CONOSCERE L’ACQUA
di Giuseppe Dini
Fermignano è una cittadina della provincia di Pesaro Urbino attraversata da fiume Metauro.
Dista a circa 4 km da Urbino di cui è di fatto una città satellite; infatti circa 2000 studenti si aggiungono ai 7000 abitanti. La stessa ampia e attiva zona industriale e condivisa con la città ducale.
La scuola
media conta 280 allievi suddivisi in 12 classi per 4 corsi ed è inserita
all’interno dell’Istituto comprensivo assieme alla scuola materna e alla
scuola elementare del capoluogo e della frazione di Calpino.
Il progetto è rivolto in particolare ai ragazzi
di seconda media, ma si può prevedere la possibilità di coinvolgere anche la
prima classe per uno sviluppo biennale della proposta didattica.
Fermignano fa parte, assieme ad Urbino, Urbania, Sant’Angelo in Vado, Mercatello sul Metauro, Borg Pace, Petriano, Montecalvo in Foglia del comprensorio della Comunità Montana del’Alto e Medio Metauro che si estende territorialmente fino alla dorsale appenninica per la vallata del Metauro.
Del comune di Fermignano fa parte anche la famosa gola del Furlo con le caratteristiche gallerie etrusca e romana, una fenditura nella roccia tagliata dal principale affluente del Metauro il Candigliano. Con i due monti di crinale Monte Pietralata e Monte Paganuccio formano la Riserva Naturale Nazionale del Furlo.
Dal punto di vita altimetrico la cittadina è a quota 200 m slm, con i due monti del Furlo a 800 m slm fino ad arrivare ai 1000 metri del passo appenninico di Bocca Trabaria e ai 1500 m del Monte dei Frati sull’Alpe della Luna (versante Adriatico della Toscana) da dove nasce l’Auro, che assieme al Meta (nasce a fonte Abeti) si uniscono a Borgo Pace, formando il Metauro.
Gli assi viari più importanti sono la strada statale 73 bis che collega lungo tutto il Metauro Urbino all’Umbria, la Flaminia, la provinciale Fermignano Urbania.
Inoltre la cittadina è interessata dalla ferrovia Fano Urbino unica tratta interna dell’Italia ad essere stata soppressa.
Conoscere l’acqua dal punto di vista :
OBIETTIVI
Conoscenza dei vari tipi di norme.
Riconoscere le più significative in tema di acque
Utilizzo delle parti giuridiche più appropriate ai fini didattici
Valutare le differenze tra le 4 tipologie di acque alimentari destinate al consumo umano: Potabile, potabile in bottiglia, di sorgente, minerale
Saper distinguere le classi dei parametri di controllo previsti. Riconoscerne in più significativi
Saper leggere l’etichetta di una bottiglia di acqua minerale
Individuare il gestore locale del servizio idrico e analizzare le differenze sostanziali tra pubblico e privato.
Conoscenza del ciclo dell’acqua
Apprendere le proprietà fisiche chimiche dell’acqua
Osservare il comportamento dell’acqua con la corrente elettrica
Confrontare la solubilità di vari liquidi
Affrontare il concetto di tensione superficiale
Capire l’importanza dell’acqua negli esseri viventi.
Individuare i rischi di inquinamento e proporre alcune soluzioni.
Raffrontare le differenze tra la falda freatica e quella artesiana
Conoscere una sorgente, un pozzo, una “vena” d’acqua, una cisterna di raccolta dell’acqua piovana.
Riscoprire gli approvvigionamento idrici del passato
Scoprire e conoscere il fiume che passa nella città dalle sorgenti, ai manufatti, opifici, utilizzi
Le fasi di un impianto di un impianto di potabilizzazione
Le varie tecniche di depurazione delle acque reflue.
Esecuzione di modelli operativi esplicativi.
Come funziona un centrale idroelettrica: scambio energetico
Dare risalto alla giornata mondiale dell’acqua il 22 marzo
Cercare brani religiosi inerenti all’acqua.
Affrontare i concetti di necessità e bisogno
Realizzare una iniziativa per contribuire al problema dell’acqua nel terzo mondo.
CONTENUTI
E METODOLOGIA
Appare subito un progetto piuttosto ampio e ambizioso, ma se subito lo pensiamo svolto in due anni già parrà più accettabile.
Personalmente mi piace più pensarlo come progetto realizzato all’interno di un consiglio di classe, dove ciascuna disciplina può essere coinvolta nel propria specificità. Alcuni aspetti, però, possono messi in evidenza in una visita guidata o in una uscita senza chiaramente essere specificatamente ed esclusivamente addebitati alla rispettiva disciplina.
Altra soluzione potrebbe essere il coinvolgimento della classe in gruppi di lavoro specifici, con l’obbiettivo di approfondire i diversi settori trattati, per poi condividere di fronte a tutti quanto appreso, scoperto affrontato; il tutto per arrivare ad un elaborato finale che possa raccoglie effettivamente la complessità del lavoro svolto.
Ovviamente tutto i lavori, attività, esperienze, visite guidate, dovranno essere debitamente documentate sia attraverso la produzione di relazioni, raccolte di indirizzi, verifiche, materiale fotografico, ciò alfine di arrivare alla produzione di un documento comune che raccolga tutte le varie attività effettuate, sia per poter lasciare ai ragazzi una traccia del loro percorso didattico effettuato.
Particolarmente importante a fine di ciascun intervento evidenziare attraverso il “Glossario” il significato dei termini specifici e particolari incontrati.
Parrà eccessivo parlare di normative a dei ragazzi di seconda media. Intanto sta all’insegnante essere l’idoneo trasduttore di quanto riportato nelle disposizioni a quanto offerto ai ragazzi. Inoltre le normative possono essere un buon strumento didattico e informativo in quanto, soprattutto quelle tecniche, ma non solo, possono rivelarsi utili per i processi di apprendimento dei ragazzi. Inoltre esse sono un ottimo strumento di crescita civile e della consapevolezza dell’essere cittadino. Si pensi a quella notevole percentuale, ancora piuttosto elevata, di quei ragazzi che lasciando il mondo della scuola dopo le medie affrontano il mondo del lavoro.
Contenuti
I differenti tipi di normative e loro principali caratteristiche. Cosa è necessario sapere per ritrovare una norma nella raccolta legislativa del comune, o nelle banche dati.
D.M.Sanità 443/1990 apparecchi per il trattamento domestico delle acque potabili
D. L.vo n.105/1992 definizioni delle acque minerali acque minerali
L. n.36/1994 Concetti di demanio e di acqua pubblica.
D. Lvo n. 339/1999 definizione di acque di sorgente
D. L.vo n.152/1999 zone di protezione e inquinamento
D.L.vo n.31/2001 sulle acque potabili; classi, parametri, gestori del servizio idrico, acqua potabile e acqua potabile in bottiglia
DM Sanità
31/05/2001 ridefinizione dei parametri delle acque minerali
Metodologia
La prima parte di questo intervento è dedicato alla conoscenza dei vari tipi di norme attraverso una apposita tabella nella quale trascrivere le diversità e le caratteristiche. Utilizzando la Gazzetta Ufficiale si mostra ai ragazzi le differenze, l’iter delle leggi, chi fa le leggi, il Guardasigilli, la funzione del Presidente della repubblica. Un cenno va fatto anche al Bollettino Ufficiale Regionale e alle competenze delle regioni in materia (concessioni irrigue, acque minerali controlli parametri regionali, deroghe…).
Interessante quindi è la ricerca delle norme presso gli uffici comunali e anche attraverso la visione via internet delle numerose banche dati
Si passa quindi all’esame delle acque potabili alle classi ed ai parametri; oltre alle definizioni principali che vanno sottolineate è interessante confrontare i parametri con quelli delle acque minerali e di sorgente e cercare di capire insieme il perché di queste diversità.
Dalla stessa normativa sulle acque potabili è possibile definire i compiti e gli obblighi del gestore della rete idrica.
La lettura delle etichette delle diverse acque minerali utilizzate nelle rispettive case per capire i parametri più importanti e le loro differenze. Utilizzando un giornale economico e internet si possono individuare le multinazionali che possiedono le varie acque italiane.
Il ciclo dell’acqua. Le precipitazioni atmosferiche.
La composizione dell’acqua concetto di isotopo. Conducibilità elettrica dell’acqua. Elettrolisi dell’acqua. Concetto di solubilità. Tensione superficiale dei liquidi. Le proprietà dell’acqua.
L’acqua negli esseri viventi. Le funzioni dell’acqua nel corpo umano.
La funzione antibatterica del cloro e dei raggi U. V.
L’effetto
del Policloruro di alluminio. La proprietà adsorbente del carbone
Attraverso l’uso di una serie di animazioni al computer si presenta il ciclo dell’acqua e i vari tipi di precipitazioni al suolo. i ragazzi sono sollecitati a riproporre lo schema del ciclo.
Si propone l’approfondimento dei vari elementi nei composti utilizzati in laboratorio utilizzando anche la Tavola Periodica, inserendo anche il concetto di isotopo.
In laboratorio si propone l’esperienza della elettrolisi dell’acqua partendo da quella distillata (concetto di scarsa conduzione) alla quale via via viene aggiunto del sale ( concetto di elevata conduzione). Nelle due provette piene di acqua si separano idrogeno (il doppio del volume) e l’ossigeno. Si utilizzano i gas per verificare il diverso comportamento alla fiamma.
Utilizzando prodotti diversi si dimostra la solubilità nell’acqua e nei solventi.
Riempiendo un bicchiere fino all’orlo si aggiungono delle graffette fino a “gonfiare” il pelo libero dell’acqua senza che esca. Si può vedere anche come si comporta il Mercurio nello stesso recipiente; si confrontano gli aspetti.
Attraverso la realizzazione di aerogrammi si possono mettere in evidenza le percentuali di acqua nei diversi esseri viventi.
Le varie proprietà dell’acqua possono essere dimostrate utilizzando una serie di esperimenti semplici: vasi comunicanti, capillarità, ebollizione, congelamento (utilizzando il frigo dei bidelli), la sottrazione del calore durante l’evaporazione: una borraccia scout di alluminio, rivestita di tessuto bagnato, messa davanti ad una stufetta ad aria calda per far evaporare l’acqua dal tessuto, fa diminuire la temperatura al liquido interno.
Aggiungendo del policloruro di alluminio a dell’acqua torbida di fango, si fa notare come si formano dei fiocchi che precipitano al fondo lasciando l’acqua superficiale pulita.
Si possono far vedere i depuratori per uso individuale chiamati anche “penne depuratrici” per la forma caratteristica, usati anche dagli scout, dove è contenuto del carbone attivo; o anche i filtri di carbone attivo che si mettono ai rubinetti di casa, utilizzando qualche amico o papà idraulico. Con queste “penne” si può far provare ai ragazzi come sono capaci di assorbire il cloro di un’acqua disinfettata, o lo zolfo di un’acqua sulfurea. Tutto ciò grazie alla capacità del carbone di adsorbire le impurità all’interno del suo reticolo cristallino.
Importante è realizzare una visita presso un laboratorio di analisi delle acque o un laboratorio chimico universitario. I ragazzi in questa maniera potranno tentare alcune semplici analisi alle acque dei propri pozzi domestici e valutarne le differenze.
La visione di alcuni filmati ci permette di focalizzare i rischi di inquinamento cui è soggetta la risorsa acqua e dalla discussione possono emergere alcune proposte più significative per evitare il fenomeno.
Contenuti
Distribuzione dell’acqua e delle terre emerse. Le acque e le acque dolci utilizzabili nel globo. Acque superficiali e sotterranee. Falda Freatica, falda artesiana.
Come si utilizza l’acqua oggi: captazione acquedotto, rete di distribuzione. I consumi giornalieri di acqua potabile.
Come ci si approvvigionava di acqua nel passato: il pozzo, la cisterna.
Le acque medicamentose: storia e realtà.
La forza
motrice del fiume: i mulini.
La realizzazione di aerogrammi specifici ci permetteranno visualizzare sia la percentuale di acqua rispetto alle terre emerse che le acque dolci effettivamente sfruttabili rispetto a tutta la massa d’acqua che c’è sulla terra. La visita presso le sorgenti del fiume ci permetterà di vedere come esse affiorano dal terreno, così come l’uscita sul monte ci mostrerà le diversi sorgenti captate dall’uomo e trasformate in fontanelle continue, che si trovano percorrendo le vecchie strade e sentieri e gli aspetti erosivi dovuti allo scorrimento delle acque meteoriche. La visione di alcuni punti cardini dell’acquedotto, come il ripartitore di portata, le saracine di distribuzione di un quartiere, la stessa rete di distribuzione dell’acqua a scuola può essere un buon strumento per fare capire la complessità del sistema di approvvigionamento.
La visita guidata presso un podere di campagna ci permette di vedere il pozzo alimentato da una “vena” sotterranea, le cisterne per la raccolta dell’acqua piovana, di riserva per il periodo estivo.
Qui si può fare anche una prova di rabdomanzia e valutare quanti ragazzi anche una certa sensibilità all’acqua .
Durante alla visita al palazzo ducale di Urbino, ma la cosa vale anche per altri manieri o vecchi conventi è possibile notare la raccolta delle acque piovane e di come queste venivano depurate con dei filtri a ghiaia, sabbia e balle di carbone.
E’ possibile visitare una vecchia sorgente utilizzata nel passato a scopo curativo, trascriverne le lapidi dal latino, interpretarle. Utilizzando il materiale della locale biblioteca è possibile apprendere altre informazione. La visita ad un impianto termale, ci permette di avere gli stessi risultati.
Infine la visita ad un vecchio mulino fa conoscere come la sua forza veniva sfruttata per macinare il grano e ottenere la farina.
Contenuti
Le fasi di un impianto di potabilizzazione. Le sostanze ed i macchinari usati.
Le acque reflue: depurazione aerobica e anaerobica.
La differenza tra falda freatica e artesiana
Gli apparecchi di potabilizzazione domestica a sali, a resine a scambio ionico, ad osmosi
Lo scambio energetico in una
centrale elettrica
La visita guidata all’impianto di potabilizzazione del capoluogo di provincia è non solo accattivante ma permette di affrontate tutti i procedimenti cui è soggetta l’acqua prima di essere inviata nelle nostre case.
Vediamone le fasi principali.
Clorazione con
biossido di cloro (Cl O2)
Il biossido di cloro viene impiegato per ridurre la presenza dei batteri
nell’acqua; si tratta di un gas ottenuto in appositi reattori, dalla
combinazione di acido cloridrico con clorito di sodio (varechina).
Chiariflocculazione
Si tratta di un processo chimico-fisico che riduce le particelle sospese
e quindi la torbidità dell’acqua: questa, viene fatta passare in apposite
vasche circolari dal fondo conico e attivata
con policroruro di alluminio che facilita l’aggregazione delle sostanze
sospese facendole precipitare.
Ozonizzazione
L’ozono ha un forte potere battericida e virulicida e viene utilizzato
per la disinfezione dell’acqua. E’ un gas instabile di formula O3;
viene prodotto facendo passare aria secca in appositi elettrodi ad alto
potenziale, con scariche elettriche
continue.
Filtrazione
a sabbia
I filtri a sabbia hanno il compito di filtrare ulteriormente l’acqua
ed eliminare le particelle residue sospese. La sabbia utilizzata è di tipo
quarzifero ed ha uno spessore di oltre un metro.
Filtrazione
su carboni attivi
Il carbone, la cui granulometria è di circa un millimetro, ha il
compito di adsorbire gli eventuali
inquinanti organici e gli eventuali pesticidi presenti nell’acqua; anche lo
spessore del letto a carbone è di circa un metro.
Serbatoio
finale di accumulo
Serve per dare una uniformità di produzione dell’acqua, in caso di
qualche interruzione del ciclo; qui viene ulteriormente trattata con biossido di
cloro, per garantire la disinfezione in tutta la rete di distribuzione.
Il raffronto con il sistema di filtrazione del palazzo ducale è scontato.
In laboratorio si possono ricostruire dei piccoli depuratori a bottiglia. Si sistemano a strati diversi cotone, carbone, sabbia, ghiaia, dal fondo tagliato si immetterà acqua sporca che sarà filtrata da questo apparecchio dimostrativo.
La visita all’impianto di depurazione delle acque reflue cittadine ci permette di affrontare la problematica dell’inquinamento e dell’elevato carico organico sul fiume, il cui equilibrio ecologico viene messo a rischio proprio dall’eccessiva quantità di effluenti. Si possono presentare anche altri sistemi di depurazione , quali quelli a letto percolatore per piccoli centri abitati, o di tipo anaerobico per cittadine oltre i 100.000 abitanti. Questi ultimi ci permettono un recupero energetico, dalla biomassa attraverso la produzione di metano ottenuto dalla fermentazione dei fanghi.
Per far capire meglio il concetto di falda freatica ed artesiana il laboratorio è il luogo ideale per realizzare dei modelli su piani inclinati, per simulare le pendici di un monte. Utilizzando argilla per il fondo, muschio per imitare l’erba , ghiaia sottile per l’affioramenti, si costruiscono i due sistemi diversi.
Per la falda freatica l’argilla va solo sotto, mentre per quella artesiana l’acqua deve avere anche uno strato impermeabile sopra tale da formare una specie di condotta in pressione alimenta con un annaffiatoio dal vertice del monte. quando si forerà la base con una cannuccia questa zampillerà con una certa pressione.
Utilizzando anche il DM Sanità n 443/1990 si può introdurre l’analisi delle diverse apparecchiature utilizzate per il trattamento domestico delle acque potabili: filtri meccanici che trattengono piccole impurità, addolcitori a scambio ionico capaci di abbattere il contenuto dei sali di calcio nell’acqua, filtri a carbone da rinnovare a scadenza, apparecchi a membrana osmotica, del tutto simile a quelle utilizzate per la dialisi, debatterizzatori a raggi ultravioletti (U. V. ) In tal senso i motivi di approfondimento non mancano.
Fra l’altro sia in questo decreto, che nella legge 36/94 di parla di doppio approvvigionamento, cioè una linea idrica destinata all’uso alimentare ed una per i servizi tecnologici.
La visita ad una centrale idroelettrica è un esempio di come oggi il dislivello di un fiume e la forza dell’acqua sia utilizzata per produrre elettricità, la differenza tra i vari motori idraulici di oggi (turbine) e quelli del passato (ruote idrauliche e ritrecine) Si propone lo scambio energetico: energia potenziale nel bacino, energia cinetica nella condotta forzata, energia motrice nella turbina, energia elettrica nell’alternatore.
Sempre in laboratorio si realizzerà il rubinetto dal quale scorrerà acqua continuamente senza essere collegato. Una piccola pompa tergicristallo di un auto, un tubo di vetro del laboratorio un recipiente nascosto con del ciottolame, un alimentatore di corrente una vaschetta di plastica, tubi di pvc trasparente e del sigillante, ci permetteranno di realizzare un ottimo richiamo per la festa mondiale dell’acqua.
CONOSCERE L’ACQUA
ASPETTI ETICI
Contenuti
Conoscere il manifesto mondiale dell’acqua. raffrontare la disparità dei consumi nel mondo
Affrontare i due concetti di “Necessità e Bisogno” e capirne le differenze.
Come il simbolo dell’acqua è importante nelle diverse religioni .
Discorso quaresimale del 1993 di Giovanni Paolo 2°
Aspetti etici sull’acqua sottolineati dalle poesie e dalle canzoni.
Metodologia
Attraverso internet estrarre dal sito del contratto acqua il manifesto Mondiale dell’acqua e leggerlo per estrarne delle considerazioni. Dagli articoli di Riccardo Petrella, si definiscono e si approfondiscono i due concetti riferiti all’acqua di “Necessità e di Bisogno” e di come questi siano nettamente diversi. Si ricercano canti e poesie che abbiano riferimenti all’acqua, utilizzando sia i testi a disposizione che la ricerca internet; si leggono e discutono le più significative. Si cercano nei rispettivi libri sacri i brani più particolari dove si usa la simbologia dell’acqua. la lettura del brano papale completerà il tutto; si riflette insieme condividendo i propri pensieri.
Si scelgono messaggi e motti da affiggere per la giornata mondiale dell’acqua. Si prepara la fontana continua simbolica. Si coinvolge qualche rappresentante di una associazione ambientale o qualche esperto nella tematica per dare maggiore risalto all’iniziativa.
Si promuove una raccolta fondi per contribuire attraverso le ong più impegnate in tal senso, alla realizzazione di un pozzo nelle regioni desertiche del Sud.
VERIFICHE
Per le visite guidate e la visione di filmati si possono preparare specifici questionari ai quali i ragazzi dovranno rispondere; si possono assegnare anche punteggi diversi in base alla complessità della domanda, alla difficoltà richiesta.
Inoltre saranno valutate anche le relazioni prodotte in base alla esaustività dell’argomento, approfondimenti personali aggiunti, glossario più o meno esteso.
Per quanto riguarda le ricerche internet saranno valutati l’aderenza agli argomenti, gli approfondimenti e la propria rielaborazione personale, necessaria per l’assimilazione dei contenuti.
Anche la realizzazione delle esperienze con il coinvolgimento degli allievi o l’esecuzione dei modelli operativi, saranno considerati e valutati in base all’aderenza al testo regolativo dato ed al rispetto della sequenza delle fasi, alla corretta esecuzione, alla eventuale messa in discussione dei risultati ottenuti.
Lo stesso lavoro al computer sarà oggetto di valutazione in base, al progetto esecutivo proposto, alle soluzioni adottate, al risultato finale.
PREPARAZIONE DEL
LAVORO FINALE
Come già
sottolineato in precedenza tutti i lavori devono essere documentati sia
attraverso le fotografie che alle relazioni, agli appunti di ricerca, materiale
disponibile.
Con un gruppo si
predispone l’impostazione da dare, i vari contenuti da riportare. Utilizzando
le tecnologie informatiche si realizza il lavoro nei formati più disponibili e
utilizzabili.
Questo a fine anno
scolastico può essere presentato dagli stessi ragazzi ai propri genitori e
autorità. Inoltre può essere inserito nel sito della scuola per essere
messo a disposizione di altre scuole.
BIBLIOGRAFIA
AA. VV. "Acqua Educazione Cittadinanza" EMI ed. Bologna 2006
Davide Pelanda
"Acqua" collana Parole delle fedi EMI Ed. Bologna 2006
“Liberiamo l’acqua” Mani Tese gennaio 2007
Giuseppe Altamore “Acqua s.p.a” Oscar Mondatori ed. Milano 2006
M. Barlow T. Clarke “Oro Blu” Arianna ed Casalecchio BO 2004
Giuseppe Altamore “I predoni dell’acqua” Sam Paolo ed. Milano 2004
Giuseppe Altamore “Qualcuno vuol darcela a bere” Fratelli Frilli ed. Genova 2003
Marq De Villiers “Acqua” Sperrling e Kupfer ed. Milano 2003
Wilma Berretta Podini “Il nuovo Fame e squilibri Internazionali” ed Bulgarini FI 2003
“L’acqua che beviamo” suppl. a “Scelte del consumatore” del settembre del 2002 UNC
Mani Tese Strumenti Cres “Pianeta Acqua” novembre 2002
“L’acqua che beviamo” Unione Nazionale Consumatori settembre 2002
Pasquale Merlino “Che acqua beviamo” Ma.C. An. Fra. ed 1999
Miles Litvinoff “Il Primo atlante di Gaia” ed Zanichelli 1996
SITOGRAFIA
www.cipsi.it/contrattoacqua/manifesto
wwwamb.bologna.enea.it leggi ambientali
www.galileonet.it giornale scientifico virtuale
www.consumatori.it sito UNC
www.lexambiente.com codice acque
www.e-gazette.it legislazione
www.hydromed.it documentazioni sull’acqua
www.cercanalisi.it analisi acque
www.comune.jesi.an.it banca dati legislativa
www.educambiente.it didattica ambiente