LA RISORSA ACQUA

Obiettivi

1.      Riconoscere i vari sistemi di approvigionamento dell’acqua potabile

2.      Ripercorrere i processi di trattamento delle acque di un potabilizzatore

3.      Saper individuare i possibili rischi di inquinamento dell’acqua potabile

4.      Classificare i parametri dell’acqua potabile del proprio comune

5.      Saper utilizzare la tabella indicativa dei parametri  di analisi delle acque

6.      Saper cogliere la differenza tra acque potabili e minerali.

Contenuti

Analisi dei terreni e della formazione della falda sotterranea, sia di tipo freatico, che artesiano.

Le diverse acque superficiali, fiume e torrenti, canali, laghi; loro natura ed utilizzo attuale .

I trattamenti di disinfezione delle acque, tramite clorazione, lampade ad ultravioletto (U. V.), ozono; sistemi di potabilizzazione, letti di filtrazione a sabbia ed a carbone attivo.

Le analisi delle acque potabili, classificazione generale dei parametri, conoscenza di quelli principali più indagati; numero dei parametri di analisi; zone di protezione e di tutela delle captazioni e relativi divieti; frequenze di campionamento; come si legge una analisi dell'acqua potabile comunale; concetti di “valore guida” e di “concentrazione massima ammissibile”.

Definizione delle acque minerali; rischi a cui sono soggette, parametri di controllo e campionamenti, l’etichetta.

Metodi e attività

L’acqua è un bene prezioso indispensabile per la vita sulla terra: nel corpo umano essa rappresenta i 2/3 del peso totale. Essa ricopre il 71% del globo terrestre, ma una valutazione volumetrica più attendibile ne da un valore di circa 1,5 miliardi di km cubi, acqua salata e dolce insieme: la prima rappresenta il 97% mentre la seconda solo i 3%; se a questo valore togliamo quella dei ghiacci polari e quella delle falde non direttamente disponibili, rimane lo 0,26%, una piccola frazione  da valutare e rispettare concretamente (Dati tratti da “Natura Oggi” n° 6 del giugno 1989 Rizzoli ed.)

Da qui la proposta didattica per una conoscenza migliore di questo bene non rinnovabile, poco considerato anche dai ragazzi, forse per la sua diffusione e disponibilità in tutte le nostre case.

Le acque dolci utilizzabili come potabili sono quelle superficiali, come fiumi, canali laghi, le quali prima di essere distribuite  devono ricevere un trattamento di potabilizzazione e quelle sotteranee, che in genere necessitano solo di un trattamento di disinfezione. Queste ultime  sono acque di falda; più sono profonde e più sono considerate migliori, perché il terreno, specie se argilloso ha una azione filtrante e purificante; si dividono in freatiche ed artesiane.

Le prime  di solito non sono molto profonde  e sono dovute alla saturazione del suolo che si trova nella parte superiore di uno strato impermeabile (argille o rocce); comunicano con le acque superficiali.

Schemi tratti da “Il libro bianco sull’alimentazione” di Giorgio  Moscioni  Associazione Naturalistica Argonauta Fano 1979

Le seconde sono delimitate da strati impermeabili sia in alto che in basso, così da risultare in  pressione; nel caso della perforazione di un pozzo, il livello dell’acqua si alza, per il principio dei vasi comunicanti, fino al livello dell’acquifero che la contiene.

Scarichi industriali, discariche o rifiuti dispersi, fitofarmaci, pozzi perdenti di acque di scarico, scarichi anomali nelle acque fluviali, mettono seriamente a rischio la falda sotterranea e quindi la sua integrità a scopo potabile.

IL CICLO DI POTABILIZZAZIONE

1.      Captazione di acque superficiali (fiume, lago, canale…)

2.      Vasche di ricevimento, preclorazione, sollevamento dell’acqua tramite pompe

3.      Sedimentazione delle particelle sospese nei chiarifloccuratori

4.      Predisinfezione con ozono

5.      Filtrazione in letti a sabbia

6.      Post disinfezione con ozono

7.      Filtrazione in letti a carbone attivo

8.      Vasca finale di accumulo e disinfezione con biossido di cloro

9.      Stoccaggio nei serbatoi e quindi distribuzione

LE FASI DI POTABILIZZAZIONE

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.

LE CARATTERISTICHE DELL’ACQUA POTABILE

Il D. P. R. 236 del 24.5.88 regola le nostre acque potabili  (oggi è in vigore la nuova norma il D.L.vo n.31 del 2001, per cui anche la tabella non ha alcun senso giuridico, ma solo storico). Esso considera la qualità dell’acqua in base a 62 parametri di controllo suddivisi in: parametri organolettici, parametri chimico-fisici, parametri concernenti sostanze indesiderabili, parametri concernenti sostanze tossiche, parametri microbiologici.

Stabilisce le aree di tutela intorno le captazioni ed i relativi divieti, la frequenza dei campionamenti ( per un comune sotto i 5. 000 abitanti con acqua trattata con cloro, una analisi al mese). Le analisi dei parametri più frequenti sono indicate nella tabella qui allegata, suddivisi in due distinti livelli qualitativi: il “valore guida”, (VG) e la “concentrazione massima ammissibile” (CMA).

Tabella tratta da “Il Metauro: risorsa Acqua” di Giuseppe Dini,  1991

L’acqua potabile deve essere “incolore inodore e insapore” e le sostanze presenti, se in eccesso possono alterare i parametri organolettici, determinare disturbi per la salute, in particolare con determinate sostanze inquinanti, quali i nitrati di provenienza agricola, fosfati, solfati, composti organoalogenati, pesticidi la cui presenza è un tipico problema delle aree a maggiore densità industriale; per cui i loro valori nell’acqua potabile devono essere nulli o estremamente bassi.

LE ACQUE MINERALI

“Sono considerate acque minerali naturali le acque che, avendo origine da una falda o giacimento sotterraneo, provengono da una o più sorgenti naturali o perforate  e che hanno caratteristiche igieniche particolari e proprietà, favorevoli alla salute”. (definizione tratta dal D. L.vo n° 105 del 25.2.92).

Nel lontano passato erano ritenute acque “nobili” e legiferate a parte, da un Regio decreto del 1919 che le ha regolate fino al 1993. Di fatto subiscono gli stessi rischi ambientali delle altre acque, con in aggiunta, i problemi degli involucri che le contengono (pvc, pet ) ed i problemi di conservazione (tempo prolungato di stoccaggio, esposizione al sole).

Vanno distinte dalle acque medicamentose, che si possono bere solo nelle terme e con prescrizione medica.

Oggi sostituiscono in buona parte, le acque di uso alimentare nella nostra tavola quotidiana.

Il D. M. Sanità del 13.1.93, stabilisce le analisi di controllo su 40 parametri,  non la frequenza dei campionamenti ed un decreto del 1975 prevede il rifacimento completo dell’etichetta analitica dei parametri ogni 5 anni.

La maggior parte di questo materiale può essere presentato prima ai ragazzi utilizzando la lavagna luminosa per presentare la conformazione del sottosuolo o diapositive appositamente realizzate con la presentazione del ciclo dell’acqua, i quantitativi disponibili, le captazioni e la distribuzione locale.

Gli stessi apparecchi audiovisivi possono essere utilizzati per la presentazione dei parametri delle acque potabili contenuti nel DPR 236/88. La distribuzione dello schema di controllo delle analisi, permetterà una più efficace individuazione di quelli utilizzati per le indagini ordinarie. E’ possibile portare in classe diverse etichette di acque minerali e confrontarle tra loro e con l’acqua potabile della propria città.

Si può verificare su giornali di tipo economico, le principali multinazionali proprietarie delle acque minerali e stilarne una graduatoria.

Utile è la collaborazione con Lettere ed Ed. Civica per la lettura del testo giuridico e la realizzazione dell’U. D. con scienze, anche per l’esame analitico dei vari parametri delle sostanze inquinanti incontrate o composti chimici utilizzati nei trattamenti. Indispensabile è l’uso del glossario per individuate tutti i termini specifici non conosciuti,

Si possono riprodurre una serie di areogrammi contenenti i dati dei componenti chimici de corpo umano, della superficie occupata dall’acqua nella Terra, dal volume delle acque distinte in salate dolci, utilizzabili e non.

Particolarmente interessante sarà la visione di una sorgente di montagna, magari prevista durante  le “giornate verdi”, di un pozzo domestico agricolo, del sistema di captazione fluviale, dell’impianto di potabilizzazione e distribuzione della propria città.

Ci si può recare nel proprio comune per estrarre copia delle analisi delle acque potabili, nelle varie stagione e verificarne eventuali cambiamenti; queste analisi e deduzioni potrebbero essere presentate nel giornalino scolastico.

In laboratorio, si può rendere visibile l’effetto del policloruro di alluminio, chiesto in piccola quantità durante la visita al potabilizzatore, sull’acqua melmosa di una pozzanghera. Inoltre si può costruire un semplice filtro a sabbia utilizzando una bottiglia trasparente senza fondo, o ripetere con vassoi  di plastica i passaggi del potabilizzatore, da acqua torbida, in un altro recipiente con sabbia,  quindi in un altro con carbone e infine nell’ultimo, dove si aggiungerà il cloro.

Inoltre utilizzando della creta, muschio e ghiaia è possibile creare dei modelli di falda sotterrannea e vedere il comportamento dell’acqua nel caso se artesiana o freatica.

Verifiche

Durante le visite gli allievi possono effettuare le opportune osservazioni e riportale nelle relazioni relative alle uscite; in esse aggiungeranno gli eventuali schemi di funzionamento, i procedimenti utilizzati ed il glossario dei termini specifici. I lavori prodotti potranno essere valutati.

Oggetto di altra valutazione potranno essere, le tabelle, gli areogrammi, gli schemi prodotti.

Inoltre si potranno presentare le seguenti domande:

1.      Indica la differenza tra i due tipi di falda sotterranea

2.      Cosa accade in un pozzo artesiano

3.      Quali sono i principali rischi di inquinamento cui può essere sottoposta l’acqua

4.      Quali sono le sostanze utilizzate per la disinfezione dell’acqua

5.      Come si forma l’ozono

6.      In un impianto di potabilizzazione, quale funzione ha il policloruro di alluminio

7.      A cosa servono i letti filtranti a sabbia

8.      La funzione del filtro a carbone attivo

9.      Le differenze tra acqua potabile e minerale

10. Elenca le classificazioni dei parametri previsti dal DPR 236/88

Glossario

Ozono: è una forma instabile dell’ossigeno, con tre atomi; è un gas diverso fisicamente che chimicamente dal normale ossigeno; si forma grazie a scariche elettriche.

Flocculante: sostanza capace di facilitare notevolmente l’aggregazione delle piccole particelle sospese nell’acqua.

Adsorbire: si dice di sostanza capace di legare a sé eventuali sostanze tossiche o anche micro organismi cui viene a contatto.

Pesticida: definizione generica di un antiparassitario o fitofarmaco, utilizzati in particolare sulle coltivazioni.

Discipline coinvolte

Scienze è la disciplina con la quale si può collaborare su tutta l’U. D.; in particolare può presentare il ciclo dell’acqua, la composizione chimica del corpo umano, la situazione geologica della formazione delle falde sotterranee, gli elementi inquinanti, i composti e le sostanze utilizzate per il trattamento delle acque.

Lettere ed Ed. Civica possono analizzare i testi giuridici utilizzati, interpretare il caratteristico linguaggio giuridico e analizzare la normativa sull’accesso ai dati amministrativi.

Geografia può trattare la situazione morfologica della propria zona in riferimento alle acque presenti, il tema più ampio della desertificazione e dei cambiamenti climatici.

 Religione può analizzare il discorso quaresimale di Giovanni Paolo 2° del 1993 “Ho sete”, sull’Osservatore Romano del 20.2.93, la simbologia dell’acqua sulla Bibbia, il Cantico delle Creature di S. Francesco.

Per saperne di più

DPR n°236 del 24.5.1988  sulle acque destinate al consumo umano

D. L.vo n° 105 del 25.1.1992 e D. M. Sanità de19.1.1993 sulle acque minerali

D. L.vo n° 339 del 4.8.99 disciplina le “acque di sorgente” istituendo di fatto, dopo le acque potabili, le minerali il terzo tipo di approvigionamento. E’ una novità che merita una riflessione di tipo socioeconomica.

D. M. Sanità n° 443 del 21.12.1990 sugli apparecchi domestici per il trattamento delle acque; vi si parla di doppia fornitura come all’art. 5 della L. n°36 del 5.1.1994

L. n° 241 del 7.8.90 sui procedimenti amministrativi ed il diritto di accesso ai documento degli enti pubblici.

Bibliografia

OCSE “ Acque inquinate” Muzzio ed. 1987 Padova

Kuhn e Lucchini “Acqua per l’industria” PEG ed. 1990 Milano

M.Gamrasni “Le  gout de l’eau”  AFEE 1986 Paris

Inserto “Salute” del Corriere della Sera del 12.5.98 su l’acqua del rubinetto

Altroconsumo n° 105 del marzo 1998 indagini sulle acque potabili italiane

Il Salvagente n° 12 del 26.3.98 Inchiesta sulle acque minerali.

CD della Federconsumatori  del 1998 “Consumare senza frontiere”; contiene interventi sulle acque.

Dossier sulla “Trasparenza”  Scuola Snals n°155 del 31.8.94 e seguenti.

Sant’Angelo in Vado 13.5.98

Prof. Giuseppe Dini