controllo in continuo dell’acqua immessa nella rete di acquedotto sono quelle di tipo microbiologico e di biomonitoraggio. In particolare quest’ultima viene effettuata con fishtest con trota iridea e con mossel monitor con molluschi bivalvi. Il primo test consiste nell’osservazione di eventuali anomalie di comportamento delle trote che sono presenti in un acquario alimentato con l’acqua che verrà poi immessa in rete. Gli animali sono ripresi da due webcam e sono monitorati 24 ore su 24. Le anomalie di comportamento o le eventuali morie sono comunicate tempestivamente alle sale controllo degli impianti di potabilizzazione. Il mosselmonitor invece rileva le eventuali anomali nella chiusura ed apertura delle valve dei molluschi, non attribuibili al normale ciclo di sonno veglia. Di solito le valve dei molluschi rimangono aperte per il 70-80% della giornata per l’assunzione di cibo e ossigeno. La chiusura e la riapertura delle valve è un comportamento anomalo. Se il mossel test rivela presenza di tossicità l’apertura e chiusura anomala delle valve dei molluschi attiva un sistema di allarme gestito da sonde che sono posizionate nei gusci dei molluschi. Questo allarme permette di isolare o chiudere automaticamente sezioni dell’impianto di fornitura di acqua potabile. Per avere informazioni in tempi più rapidi sull’eventuale contaminazione da microrganismi che vengono ricercati da quanto previsto nel dl 31 (e coli,enterococchi) vengono effettuate estrazioni del DNA batterico, e test dell’ATP in aggiunta alle normali semine su piastra. L’azienda ha messo a punto anche valutazioni di patogeni conclamati quali antrace colera e peste, e sta conducendo sperimentazioni sulla possibilità di una ricerca qualitativa del virus ebola.

Bisogna ricordare che sono molto diverse le quantità di agenti contaminati che possono avere effetto per esempio nella contaminazione di un serbatoio del volume di 10.000 m3. Su un serbatoio di questa capacità si devono o per esempio utilizzare 1000 kg di arsenico, oppure 250 kg di cianuro per ottenere avvelenamento acuto per ingestione di mezzo litro di acqua. Mentre sono sufficienti 1,4 kg di tossina botulinica, e mezzo chilo di sarin. Per quanto riguarda la contaminazione da agenti biologici basta una provetta contenente 10.000 batteri di Salmonella typhi. Come si vede i patogeni sono il rischio reale maggiore. Va detto però che le indagini di tipo chimico ad ampio spettro possono essere utilizzate anche per la rilevazione di sversamenti accidentali di inquinanti nella rete acquedottistica, o di infiltrazioni e veicolazioni di inquinanti in falda.

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Tra le nuove emergenze merita un cenno anche quella relativa alla gestione dei sistemi acquedottistici e depurativi durante il verificarsi di eventi meteorologici estremi (prolungate siccità e precipitazioni piovose straordinarie). Situazioni che si stanno ripetendo con molta frequenza negli ultimi anni.

Si delineano nuovi impegni professionali per gli addetti ai laboratori di controllo. Ma questi nuovi impegni sono anche un triste segno di questo nuovo periodo storico, dominato da incertezza e complessità.

Riferimenti utili.

Istituto Superiore di Sanità – Rapporti ISTISAN 05/4 – Sicurezza dei sistemi

acquedottistici (2005)

  • AWWA-WRF – A Water Utility Manager’s Guide to Cyanotoxins (2015)
  • AWWA WEBINAR –Water Contamination Incidents and Response Guidance (2015)
  • Istituto Superiore di Sanità – Rapporti ISTISAN 11/35 – Cianobatteri in acque destinate

al consumo umano (vol 1: Stato delle conoscenze per la valutazione del rischio; vol 2:

Linee guida per la gestione del rischio) (2011)

  • Department of Homeland Security Science and Technology – PNNL-21713 –

Biodetection Technologies for First Responders (2012)

  • S. States et al. – Utility-based analytical methods to ensure Public water supply security

– JAWWA (2003)

  • AWWA WEBINAR – Preparing for Ebola in the Water Sector (2014)
  • AWWA WEBINAR –Water contamination Incidents and Response Guidance (2015)
  • RSPH WEBINAR – Water for Food (2015)
  • WHO Guidance on water supply and sanitation in extreme weather events (2011)

 

Inquinanti emergenti nelle acque: qualche considerazione

a cura di Valentina Furlan* e Mauro Icardi*

Negli ultimi anni tra gli addetti alla gestione del ciclo idrico integrato (approvvigionamento,distribuzione,depurazione delle acque reflue)  si è iniziata a focalizzare l’attenzione sulla presenza di contaminanti definiti “emergenti”, riscontrati sia nelle acque destinate al consumo umano,sia nelle acque reflue. La provenienza di questi contaminanti è piuttosto varia. Il termine emergenti significa che sono composti sui quali si stanno approfondendo controlli e studi. Questo per due principali motivi: inserirli nelle tabelle dei limiti di emissione, se non ancora normati, e verificare quali possono essere le tecnologie più adatte per la loro rimozione.

Sono sostanze che  possono derivare da trattamenti di potabilizzazione delle acque (per esempio i cloriti),dall’incremento dell’uso di prodotti per la detergenza personale,  dall’uso di farmaci e dal consumo di droghe d’abuso. Gli effetti di questi prodotti sulle acque sono da diversi anni in fase di studio e di monitoraggio, vista la loro diffusione  capillare nell’ambiente.

I farmaci per esempio non vengono  metabolizzati completamente, e possono venire escreti tal quali,o come metaboliti attivi con le urine o le feci. Queste sostanze finiscono così nel flusso di acque fognarie destinate ai trattamenti di depurazione negli impianti centralizzati. Non riescono ad essere degradate adeguatamente .

La maggior parte degli impianti di depurazione presenti in Italia sono di tipo biologico. La fase principale del trattamento avviene in una vasca di ossidazione detta  a fanghi attivi. In questa vasca si sfrutta l’azione metabolica dei microorganismi che possono essere di diverso tipo,dai batteri ai protozooi ,e che sfruttano le sostanze organiche e l’ossigeno disciolti nel liquame per le loro necessità di sviluppo e riproduzione. In questo modo si formano fiocchi di fango facilmente eliminabili poi nella successiva fase di sedimentazione finale. E’ di tutta evidenza che se i microrganismi trovano nel liquame per esempio sostanze ad azione antibiotica, la loro attività può essere inibita o ridotta. In questo modo le sostanze non biodegradabili si ritrovano inalterate alla fine del processo di depurazione, e quindi finiscono per essere scaricate nei corsi d’acqua dove possono esplicare attività tossica. O interferire con il sistema endocrino dei pesci,e della fauna in generale.

Per ovviare a questo problema è necessario adottare trattamenti di tipo terziario, consistenti principalmente nei sistemi di filtrazione su membrana, che attualmente stanno cominciando a trovare impiego in alcuni depuratori consortili.  Il costo gestionale però  sta ancora limitandone la diffusione. La tecnica di filtrazione su membrana è,dal punto di vista gestionale, di più facile applicazione e gestione, rispetto per esempio ai sistemi di ossidazione avanzata. Questi ultimi se non correttamente condotti e gestiti possono portare alla formazione di intermedi di reazione più tossici dei prodotti di partenza.  Sono comunque sistemi utilizzati. Si possono utilizzare per questa tecnica anche le lampade uv, che però trovano maggior impiego per le disinfezione finale delle acque già sottoposte a sedimentazione finale, prima dello scarico nel corpo idrico. Questo perché uno dei principali fattori limitanti delle lampade uv, è la riduzione della capacità ossidativa delle lampade, a causa di problemi di sporcamento delle stesse.

L’adsorbimento su appositi materiali, quali filtri a carboni attivi è, nel settore del trattamento acque ancora uno dei maggiormente usati, sia nel trattamento delle acque reflue, sia in quello delle acque destinate al consumo umano. I filtri a carboni attivi riescono ad eliminare microinquinanti sia inorganici che organici,quali metalli pesanti,insetticidi e altri fitofarmaci.

Per quanto riguarda gli inquinanti emergenti nel settore delle acque destinate al consumo umano, l’attenzione nel tempo è stata focalizzata sia sui prodotti  intermedi della disinfezione, sia su inquinanti derivanti da particolari situazioni ambientali.

Nel primo caso si può citare il problema dei cloriti. I cloriti sono prodotti intermedi che si originano nel trattamento delle acque destinate al consumo umano con biossido di cloro, per garantirne la purezza microbiologica al punto di erogazione.  Se l’approvvigionamento  di acqua per uso potabile non viene effettuato da pozzi o da acque sorgentizie, ma da acque superficiali, questo tipo di trattamento è indispensabile, soprattutto se la rete di distribuzione è particolarmente estesa.

Ma i cloriti sono sospettati di poter produrre problemi di anemia nei bambini, e disordini nel sistema nervoso. Per questa ragione, in un primo momento il limite di questi composti nelle acque potabili era stato fissato a 200 microgrammi/litro. Ma ci si è accorti molto presto che era un valore troppo basso, e che si rischiava di non riuscire ad effettuare un’adeguata disinfezione dell’acqua. Giova ricordare che se l’acqua non è disinfettata adeguatamente può essere veicolo di problemi sanitari piuttosto gravi, quali colera, tifo, varie patologie dissenteriche di origine batterica. A seguito di verifiche effettuate dall’Istituto superiore di sanità, questo limite è stato innalzato al valore di 700 microgrammi/litro dal decreto del Ministero della salute del 5 settembre 2006, modificando il precedente valore di 200 microgrammi inserito in origine nel decreto legislativo 31 del 2001.

Le modifiche di questi valori di parametro, ovviamente seguono l’evoluzione delle ricerche e degli studi effettuati da diverse organizzazioni, prima fra tutte l’Organizzazione Mondiale della sanità. Le indicazioni sono poi di norma recepite dalle normative europee, e da quelle italiane.

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L’altro problema dovuto ad un inquinante, che forse non si può definire emergente in senso stretto, ma che ha avuto molto risalto  è quello dell’arsenico. Problema particolarmente grave nella zona di Viterbo, ma anche in altre zone d’Italia. E su questo problema occorre fare chiarezza, per diversi motivi.

L’arsenico che si può trovare nelle acque destinate ad uso potabile, può derivare da inquinamento ambientale, o da dissoluzione naturale . In Lombardia concentrazioni significative di Arsenico si possono riscontrare per esempio nella zona nord della provincia di Varese e nelle zone di Cremona e Mantova.

La tossicità dell’Arsenico, e gli effetti negativi sulla salute sono ben noti da tempo. L’ingestione di acqua contenente arsenico può provocare gravi patologie, quali cancro a pelle, polmoni, fegato, effetti neurotossici, iperpigmentazione.

Le acque inquinate da Arsenico possono subire opportuni  trattamenti. Le forme principali dell’Arsenico solubilizzato sono quelle ossidate  di arseniati (As+5) o ridotte di arseniti (As+3).

Si può quindi rimuovere l’arsenico con vari processi

-Coagulazione/precipitazione  con  coagulanti quali solfato di alluminio, solfato ferrico, cloruro ferrico. Questi processi necessitano di una preossidazione alla forma As+5

. In assenza di questa fase il rendimento che solitamente è pari al 90% si riduce drasticamente fino al 10%. Uno degli svantaggi di questa tecnica è la produzione di fanghi di risulta che necessitano di essere poi avviati allo smaltimento.

– Ossidazione , principalmente con ozono, cloro,permanganato di potassio, che permettono di ottenere rendimenti di rimozione fino al 95%. In questo tipo di processi non risultano controindicazioni evidenti. Occorre ovviamente procedere con molta cura ed accuratezza alla gestione del processo per evitare il rilascio di sottoprodotti di reazione.

– Processi di adsorbimento su vari materiali quali idrossidi di ferro, allumina attivata. Questi processi prevedono controlli per verificare la necessità di rigenerazione dei letti di filtrazione. Gli idrossidi di ferro sono meno influenzati dallo stato di ossidazione dell’Arsenico, mentre l’allumina ha maggiore affinità per la forma  arseniato rispetto all’arsenito, che necessita anche in questo caso di preossidazione. I rendimenti di rimozione sono dell’ordine del 90-95%.

– Scambio ionico con resine sintetiche anioniche caricate “forti”, che riescono a rimuovere solo le specie ioniche dell’As+5 ma non quelle dell’As+3 perché non caricate. I problemi gestionali  di questa tipo di tecnica sono principalmente lo sporcamento (fouling), la presenza di ioni competitivi, il rilascio di eluati.

Anche in questo caso il rendimento di rimozione può arrivare al 90%.

-Processi di ultrafiltrazione a membrana, che devono però essere preceduti  da precipitazione.  Questi processi non richiedono una fase preossidativa, anche se risultano maggiormente efficaci sulla forma ossidata dell’Arsenico. Si possono verificare problemi di incrostazione in presenza di acque dure, ed intasamenti in caso di presenza di sostanze colloidali.

Per concludere si può dire che la risorsa acqua, che diventa ogni giorno più scarsa, soggetta ad inquinamenti di vario tipo, necessita di adeguate politiche di gestione e tutela.

Che è necessario che gli addetti , ma anche i semplici cittadini si rendano conto di quelle che sono le problematiche per la gestione di questo bene prezioso.

E che la chimica svolge un ruolo importante e fondamentale in questo settore. Non soltanto fornendo prodotti per il trattamento, ma anche fornendo le basi fondamentali per la conoscenza dei processi che riguardano la risorsa acqua.

Ed insieme agli aspetti di chimica delle acque, occorre porre molta attenzione agli aspetti  riguardanti e contaminazioni e  i processi biologici e biochimici delle acque. Non dimenticando quelli che possono essere i problemi di altri inquinanti emergenti  attinenti alla biologia, quali la giardia lamblia.

acquabenecomune

L’acqua va gestita, va difesa e non deve essere sprecata. Ma bisogna che sia conosciuta, per evitare che anche in questo ambito la tecnologia e la scienza siano soppiantate dalle ormai onnipresenti bufale.

Questo è uno dei compiti più importanti a cui ci dobbiamo applicare.

per saperne di più:

http://www.europarl.europa.eu/news/it/news-room/content/20130701IPR14760/html/Acque-di-superficie-nuove-sostanze-chimiche-da-monitorare

http://www.acqualab.it/innovazione/files/20080522-Verlicchi-Dondi-LARA_H2O.pdf

http://www.greenreport.it/news/acqua/inquinamento-delle-acque-i-nuovi-standard-di-qualita-ambientale-dellue/

http://it.wikipedia.org/wiki/Acqua_potabile

*Mauro Icardi e Valentina Furlan sono tecnici di laboratorio in una azienda che si occupa di gestione integrata della acque in provincia di Varese.