ASPETTI MICROBIOLOGICI

Indicatori microbici della qualità dell’acqua

Le acque possono essere contaminate da microrganismi patogeni per l’uomo responsabili di gravi malattie batteriche (tifo, dissenteria, colera) o virali (epatiti, enteriti). I patogeni arrivano al corpo idrico attraverso le feci e le urine di portatori infetti.
La ricerca diretta di tali agenti patogeni nelle acque destinate al consumo umano è complessa e di difficile esecuzione.
La ricerca frequente di microrganismi indicatori di inquinamento fecale rimane dunque, il metodo più sensibile e più specifico per valutare la qualità igienica dell’acqua.. I batteri indicatori di inquinamento fecale devono rispondere ad alcuni criteri per dare risultati analitici utili. Essi devono essere costantemente presenti ed in gran numero negli escrementi dell’uomo e degli animali a sangue caldo, essere facilmente individuabili con metodi semplici e non devono potersi moltiplicare nell’acqua naturale. In oltre è essenziale che la loro persistenza nell’acqua e la loro sensibilità ai metodi di depurazione siano comparabili a quelli degli organismi patogeni trasportati dall’acqua. I principali gruppi di microrganismi indicatori di inquinamento fecale sono: i coliformi (cui appartiene l’Escherichia coli umano ) e gli streptococchi fecali.

ASPETTI CHIMICI

Ammoniaca NH3

Il termine ammoniaca raccoglie la forma non ionizzata NH3 e la forma ionizzata NH4.
La presenza di ammoniaca nell’ambiente risulta da processi metabolici, agricoli e industriali e dall’utilizzo di clorammine come disinfettanti. Le concentrazioni naturali nelle falde sotterranee e di superficie sono generalmente inferiori a 0,2 mg\ litro. Le acque sotterranee anaerobie possono contenerne fino a 3 mg\litro. L’allevamento intensivo puo’dar luogo a concentrazioni molto più elevate nelle acque di superficie.
La presenza di ammoniaca nell’acqua indica un possibile inquinamento da batteri, contaminazione da acque reflue o da deiezioni animali.
L’ammoniaca è uno dei principali prodotti del metabolismo dei mammiferi. Le sorgenti di esposizione ambientale all’ammoniaca sono insignificanti a paragone con i quantitativi prodotti all’interno del corpo. Effetti tossici non si osservano che per esposizioni superiori a 200 mg\kg di peso corporeo. La presenza di ammoniaca nell’acqua da bere non ha alcun rapporto diretto con la salute umana, la proposta di valori guida non è fondato su alcuna considerazione sanitaria.
Comunque, l’ammoniaca può compromettere l’efficacia della disinfezione, provocare la formazione di nitriti nei serbatoi, nuocere all’eliminazione del manganese per filtrazione e provocare problemi di gusto e di odore sgradevoli. Per tanto la concentrazione massima ammissibile è di 0,5 mg\litro ed il valore guida auspicabile 0,05 mg\litro.

Nitrati NO2 e Nitriti NO3

Gli ioni nitrato e nitrito si formano naturalmente nel ciclo dell’azoto per trasformazione dei composti azotati presenti nelle urine e nelle feci degli animali, per degradazione delle molecole proteiche di piante ed animali morti. Piccoli quantitativi di ossidi d’azoto giungono al suolo dall’atmosfera, ove si sono formati, con le piogge e le nevi. Le concentrazioni di nitrati d’origine naturale nelle acque di superficie e sotterranee sono generalmente di qualche mg\litro.
In molte acque sotterranee, si osserva un aumento della concentrazione di nitrati in ragione dello sviluppo delle pratiche agricole intensive che prevedono laute concimazioni con urea, nitrati e nitrato ammonico prodotti per sintesi chimica. Queste concentrazioni possono raggiungere alcune centinaia di mg\litro. In diversi paesi del mondo fino al 10% della popolazione è esposta a concentrazioni di nitrati nell’acqua da bere superiori a 50 mg\litro.
In generale ,le verdure sono la principale fonte d’esposizione ai nitrati fino a che la concentrazione nell’acqua bevuta è inferiore a 10 mg\litro. Per contro, l’acqua da bere diventa la principale fonte di nitrati quando la loro concentrazione supera i 50 mg\litro.
Le sperimentazioni dimostrano che ne i nitrati ne i nitriti sono direttamente cancerogeni per gli animali, ma la formazione endogena ed esogena di composti N-nitrosi (di cui è nota per molti la cancerogenicità sugli animali) determina il rischio di cancro per l’uomo.
Studi epidemiologici dimostrano che esiste una correlazione geografica tra esposizione ai nitrati e cancro, soprattutto cancro gastrico. Stante la complessità del fenomeno dell’insorgenza di neoplasie, precise relazioni quantitative non sono per ora state ancora riconosciute.
Il valore guida per i nitrati nell’acqua potabile è stato stabilito per evitare i casi di metaemoglobinemia, che dipende dalla conversione dei nitrati in nitriti e dal legarsi di questi ultimi all’emoglobina, impedendone la normale funzione di trasporto dell’ossigeno. I neonati con meno di tre mesi nutriti con il biberon sono i più sensibili a questo fenomeno, ma casi sono segnalati anche tra la popolazione adulta.
Numerosi riscontri sperimentali epidemiologici confermano la fondatezza del valore della concentrazione massima ammissibile per i nitrati a 50 mg\litro ed un valore guida auspicabile di 5 mg\litro
La presenza di nitriti è riscontrabile, sia pure raramente, nelle acque. Essendo queste sostanze dotate di una capacità di produrre metaemoglobinemia almeno dieci volte superiore ai nitrati la loro concentrazione massima ammissibile è stabilita in 0,1 mg\litro auspicando come valore guida la completa assenza di nitriti.

Cloruri

La presenza di cloruri nell’acqua da bere può essere attribuita a fenomeni naturali quali la contaminazione delle falde da parte di acque marine, la presenza di intrusioni saline tra gli strati geologici alimentanti le falde; oppure anche a reflui industriali e da inquinamenti provenienti dalla salatura delle strade a scopo antigelo.
La principale sorgente di esposizione umana ai cloruri è la salatura degli alimenti e questa fonte è generalmente molto più importante che non l’acqua bevuta.
Una concentrazione eccessiva di cloruri accelera la corrosione dei metalli nella rete di distribuzione, in funzione dell’alcalinità dell’acqua. Ciò può determinare un aumento della concentrazione di certi metalli nell’acqua fornita ai consumatori.
Nessun valore di concentrazione massima ammissibile fondato su criteri di sanità è proponibile per i cloruri nell’acqua potabile. Comunque una concentrazione superiore a 250mg\litro può essere percepita al gusto. Il valore guida proposto dalla attuale normativa è di 25 mg\litro.

Ferro

Il ferro è uno dei metalli più abbondanti sulla crosta terrestre. Lo troviamo nelle acque dolci naturali a concentrazioni che vanno da 0,5 a 50 mg\litro. Esso può giungere alle acque potabili anche tramite il suo uso come coagulante o in seguito alla corrosione delle condotte d’acciaio.
Il ferro è un elemento nutrizionale essenziale per l’uomo. Il fabbisogno quotidiano varia da 10 a 50 mg\giorno in funzione dell’età, del sesso, dello stato fisiologico e della biodisponibilità del ferro nei diversi composti.
A titolo precauzionale per prevenire eccessivi accumuli di ferro nell’organismo è stata stabilita nel 1983 una dose giornaliera massima tollerabile di 0,8 mg\kg di peso corporeo. Cui consegue, attribuendo un 10% di tale dose all’acqua bevuta, un valore di circa 2 mg\litro come soglia che non genera inconvenienti per la salute. Ma già concentrazioni superiori a 0,2 mg\litro provocano la colorazione giallastra dell’acqua, torpidità, depositi di idrossido ferrino con possibile proliferazione di ferrobatteri, sapore sgradevole. Per tanto per le acque potabili, pur senza fondarsi su criteri di sanità, è attualmente in vigore una concentrazione massima ammissibile pari a 0,2 mg\litro ed un valore guida di 0,05 mg\litro.

Sodio

Sali di sodio (es. Cloruro di Sodio) sono presenti in pressoché tutti gli alimenti(che costituiscono la principale fonte di esposizione quotidiana al sodio) ed anche nelle acque da bere. Generalmente nelle acque potabili il tenore in sodio non supera i 20 mg\litro ma in molte zone possiamo riscontrare tenori ben superiori. Concentrazioni superiori a 200 mg\litro possono dare all’acqua un gusto inaccettabile.
Il fabbisogno umano medio giornaliero in sodio è di 2-2,5 grammi.
Non è possibile porre in relazione la presenza di sodio nell’acqua con l’incremento della pressione sanguigna, in quanto i massimi apporti di sodio derivano dagli alimenti.
Nessun limite fondato su criteri di sanità è stato per tanto formulato, ma per evitare gusti sgradevoli la normativa attualmente in vigore, prevede un limite di 200 mg\litro ed un valore guida di 20 mg\litro.

Durezza

La durezza dell’acqua è dovuta alla presenza di calcio disciolto ed in misura minore di magnesio. La si esprime in genere in quantità equivalente di carbonato di calcio oppure in gradi francesi F°.
A seconda del pH e dell’alcalinità, una durezza superiore a 200 mg\litro può provocare un deposito soprattutto quando l’acqua è riscaldata. Le acque dolci, dove la durezza è inferiore a 100mg\litro, hanno un debole potere tampone e possono essere più corrosive per le condotte. Non esistono prove sperimentali certe che verifichino la relazione tra utilizzo di acque dure e malattie cardiovascolari e nemmeno prove fondate sugli effetti sfavorevoli delle acque molto dolci (povere di calcio e magnesio) sull’equilibrio minerale del corpo umano. Il valore guida di è dunque fondato sull’incidenza sul gusto e sulla formazione di depositi calcarei che un’elevata durezza può dare.

Solfuro di idrogeno

Il solfuro di idrogeno è un gas il cui odore sgradevole d’uovo marcio lo rende detestabile a bassissime concentrazioni (meno di 8 microgrammi\ metrocubo d’aria).
Il solfuro d’idrogeno si forma per idrolisi dei solfuri presenti nell’acqua. Le concentrazioni nell’acqua da bere sono basse perché i solfuri si ossidano facilmente quando l’acqua è ben aerata.
Nell’uomo, la tossicità acuta del solfuro d’idrogeno per inalazione è elevata; si osserva una irritazione oculare a concentrazioni di 15-30 mg\mc.
Anche se esistono pochi dati sulla tossicità per via orale, è poco probabile che una persona possa assorbire una dose dannosa di solfuro d’idrogeno con l’acqua da bere. Di conseguenza, non è proponibile alcun valore guida fondato su criteri si sanità. In ogni caso nelle acque potabili, il gusto e l’odore di solfuro d’idrogeno non devono essere percepibili.