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Igiene acqua

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Igiene acqua

  1. 1. Igiene generale e applicata IIgiene generale e applicata I Le acqueLe acque Giuseppe DadàGiuseppe Dadà Università degli Studi di Napoli Federico II - Aprile 2009
  2. 2. ProgrammaProgramma 1.1. Acqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua eAcqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua e salutesalute 2.2. Requisiti di potabilità delle acqueRequisiti di potabilità delle acque 3.3. Caratteri chimici e microbiologiciCaratteri chimici e microbiologici 4.4. Interventi a tutela di protezione ambientale nella gestioneInterventi a tutela di protezione ambientale nella gestione della risorsa idrica sotterraneadella risorsa idrica sotterranea 5.5. Le acque minerali, caratteristiche e requisiti normativiLe acque minerali, caratteristiche e requisiti normativi 6.6. Operazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitariOperazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitari 7.7. Le acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilitàLe acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilità 8.8. I controlli per la balneazione, competenze e legislazioneI controlli per la balneazione, competenze e legislazione 9.9. L’inquinamento marino, cause e prevenzioneL’inquinamento marino, cause e prevenzione ProgrammaProgramma 1.1. Acqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua eAcqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua e salutesalute 2.2. Requisiti di potabilità delle acqueRequisiti di potabilità delle acque 3.3. Caratteri chimici e microbiologiciCaratteri chimici e microbiologici 4.4. Interventi a tutela di protezione ambientale nella gestioneInterventi a tutela di protezione ambientale nella gestione della risorsa idrica sotterraneadella risorsa idrica sotterranea 5.5. Le acque minerali, caratteristiche e requisiti normativiLe acque minerali, caratteristiche e requisiti normativi 6.6. Operazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitariOperazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitari 7.7. Le acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilitàLe acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilità 8.8. I controlli per la balneazione, competenze e legislazioneI controlli per la balneazione, competenze e legislazione 9.9. L’inquinamento marino, cause e prevenzioneL’inquinamento marino, cause e prevenzione Igiene generale e applicata I – Le acqueIgiene generale e applicata I – Le acque
  3. 3. ProgrammaProgramma 1.1. Acqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua eAcqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua e salutesalute 2.2. Requisiti di potabilità delle acqueRequisiti di potabilità delle acque 3.3. Caratteri chimici e microbiologiciCaratteri chimici e microbiologici 4.4. Interventi a tutela di protezione ambientale nella gestioneInterventi a tutela di protezione ambientale nella gestione della risorsa idrica sotterraneadella risorsa idrica sotterranea 5.5. Le acque minerali, caratteristiche e requisiti normativiLe acque minerali, caratteristiche e requisiti normativi 6.6. Operazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitariOperazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitari 7.7. Le acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilitàLe acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilità 8.8. I controlli per la balneazione, competenze e legislazioneI controlli per la balneazione, competenze e legislazione 9.9. L’inquinamento marino, cause e prevenzioneL’inquinamento marino, cause e prevenzione ProgrammaProgramma 1.1. Acqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua eAcqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua e salutesalute 2.2. Requisiti di potabilità delle acqueRequisiti di potabilità delle acque 3.3. Caratteri chimici e microbiologiciCaratteri chimici e microbiologici 4.4. Interventi a tutela di protezione ambientale nella gestioneInterventi a tutela di protezione ambientale nella gestione della risorsa idrica sotterraneadella risorsa idrica sotterranea 5.5. Le acque minerali, caratteristiche e requisiti normativiLe acque minerali, caratteristiche e requisiti normativi 6.6. Operazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitariOperazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitari 7.7. Le acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilitàLe acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilità 8.8. I controlli per la balneazione, competenze e legislazioneI controlli per la balneazione, competenze e legislazione 9.9. L’inquinamento marino, cause e prevenzioneL’inquinamento marino, cause e prevenzione Igiene generale e applicata I – Le acqueIgiene generale e applicata I – Le acque
  4. 4. Importanza dell’acqua in naturaImportanza dell’acqua in natura o Principale elemento sulla Terra: Predominante nell’idrosfera Caratterizzante la litosfera Indispensabile per il mantenimento della biosfera Determinante per gli eventi nell’atmosfera o Elemento fondamentale per tutte le attività delle forme viventi Reazioni metaboliche e funzioni vitali Struttura e consistenza Mantenimento temperatura e omeostasi Per l’uomo: attività agronomiche, industriali, igieniche, trasporti, costruzioni… Importanza dell’acqua in naturaImportanza dell’acqua in natura o Principale elemento sulla Terra: Predominante nell’idrosfera Caratterizzante la litosfera Indispensabile per il mantenimento della biosfera Determinante per gli eventi nell’atmosfera o Elemento fondamentale per tutte le attività delle forme viventi Reazioni metaboliche e funzioni vitali Struttura e consistenza Mantenimento temperatura e omeostasi Per l’uomo: attività agronomiche, industriali, igieniche, trasporti, costruzioni… L’acquaL’acqua
  5. 5. Impatto antropico o Sviluppo demografico o Attività umana → Utilizzo indiscriminato delle risorse e in aree geografiche sbilanciate → Problemi relativi agli scarti e residui derivanti dalle attività Alterazione equilibrio ecosistemi sul pianeta → Aumento anidride carbonica (riscaldamento, effetto serra) → Imissione ossidi NOx e SOx in atmosfera → Aumento materia organica nelle acque (eutrofizzazione) → Immissione inquinanti nell’aria (radioattività, polveri sottili) ricerca scientifica – legislazione - comportamenti Impatto antropico o Sviluppo demografico o Attività umana → Utilizzo indiscriminato delle risorse e in aree geografiche sbilanciate → Problemi relativi agli scarti e residui derivanti dalle attività Alterazione equilibrio ecosistemi sul pianeta → Aumento anidride carbonica (riscaldamento, effetto serra) → Imissione ossidi NOx e SOx in atmosfera → Aumento materia organica nelle acque (eutrofizzazione) → Immissione inquinanti nell’aria (radioattività, polveri sottili) ricerca scientifica – legislazione - comportamenti L’acquaL’acqua
  6. 6. Problemi globaliProblemi globali  Mantenimento qualità dell’acquaMantenimento qualità dell’acqua  Rapporto acqua e saluteRapporto acqua e salute Problemi globaliProblemi globali  Mantenimento qualità dell’acquaMantenimento qualità dell’acqua  Rapporto acqua e saluteRapporto acqua e salute L’acquaL’acqua
  7. 7. AcquaAcqua Liquido inodore, incolore, insapore a temperatura ambiente con una densità di circa 1,00 Kg/L Fonde a 0°C e bolle a 100°C circa alla pressione atmosferica H2O MW: 18 Ingombro molecolare 3,3 Å H – O – H ???H – O – H ??? AcquaAcqua Liquido inodore, incolore, insapore a temperatura ambiente con una densità di circa 1,00 Kg/L Fonde a 0°C e bolle a 100°C circa alla pressione atmosferica H2O MW: 18 Ingombro molecolare 3,3 Å H – O – H ???H – O – H ??? L’acquaL’acqua
  8. 8. HH22OO (MW 18)(MW 18) H: 1s1 O: 1s2 2s2 2p4 MO: sp4 tetraedrico HH22OO (MW 18)(MW 18) H: 1s1 O: 1s2 2s2 2p4 MO: sp4 tetraedrico L’acquaL’acqua 104,4°
  9. 9. HH22OO (MW 18)(MW 18)  Stabilità: completamento guscio orbitale  Polarità: dipolo elettrico causa doppietti elettroni O liberi H HH H OO HH22OO (MW 18)(MW 18)  Stabilità: completamento guscio orbitale  Polarità: dipolo elettrico causa doppietti elettroni O liberi H HH H OO L’acquaL’acqua 104,4° δ- δ+ momento dipolare µ = 1.84 debye (1.84x10-18 UES cm)
  10. 10. L’acquaL’acqua + Sostanza MW Punto fusione (°C) Punto ebollizione (°C) Cost. dielettrica Tens. Superficiale (dina/cm) Acqua 18 0 100 81,0 72,5 Metano 16 -183 -161 1,8 18 Ammoniaca 17 -75 -33 17,8 23,4 Etanolo 29 -114 78 26,0 22,8 Acido fluoridrico 20 -83 20 89,0 Anidride carbonica 44 -56 195°K 1,6 1,2 Ossigeno 32 -219 -183 1,0 13,2
  11. 11. Legame idrogenoLegame idrogeno Ciò che fa la differenzaCiò che fa la differenza dell’acqua dagli altri liquididell’acqua dagli altri liquidi L’acquaL’acqua Energia di legame Van der Waals – legame H – legame O-H 10-1 1 10 (20 kJ/mol)
  12. 12. L’acquaL’acqua + Sostanza MW Calore di fusione (cal/g) Calore di evaporazione (cal/g) Calore specif. 20°C (cal/g) Tens. Superficiale (dina/cm) Acqua 18 79,7 538 1,01 72,5 Cloroformio 119,4 0,23 27,2 Ammoniaca 17 108 327 1,13 23,4 Etanolo 29 204 22,8 Acido acetico 60 44,7 96,8 0,49 27,8 Anidride carbonica 44 45,3 35,1 1,2 Benzene 78 95,5 0,41 28,9
  13. 13. Proprietà elettriche della molecolaProprietà elettriche della molecola  Punto di fusione ed ebollizione “anomalo”  Grande salto termico fra i due punti  Densità maggiore del liquido rispetto al solido con densità massima a 4°C  Forte potere solvatante e dissociante sui soluti  Alto calore specifico e di evaporazione  Capacità di assorbire ed emettere energia elettromagnetica di determinato spettro Proprietà elettriche della molecolaProprietà elettriche della molecola  Punto di fusione ed ebollizione “anomalo”  Grande salto termico fra i due punti  Densità maggiore del liquido rispetto al solido con densità massima a 4°C  Forte potere solvatante e dissociante sui soluti  Alto calore specifico e di evaporazione  Capacità di assorbire ed emettere energia elettromagnetica di determinato spettro L’acquaL’acqua
  14. 14. Proprietà elettriche della molecolaProprietà elettriche della molecolaProprietà elettriche della molecolaProprietà elettriche della molecola L’acquaL’acqua E = hυ
  15. 15. Proprietà elettriche della molecolaProprietà elettriche della molecola  Condizione vitali sulla Terra. Eventi atmosferici e meteorologici  Serbatoio di calore per l’ambiente  Riduzione e selezione dell’energia del Sole sulla Terra  Orientamento molecole biologiche  Pressioni osmotiche ed equilibrio di membrana  Idratazioni tessuti  Mantenimento temperatura corporea, evaporazione epidermide Proprietà elettriche della molecolaProprietà elettriche della molecola  Condizione vitali sulla Terra. Eventi atmosferici e meteorologici  Serbatoio di calore per l’ambiente  Riduzione e selezione dell’energia del Sole sulla Terra  Orientamento molecole biologiche  Pressioni osmotiche ed equilibrio di membrana  Idratazioni tessuti  Mantenimento temperatura corporea, evaporazione epidermide L’acquaL’acqua
  16. 16. L’acquaL’acqua Diagramma di fase dell'acqua. Il punto T, identificato dal valore di pressione di 4,58 mmHg e dalla temperatura di 0,01 °C, è il punto triplo dell'acqua. Notare che a pressioni maggiori di 2000 atm la retta che contraddistingue l'equilibrio solido-liquido segue l'andamento classico con pendenza positiva. Inoltre occorre considerare che oltre il punto critico, che per l'acqua vale 374 °C e 218 atm, si ha la scomparsa dell'equilibrio liquido-vapore. Diagramma di fase
  17. 17. Diagramma densità - temperaturaDiagramma densità - temperatura L’acquaL’acqua Struttura reticolo ghiaccio Struttura polimolecolare liquido
  18. 18. L’acqua solvente polareL’acqua solvente polare Capacità di portare in completa dissociazione (forme ioniche) sostanze caratterizzate da legami ionici e in parziale dissociazione sostanze con legami polari (es. acidi e basi organici…).  Dipolo molecola e alta costante dielettrica  Piccole dimensioni = Solubilizzazioni soluti polari = Solvatazioni in micelle, colloidi = Idratazione = Orientamento molecole anfotere L’acqua solvente polareL’acqua solvente polare Capacità di portare in completa dissociazione (forme ioniche) sostanze caratterizzate da legami ionici e in parziale dissociazione sostanze con legami polari (es. acidi e basi organici…).  Dipolo molecola e alta costante dielettrica  Piccole dimensioni = Solubilizzazioni soluti polari = Solvatazioni in micelle, colloidi = Idratazione = Orientamento molecole anfotere L’acquaL’acqua
  19. 19. L’acqua, solvente polareL’acqua, solvente polare Struttura a grappolo (clusters) nella fase liquida H+ H3O+ [(H2O)n−H]+ Solvatazione [Anione−(H2O)n]- L’acquaL’acqua + Solubilizzazione … formazione colloidi, micelle… Aumento dimensione Riduzione mobilità ionica Riduzione dell’ Epot come fenomeno spontaneo Scambio energetico: Esolvat >/< Erottura legami
  20. 20. Tensione superficialeTensione superficiale Molecole in interfaccia tra fase liquida e spazio esterno sono attratte quasi esclusivamente verso la fase interna creando una pressione interna atta a rendere minima la superficie di interfaccia UdM : forza/lunghezza (dine/cm) o lavoro/superficie ( erg/cm2 ) Azione tensioattivi CapillaritàCapillarità h = 4γ / ρgd Viscosità: 0,001 N s/m2 (elevata per un liquido a basso MW) Tensione superficialeTensione superficiale Molecole in interfaccia tra fase liquida e spazio esterno sono attratte quasi esclusivamente verso la fase interna creando una pressione interna atta a rendere minima la superficie di interfaccia UdM : forza/lunghezza (dine/cm) o lavoro/superficie ( erg/cm2 ) Azione tensioattivi CapillaritàCapillarità h = 4γ / ρgd Viscosità: 0,001 N s/m2 (elevata per un liquido a basso MW) L’acquaL’acqua γ = tens. superf. ρ = densità d = diametro
  21. 21. Proprietà colligative soluzioneProprietà colligative soluzione  Pressione di vapore A (gas) / A (liq) = k f(T,P) in caso di due componenti (legge di Rault) P (A) = P°(A) x χA in caso si una sostanza non volatile (soluto) P(A) < P°(A)  Abbassamento crioscopico ed innalzamento ebullioscopico Proprietà colligative soluzioneProprietà colligative soluzione  Pressione di vapore A (gas) / A (liq) = k f(T,P) in caso di due componenti (legge di Rault) P (A) = P°(A) x χA in caso si una sostanza non volatile (soluto) P(A) < P°(A)  Abbassamento crioscopico ed innalzamento ebullioscopico L’acquaL’acqua
  22. 22. DissociazioneDissociazione H2O ⇆ H+ + OH- Kdiss(25°C) = 1,8 x 10-16 Kw = [H+ ] [OH- ] 10-14 pH - log [H+ ] = 7 DissociazioneDissociazione H2O ⇆ H+ + OH- Kdiss(25°C) = 1,8 x 10-16 Kw = [H+ ] [OH- ] 10-14 pH - log [H+ ] = 7 L’acquaL’acqua Acque acide pH < 7 Acque alcaline pH > 7
  23. 23. Conducibilità elettricaConducibilità elettrica  Conduttività: inverso della resistenza elettrica 1 Siemens = 1 / Ohm  Soluzione acquosa conduttrice di II specie  Conduttività elettrica specifica (Conducibilità) = conduttività di un segmento di soluzione di un cm con una sezione di un cm2 alla temperatura di 20°C S/cm  Conducibiltà f (T, Conc, mobilità ionica) Conducibilità elettricaConducibilità elettrica  Conduttività: inverso della resistenza elettrica 1 Siemens = 1 / Ohm  Soluzione acquosa conduttrice di II specie  Conduttività elettrica specifica (Conducibilità) = conduttività di un segmento di soluzione di un cm con una sezione di un cm2 alla temperatura di 20°C S/cm  Conducibiltà f (T, Conc, mobilità ionica) L’acquaL’acqua
  24. 24. Pressione osmoticaPressione osmotica membrana semipermeabile ( pori 4 Å ) π = n/V RT Pressione osmoticaPressione osmotica membrana semipermeabile ( pori 4 Å ) π = n/V RT L’acquaL’acqua Equilibri di membrana
  25. 25. Quantità di acqua circolante sulla Terra è pressoché costante P = S + E + R con P: precipitazioni S: scorrimento E: evaporazione R: riserva Fattori determinanti la dislocazione nella litosfera Configurazione geografica (geologia, orografia, idrografia) Clima (temperatura, umidità rel., pressione atm., ventilazione aria) habitat floro-faunistico, antropico Quantità di acqua circolante sulla Terra è pressoché costante P = S + E + R con P: precipitazioni S: scorrimento E: evaporazione R: riserva Fattori determinanti la dislocazione nella litosfera Configurazione geografica (geologia, orografia, idrografia) Clima (temperatura, umidità rel., pressione atm., ventilazione aria) habitat floro-faunistico, antropico Cicli e bilancio dell’acquaCicli e bilancio dell’acqua
  26. 26. Quantità di acqua circolante sulla Terra è pressoché costante P = S + E + R E Evaporazione Energia solare produzione vapore acque dall’idrosfera e litosfera in un anno: 520.000 Km3 con un calore evap. (20°C) di 585 kcal/Kg 3,042 1020 kcal/anno Quantità di acqua circolante sulla Terra è pressoché costante P = S + E + R E Evaporazione Energia solare produzione vapore acque dall’idrosfera e litosfera in un anno: 520.000 Km3 con un calore evap. (20°C) di 585 kcal/Kg 3,042 1020 kcal/anno Cicli e bilancio dell’acquaCicli e bilancio dell’acqua
  27. 27. Quantità di acqua circolante sulla Terra è pressoché costante P = S + E + R P Precipitazione Nella condensazione del vapor acqueo, avviene la liberazione della corrispondente energia di evaporazione, solitamente a latitudini maggiori Acqua = fluido di scambio energetico per eccellenza sulla Terra Quantità di acqua circolante sulla Terra è pressoché costante P = S + E + R P Precipitazione Nella condensazione del vapor acqueo, avviene la liberazione della corrispondente energia di evaporazione, solitamente a latitudini maggiori Acqua = fluido di scambio energetico per eccellenza sulla Terra Cicli e bilancio dell’acquaCicli e bilancio dell’acqua
  28. 28. Quantità di acqua circolante sulla Terra è pressoché costante P = S + E + R S Scorrimento Corsi acqua superficiali: torrenti, fiumi, laghi … mari R Riserva La parte in assorbimento del terreno (secondo permeabilità, fratturazione, ampiezza area assorbente) Quantità di acqua circolante sulla Terra è pressoché costante P = S + E + R S Scorrimento Corsi acqua superficiali: torrenti, fiumi, laghi … mari R Riserva La parte in assorbimento del terreno (secondo permeabilità, fratturazione, ampiezza area assorbente) Cicli e bilancio dell’acquaCicli e bilancio dell’acqua vegetazione → ritorno in atmosfera infiltrazione nel sottosuolo
  29. 29. Cicli e bilancio dell’acquaCicli e bilancio dell’acqua
  30. 30. IL CICLO DELL’ACQUAIL CICLO DELL’ACQUA
  31. 31. TTeemmppoo ddii ttuurrnn--oovveerr ddeellll’’aaccqquuaa Parti dell’idrosfera Volume Tempo di turn-over (in migliaia di Kmc) (in anni) Oceani 1.370.000 3000 Acque sotterranee 60.000 5000 Calotte polari 24.000 8000 Acque di superficie 280 7 Fiumi e laghi 1,2 0,031 Acqua presente nel terreno 80 1 Vapore atmosferico 14 0,027
  32. 32. Precipitazione: condensazione del vapor acqueo Fattori scatenanti Raffreddamento della masse d’aria Sollevamento in atmosfera Forme di rilascio di acqua meteorica Pioggia, neve, grandine Caratteristiche acqua meteorica senza durezza satura di gas atmosferici (azoto, ossigeno, anidride carbonica) solubilizzazione gas inquinanti (NOx, SOx) e da fenomeni elettrici (O3, NOx) Precipitazione: condensazione del vapor acqueo Fattori scatenanti Raffreddamento della masse d’aria Sollevamento in atmosfera Forme di rilascio di acqua meteorica Pioggia, neve, grandine Caratteristiche acqua meteorica senza durezza satura di gas atmosferici (azoto, ossigeno, anidride carbonica) solubilizzazione gas inquinanti (NOx, SOx) e da fenomeni elettrici (O3, NOx) Cicli e bilancio dell’acquaCicli e bilancio dell’acqua
  33. 33. Precipitazione: condensazione del vapor acqueo Caratteristiche acqua meteorica senza durezza satura di gas atmosferici (azoto, ossigeno, anidride carbonica) solubilizzazione gas inquinanti (NOx, SOx) e da fenomeni elettrici (O3, NOx) Precipitazione: condensazione del vapor acqueo Caratteristiche acqua meteorica senza durezza satura di gas atmosferici (azoto, ossigeno, anidride carbonica) solubilizzazione gas inquinanti (NOx, SOx) e da fenomeni elettrici (O3, NOx) Cicli e bilancio dell’acquaCicli e bilancio dell’acqua Legge di Henry Conc(T) = k(T) Pp(T) Solubilità Per O2 35 - 65 mg/L Per CO2 1,3 -3 g/L H2O + CO2 → H2CO3
  34. 34. Tipologie di acque nella biosfera  meteoriche  di superficie – raccolte in bacini naturali nelle zone di terreno più depresso – composizione variabile, ma durezza modesta, carico organico non trascurabile – contenuto ossigeno 10-12 mg/L – fenomeno autodepurazione  telluriche – riserva idrica sotterranea Tipologie di acque nella biosfera  meteoriche  di superficie – raccolte in bacini naturali nelle zone di terreno più depresso – composizione variabile, ma durezza modesta, carico organico non trascurabile – contenuto ossigeno 10-12 mg/L – fenomeno autodepurazione  telluriche – riserva idrica sotterranea Cicli e bilancio dell’acquaCicli e bilancio dell’acqua
  35. 35. Disciplina per la gestione e tutela della acque superficiali, marine e sotterranee (D.Lgs. 11.5.99 n°152). Disciplina per la gestione e tutela della acque superficiali, marine e sotterranee (D.Lgs. 11.5.99 n°152). Classificazione ed impieghi delle acqueClassificazione ed impieghi delle acque
  36. 36. Disciplina per la gestione e tutela della acque superficiali,Disciplina per la gestione e tutela della acque superficiali, marine e sotterraneemarine e sotterranee Obiettivi: – prevenire l’inquinamento e risanare i corpi idrici inquinati – conseguire il miglioramento delle acque – perseguire usi sostenibili e durevoli delle risorse idriche – mantenere la capacità naturale di autodepurazione Strumenti:  individuazione di obiettivi di qualità ambientale  approccio di tutela integrata  rispetto di valori limiti di scarico  adeguamento dei sistema di fognatura  misure preventive e di riduzione dell’inquinamento (zone sensibili, zone vulnerabili)  misure tese alla conservazione, al risparmio, al riutilizzo e riciclo della risorsa
  37. 37. Disciplina per la gestione e tutela della acque superficiali,Disciplina per la gestione e tutela della acque superficiali, marine e sotterraneemarine e sotterranee Corpi idrici significativi: • Superficiali – Lacustri – Marini – Costieri – Transizione • Artificiali • Sotterranei Per ogni tipologia è definito uno stato di qualità: • Ecologico (espressione della complessità dei biotipi acquatici) • Chimico • Ambientale (capacità di mantenere i suoi processi naturali di autodepurazione)
  38. 38. Disciplina per la gestione e tutela della acque superficiali,Disciplina per la gestione e tutela della acque superficiali, marine e sotterraneemarine e sotterranee Acque a specifica destinazione funzionale: • Dolci superficiali destinate come acque potabili • Balneazione • Dolci idonee per la vita dei pesci – Salmonicole – Ciprinicole • Idonee per la vita dei molluschi
  39. 39. ProgrammaProgramma 1.1. Acqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua eAcqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua e salutesalute 2.2. Requisiti di potabilità delle acqueRequisiti di potabilità delle acque 3.3. Caratteri chimici e microbiologiciCaratteri chimici e microbiologici 4.4. Interventi a tutela di protezione ambientale nella gestioneInterventi a tutela di protezione ambientale nella gestione della risorsa idrica sotterraneadella risorsa idrica sotterranea 5.5. Le acque minerali, caratteristiche e requisiti normativiLe acque minerali, caratteristiche e requisiti normativi 6.6. Operazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitariOperazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitari 7.7. Le acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilitàLe acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilità 8.8. I controlli per la balneazione, competenze e legislazioneI controlli per la balneazione, competenze e legislazione 9.9. L’inquinamento marino, cause e prevenzioneL’inquinamento marino, cause e prevenzione ProgrammaProgramma 1.1. Acqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua eAcqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua e salutesalute 2.2. Requisiti di potabilità delle acqueRequisiti di potabilità delle acque 3.3. Caratteri chimici e microbiologiciCaratteri chimici e microbiologici 4.4. Interventi a tutela di protezione ambientale nella gestioneInterventi a tutela di protezione ambientale nella gestione della risorsa idrica sotterraneadella risorsa idrica sotterranea 5.5. Le acque minerali, caratteristiche e requisiti normativiLe acque minerali, caratteristiche e requisiti normativi 6.6. Operazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitariOperazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitari 7.7. Le acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilitàLe acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilità 8.8. I controlli per la balneazione, competenze e legislazioneI controlli per la balneazione, competenze e legislazione 9.9. L’inquinamento marino, cause e prevenzioneL’inquinamento marino, cause e prevenzione Igiene generale e applicata I – Le acqueIgiene generale e applicata I – Le acque
  40. 40. Principali fonti di acqua destinata alla produzionePrincipali fonti di acqua destinata alla produzione di acqua potabiledi acqua potabile Superficiali ACQUE DI FIUME  Sono torbide.  Sulle sue proprietà influiscono la natura geologica del bacino,il regime del corso d’acqua,gli apporti meteorici, ecc. Esempio un’acqua povera di sali proveniente dallo scioglimento di neve e ghiaccio su rocce silicee può dare un’acqua ricca di sali, ma solo alla foce per gli apporti degli affluenti. Mentre lungo un fiume alimentato da acque di sorgenti con elevata durezza temporanea danno acque alla foce meno durezza in quanto depositano CaCO3 per perdita di CO2.  Il contenuto salino nelle acque fluviali è compreso in Italia tra 150 e 300ppm.
  41. 41. Principali fonti di acqua destinata alla produzionePrincipali fonti di acqua destinata alla produzione di acqua potabiledi acqua potabile Superficiali ACQUE DI LAGO  Sono caratterizzate da sedimenti solidi provenienti da affluenti.  Sono meno torbide delle acque fluviali ma hanno più sostanza organica.  Il contenuto salino è uguale a quello dei fiumi se si tratta di bacini aperti, cioè se hanno emissari in grado di assicurare un adeguato ricambio.  l processi biologici di fotosintesi connessi con lo sviluppo delle alghe,influiscono sul contenute dei sali,in quanto consumano CO2 e liberano O,facendo sedimentare il CaCO3,a favore di una minor durezza.  I laghi salati sono quelli in cui affluiscono sorgenti d’acqua salata,i quali formano strati salini nel fondo (Mar Morto 220.000 ppm).
  42. 42. Principali fonti di acqua destinata alla produzionePrincipali fonti di acqua destinata alla produzione di acqua potabiledi acqua potabile Superficiali ACQUE DI MARE  Elevato contenuto salino (35g/kg o 35000ppm).  I mari con scarsa evaporazione e grandi affluenti hanno scarsa salinità; esempio il mar Mediterraneo è meno salato dell’atlantico in quanto in Africa il caldo favorisce l’evaporazione; il mar Rosso è il più salato.  In generale la salinità in prossimità delle coste è minore.  Quattro cationi Na+ , Mg++ , Ca++ , K+ e quattro anioni Cl- , SO4 -- , HCO3 - , Br- sono responsabile del 99% della salinità marina.  Il pH varia moltissimo a seconda della salinità e della temperatura,ma non supera mai i 8 come pH.
  43. 43. Principali fonti di acqua destinata alla produzionePrincipali fonti di acqua destinata alla produzione di acqua potabiledi acqua potabile Sotterranee ACQUE DEL SOTTOSUOLO  Derivano dalle acque meteoriche, che percolando nel terreno si trattengono negli strati impermeabili; possono venire in superficie sia attraverso fenditure di rocce, sia attraverso perforazioni: pozzi ordinari o artesiani.  Non sono limpide e sono influenzate dalla proprietà del terreno con cui vengono a contatto.  Hanno un pH basso per il fatto che contengono CO2 in soluzione, che a contatto con l’aria evapora; se aumentasse il pH creerebbero depositi calcarei.  La presenza di ioni Fe++ e Mn++ può creare problemi in quanto a contatto con l’atmosfera le acque si intorbidiscono e lasciano depositare ossidi idrati del ferro e del manganese.
  44. 44. Principali fonti di acqua destinata alla produzionePrincipali fonti di acqua destinata alla produzione di acqua potabiledi acqua potabile ACQUE REFLUE  Derivano dalla raccolta controllata di acque di scarico (effluenti urbani, industriali) con contaminazioni non pericolose per la salute umana e comunque contaminate da sostanze eliminabili tramite trattamento di bonifica e potabilizzazione.
  45. 45. Principali contaminanti microbiologiciPrincipali contaminanti microbiologici  Possono essere batteri, funghi e virus.
  46. 46. Principali contaminanti organiciPrincipali contaminanti organici  Sono sostanze che contengono il carbonio e sono prodotte in natura o dalla attività umana (sono alla base della chimica della plastica, del legno, della carta, del petrolio e derivati, dei solventi delle vernici).  Quelle effettivamente disponibili sul mercato sono circa 100.000 di cui circa 8000 tossiche e 200 ritenute cancerogene e sospette cancerogene; solo per 2100 prodotti sono stati individuati i rispettivi valori limite di tossicità. Ovviamente questi prodotti organici non sono tutti presenti contemporaneamente nell'ambiente: l'eventuale presenza in una zona è legato all'esistenza di industrie di produzione o all'utilizzo locale di singoli prodotti o classi di prodotti.
  47. 47. Tra i contaminanti organici si riscontrano più frequentemente:  Trielina, tetracloroetilene e composti organoalogenati in genere; i primi due sono prodotti in uso nelle lavanderie e in industrie metalmeccaniche; nelle acque si possono incontrare anche altri solventi (1,2 dicloropropano, metilcloroformio, ecc.) comunemente usati per lo sgrassaggio dei pezzi meccanici.  Aloformi (derivati alogenati del metano); fra questi si trova il cloroformio ed altri composti simili. La presenza di aloformi nelle acque potabili (di acquedotto) non è da collegarsi con i fenomeni di inquinamento del territorio: nella maggior parte dei casi queste sostanze si formano durante alcuni processi di potabilizzazione per reazione chimica del cloro, impiegato come disinfettante, con sostanze organiche naturali di origine vegetale sempre presenti nelle acque di approvvigionamento a livello di pochi mg/L. Principali contaminanti organiciPrincipali contaminanti organici
  48. 48. Tra i contaminanti organici si riscontrano più frequentemente: Principali contaminanti organiciPrincipali contaminanti organici  Idrocarburi; sono componenti delle benzine e degli oli lubrificanti; il versamento di queste sostanze nel suolo può determinare gravi inquinamenti delle acque.  Solventi organici; clorurati, aromatici usati industrie chimiche e di processo  Antiparassitari, fitofarmaci ed erbicidi; sostanze organiche largamente usate in agricoltura per la capacità di limitare, respingere o distruggere organismi viventi considerati nocivi. Hanno struttura chimica molto diversa fra loro: si possono suddividere in famiglie per analogia strutturale: organofosforici, clorurati, triazinici, tiocarbammati…  PCB (policlorobifenili); sostanze stabili, non infiammabili, non volatili  IPA (idrocarburi policiclici aromatici); derivati processo petrolchimica, molti cancerogeni
  49. 49. Sostanze del ciclo dell’azoto.  Lo ione ammonio (NH4 + ) deriva principalmente delle deiezioni umane o animali dove è contenuto assieme all'urea risultante dal metabolismo delle proteine. La sua presenza nelle acque, specialmente in quelle sotterranee, è dovuta in alcuni casi a cause geologiche quali ad esempio la degradazione di materiale in via di fossilizzazione (resti di piante, giacimenti di torba, ecc.). Queste acque contenenti ammonio che può raggiungere valori elevati (5 - 10 mg/litro), ma ineccepibili dal punto di vista microbiologico, possono essere considerate potabili se non ci sono alterazioni di altri parametri. Al contrario la sua presenza associata ad analisi microbiologiche sfavorevoli costituisce un sicuro indice di inquinamento da scarichi fognari o zootecnici. In Italia la legge ha introdotto un valore limite, classificando lo ione ammonio fra le "sostanze Principali contaminanti inorganiciPrincipali contaminanti inorganici
  50. 50. Sostanze del ciclo dell’azoto.  Nitriti e nitrati invece possono essere prodotti in natura da processi ossidativi dello ione ammonio, oppure da fenomeni conseguenti all'impiego dei fertilizzanti azotati in agricoltura. Lo ione nitrato è infatti presente come componente di sali molto solubili impiegati come fertilizzanti, pertanto può passare velocemente nelle acque sotterranee per dilavamento del suolo agricolo. Esistono trattamenti di potabilizzazione, tecnologicamente avanzati e piuttosto complessi, che permettono di ridurre la concentrazione di nitriti e nitrati fino alla loro totale eliminazione. (oltre i limiti: rischio sanitario – nitrosammine e metaemoglobinemia). Principali contaminanti inorganiciPrincipali contaminanti inorganici
  51. 51. Ferro e Manganese  Un'acqua con ferro e manganese non presenta rischi sanitari, ma ha caratteristiche indesiderabili: uno sgradevole sapore metallico, possibilità di dar luogo a fenomeni di corrosione delle tubature e di macchiare la biancheria durante il lavaggio, colorarsi o avere precipitati scuri. Gli acquedotti che attingono acque ricche di ferro e/o manganese dispongono di adeguati impianti per la rimozione di questi metalli.  Le caratteristiche organolettiche (colore, odore, sapore e torbidità) dell'acqua potabile possono essere alterate da sostanze di origine naturale. Le acque sotterranee sono generalmente povere d'ossigeno e riescono a tenere disciolte, mostrandosi limpide, il ferro e il manganese nella forma "ridotta" (ione "ferroso" e "manganoso") anche a concentrazioni superiori ai valori limite. Un'acqua sotterranea che contiene ferro e manganese in quantità elevate, quando viene portata in superficie, in breve tempo a contatto con l'ossigeno atmosferico, trasforma la forma ionica di questi materiali da "ridotta" a "ossidata" (ione "ferrico" e "manganico") e dando luogo a prodotti poco solubili, come fanghiglie colorate dal giallo-ruggine al nero. Principali contaminanti inorganiciPrincipali contaminanti inorganici
  52. 52. Acido solfidrico  Un'altra sostanza d'origine naturale che frequentemente altera la qualità dell'acqua di possibile uso potabile è l'acido solfidrico (o idrogeno solforato), un gas facilmente riconoscibile per il caratteristico odore di uova marce. Questa sostanza è ritenuta a torto un indice di scarsa qualità dell'acqua potabile: ci sono acque sotterranee contenenti acido solfidrico assolutamente pure da un punto di vista microbiologico, ed è noto da molti secoli l'impiego terapeutico delle acque sulfuree anche come bevande. La normativa delle acque potabili prevede che questa sostanza non sia presente nelle comuni acque potabili perchè l'odore dell'acqua è sgradevole e perchè è comunque sconsigliabile l'assunzione per lunghi periodi. L'acido solfidrico è facilmente eliminabile per ossigenazione. Principali contaminanti inorganiciPrincipali contaminanti inorganici
  53. 53. Torbidità  La torbidità è un fattore che influenza frequentemente la qualità dell'acqua potabile: valori elevati possono essere dovuti a presenza di materiale argilloso oppure a idrossidi di ferro o alluminio, sostanze, queste ultime, usate nel processo di potabilizzazione delle acque superficiali e che possono erroneamente finire nella rete acquedottistica. Talvolta fenomeni di corrosione delle tubature danno luogo ad acque "rosse" per presenza di idrossido di ferro. Principali contaminanti inorganiciPrincipali contaminanti inorganici
  54. 54. Metalli pesanti (Piombo, Cromo, Cadmio, Mercurio…)  I metalli pesanti possono essere presenti in natura o derivare da attività umane. Mentre nel primo caso si trovano nelle rocce quasi sempre sotto forma di composti pochissimo solubili (ossidi, solfuri, ecc.), così che le acque circolanti solo raramente risultano contaminate da questi metalli, i metalli pesanti rilasciati nell'ambiente dalle attività umane non sono sempre in forma innocua. I metalli pesanti, data la loro tossicità, hanno una soglia di concentrazione ammessa molto bassa, generalmente dell'ordine dei microgrammi (milionesimi di grammo) per litro. Un metallo è tanto più tossico quanto più basso è il suo valore limite: talvolta è sufficiente una quantità piccolissima di un qualsiasi metallo pesante per rendere un'acqua non idonea all'uso potabile: ad es. sono sufficienti 5 milligrammi di cadmio per contaminare 1 metro cubo di acqua; fanno eccezione il rame e lo zinco che per la loro minore tossicità hanno valori limite più alti. Principali contaminanti inorganiciPrincipali contaminanti inorganici
  55. 55. Acque superficiali destinate alla produzione diAcque superficiali destinate alla produzione di acqua potabileacqua potabile Secondo le caratteristiche fisiche, chimiche e microbiologiche appartengono alla: CATEGORIA: A1 Trattamento fisico semplice e disinfezione CATEGORIA: A2 Trattamento fisico e chimico normale e disinfezione CATEGORIA: A3 Trattamento fisico e chimico spinto, affinazione e disinfezione Le caratteristiche chimiche e microbiologiche delle acque superficiali da potabilizzare sono fissate dalla tabella 1/A dell’allegato 2 al D.Lgs. del 3 aprile 2006 n°152
  56. 56. Acque superficiali destinate alla produzione diAcque superficiali destinate alla produzione di acqua potabileacqua potabile Criteri per la classificazione delle acque superficiali:  95% di conformità ai valori indicatore dei parametri microbiologici e chimici stabiliti (solitamente su 12 analisi in un anno)  90% di conformità ai valori guida dei parametri microbiologici e chimici stabiliti (solitamente su 12 analisi in un anno)
  57. 57. Numero parametro Parametro Unità di misura A1 G A1 I A2 G A2 I A3 G A3 I 1 pH unità pH 6,5-8,5 5,5-9 - 5,5-9 - 2 Colore (dopo filtrazione semplice) mg/L scala pt 10 20(o) 50 100(o ) 50 200(o) 3 Totale materie in sospensione mg/L MES 25 - - - - - 4 Temperatura °C 22 25(o) 22 25(o) 22 25(o) 5 Conduttività µS /cm a 20° 1000 - 1000 - 1000 - 6 Odore Fattore di diluizione a 25°C 3 - 10 - 20 - 7 * Nitrati mg/L NO3 25 50(o) - 50(o) - 50(o) 8 Fluoruri (1) mg/L F 0,7/1 1,5 0,7/1, 7 - 0,7/1, 7 - 9 Cloro organico totale estraibile mg/L Cl - - - - - - 10 * Ferro disciolto mg/L Fe 0,1 0,3 1 2 1 - 11 * Manganese mg/L Mn 0,05 - 0,1 - 1 - 12 Rame mg/L Cu 0,02 0,05(o) 0,05 - 1 - 13 Zinco mg/L Zn 0,5 3 1 5 1 5 14 Boro mg/L B 1 - 1 - 1 - 15 Berillio mg/L Be - - - - - - 16 Cobalto mg/L Co - - - - - - 17 Nichelio mg/L Ni - - - - - - 18 Vanadio mg/L V - - - - - - 19 Arsenico mg/L As 0,01 0,05 - 0,05 0,05 0,1 20 Cadmio mg/L Cd 0,001 0,005 0,001 0,005 0,001 0,005
  58. 58. Numero parametro Parametro Unità di misura A1 G A1 I A2 G A2 I A3 G A3 I 21 Cromo totale mg/L Cr - 0,05 - 0,05 - 0,05 22 Piombo mg/L Pb - 0,05 - 0,05 - 0,05 23 Selenio mg/L Se - 0,01 - 0,01 - 0,01 24 Mercurio mg/L Hg 0,0005 0,001 0,0005 0,001 0,0005 0,001 25 Bario mg/L Ba - 0,1 - 1 - 1 26 Cianuro mg/L CN - 0,05 - 0,05 - 0,05 27 Solfati mg/L SO4 150 250 150 250(o) 150 250(o) 28 Cloruri mg/L Cl 200 - 200 - 200 - 29 Tensioattivi (che reagiscono al blu di metilene) mg/L (solfato di laurile) 0,2 - 0,2 - 0,5 - 30 * Fosfati (2) mg/L P2O5 0,4 - 0,7 - 0,7 - 31 Fenoli (indice fenoli) paranitroanilina, 4 amminoantipirina mg/L C6H5OH - 0,001 0,001 0,005 0,01 0,1 32 Idrocarburi disciolti o emulsionati (dopo estrazione mediante etere di petrolio) mg/L - 0,05 - 0,2 0,5 1 33 Idrocarburi policiclici aromatici mg/L - 0,0002 - 0,0002 - 0,001 34 Antiparassitari-totale (parathion, HCH, dieldrine) mg/L - 0,001 - 0,0025 - 0,005
  59. 59. Numero parametro Parametro Unità di misura A1 G A1 I A2 G A2 I A3 G A3 I 35 * Domanda chimica ossigeno (COD) mg/L O2 - - - - 30 - 36 * Tasso di saturazione dell'ossigeno disciolto % 02 > 70 - > 50 - > 30 - 37 * A 20°C senza nitrificazione domanda biochimica di ossigeno (BOD5 ) mg/L 02 < 3 - < 5 - < 7 - 38 Azoto Kjeldahl (tranne NO2 ed NO3 ) mg/L N 1 - 2 - 3 - 39 Ammoniaca mg/L NH4 0,05 - 1 1,5 2 4(o) 40 Sostanze estraibili al cloroformio mg/L SEC 0,1 - 0,2 - 0,5 - 41 Carbonio organico totale mg/L C - - - - - - 42 Carbonio organico residuo (dopo flocculazione e filtrazione su membrana da 5 µ ) TOC mg/L C - - - - - - 43 Coliformi totali /100 mL 50 - 5000 - 50000 44 Coliformi fecali /100 mL 20 - 2000 - 20000 - 45 Streptococchi fecali /100 mL 20 - 1000 - 10000 - 46 Salmonelle - assenza in 5000 mL - assenz a in 1000 mL - - -
  60. 60. Trattamenti di potabilitàTrattamenti di potabilità TRATTAMENTI FISICI : Chiarificazione Sedimentazione Operazione necessaria prima della filtrazione. E’ una operazione di chiarificazione che serve a far depositare le particelle sospese in bacini di calma. Provoca solo una riduzione della carica particellare e in parte di quella batterica. Filtrazione Questa operazione ha lo scopo di eliminare dall’acqua le sostanze in sospensione e quelle labilmente disciolte, consentendo, inoltre di ridurre la carica batterica. Le acque superficiali andrebbero sempre filtrate anche se apparentemente limpide.
  61. 61. CHIARIFICAZIONECHIARIFICAZIONE  Eliminazione della torbidità mediante filtrazione, sedimentazione, flocculazione o coaugulazione.  La sedimentazione è la depositazione spontanea di particelle solide in un liquido,senza l’intervento di forze esterne.
  62. 62. CHIARIFICAZIONECHIARIFICAZIONE
  63. 63. FILTRAZIONEFILTRAZIONE  E' l'operazione che si effettua per rimuovere dall'acqua le sostanze solide in essa presenti, per mezzo di un materiale poroso come la sabbia silicea, l’antracite,la barite,la magnetite o il calcare.
  64. 64. FILTRAZIONEFILTRAZIONE
  65. 65. FLOCCULAZIONE O COAGULAZIONEFLOCCULAZIONE O COAGULAZIONE  Per flocculazione si intende il processo di separazione di aggregati colloidali sotto forma di flocculi che poi possono essere separati per filtrazione o sedimentazione.  Per coagulazione si intende l’eliminazione di sostanze mediante la trasformazione in sostanze gelatinose,per aggiunta di sostanze “coagulanti”.  I colloidi delle acque naturali sono colloidi negativi come l’argilla, la silice e le sostanze umiche.  I reattivi usati per tali trattamenti sono:il solfato di alluminio, il solfato ferrico, il cloruro ferrico, il solfato ferroso, l’ alluminato sodico, ma anche bentonite e farina fossile.
  66. 66.  I reattori accelerati a contatti di fanghi FLOCCULAZIONE O COAGULAZIONEFLOCCULAZIONE O COAGULAZIONE
  67. 67. DisinfezioneDisinfezione  Trattamento spesso indispensabile per raggiungere la potabilità dell'acqua; infatti con tali trattamenti si eliminano, o quanto meno si contengono entro i limiti consentiti dalle relative norme vigenti, i batteri, che potrebbero essere causa di fenomeni patologici. La disinfezione può essere realizzata in vari modi:  Con agenti fisici  Con agenti chimici
  68. 68. Trattamenti disinfettanti fisici  33 3) FILTRAZIONE STERILIZZANTE (membrane porose con diametro pori < 0,45 micron)
  69. 69.  44 Trattamenti disinfettanti chimici
  70. 70. Ozonizzazione La riduzione dei costi di produzione dell'ozono rende possibile tale trattamento di disinfezione, soprattutto per il maggior potenziale virucida rispetto almaggior potenziale virucida rispetto al clorocloro. Viene prodotto attraverso scariche elettriche in una miscela gassosaViene prodotto attraverso scariche elettriche in una miscela gassosa contenente ossigeno, direttamente nell'impianto di trattamento essendo un gascontenente ossigeno, direttamente nell'impianto di trattamento essendo un gas instabile.instabile. Quando l'ozono viene aggiunto all'acqua, si trasforma rapidamente in ossigeno: senza lasciare residui persistenti da rimuovere, ma non assicurando capacitànon assicurando capacità disinfettanti residuedisinfettanti residue. Non dà luogo a formazione di solidi disciolti e non reagisce con azotoNon dà luogo a formazione di solidi disciolti e non reagisce con azoto ammoniacaleammoniacale. Pertanto l'ozono è molto utile come preossidantepreossidante o disinfettante primario, nel controllo di sapori, odori e colore. E' un ossidante selettivo agendo soprattutto sui doppi legami e permette riduzioni del TOC del solo 10-15%. 23 O3O2 →
  71. 71. Ozonizzazione Ozonizzatore
  72. 72. Tecnica della clorazioneTecnica della clorazione  E’ sicuramente la tecnica più utilizzata. Il reattivo può essere sottoforma di cloro gas (Cl2), di ipoclorito di calcio [Ca(OCl)2], di ipoclorito di sodio (NaOCl) e biossido di cloro (ClO2).  La proprietà del cloro, che lo rende unico tra gli altri disinfettanti, è quella di mantenere una capacità residua di disinfezione nel tempo. Per tale motivo, nei sistemi di accumulo e distribuzione delle acque, quando si usa altro composto, quale l'ozono, come disinfettante principale è invalso l'uso di aggiungere del cloro per assicurare una potenzialità residua di disinfezione nei periodi di accumulo e distribuzione delle acque.
  73. 73. Tecnica della clorazioneTecnica della clorazione CLORAZIONE CON BIOSSIDO DI CLORO 5NaClO2 + HCl → 5 NaCl + 2 H20 + 4 ClO2
  74. 74. La monocloroammina mantiene l'iniziale capacità ossidante dell'HOCl, ma il potere ossidante è considerevolmente inferiore, ivi compresa l'attività germicida. Il cloro presente come NH2Cl e NHCl2 costituisce il CLORO RESIDUO COMBINATO. Poiché le cloroammine o altri composti N-cloro ossidano il reattivo utilizzato per la determinazione del cloro residuo, sono stati messi a punto opportuni metodi analitici per differenziare il cloro-residuo libero da quello combinato. monocloroamminamonocloroamminaOHClHNHOClNH 223 +→+ OHClHNHOClClNH 222 +→+ dicloroamminadicloroammina OHNClHOClNHCl 232 +→+ Quando il cloro viene aggiunto ad acque contenenti azoto ammoniacale (NH3), si verificano una serie di reazioni: Formazione delle clorammine azoto tricloruro (tossico, cattivo odore)azoto tricloruro (tossico, cattivo odore)
  75. 75. Le dicloroammine sono composti instabili poiché in soluzione neutra o alcaline si decompongono secondo la seguente reazione, attraverso la quale l'azoto ammoniacale viene ossidato ad azoto gas. Questa reazione è quella che controlla il processo della "CLORAZIONE AL PUNTO DICLORAZIONE AL PUNTO DI ROTTURAROTTURA". Tecnica della clorazioneTecnica della clorazione HOClH3NOHNHCl2 222 ++↔+ + 0,1 0,2 0,30 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,5 0,4 0,3 0,1 0,2 0 Cloro aggiunto (mg/l)Cloro aggiunto (mg/l) Clororesiduo(mg/l)Clororesiduo(mg/l) A B Breakpoint Formazione di composti organici del cloro e di cloroammine ResiduoliberoResiduolibero ResiduoResiduo combinatocombinato Formazione di cloro libero e presenza di composti organici del cloro non distrutti Distruzione di cloroammine e di composti organici del cloro Distruzione del cloro residuo attraverso composti riducenti Residuo libero e com binato
  76. 76. Tecnica della clorazioneTecnica della clorazione La reazione del cloro con la sostanza organica, in assenza di sostanze inorganiche riducenti, porta a ridurre la capacità ossidante totale del cloro. Questa riduzione viene chiamata "DOMANDA DI CLORODOMANDA DI CLORO“: (domanda di Cl) = (Cl aggiunto) - (Cl residuo)(domanda di Cl) = (Cl aggiunto) - (Cl residuo) Normalmente l’80-90% del cloro aggiunto reagisce per formare Cl80-90% del cloro aggiunto reagisce per formare Cl-- e il 10-10- 20% forma composti organici clorurati20% forma composti organici clorurati.
  77. 77. Scala di tossicità degli aloformiScala di tossicità degli aloformi CLOROFORMIO: cancerogeno, epatotossico, tossico renale IARC 2B DICLOROBROMOMETANO: cancerogeno epatotossico, tossico renale IARC 2B DIBROMOCLOROMETANO: epatotossico, tossico renale BROMOFORMIO: epatotossico, tossico renale
  78. 78. Impiego di biossido di cloro L’impiego del ClO2 nel trattamento dei reflui è limitato dal costocosto e dalla sua potenziale pericolositàpotenziale pericolosità. Il ClO2 non reagisce con l’ammoniaca per cui può essere più vantaggioso del cloro nel trattamento di acque ad elevato contenuto ammoniacale. E' un prodotto instabile allo stato prodotto puro. Deve essere quindi preparatoE' un prodotto instabile allo stato prodotto puro. Deve essere quindi preparato sul posto. Le soluzioni acquose sono stabili.sul posto. Le soluzioni acquose sono stabili. Preoccupazioni sanitarie derivano dalla interazione del ClOinterazione del ClO22 o il ClOo il ClO22 -- , con l'emoglobina del sangue, che danno luogo all'insorgere del morbo blu. Tale azione è simile a quella dei nitrati ( riduzione della capacità di assunzione dell'ossigeno da parte del sangue). Tecnica della clorazioneTecnica della clorazione
  79. 79. La clorazione deve essere condotta controllando la clororichiesta cioè la quantità di cloro necessario per ossidare la sostanza organica (prevalentemente batteri ed acidi umici). Nella clorazione con ipoclorito di sodio, tendono a formarsi composti di reazione chiamati ALOFORMI, cioè composti derivanti dalla reazione fra il cloro e gli acidi umici (acido umico, fulvico, imatomelanico). La clorazione con biossido di cloro è la migliore perché difficilmente si formano gli aloformi, ma si ha un ridotto potere residuale. Tecnica della clorazioneTecnica della clorazione
  80. 80. DissalazioneDissalazione La dissalazione consiste nel ridurre la concentrazione salina di un’acqua Con vari metodi ma il più usato è quello della osmosi inversa. L’osmosi è un fenomeno chimico-fisico che avviene quando due soluzioni,separate da una membrana semipermeabile (con fori di diametro inferiore al micron (0,001mm), tendono a raggiungere la stessa concentrazione
  81. 81. Esempio di osmosi fra due soluzioni a e b aEsempio di osmosi fra due soluzioni a e b a diversa concentrazionediversa concentrazione
  82. 82. Esempio di osmosi inversaEsempio di osmosi inversa Esaminando la figura precedente di destra si può osservareEsaminando la figura precedente di destra si può osservare come sia possibile ripristinare le condizioni precedenticome sia possibile ripristinare le condizioni precedenti esercitando una pressione sulla soluzione B1esercitando una pressione sulla soluzione B1
  83. 83. Calcolo della pressione osmotica per dissalareCalcolo della pressione osmotica per dissalare l’acqua di marel’acqua di mare L’acqua di mare contiene circa 3,5 g/litro di cloruro di sodioL’acqua di mare contiene circa 3,5 g/litro di cloruro di sodio NaCl Na + ClNaCl Na + Cl in un litro di acqua (tenendo conto della dissociazione) esercitain un litro di acqua (tenendo conto della dissociazione) esercita una pressione osmotica di 22,4 atm (2269 Kpascal) per cuiuna pressione osmotica di 22,4 atm (2269 Kpascal) per cui essendo il cloruro di sodio completamente dissociato saràessendo il cloruro di sodio completamente dissociato sarà necessaria, teoricamente, una pressione dinecessaria, teoricamente, una pressione di 44 atmosfere44 atmosfere..
  84. 84. IMPIANTO OSMOSI INVERSAIMPIANTO OSMOSI INVERSA
  85. 85. Addolcimento dell’acquaAddolcimento dell’acqua Normalmente l’acqua, che si arricchisce di anidride carbonica quando dalle nubi scende verso terra, tende a sciogliere le rocce carbonatico - magnesiache sotto forma di bicarbonati: anidride carbonica + acqua + carbonato di calcio = bicarbonato di calcio anidride carbonica + acqua + carbonato di magnesio = bicarbonato di magnesio
  86. 86. Addolcimento dell’acquaAddolcimento dell’acqua Il bicarbonato di calcio (solubile nell’acqua) tende a ritornare carbonato di calcio insolubile e forma le caratteristiche incrostazioni bianche e così pure il bicarbonato di magnesio. Le acque contenenti molti milligrammi di sali di calcio e magnesio sono chiamate acque dure, mentre le acque con pochi milligrammi di sali di calcio e magnesio sono definite dolci.
  87. 87. Demineralizzazione scambio ionico calcio-sodioDemineralizzazione scambio ionico calcio-sodio L’ADDOLCIMENTO , cioè la riduzione dei sali incrostanti (Ca- Mg) è condotta facendo passare l’acqua da trattare su materiale solido costituito da un derivato contenente sodio (permutite – zeolite, ecc). Il calcio viene trattenuto (scambiato con il sodio) e l’acqua si arricchisce di quest’ ultimo e non si ha formazione di incrostazioni. Naturalmente la permutite si arricchisce di calcio fino a che non è più in grado di trattenerlo. A questo punto si deve lavare la permutite con un sale di sodio (generalmente cloruro di sodio – sale da cucina).
  88. 88. AddolcimentoAddolcimento  Il processo può avvenire a freddo, alla normale temperatura dell’acqua,o a caldo alla temperatura di ebollizione.
  89. 89. IMPIANTI DI ADDOLCIMENTOIMPIANTI DI ADDOLCIMENTO
  90. 90. Demineralizzazione scambio ionicoDemineralizzazione scambio ionico La DEMINERALIZZAZIONE avviene attraverso il passaggio dell’acqua su resine sintetiche con gruppi funzionali di natura acida ( R3N-OH, per scambio cationico) e di natura basica (SO3-H, anionico) solitamente su supporti stirenici. La loro rigenerazione avviene con la ricostituzione del gruppo polare funzionale rispettivamente attraverso una soluzione acida e una basica. L’acqua così prodotto è detta deionizzata o demineralizzata (conducibilità 25-30 µS/cm)
  91. 91. Demineralizzazione scambio ionicoDemineralizzazione scambio ionico
  92. 92. Per acqua sotterranea o tellurica o freatica si intende l'acqua che si trova al di sotto della superficie terrestre nella zona permanentemente satura. Questa acqua si trova immagazzinata nei pori fra le particelle sedimentarie e nelle fenditure delle rocce compatte. Le acque sotterranee che sono ad elevate profondità possono rimanere indisturbate da effetti antropici per migliaia di anni. Acque sotterraneeAcque sotterranee La velocità di filtrazione dipende dal tipo di terreno e dalla sua permeabilità: • rocce piroclastiche, fratturate • conglomerati ed arenarie, compatte – per particelle > 0,5mm prevale la permeabilità – per particelle < 0,5mm la capillarità trattiene l’acqua
  93. 93. Formazione della facies: 1° processo, in una zona aerata: importanza dell’ossigeno • assorbimento del terreno di sostanze organiche • azione selettiva batterica per demolizione carico organico (autodepurazione, denitrificazione) • azione chimica ossidativa sui componenti azotati e dello zolfo • prima azione aggressiva dell’acidità della CO2 disciolta sulle rocce Quest'acqua tende ad essere meno contaminata dagli scarichi e dai microrganismi patogeni e quindi viene frequentemente utilizzata come riserva idropotabile Acque sotterraneeAcque sotterranee
  94. 94. Formazione della facies: 2° processo, in una zona più profonda: • condizioni anaerobiche • azione aggressiva sulle rocce da parte della CO2 (t, T, P) • ossidazione degli ioni metallici (S → SO4) • stabilizzazione della facies caratteristica, pH, pot. red-ox… • aggregazione ionica e speciazione Acque sotterraneeAcque sotterranee Dai calcari CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 Dalle dolomie CaCO3 / MgCO3 ···· Ca / Mg(HCO3)2 Da gessi-anidriti CaSO4 dalle fluoriti CaF2 Dalla caolizzazione dei feldspati: ortoclasio 2KAlSi3O8 + 6H2O + CO2→ Al2O3 2SiO22H2O + H2SiO3 + K2CO3 albite: alluminosilicato potassico - anortite: alluminosilicato calcico
  95. 95. Formazione della facies: 2° processo, in una zona più profonda: • condizioni anaerobiche • azione aggressiva sulle rocce da parte della CO2 (t, T, P) • ossidazione degli ioni metallici (S → SO4) • stabilizzazione della facies caratteristica, pH, pot. red-ox… • aggregazione ionica e speciazione Acque sotterraneeAcque sotterranee Dalla solubilizzazione diretta di rocce, idrolisi, alcuni elementi in tracce: Stronzio, Litio, Manganese, Boro, Arsenico, Selenio… Dalla salinità marina… Da venienze gassose vulcaniche, degassazione mantellica…
  96. 96. Tipi di rocce In funzione dell’origine geologica: • Ignee o eruttive-magmatiche intrusive effusive • Sedimentarie clastiche sciolte conglomerate chimiche marine organogene detriti viventi • Metamorfiche (per azione tettonica, termica, pressione)
  97. 97. Tipi di rocce In funzione della composizione: • Carbonatiche calcite, dolomite, magnesite, siderite… • Silicatiche granito, basalto, porfido, arenaria, argillite… • Solfate gesso, anidrite… • Silico-carbonate marne • Saline evaporitiche
  98. 98. Composizione e grado di purezza dipendente da: • costituzione fisco-mineralogica del terreno • modalità, durata dello scambio acqua–roccia • temperatura , pressione in gioco nel sottosuolo Si considerano acque profonde: • al di sotto di strati impermeabili • igienicamente protette Caratteristiche: Temperatura costante, portata costante, limpidità permanente Acque sotterraneeAcque sotterranee
  99. 99. FREQUENZA DELLE CLASSI CHI MI CHE 4% 74% 9% 13% CLASSE 1 CLASSE 2 CLASSE 3 CLASSE 4 Impatto antropico nullo o trascurabile con pregiate caratteristiche idrochimiche Impatto antropico ridotto e sostenibile con buone caratteristiche idrochimiche Impatto antropico significativo e con buone caratteristiche idrochimiche, ma con segnali di compromissione Impatto antropico rilevante con caratteristiche idrochimiche scadenti Stato chimico delle acque sotterranee secondo D.Lgs 152/99
  100. 100. Stato chimico delle acque sotterranee secondo D.Lgs 152/99 - Classificazione secondo i parametri di base - Valutazione parametri addizionali Giudizio dei valori degli inquinanti inorganici ed organici
  101. 101. Stato chimico delle acque sotterranee secondo D.Lgs 152/99 - Valutazione parametri addizionali Giudizio dei valori degli inquinanti inorganici ed organici Inquinanti inorganici µg/L Inquinanti organici µg/L Alluminio ≤200 Composti alifatici alogenati totali 10 Antimonio ≤5 di cui: Argento ≤10 -1,2-dicloroetano 3 Arsenico ≤10 Pesticidi totali (1) 0,5 Bario ≤2000 di cui: Berillio ≤4 -aldrin 0,03 Boro ≤1000 -dieldrin 0,03 Cadmio ≤5 -eptacloro 0,03 Cianuri ≤50 -eptacloro epossido 0,03 Cromo tot. ≤50 Altri pesticidi individuali 0,1 Cromo VI ≤5 Acrilamide 0,1 Fluoruri ≤1500 Benzene 1 Mercurio ≤1 Cloruro di vinile 0,5 Nichel ≤20 IPA totali (2) 0,1 Nitriti ≤500 Benzo (a)pirene 0,01 Piombo ≤10 Rame ≤1000 Selenio ≤10 Zinco ≤3000
  102. 102. La velocità di movimento dell'acqua freatica in una data zona dipende dal tipo di materiale presente sotto lo strato roccioso. Gli strati permeabili saturi capaci di trattenere acqua sono definiti strati acquiferi. sabbie ghiaie calcari basalti Gli strati che tendono a rallentare il flusso dell'acqua freatica sono denominati strati impermeabili argille argille friabili rocce impermeabili Coefficiente di permeabilità: Vperc/Area Porosità: Vpori/Vtot Acqua di percolazione Acqua di ritenuta (per capillarità)
  103. 103. Acqua di falda freatica senza serbatoio con scarsaAcqua di falda freatica senza serbatoio con scarsa costanza di portata e di composizione chimicacostanza di portata e di composizione chimica
  104. 104. Falda SemiartesianaFalda Semiartesiana
  105. 105. Falda Artesiana con serbatoio: costanza diFalda Artesiana con serbatoio: costanza di composizione e di portatacomposizione e di portata
  106. 106. Captazione Semiartesiana con pompa sommersaCaptazione Semiartesiana con pompa sommersa
  107. 107. DEFINIZIONI Falda: raccolto di acqua nel sottosuolo (serbatoio naturale di rocce permeabili con basamento impermeabile) - statica - dinamica (flussi in movimento) Sorgente: quando la linea di falda si interseca con il piano topografico Pozzo: quando la falda è raggiunta da una perforazione Artesianità: quando la falda è in pressione tale da far scaturire l’acqua in modo spontaneo Acqua fossile: acqua di origine marina intrappolata in sedimenti rocciosi
  108. 108.  Acque trattate e non trattate, destinate ad uso potabile, per laAcque trattate e non trattate, destinate ad uso potabile, per la preparazione di cibi e bevande, o per altri usi domestici, apreparazione di cibi e bevande, o per altri usi domestici, a prescindere dalla loro origine, siano esse fornite tramite una reteprescindere dalla loro origine, siano esse fornite tramite una rete di distribuzione, mediante cisterne, in bottiglie o in contenitoridi distribuzione, mediante cisterne, in bottiglie o in contenitori Acque destinate al consumo umanoAcque destinate al consumo umano ACQUE UTILIZZATE DA IMPRESE ALIMENTARI ACQUE DESTINATE AD UN USO DIRETTO  Acque utilizzate in un’impresa alimentare per la fabbricazione, il trattamento, la conservazione o l’immissione sul mercato di prodotti o di sostanze destinate al consumo umano Normativa di riferimento: D. Lgs. n°31 del 2.2. 01 modificato dal D.Lgs. n°27 del 2.2.02
  109. 109. Devono essere salubri e pulite • Non devono contenere microrganismi e parassiti, né altre sostanze, in quantità o concentrazioni tali da rappresentare un potenziale pericolo per la salute umana (soddisfare i requisiti minimi all’all.1-A, B) • Devono essere conformi ai valori di parametro indicatore previsti dalla normativa (all.1-C) • La contaminazione da presenza di sottoprodotti di disinfezione deve esse- re mantenuta il più basso possibile senza compromettere la disinfezione stessa Acque destinate al consumo umanoAcque destinate al consumo umano
  110. 110. Attori • AATO Autorità di Ambito Territoriale Ottimale: forma consortile di cooperazione tra Comuni e Province che definisce il Piano di Ambito costituito dal programma degli interventi, piano economico e tariffario. Provvede all’affidamento della gestione del servizio idrico integrato (ciclo completo dell’acqua dall’estrazione, potabilizzazione, utilizzo e scarico, depurazione e reimmissione nel corpo idrico opportuno). Esercita il controllo diretto sul Gestore. • Gestore del Servizio Idrico Integrato: ha la responsabilità tecnica e commerciale della risorsa. Attua i piani predisposti dall’AATO e percepisce i ricavi delle tariffe. Effettua i controlli interni per la verifica della qualità dell’acqua distribuita. • ASL: formula il giudizio di qualità e idoneità all’uso sulla base dei controlli analitici previsti (esterni). Propone al Sindaco provvedimenti di intervento in caso di non conformità. • Laboratorio ARPA: Esegue i controlli analitici esterni; controlla la qualità delle acque (sotterranee e superficiali) all’origine; controlla le acque dei corpi idrici e di scarico formulandone il giudizio. Acque destinate al consumo umanoAcque destinate al consumo umano
  111. 111. Controlli delle acque potabiliControlli delle acque potabili I controlli (interni ed esterni) devono essere effettuati: a) Ai punti di prelievo delle acque superficiali e sotterranee da destinare al consumo umano b) Agli impianti di adduzione, di accumulo o di potabilizzazione c) Alle reti di distribuzione d) Agli impianti di confezionamento di acqua in bottiglia o in contenitori e) Sulle acque confezionate f) Sulle acque utilizzate nelle imprese alimentari g) Sulle acque fornite mediante cisterna, fissa o mobile In sede di controllo debbono essere utilizzate , per l’analisi dei parametri dell’allegato I, le specifiche indicate nell’allegato III
  112. 112. Controlli InterniControlli Interni Quelli effettuati dal gestore del servizio idrico Sono concordati con l’ASL Si avvale di laboratori interni ovvero stipula convenzioni con altri gestori. Non possono essere eseguiti dai laboratori che effettuano controlli esterni I risultati dei controlli devono essere conservati 5 anni
  113. 113. Controlli EsterniControlli Esterni Vengono svolti dall’ASL competente che comunica al Ministero della Sanità e alla Regione i punti di prelievo e le frequenze di campionamento ..che assicura una ricerca supplementare per le sostanze o microrganismi non previsti dall’allegato I, qualora vi sia rischio per la salute pubblica Ove gli impianti ricadano in territori interregionali, le Regioni d’intesa individuano l’azienda a cui attribuire i controlli ..e tiene conto dei risultati delle acque di cui all’art. 43 del D.lgs 152/99 (Art. 6 comma 1 lettera a) del presente decreto) Per le attività di laboratorio si avvalgono delle ARPA che mensilmente inviano i risultati al Ministero della Sanità e alla Regione
  114. 114. IndicatoreIndicatore Parametro o specie chimica, fisica o biologica avente unaParametro o specie chimica, fisica o biologica avente una relazione, razionale o empirica, stretta con un fenomeno orelazione, razionale o empirica, stretta con un fenomeno o una caratteristica ambientale, in grado di riassumere leuna caratteristica ambientale, in grado di riassumere le caratteristiche generali del fenomeno o del compartocaratteristiche generali del fenomeno o del comparto ambientale pur descrivendone solo una parte.ambientale pur descrivendone solo una parte. QUALITATIVOQUALITATIVO La sua presenza o assenza segnala la presenza o assenza di un dato fenomeno QUALITATIVOQUALITATIVO La sua presenza o assenza segnala la presenza o assenza di un dato fenomeno QUANTITATIVOQUANTITATIVO La sua presenza in quantità superiore ad un determinato limite segnala la presenza o assenza di un dato fenomeno QUANTITATIVOQUANTITATIVO La sua presenza in quantità superiore ad un determinato limite segnala la presenza o assenza di un dato fenomeno
  115. 115. PROPRIETA’ DI UN INDICATOREPROPRIETA’ DI UN INDICATORE  RAPPRESENTATIVITA’RAPPRESENTATIVITA’  Deve essere correlabile ad un certo fenomenoDeve essere correlabile ad un certo fenomeno  Non deve essere mascherato da altri fattoriNon deve essere mascherato da altri fattori  Deve poter essere applicabile a situazioni diverseDeve poter essere applicabile a situazioni diverse  ACCESSIBILITA’ACCESSIBILITA’  Deve essere facilmente campionabile e valutabileDeve essere facilmente campionabile e valutabile  Deve avere una soglia di rilevabilità analitica accessibileDeve avere una soglia di rilevabilità analitica accessibile  AFFIDABILITA’AFFIDABILITA’  Deve essere soggetto al minor numero possibile diDeve essere soggetto al minor numero possibile di errori sistematicierrori sistematici  OPERATIVITA’OPERATIVITA’  Deve essere facilmente applicabileDeve essere facilmente applicabile
  116. 116. Conformità ai parametri indicatoriConformità ai parametri indicatori In caso di non conformità ai valori di parametro l’Autorità d’ambito mette in atto i necessari adempimenti, sentito il parere della ASL in merito al possibile rischio per la salute umana, dispone che vengano presi provvedimenti intesi a ripristinare la qualità delle acque ove ciò sia necessario a per tutelare la salute umana. In ogni caso i provvedimenti da intraprendere devono tenere conto dei rischi sulla salute umana, anche in relazione all’interruzione del servizio idrico o dall’suo uso limitato.
  117. 117. Punti di rispetto della conformitàPunti di rispetto della conformità I valori di parametro fissati nell’allegato I devonoI valori di parametro fissati nell’allegato I devono essere rispettati nei seguenti punti:essere rispettati nei seguenti punti: a)a) Per le acque fornite attraverso una rete di distribuzione,Per le acque fornite attraverso una rete di distribuzione, nel punto in cui esse fuoriescono dai rubinetti utilizzatinel punto in cui esse fuoriescono dai rubinetti utilizzati b)b) Per le acque fornite da una cisterna, nel punto in cuiPer le acque fornite da una cisterna, nel punto in cui fuoriescono dalla cisternafuoriescono dalla cisterna c)c) Per le acque confezionate in bottiglia o contenitori, resePer le acque confezionate in bottiglia o contenitori, rese disponibili per il consumo umano, nel punto in cui sonodisponibili per il consumo umano, nel punto in cui sono imbottigliate o introdotte nei contenitoriimbottigliate o introdotte nei contenitori d)d) Per le acque utilizzate dalle imprese alimentari, nel puntoPer le acque utilizzate dalle imprese alimentari, nel punto in cui sono utilizzate nell’impresain cui sono utilizzate nell’impresa
  118. 118. Verifica dei requisiti di potabilitàVerifica dei requisiti di potabilità  Ispezione locale ed impiantiIspezione locale ed impianti  Caratteri batteriologiciCaratteri batteriologici  Caratteri organoletticiCaratteri organolettici  Caratteri fisiciCaratteri fisici  Caratteri chimiciCaratteri chimici
  119. 119. ESAMI BATTERIOLOGICI Ricerca microrganismi: indicatori di inquinamento ambientale e fecale, inquinanti patogeni. E’, alla luce di questo secondo aspetto, che sono descritti gli indicatori di contaminazione delle acque ad uso potabile. Indicatori di inquinamento ambientale: Carica batterica a 20°C (germi tellurici) Carica batterica a 37°C (germi mesofili) Aeromonas Spp. Pseudomonas Aeruginosa Controlli per la valutazione della potabilità delleControlli per la valutazione della potabilità delle acque destinate al consumo umanoacque destinate al consumo umano
  120. 120. Indicatori di inquinamento fecale: Coliformi, coliformi fecali Streptococchi fecali Anaerobi solfito-riduttori Inquinanti patogeni: Batteri: salmonella, shighelle, escherichia coli enteropatogeni Enterovirus Controlli per la valutazione della potabilità delleControlli per la valutazione della potabilità delle acque destinate al consumo umanoacque destinate al consumo umano
  121. 121. Malattie trasmesse dall’acqua per contagioMalattie trasmesse dall’acqua per contagio oro-fecaleoro-fecale SINTOMISINTOMIAREAAREA GEOGRAFICGEOGRAFIC AA MICRORGANISMMICRORGANISM OO MALATTIAMALATTIA EscherichiaEscherichia colicoli CosmopolitaCosmopolitaDiarrea delDiarrea del viaggiatoreviaggiatore Diarrea,Diarrea, doloriaddominalidoloriaddominali vomitovomito Diarrea, doloriDiarrea, dolori addominali, febbreaddominali, febbreCosmopolitaCosmopolita SalmonellaSalmonella tiphytiphy Febbre tifoideFebbre tifoide Febbre, cefaleaFebbre, cefalea Cosmopolita,Cosmopolita, zone calde ezone calde e temperatetemperate PoliovirusPoliovirusPoliomelitePoliomelite Diarrea grave, crampiDiarrea grave, crampi addominali, peritoniteaddominali, peritonite Cosmopolita,Cosmopolita, endemico inendemico in AsiaAsia VibrioVibrio choleraecholerae ColeraColera Ittero inappetenzaIttero inappetenzaCosmopolitaCosmopolita HAV, HEVHAV, HEVEpatite A/EEpatite A/E
  122. 122. ToxoplasmaToxoplasma gondiigondii Linfoadenite. FormaLinfoadenite. Forma congenita: ritardocongenita: ritardo mentale, deficitmentale, deficit visivi; itterovisivi; ittero CosmopolitaCosmopolitaToxoplasmosiToxoplasmosi Crypto-Crypto- sporidiumsporidium Diarrea, vomitoDiarrea, vomito dolori addominali,dolori addominali, malassorbimentomalassorbimento alimentarealimentare Zone calde eZone calde e temperatetemperate CriptosporidiosCriptosporidios ii IsosporaIsospora bellibelli Diarrea, febbre,Diarrea, febbre, dolori addominalidolori addominali Sud America,Sud America, TropiciTropici IsosporiasiIsosporiasi GiardiaGiardia lamblialamblia Diarrea, ittero,Diarrea, ittero, malassorbimentomalassorbimento alimentarealimentare Zone calde eZone calde e temperatetemperate GiardiasiGiardiasi EntoamebaEntoameba Diarrea,ascessiDiarrea,ascessi profondi e statiprofondi e stati setticisettici Zone calde eZone calde e temperatetemperate AmebaAmeba SINTOMISINTOMIAREAAREA GEOGRAFICAGEOGRAFICA MICRORGANISMOMICRORGANISMOMALATTIAMALATTIA Malattie trasmesse dall’acqua per contagioMalattie trasmesse dall’acqua per contagio oro-fecaleoro-fecale
  123. 123. SINTOMISINTOMI AREAAREA GEOGRAFICGEOGRAFIC AA MICRORGANISMMICRORGANISM OO MALATTIAMALATTIA Dolori addominali,Dolori addominali, diarrea, stipsi,diarrea, stipsi, vomito, asmavomito, asma CosmopolitaCosmopolita AscarisAscaris lumbricoideslumbricoides AscaridiasiAscaridiasi Prurito, disturbiPrurito, disturbi intestinaliintestinali CosmopolitaCosmopolita EnterobiusEnterobius vermicularisvermicularisOssiuriasiOssiuriasi Dolori addominaliDolori addominali lievi, disturbilievi, disturbi intestinaliintestinali CosmopolitaCosmopolita TaeniaTaeniaTeniasiTeniasi Febbre, ittero,Febbre, ittero, dolori addominali,dolori addominali, dolori toracici,dolori toracici, tossetosse CosmopolitaCosmopolitaIdatidosi cisticaIdatidosi cistica EchinoccusEchinoccus granulousgranulous Malattie trasmesse dall’acqua per contagioMalattie trasmesse dall’acqua per contagio oro-fecaleoro-fecale
  124. 124. Malattie dovute a microrganismi presentiMalattie dovute a microrganismi presenti nell’acquanell’acqua SINTOMISINTOMI AREAAREA GEOGRAFICAGEOGRAFICA MICRORGANISMOMICRORGANISMOMALATTIAMALATTIA I microrganismi responsabili di tali malattie vivono e si riproducono nell’acqua. L’uomo si infetta per contatto diretto la penetrazione avviene attraverso la pelle se sono presenti piccole lesioni o abrasioni Lesioni cutanee, pruritoLesioni cutanee, prurito alterazioni intestinalialterazioni intestinali Paesi tropicali ePaesi tropicali e subtropicalisubtropicali AncylostomaAncylostoma stongyloidesstongyloidesLarva migransLarva migrans cutaneacutanea Febbre, dolori muscolariFebbre, dolori muscolari nausea, vomito,nausea, vomito, insufficienza epatica einsufficienza epatica e renalerenale CosmopolitaCosmopolitaLeptospiraLeptospiraLeptospirosiLeptospirosi Lesioni cutanee al volto,Lesioni cutanee al volto, tronco, manitronco, mani Africa tropicale,Africa tropicale, Yemen, IndiaYemen, India DracunculusDracunculus medinensismedinensisDracunculosiDracunculosi Cistite e ematuria, lesioniCistite e ematuria, lesioni vescicali, lesioni genitali,vescicali, lesioni genitali, dolori addominali,dolori addominali, nausea, diarrea, lesioninausea, diarrea, lesioni epaticheepatiche Nord AfricaNord Africa (Egitto) Asia(Egitto) Asia SchistosomaSchistosoma SchistosomiasSchistosomias ii
  125. 125. Malattie trasmesse da insetti vettori e daMalattie trasmesse da insetti vettori e da animali che vivono nell’acquaanimali che vivono nell’acqua VETTORVETTOR EE SINTOMISINTOMIAREAAREA GEOGRAFIGEOGRAFI CACA MICRORGANISMMICRORGANISM OO MALATTIAMALATTIA Queste malattie sono determinate da piccoli animali che fungono da vettori PlasmodiumPlasmodium Zone tropicaliZone tropicali e sub tropicalie sub tropicali di Africa Asiadi Africa Asia e Americae America ZanzaraZanzara anophelesanopheles Febbre, cefalea,Febbre, cefalea, anemia,anemia, alterazioni delalterazioni del fegato e dellafegato e della milza,milza, prurito,insufficie-prurito,insufficie- nza renalenza renale MalariaMalaria LymnaeaLymnaea truncatulatruncatula Febbricola,Febbricola, doloridolori addominali, itteroaddominali, ittero pruritoprurito CosmopolitaCosmopolita FasciolaFasciola epaticaepatica DistomatosiDistomatosi epaticaepatica ParagonimusParagonimus MolluschiMolluschi Dolori toracici,Dolori toracici, febbre. Tosse,febbre. Tosse, insufficienzainsufficienza respiratoriarespiratoria Asia, Africa,Asia, Africa, CentroCentro AmericaAmerica DistomatosiDistomatosi polmonarepolmonare
  126. 126. Controlli per la valutazione della potabilità delleControlli per la valutazione della potabilità delle acque destinate al consumo umanoacque destinate al consumo umano ESAMI FISICI ED ORGANOLETTICI Temperatura, conducibilità elettrica, pH, Colore, odore, sapore ESAMI CHIMICI Composizione chimica Ricerca inquinanti di origine chimica (pesticidi,diserbanti, ecc) Ricerca prodotti della disinfezione
  127. 127. ALLEGATO I   PARTE A e B PARAMETRI MICROBIOLOGICI E CHIMICI Parametro Valore del parametro (numero/100ml) Escherichia coli 0 Enterococchi 0 Acrilammide 0,10 µg/l Nota 1 Antimonio 5,0 µg/l   Arsenico 10 µg/l   Benzene 1,0 µg/l   Benzo(a)pirene 0,010 µg/l   Boro 1,0 mg/l   Bromato 10 µg/l Nota 2 Cadmio 5,0 µg/l   Cromo 50 µg/l   Rame 1,0 mg/l Nota 3 Cianuro 50 µg/l   1,2dicloroetano 3,0 µg/l   Epicloridrina 0,10 µg/l Nota 1 Fluoruro 1,50 mg/l   Piombo 10 µg/l Note 3 e 4 Mercurio 1,0 µg/l   Nichel 20 µg/l Nota 3 Nitrato (come NO3 ) 50 mg/l Nota 5 Nitrito (come NO2 ) 0,50 mg/l Nota 5 Antiparassitari 0,10 µg/l Nota 6 e 7 Antiparassitari-Totale 0,50 µg/l Note 6 e 8 Idrocarburi policiclici aromatici 0,10 µg/l Somma delle concentrazioni di composti specifici; Nota 9 Selenio 10 µg/l   Tetracloroetilene Tricloroetilene 10 µg/l Somma delle concentrazioni dei parametri specifici Trialometani-Totale 30 µg/l Somma delle concentrazioni di composti specifici; Nota 10 Cloruro di vinile O,5 µg/l Nota 1 Clorito 200 µg/l Nota 11 Vanadio 50 µg/l   NOTA: Per le acque imbottigliate i parametri microbiologici di riferimento sono quelli previsti per le acque minerali
  128. 128. ALLEGATO I PARTE c PARAMETRI INDICATORI Parametro Valore di parametro Unità di misura Note Alluminio 200 µg/l   Ammonio 0,50 Mg/l   Cloruro 250 Mg/l Nota 1 Clostridium perfringens (spore comprese) 0 Numero/100ml Nota 2 Colore Accettabile per i consumatori e senza variazioni anomale     Conduttività 2.500 µScm-1 a 20°C Nota 1 Concentrazione ione Idrogeno ≥ 6,5 e ≤ 9,5 Unità pH Nota 1 e 3 Ferro 200 µg/l   Manganese 50 µg/l   Odore Accettabile per i consumatori e senza variazioni anomale     Ossidabilità 5,0 Mg/l O2 Nota 4 Solfato 250 Mg/l Nota 1 Sodio 200 Mg/l   Sapore Accettabile per i consumatori e senza variazioni anomale     Conteggio delle colonie a 22°C Senza variazioni anomale     Batteri coliformi a 37°C 0 Numero/100 ml Nota 5 Carbonio organico totale (TOC) Senza variazioni anomale   Nota 6 Torbidità Accettabile per i consumatori e senza variazioni anomale   Nota 7 Durezza *     Il limite inferiore vale per le acque sottoposte a trattamento di addolcimento o di dissalazione Residuo secco a 180°C **       Disinfettante residuo ***       * valori consigliati: 15-50 °F ** valore massimo consigliato: 1.500 mg/l *** valore minimo consigliato: 0,2 mg/l (se impiegato)
  129. 129. RADIOATTIVITA’ Parametro Valore di parametro Unità di misura Note Trizio 100 Becquerel/l Note 8 e 10 Dose totale indicativa 0,10 MSv/anno Note 9 e 10 AVVERTENZA   Potrà essere effettuata la ricerca concernente i seguenti parametri accessori:  Alghe  Batteriofagi anti E.coli  Elminti  Enterobatteri patogeni  Enterovirus  Funghi  Protozoi  Pseudomonas aeruginosa  Stafilococchi patogeni
  130. 130. Deroghe e casi eccezionaliDeroghe e casi eccezionali In caso di superamento dei limiti di uno o più componenti chimici limitati, i provvedimenti da intraprendere devono tenere conto dei rischi sulla salute umana, anche in relazione all’interruzione del servizio idrico o dall’suo uso limitato. La deroga temporanea al valor di parametro interessato può essere dalla Regione, purché motivata da rilievi tecnici e da un piano di ritorno alla normalità, sempreché non sussistano pericoli per la salute e non vi siano altri mezzi congrui per il ripristino a valori normali. La deroga non potrà essere superiore a tre anni, rinnovabili per altri tre anni in casi eccezionali. Durante il periodo di deroga viene attuato un controllo rinforzato.
  131. 131. Classificazione del tipo di controlloClassificazione del tipo di controllo DI ROUTINE mirano a fornire ad intervalli regolari lo stato della qualità dell’acqua fornita e sull’efficacia del trattamento di disinfezione DI VERIFICA mirano ad accertare se tutti i valori di parametro indicatore sono rispettati
  132. 132. Parametri da analizzare   Vanno sottoposti a controllo di routine almeno i seguenti parametri:   ·        Alluminio (Nota 1) ·        Ammonio ·        Colore ·        Conduttività ·        Clostridium perfringens (spore comprese)(Nota 2) ·        Escherichia coli ·        Concentrazione ioni Idrogeno ·        Ferro (Nota 1) ·        Nitriti (Nota 3) ·        Odore ·        Pseudomonas aeruginosa (Nota 4) ·        Sapore ·        Conteggio delle colonie a 22°C e 37°C (Nota 4) ·        Batteri coliformi a 37°C ·        Torbidità ·        Disinfettante residuo (se impiegato) ALLEGATO II  TABELLA A  CONTROLLO
  133. 133. ALLEGATO II   TABELLA B 1   FREQUENZA MINIMA DI CAMPIONAMENTO E ANALISI PER LE ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO FORNITE DAUNA RETE DI DISTRIBUZIONE, CISTERNE O UTILIZZATE DALLE IMPRESE ALIMENTARI. Volume d’acqua prodotto o distribuito ogni giorno in una zona di approvvigionamento (Nota 1 e 2) m3 Controllo di routine Numero di campioni all’anno (Note 3, 4, 5) Controllo di verifica Numero di campioni all’anno (Note 3 e 5) ≤100 (Nota 6) (Nota 6) >100 ≤1.000 4 1 >1.000 ≤10.000 4 + 3 ogni 1000 m3 /g del volume Totale e frazione di 1000 1 + 1 ogni 3300 m3 /g del volume totale e frazione di 3300 >10,000 ≤100.000 3 + ogni 10.000 m3 /g del volume totale e frazione di 1.000 >100.000 10 + 1 ogni 25.000 m3 /g del volume totale e frazione di 10.000
  134. 134. ALLEGATO II   TABELLA B 2   FREQUENZA MINIMA DI CAMPIONAMENTO E ANALISI PER LE ACQUE CONFEZIONATE IN BOTTIGLIE O CONTENITORI PER IL CONSUMO UMANO Volume d’acqua prodotto ogni giorno (*) messo in vendita in bottiglie o contenitori m3 Controllo di routine Numero di campioni all’anno Controllo di verifica Numero di campioni all’anno ≤10 1 1 >10 ≤60 12 1 >60 1 ogni 5 m3 del volume totale e frazione di 5 1 ogni 100 m3 del volume totale e frazione di 100 (*) i volumi calcolati rappresentano una media su un anno civile
  135. 135. Prendere tutte le precauzioni per evitare la contaminazione  Utilizzare bottiglie di vetro neutro sterilizzabili con tappo a vite  Rispettare le condizioni di asepsi: la parte interna del tappo e il collo della bottiglia non devono venire a contatto con fonti di contaminazione (es. mani operatore)  Riempire la bottiglia completamente  Chiudere accuratamente la bottiglia I campioni devono essere conservati a 4°C per non più di 24 h CampionamentoCampionamento Costituisce la prima fase di ogni procedimento di analisi fase estremamente complessa e delicata Determinazione dei parametri microbiologicimicrobiologici
  136. 136. Prendere tutte le precauzioni per evitare la contaminazione CampionamentoCampionamento Costituisce la prima fase di ogni procedimento di analisi fase estremamente complessa e delicata Determinazione dei parametri chimicichimici  Utilizzare bottiglie di vetro o plastica scure con tappo a vite  Non c’è la necessità di rispettare le norme di asepsi  Procedere all’ambientamento della bottiglia sciacquandola un paio di volte  Non riempire la bottiglia completamente  Chiudere accuratamente la bottiglia I campioni possono essere conservati anche parecchi giorni previa acidificazione
  137. 137. Metodiche analisi microbiologicheMetodiche analisi microbiologiche
  138. 138. Escherichia Coli
  139. 139. Pseudomonas Aeruginosa
  140. 140. Carica totale a 22°C e 37°C
  141. 141. Enterococchi fecali
  142. 142. Terreno di colturaTerreno di coltura • AGAR:AGAR:  Estratto di alga rossaEstratto di alga rossa  Solidifica a 42°CSolidifica a 42°C  Non è digeribileNon è digeribile • AcquaAcqua • Elementi nutrizionaliElementi nutrizionali • Sostanze inibentiSostanze inibenti
  143. 143. Tecnica delle membrane filtrantiTecnica delle membrane filtranti
  144. 144. Tecnica per inclusioneTecnica per inclusione 1 2 3 4 5 6
  145. 145. Metodiche analisi chimiche e chimico-fisicheMetodiche analisi chimiche e chimico-fisiche Riferimenti analitici: • Metodiche APAT – IRSA CNR, vol. 29, metodi analitici per le acque ed.2003 • Metodiche UNICHIM manuale n°188 metodi di analisi parte 1°ed.1998 • STANDARD METHODS for the examination of water and wastewater 20th edition
  146. 146. Metodiche analisi chimiche e chimico-Metodiche analisi chimiche e chimico- fisichefisiche• Temperatura acqua alla scaturigine: monitoraggio nel tempo • pH (a 25°C, alla T della sorgente): dipendenza molti fattori – agressiva/incostrante • Residuo fisso a 180°C: metodo gravimetrico, evapora l’acqua di occlusione, parzialmente quella di cristallizzazione (meno se solfati), trasformazione totale dei bicarbonati in carbonati e parziale trasformazione in ossidi basici • Ossidabilità (Kubel) : misura sostanze organiche e inorganiche ossidabili al KMnO4 espressa in consumo di O2 per L • Durezza (dovuta ai sali insolubili di carbonato- solfato Mg e Ca) titolazione con EDTA temporanea (sali carbonato) permanente (sali solfato) in gradi francesi °F (10g/L di carbonati espressi come CaCO3) in gradi tedeschi °T ( stesso valore espresso in CaO)
  147. 147. Metodiche analisi chimiche e chimico-fisicheMetodiche analisi chimiche e chimico-fisiche La conducibilità rappresenta il passaggio della corrente in una soluzione e aumenta all’aumentare della concentrazione dei sali presenti nell’acqua. Conducibilità a 25°C : monitoraggio nel tempo, misura indicativa salinità.
  148. 148. Metodiche analisi chimiche e chimico-fisicheMetodiche analisi chimiche e chimico-fisiche Torbidità dovuta a particelle finissime in sospensione o in dispersione cellulari come argilla, limo, sostanze organiche, microrganismi,ecc. Viene misurata dalla attenuazione della luce trasmessa in un colorimetro fotoelettrico, oppure dall’intensità della luce dispersa (effetto Tyndall) ad angolo retto rispetto al raggio incidente (nefelometria). Una scala di torbidità è basata sulle proprietà ottiche di sospensioni acquose standard di silice insolubile(sotto forma di farina fossile); l’unità della scala corrisponde a 1 mg di SiO2 in sospensione in 1l di acqua distillata. Le misure sono essenziali nel controllo dei processi di flocculazione, sedimentazione e filtrazione delle acque.
  149. 149. Metodiche analisi chimiche e chimico-Metodiche analisi chimiche e chimico- fisichefisiche • Alcalinità : espressione della conc. del bicarbonato. Da titolazione acidimetrica con HCl con viraggio a pH 4.5 (metilarancio) • Contenuto elementi ionici : cromatografia ionica anioni : F, Cl, PO4, Br, NO3, SO4 colonna a scambio anionico eluente tampone HCO3/CO3 detector conducibilità cationi : colonna a scambio cationico eluente tampone AcO/AcOH detector conducibilità
  150. 150. Metodiche analisi chimiche e chimico-Metodiche analisi chimiche e chimico- fisichefisiche Composti dell’azoto • Ammoniaca (Nessler): formazione di un complesso mercuro-ammoniacale giallo in ambiente alcalino e misura a 450 nm • Nitrati: misura diretta in UV a 220 nm (con correzione a 275 nm se sostanze organiche) • Nitriti (Griess): colorimetria a 540 nm attraverso reazione con sulfanilammide e N-(1-naftil)-etilendiammina in ambiente acido Carbonio organico totale (TOC) Importante per carico di ossidante (cloro) per non andare sotto il break point. Nelle acque minerali naturali una fonte di possibile aumento della facies microbica. Determinazione attraverso analizzatore elementare: pirolisi sostanze con C, ossidazione a CO2 e rilevazione termoconduttimetrica in fase gassosa
  151. 151. Metodiche analisi chimiche e chimico-Metodiche analisi chimiche e chimico- fisichefisiche • Anidride carbonica libera: titolazione acidimetrica diretta con NaOH indicatore fenoftaleina (contenuti CO2 < 2,8 g/L) Per soluzioni sovrassature, precipitazione del carbonato di calcio con calcio cloruro ammoniacale, sua dissoluzione con HCl in eccesso e retrotitolazione con NaOH: misura della CO2 libera e combinata. Misura dell’alcalinità e sottrazione della CO2 combinata al primo risultato. OGGI: Utilizzo di una membrana gas- selettiva e analisi termocoduttimetrica
  152. 152. Metodiche analisi chimiche e chimico-fisicheMetodiche analisi chimiche e chimico-fisiche • Silicati : espresso in SiO2. colorimetria a 650 nm attraverso la riduzione a blu molibdeno di un composto giallo formatosi dalla reazione del silicato con il reattivo molibdato ammonico in ambiente acido. • Ferro: colorimetria con acido Tioglicolico in ambiente acido, lettura a 525 nm • Metalli : assorbimento atomico con detector: fiamma, fornetto grafite ICP ottico ICP MS Per analisi Se, As, Hg: trasformazione in idruri volatili • Solventi: GC-MS con estrazione liq-liq, P&T, assorbimento su resina (SPME) • Pesticidi, erbicidi : uso GC con detector NPD, ECD o MS • Oli minerali: analisi IR su estratto con Freon 113
  153. 153. Metodiche analisi chimiche e chimico-Metodiche analisi chimiche e chimico- fisichefisiche • Radioattività: per spettrografia di massa Misura alfa e beta tot (metodica EPA o ISO) in pC/L o mBq/L Se superamento: analisi radioelementi specifici: Radio 226 e 228 Radon 222 naturale Trizio Potassio 41 naturale Uranio 285 naturale
  154. 154. ProgrammaProgramma 1.1. Acqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua eAcqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua e salutesalute 2.2. Requisiti di potabilità delle acqueRequisiti di potabilità delle acque 3.3. Caratteri chimici e microbiologiciCaratteri chimici e microbiologici 4.4. Interventi a tutela di protezione ambientale nella gestioneInterventi a tutela di protezione ambientale nella gestione della risorsa idrica sotterraneadella risorsa idrica sotterranea 5.5. Le acque minerali, caratteristiche e requisiti normativiLe acque minerali, caratteristiche e requisiti normativi 6.6. Operazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitariOperazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitari 7.7. Le acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilitàLe acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilità 8.8. I controlli per la balneazione, competenze e legislazioneI controlli per la balneazione, competenze e legislazione 9.9. L’inquinamento marino, cause e prevenzioneL’inquinamento marino, cause e prevenzione ProgrammaProgramma 1.1. Acqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua eAcqua, generalità, ciclo dell’acqua e rapporti tra acqua e salutesalute 2.2. Requisiti di potabilità delle acqueRequisiti di potabilità delle acque 3.3. Caratteri chimici e microbiologiciCaratteri chimici e microbiologici 4.4. Interventi a tutela di protezione ambientale nella gestioneInterventi a tutela di protezione ambientale nella gestione della risorsa idrica sotterraneadella risorsa idrica sotterranea 5.5. Le acque minerali, caratteristiche e requisiti normativiLe acque minerali, caratteristiche e requisiti normativi 6.6. Operazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitariOperazioni di imbottigliamento, aspetti igienico-sanitari 7.7. Le acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilitàLe acque di balneazione e requisiti legislativi di balneabilità 8.8. I controlli per la balneazione, competenze e legislazioneI controlli per la balneazione, competenze e legislazione 9.9. L’inquinamento marino, cause e prevenzioneL’inquinamento marino, cause e prevenzione Igiene generale e applicata I – Le acqueIgiene generale e applicata I – Le acque
  155. 155. Studio idrografico di un Bacino di acqua sotterraneaStudio idrografico di un Bacino di acqua sotterranea e suo utilizzoe suo utilizzo 1 – rilievo delle caratteristiche idrogeologiche del terreno (natura del terreno,1 – rilievo delle caratteristiche idrogeologiche del terreno (natura del terreno, stratigrafie delle trivellazioni, direzione del flusso idrico nel sottosuolo, portatastratigrafie delle trivellazioni, direzione del flusso idrico nel sottosuolo, portata della fonte di attingimento, correlazione con piovosità , bilancio idrogeologico)della fonte di attingimento, correlazione con piovosità , bilancio idrogeologico) 2 – conoscenza delle caratteristiche dell’acqua in emungimento (portata media, min2 – conoscenza delle caratteristiche dell’acqua in emungimento (portata media, min e max, curve di esaurimento, di rottura di carico)e max, curve di esaurimento, di rottura di carico) 3 – zona di rispetto e protezione3 – zona di rispetto e protezione 4 – zona di salvaguardia4 – zona di salvaguardia 5 – cause di inquinamento attuali o potenziali5 – cause di inquinamento attuali o potenziali 6 – Caratteristiche idrauliche dell’opra di presa6 – Caratteristiche idrauliche dell’opra di presa 7 – controllo opere e manufatti di captazione: (sorgenti, pozzi, gallerie filtranti.7 – controllo opere e manufatti di captazione: (sorgenti, pozzi, gallerie filtranti. 88 − aree di− aree di raccolta (camere di raccolta, serbatoi, cisterne)raccolta (camere di raccolta, serbatoi, cisterne) 99 −− distribuzione: condotte e retidistribuzione: condotte e reti Normative di riferimento: D.Lgs 152 del 11.5.99 e D.Lgs. 152 del 3.4.06Normative di riferimento: D.Lgs 152 del 11.5.99 e D.Lgs. 152 del 3.4.06
  156. 156. Le acque sotterranee possono presentare essenzialmente due gruppi di problemi: • Inquinamento delle falde dovuto a scarichi che raggiungono le acque sotterranee • Sovrasfruttamento delle falde con conseguente riduzione, abbassamento e intrusione salina. Corretta gestione e protezione Quando l'uso delle acque risulta superiore ai tempi di ricarica delle falde acquifere, la lente d'acqua in queste aree può scendere drasticamente fino a un livello da non poter essere più raggiunta Acque sotterraneeAcque sotterranee
  157. 157. Uso degli isotopi come tracciante dell’età e dellaUso degli isotopi come tracciante dell’età e della provenienza dell’acquaprovenienza dell’acqua Isotopi stabili e radioisotopi Isotopi ambientali : 18 O, 14 C, 2 H, 81 Kr, 39 Ar Isotopi antropogenici : 3 H, 85 Kr, 226 Ra Fenomeni di decadimento, di frazionamento
  158. 158. L'acqua sotterranea è di fondamentale importanza nel mondo in quanto rappresenta per l'uomo la più grande riserva di acqua potabile. L'acqua freatica può raggiungere la superficie terrestre attraverso le sorgenti o essere raggiunta attraverso i pozzi Quest'acqua tende ad essere meno contaminata dagli scarichi e dai microrganismi patogeni e quindi viene frequentemente utilizzata come riserva idropotabile
  159. 159. agricola industriale zootecniche scarichi civili Fonti di inquinamentoFonti di inquinamento
  160. 160. POSSIBILI RISCHI DI CONTAMINAZIONE PER LE ACQUE SOTTERRANEE
  161. 161. Trasporto dell’inquinante nel terrenoTrasporto dell’inquinante nel terreno Il processo fisico che genera il moto dell’inquinante o di un soluto entro il terreno acquifero poroso è causato da fenomeni di: diffusione advenzione dispersione idrodinamica
  162. 162. è un processo per cui alcuni costituenti, in forma ionica o molecolare, si muovono entro una massa liquida o nel solvente sotto l’influenza della loro attività cinetica e tale moto avviene anche in assenza del moto d’acqua è un processo per cui solo un soluto viene trasportato dalla massa d’acqua in movimento e il suo moto avviene solo lungo la direzione del flusso dell’acqua è quel fenomeno per cui avviene una miscelazione meccanica del soluto nell’acqua DiffusioneDiffusione AdvenzioneAdvenzione Dispersione idrodinamicaDispersione idrodinamica
  163. 163. Il movimento dei contaminanti in soluzione è essenzialmente verticale nella zona aerata in quanto la dispersione laterale è sempre molto piccola, però nella sottostante zona satura la dispersione laterale non è più trascurabile Qualunque inquinante più o meno solubile in acqua tende a migrare: • Se scaricato in superficie tende a infiltrarsi con moto verticale • Se scaricato in profondità tende ad infiltrarsi con moto orizzontale
  164. 164. Superficie suolo corpi idrici superficiali o pozzi zona satura o falda- zona aereazione non satura- Molto raramente alcuni tipi di inquinanti resistono e persistono per tutti questi passaggi
  165. 165. Gli inquinanti possono arrivare alla falda e ai corpi idrici superficiali in soluzioni molto diluite e perciò non dannose Durante tale processo avviene la diluizione del contaminante e a volte si possono raggiungere valori di diluizione tali da rendere l’acqua accettabile per certi usi il movimento dei contaminanti in soluzione è essenzialmente verticale nella zona aerata in quanto la dispersione laterale è molto piccola nella sottostante zona satura la dispersione laterale è più trascurabile
  166. 166. Nel caso in cui l’acqua inquinata sia scaricata in zone ristrette in corrispondenza della superficie freatica viene a formarsi un accumulo d’acqua di inquinata in quale tende a disperdersi lateralmente in modo asimmetrico
  167. 167. La densità dell’inquinante ha una sua importanza  se è più leggero galleggia sull’acqua e viene trascinato a valle da essa  se è più pesante cade al fondo della falda e può scivolare anche controcorrente mentre la parte solubile è trasportata dall’acqua Caratteristiche dell’inquinanteCaratteristiche dell’inquinante
  168. 168. L’attenuazione dei contaminanti durante la loro percolazione dipende da diversi processi naturali fisico-chimici che causano una variazione dello stato fisico del contaminante e della sua composizione chimica fino a trasformare ed eliminare, alcune volte, il contaminante. Il grado di attenuazione di un contaminante dipende: - Le caratteristiche fisiche dell’inquinante - Le caratteristiche fisiche del terreno - La superficie specifica del terreno - Il tempo di contatto dell’inquinante con il terreno - La lunghezza del flusso dell’inquinante nel sottosuolo

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