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Le acque reflue urbane ed industriali contengono i residui delle sostanze che l'uomo utilizza per la sua alimentazione e per le sue attività quotidiane. Quando questi residui modificano la qualità dei corpi idrici che le ricevono, ci ritroviamo di fronte al fenomeno detto "inquinamento delle acque". Si possono definire diversi gradi di inquinamento: · Un primo grado di inquinamento è quello che si verifica per cause naturali. E' il caso dell'acqua piovana, che si mescola con le sostanze presenti nel suolo, comprese quelle inquinanti. Il grado di inquinamento però è tale da consentirne comunque l'uso, salvo in casi particolari dove deve essere sottoposta a trattamenti, in particolare se utilizzata per uso potabile. · Un secondo grado di inquinamento, leggermente più alto, è quello in cui l'acqua, pur ricevendo dall'esterno sostanze inquinanti, presenta caratteristiche tali da poter essere depurata naturalmente, senza l'intervento dell'uomo. Alcuni microrganismi, mediante l'uso dell'ossigeno disciolto nell'acqua, aggrediscono le sostanze organiche e le trasformano in prodotti semplici come acqua, anidride carbonica, solfati, ecc. · Un terzo grado di inquinamento è quello in cui il contenuto delle sostanze inquinanti è tale da non poter essere eliminato naturalmente, perché la capacità autodepurativa del corpo idrico ricettore è insufficiente ad affrontare l'alto contenuto di sostanze inquinanti contenute nelle acque reflue.
A questo punto si presentano fenomeni esteticamente disastrosi: il corpo idrico ricettore assume diverse colorazioni, si ricopre di schiume galleggianti e di sostanze grasse, presenta una rilevante torbidità, provoca morte della fauna ittica, fa crescere a dismisura le alghe e le sostanze vegetali, emana effluvi maleodoranti; crea cioè tutte quelle situazioni che lo degradano paesaggisticamente, lo rendono inadatto alle varie forme di utilizzo a cui è sottoposto (irrigazione, prelievo per uso potabile, balneazione) e peggiora sensibilmente la qualità della vita dell'ambiente circostante. In questo momento è indispensabile l'intervento dell'uomo, che deve cercare di ripristinare le caratteristiche originali dell'acqua contenuta nel corpo idrico ricettore e riequilibrarne le funzioni vitali. A tale scopo sono stati progettati e realizzati dall'uomo gli impianti di depurazione delle acque reflue, per permettere quindi ai corpi idrici di effettuare l'autodepurazione.
a) Inquinamento naturale
In questo non interviene l'opera dell'uomo. Si può considerare inquinamento naturale ad esempio il trasporto di materiali silicei e di sostanze soggette a putrefazione durante le piene dei fiumi.
Tra questi fenomeni troviamo anche l'EUTROFIZZAZIONE.
Si sente tanto parlare di eutrofizzazione, ma cosa significa, quali sono le cause e quali i possibili provvedimenti? Cerchiamo di sviscerare un problema così importante come questo che è diventato la malattia principale del mare Adriatico dagli anni Settanta in poi. Eutrofizzazione (dal greco "buona nutrizione") è il termine che attualmente viene usato per indicare l'eccessivo apporto di sostanze nutrienti (sali di azoto e di fosforo) in un ambiente acquatico e il processo biologico che ne deriva: l'abnorme sviluppo di alghe e microalghe.
Queste piante acquatiche hanno bisogno per vivere di luce, acqua, anidride carbonica e sostanze nutritive. Gli effetti dell'eccessivo sviluppo numerico delle alghe sono molteplici. Il più evidente è l'alterazione cromatica delle acque le cui tonalità vanno dal verde, al bruno, al rosso vivo, a seconda della specie di microalghe (fitoplancton) in fioritura. A ciò si aggiungano la produzione di odori sgradevoli e, problema più grave, il depauperamento del contenuto di ossigeno dell'acqua. Infatti le alghe, compiuto il loro ciclo biologico, muoiono, sedimentano sul fondo e si decompongono consumando gran parte dell'ossigeno disciolto nell'acqua. Il risultato conclusivo di questo ciclo biologico, è che le acque diventano irrespirabili e mortali per i pesci e gli altri organismi che abitualmente vivono sui fondali, quali crostacei, molluschi, ecc. Le cause di tutto ciò, sono da ricercarsi negli scarichi civili, agricoli, zootecnici, industriali che si riversano nelle acque dei fiumi e dei mari, e che contengono appunto grosse quantità di fosforo e azoto.
L'aumento progressivo di tali sostanze è legato quindi a tre fattori generali strettamente connessi tra loro:
1) L'incremento della popolazione che si concentra nelle città e il conseguente aumento degli scarichi e dei rifiuti urbani che spesso finiscono direttamente nei fiumi. A questo si aggiunge l'uso massiccio di detergenti e detersivi contenenti polifosfati;
2) Lo sviluppo intensivo dell'agricoltura e i mutamenti intervenuti nelle tecniche produttive: tra questi l'uso crescente di fertilizzanti chimici e naturali. Sempre più concentrati sono anche gli allevamenti zootecnici. Basti ricordare che nella sola pianura padana vi sono sei milioni di suini e sei milioni di bovini, i cui scarichi e rifiuti si aggiungono a quelli urbani;
3) La crescente industrializzazione che comporta, anche in questo caso, l'aumento di scarichi di ogni tipo, compresi quelli che contengono percentuali di fosforo e azoto. Ancora, le caratteristiche naturali dell'Adriatico rendono maggiormente critica la situazione. La zona dell'Adriatico settentrionale (nord-occidentale in particolare) è caratterizzata da una bassa profondità (la massima profondità raggiunta nel tratto Rimini-Pola è di cinquanta metri), da uno scarso ricambio delle acque e quindi da una ridotta possibilità di diluizione dei carichi e delle sostanze portate dai fiumi. Inoltre l'Adriatico settentrionale raccoglie le acque del bacino idrografico del Po e dei fiumi minori che in esso si riversano. Tutte queste acque sono ricche di fosforo e di altre sostanze nutrienti provenienti dagli scarichi civili, agricoli ed industriali. Nella pianura padana, infatti, si concentrano un'intensa attività agricola e zootecnica, il 70% delle attività industriali nazionali ed una popolazione di circa ventitre milioni di abitanti.
Ne risulta un carico di fosforo (per non parlare della altre sostanze) in mare di circa quattordicimila tonnellate annue pari al 48% dell'intero contributo nazionale. Tra i provvedimenti, oltre a depuratori, studi e ricerche, nel settore dei rifiuti urbani vi è il progetto dell'abbattimento del fosforo nei detersivi. Secondo la legge 1° gennaio 1986, "Provvedimenti urgenti per il contenimento dei fenomeni di eutrofizzazione", dal 30 giugno 1968 il contenuto di fosforo di questi prodotti (esclusi i detergenti per lavastoviglie) non può superare il 2,50%. La stessa legge prevedeva che il limite fissato potesse scendere entro il 31 marzo 1988 all'1%, norma che, allo stato attuale, non è ancora stata applicata.
In agricoltura da diversi anni, nella regione Emilia Romagna, sono state intraprese iniziative mirate ad una gestione più razionale dell'ambiente. In particolare sono stati attuati e sono in programma interventi di assistenza tecnica alle aziende agricole per un migliore e più razionale utilizzo dei fertilizzanti (naturali e non). Si tratta cioè di evitare sprechi nell'uso di fertilizzanti, riducendone così la percentuale che, per effetto del dilavamento del terreno, giunge nelle acque di scolo. Nel settore zootecnico infine, una recente legge regionale, oltre a fissare un limite all'insediamento di nuovi allevamenti di suini, pone vicoli e regole allo spandimento dei liquami in agricoltura.
b) Inquinamento delle acque meteoriche
Le piogge sono ormai prevalentemente acide. Nelle regioni colpite dalle piogge acide numerosi laghi e fiumi sono divenuti anch'essi sensibilmente più acidi, specialmente quelli situati su substrati geologici con limitate capacità di neutralizzazione (graniti e altre rocce silicee).
Ciò, a sua volta, ha portato alla crescita dell'alluminio disciolto nell'acqua. Queste condizioni hanno causato la diffusa riduzione della produttività biologica e la scomparsa di intere popolazioni di pesci.
c) Inquinamento domestico (proveniente dai residui del metabolismo umano)
Le attività di produzione beni o servizi possono generare scarichi di natura idrica. Per la maggior parte si tratta di scarichi provenienti dai locali bagno e cucina, più raramente da mense. Per definizione sono le acque reflue provenienti da insediamenti di tipo residenziale e da servizi e derivanti prevalentemente dal metabolismo umano e da attività domestiche.
d) Inquinamento Agricolo
Prodotti chimici per l'agricoltura
I fertilizzanti sono utilizzati in tutto il mondo per accelerare la crescita dei raccolti. Tuttavia, l'eccesso di fertilizzanti finisce spesso nei mari. Poiché questi fertilizzanti non sono stati progettati per gli ecosistemi acquatici, essi possono avere degli effetti devastanti. Dal 1977, l'uso di fertilizzanti artificiali è enormemente cresciuto, specie in Asia:
La principale ragione per cui i prodotti chimici per l'agricoltura non possono semplicemente essere gettati nei fiumi è che essi contengono di solito sostanze chimiche con molecole recalcitranti, il che significa che esse non si decompongono naturalmente e quindi resteranno nell'acqua indefinitamente. Con l'aumentare della quantità di sostanze chimiche immesse nell'ecosistema marino, i livelli di queste molecole recalcitranti salgono fino alla tossicità.
· Inquinamento da Fertilizzanti
Dagli anni '60 in poi i concimi naturali sono andati sempre più scomparendo, sopraffatti da quelli chimici, come: azoto, fosforo e potassio. Gli elementi più determinanti ai fini dell'inquinamento sono l'azoto (che viene impiegato per incrementare le produzioni delle colture), il fosforo e in minima parte anche il potassio. Oggi molti agricoltori continuano ad impiegare ancora grandi quantità di concimi chimici azotati e ciò comporta problemi a carico dell'ambiente essenzialmente per tre motivi:
1) le piante assorbono l'azoto in modo limitato e in quantità variabile a secondo delle condizioni ambientali e del tipo di concime impiegato (nitrico o ammoniacale)
2) lo scarso potere di trattenuta del terreno dell'azoto. Ciò avviene principalmente per la forma nitrica, la quale essendo solubile viene dispersa nella falda acquifera, mentre la forma ammoniacale, essendo trattenuta dal potere assorbente del terreno, viene rilasciata gradatamente e quindi utilizzata dalle piante;
3) la somministrazione di urea, di concimi ammonici, liquami ed altri residui organici si forma dell'ammoniaca gassosa.
Quest'ultimo fattore implica un altro tipo di inquinamento, infatti nella troposfera l'ammoniaca, a seguito della trasformazione in ossidi di azoto, può rimanere inalterata per poi ritornare sulla terra e sui corpi idrici superficiali per effetto delle piogge o della deposizione di particelle solide. Gli ossidi di azoto quindi possono reagire con l'ozono comportando un aggravio in merito alla formazione del cosiddetto "buco dell'ozono".
L'eccessivo uso di azoto provoca non solo l'inquinamento dell'ambiente per l'accumulo di sostanze chimiche, ma anche una certa tossicità alle piante, una loro maggiore sensibilità agli attacchi parassitari, alle escursione termiche, il ritardo nella maturazione, come nel caso dei cereali, che implica una minore resistenza alla siccità primaverile.
L'inquinamento più grave è però procurato alle falde acquifere e, in ultima analisi, ai bacini di scarico finali come fiumi, laghi e mare. Anche nei terreni in pendio possono verificarsi perdite di azoto per ruscellamento superficiale e per erosione.
Per quanto riguarda il fosforo, esso viene trattenuto nel terreno in funzione direttamente proporzionale alla sua acidità. Ciò comporta l'impossibilità di una sua lisciviazione e pertanto un impatto non eccessivamente negativo sull'ambiente, a cui di contro corrisponde anche un effetto praticamente inutile sulle colture. Quindi in ultima analisi il danno maggiore è di tipo economico ed a carico dell'ingenuo agricoltore.
· Inquinamento da Fitofarmaci
I fitofarmaci sono dei prodotti chimici che difendono la pianta dalle avversità di natura fungina (anticrittogamici) e di natura animali (insetticidi e acaricidi) e dalla competizione idrica e nutritiva delle piante infestanti (diserbanti). I fitofarmaci comportano effetti tossici nei tre ambienti: aria, acqua e terra. Le conseguenze che subisce l'ambiente sono dirette e di tipo tossico non solo verso gli organismi viventi da controllare ma anche verso gli altri esseri come insetti, api, uccelli, pesci e le piante. e rappresenta il vero scopo della somministrazione di questi prodotti è proprio l'ottenimento dell'effetto tossico a carico di alcuni organismi viventi. Sfortunatamente non sono gli unici a subirne le conseguenze, infatti indirettamente viene sconvolto l'equilibrio ecologico della fauna, a causa della indiscriminata morte sia dei parassiti che degli entomoparassiti, ovvero quegli insetti "buoni" che svolgono azione di controllo contro gli insetti dannosi alle piante. Nel suolo un fitofarmaco va incontro a diversi processi: all'assorbimento da parte del suolo, all'assorbimento da parte della pianta al suo trasporto fino a raggiungere i corpi idrici sotterranei. Se il suolo è ben dotato di sostanze organiche il passaggio del fitofarmaco in profondità viene ostacolato, limitandone così la diffusione e favorendo i processi di assorbimento da parte della coltura. Quantità eccessive di fitofarmaci causano un inquinamento sia delle acque profonde che di quelle superficiali. Col passare del tempo la coltura lo assorbe in quantità così grandi, che accumulati possono originare fenomeni di tossicità nei consumatori. I fitofarmaci si diffondono nell'ambiente anche a causa delle condizioni metereologiche, infatti le acque superficiali grazie al principio attivo trasportano il materiale solido che lo ha inglobato. Il processo fondamentale per il disinquinamento del terreno è la degradazione per via biologica. Questa operazione viene fatta da specie aerobiche in terreni con giusta umidità e ottima aerazione per favorire lo sviluppo e l'attività microbica. L'inquinamento del terreno dipende dalla persistenza nel tempo degli agenti inquinanti apportati dai fitofarmaci; questi sono influenzati dai fattori climatici che decisamente caldi possono favorire la volatilizzazione.
L'industria zootecnica inquina le acque e causa un grado d'inquinamento superiore a tutte le altre forme di attività umana messe insieme. I reflui ed i liquami provenienti dagli allevamenti, dai macelli e dagli stabilimenti di lavorazione dei prodotti di origine animale vengono scaricati nei fiumi e nelle acque costiere. Per cercare di eludere le legislazioni che tutelano l'ambiente negli USA ed in Europa, le multinazionali del settore, affidandosi alla Banca Mondiale e ad altri organismi internazionali, spostano le proprie attività nelle nazioni a basso reddito. La loro espansione fa ricadere l'insostenibile costo sanitario provocato dall'inquinamento degli allevamenti sui cittadini delle nazioni in via di sviluppo e, accelerando la crisi idrica planetaria, danneggia tutti.
e) Inquinamento Industriale
L'inquinamento può generalmente essere ricondotto a tre cause principali e cioè:
INDICATORI BIOLOGICI DELLE ACQUE CORRENTI:
L'INDICE BIOTICO ESTESO (IBE).
L'IBE si basa sulla diversa sensibilità agli inquinamenti i alcuni gruppi faunistici, sia sulla diversità biologica presente nella comunità dei macroinvertebrati bentonici. Tali elementi permettono di stabilire la qualità biologica(QB) di un determinato tratto del corso d'acqua mediante valori numerici convenzionali(indici biotici)
IL SISTEMA DELLE SAPROBIE Si basa sull'osservazione di organismi che proliferano in presenza di sostanze organiche nel campione d'acqua analizzato.
VERTEBRATI ACQUATICI: I PESCI La distribuzione delle diverse specie ittiche nei corsi d'acqua dipende dall'interazione tra fattori di natura fisica, chimico-fisica e biologica. La classificazione longitudinale di un corso d'acqua individua generalmente 5 zone caratterizzate dalla diverse diffusione delle specie ittiche: zona delle trote, del temolo, del barbo, dell'abramide e mista.
ALTRI CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'AMBIENTE FLUVIALE La qualità delle acque del fiume è legata a quanto accade nelle zone circostanti. Nel 1990 R.C. Petersen ha elaborato un indice per valutare la qualità dell'intero ambiente fluviale attraverso un protocollo di rilevazione chiamato "Riparian Channel and Enviromental Inventary (RCE)". In Italia il protocollo RCE ha subito modifiche per poterlo adattare alle condizioni ambientali dei fiumi alpini ed appenninici e la risalita diretta del fiume è stata sostituita da riprese aeree. Si è così arrivati all'indice RCE-S (semplificato, costituito da schede che analizzano le condizioni vegetazionali delle rive e del territorio, la struttura fisica e morfologica delle rive, la struttura dell'alveo e le caratteristiche biologiche del sistema), al quale è stato affiancato un altro indice per la Valutazione delle Attività Antropiche sulle Rive (IAR).