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L’acqua: fabbisogno e risorseCostituisce il 40-98% del materiale vivente 70% dell’uomo. Fabbisogno di 2-3 l. al die altri 25 l. al di per altri usi.Solo il 3% dell’acqua terrestre è dolce, e solo 1% è utilizzabile
dall’uomo.Le risorse utili sono le falde sotterranee e le acque superficiali (laghi e
fiumi).Più profondamente scende l’acqua nel suo percorso più diventa ricca in minerali, e si depura dai microbi. Quindi le fonti di acque profonde sono le migliori, ma le più usate sono le superficiali.
L’Italia ha elevati consumi di acqua (rispetto all’EU), e una politica di risparmio attraverso: riduzione delle perdite delle reti, riduzione d’uso in industria e agricoltura, separazione delle reti (potabile e non), educazione
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Usi
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Consumi
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Tutela delle sorgenti d’acqua per uso umano
• La legge prevede zone di salvaguardia da possibili contaminazioni:
-zona di tutela assoluta:10 metri
-zona di rispetto: 200 metri
-zone di protezione (ampia)
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Reti di distribuzione
• Di due tipi: a ramificazione ad albero, oppure circolare.
• Tubi di acciaio zincato o di plastica (pvc) (non più di piombo o amianto);importante è la non nocività e non corrosività.
• Controlli periodici in tutta la rete.
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Inquinanti dell’acqua
• Il “ciclo naturale dell’acqua” implica la possibilità di contaminazione dall’aria, dal suolo, e da acque superficiali contaminate (es.reflui industriali) . Il tutto alla fine arriva nell’acqua sotterranea.
• Reflui industriali possono inquinare con metalli, IPA, e altri prodotti chimici, ma anche calore.
• Reflui domestici portano detersivi (fosforo) che favoriscono le alghe, materiali organici e contaminanti microbici.
• Reflui agricoli con contaminanti pesticidi.
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Fonti di inquinamento dell’acqua (Italia 2000)
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Origine degli inquinanti ed effetti sull’acqua
• Effetti Urbani Industriali Agricol.
• Anossia ++++ +++ ++
• Tossicità + ++++ +++
• Eutrofizzante ++++ + ++++
• Patogen.Uman ++++ +++ +
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Rischi per la salute dall’inquinamento dell’acqua
• Numerosi episodi di epidemie anche in tempi recenti.
• Tuttora causa molto frequente di malattia e morte in PVS (Paesi in via di sviluppo)(disenteria,tifo e paratifo, colera,HAV,amebiasi).
• Contaminanti chimici: Antiparassitari (danni SNC, tumori?) ,arsenico benzene e cadmio (tumori) fluoro (ossa),IPA (tumori),Hg (SNC),nitrati (tumori), Pb (effetti multipli),trialometani (tumori)
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Acque di balneazione
• Controlli chimici ( pH,Ossigeno)• Microbiologici (coliformi)• Durante tutto l’anno (non solo estate) • Trattamento dell’acqua di piscine :pH 7,4-7.6,
circolazione continua dell’acqua (un ricambio ogni 6 ore), e adeguata concentrazione di cloro residuo.
• Regole di igienicità per gli impianti annessi per evitare infezioni (sp. Micosi)
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Acque di balneazione
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L’acqua potabile:
• Requisiti
• Norme
• risanamento
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Requisiti di qualità dell’acqua potabile (norme EU 1980 e 98, recepite in Italia nel
’88 e 01):caratteri organolettici
• Incolore
• Non torbida
• Inodore
• Insapore
• Tutti requisiti di accettabilità per i consumatori e sens variazioni anomale
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Requisiti di qualità dell’acqua potabile (norme EU 1980 e 98, recepite in Italia nel
’88 e 01):caratteri fisici:
• Temperatura (9-15 gradi)
• Conducibilità (dipende dalla salinità)
• Radioattività (trizio 100 Bq/l)
• Variazioni di questi parametri sono indicative di infiltrazioni)
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Requisiti di qualità dell’acqua potabile (norme EU 1980 e 98, recepite in Italia nel
’88 e 01):caratteri chimici• pH (indicativo di ioni tossici di metalli ecc):6,5-9,5
• Residuo fisso :1500 mg/l• Durezza (presenza di calcio e magnesio,cioè sali alcalino-terrosi valutata
con la differenza tra durezza totale e residua (dopo ebollizione):15-50• Sodio (naturalmente presente, e accettabile, ma sconsigliato l’uso
eccessivo .Può anche essere indicativo di contaminazione industriale: 200mg/l
• Solfati (di magnesio, piombo, sodio) con possibile provenienza industriale 250mg/l
• Fluoro (benefico fino a 1,5-2,0 mg/l, nocivo a valori maggiori)• Cloruri (se combinati con sostanze organiche indicano
contaminazione):250mg/l• Gas (ossigeno, biossido di carbonio, azoto e i loro rapporti indicativi di
contaminazione da sostanze organiche)
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Indicatori di contaminazione biologica (animale o vegetale)
• COD (Chemical oxigen demand) cioè l’ossigeno richiesto per degradare materia organica
• Ammoniaca nitrati e nitriti
• Idrogeno solforato e fosfati
• Tutti questi parametri hanno valori da non superare
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Indicatori di contaminazione microbiologica
• Carica batterica a 1 grado (Valore guida:20)• Carica batterica a 22 gradi• Coliformi totali (tolerati in base concentrazioni)• Coliformi fecali (0)• Streptococchi fecali (0)• Pseudomonas aerogenosa (0) • Clostridium solfitoriduttori (.0)
Eventuali controlli straordinari (stafilococchi, virus ecc ), per sospette contaminazioni
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Indicatori di contaminazione chimica
• Metalli (Al,Ag,As,Hg, Pb,Cd,Fe,Cr, Mg, Ni,Se,Va,Zi ecc)
• IPA Benzene, idrocarburi e oli minerali, fenoli)• Tri e tetra-cloroetilene• Tensioattivi• Composti organici alogenati• Antiparassitari• Tutti questi parametri hanno valori da non
superare
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Correzione dei caratteri organolettici
per acqua potabile• Rimozione della torbidità attraverso un
agente flocculante (solfato di alluminio)• Segue filtrazione, con strati di ghiaia,
sabbia, e membrana biologica (microflora formata spontaneamente). Questa assorbe 99,5% dei microrganismi.
• La membrana biologica può essere sostituita da una membrana artificiale
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Correzione dei caratteri chimici per acqua potabile
• Rimozione del ferro e del manganese (attraverso la areazione) per ossidazione seguita da precipitazione e filtrazione
• Addolcimento (con aggiunta di calce soda) e trasformazione in carbonato seguita da precipitazione e filtrazione.
• Desalinizzazione (per l’acqua marina)attraverso distillazione, congelamento, elettrodialisi, osmosi, filtrazione.
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Correzione dei caratteri microbiologici per acqua
potabile:clorazione• Il principale metodo è la clorazione (attraverso cloro gassoso o di
ipocloriti di Na o di K (liquidi) o di Ca (polvere).• Cloro+acqua produce H+ e Cl- in equilibrio con HClO (acido
ipocloroso).• Più elevata la concentrazione di HClO, (basso pH) più potente
l’azione disinfettante.• Il meccanismo coinvolge l’inattivazione di processi enzimatici e il
metabolismo della cellula microbica. • La clorazione in presenza di ammoniaca (presente naturalmente o
aggiunta), comporta la produzione di cloramina, (in equilibrio con acido ipocloroso) con potere disinfettante più lento e molto efficace.
• La clororichiesta è la quantità di Cl necessaria per ossidare le sostanze organiche presenti
•
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Correzione dei caratteri microbiologici per acqua
potabile:clorazione• Quanto cloro ?• Normalmente (per acque relativamente pure con bassa
clororichiesta), è sufficiente arrivare a 0,1-0,5 mg/l.• Per acque molto contaminate da materiale organico è
necessaria la clorazione al “breakpoint”, cioè l’aggiunta di cloro in eccesso che viene presto combinato con il materiale organico presente nell’acqua, e solo dopo che è stata soddisfatta la clororichiesta, si libera il cloro residuo attivo.
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Clorazione al Break-point
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Gli inconvenienti della clorazione
• Formazione di cloroderivati quali:-clorofenoli con odore sgradevole-cloroalogeni (cloroformio,
diclorobromometano, diclorometano, bromoformio) dotati di proprietà mutageni e cancerogeni ?
Questi possono essere ridotti attraverso adsorbimentoncon carbonio attivo.
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Altri metodi di trattamento microbiologico dell’acqua potabile
• L’uso di ozono, molto efficace, ma anche qui i sottoprodotti (formaldeide, acetaldeide), sucitano preoccupazioni per mutagenicità e cancerogenicità.
• Radiazioni UV apparecchi per quantità limitate e circostanze particolari.
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Controlli dell’acqua potabile
• Per sorvegliare la qualità è importante controllare frequentemente, secondo le dimensioni della popolazione servita e/o del volume dell’acqua erogata.
• Per popolazioni maggiori di 150.000 è raccomandato il controllo giornaliero.