Autore: fabio

Le sostanze indesiderate nell’acqua destinata al consumo umano

 

 

Quando parliamo di sostanze indesiderate dobbiamo muoverci con molta attenzione. L’acqua di rete e’ gia’ potabile, il gestore garantisce nei termini di legge che i parametri delle sostanze in essa disciolte non superino i parametri previsti dalla normativa. Ossia il gestore garantisce una qualita’ legale dell’acqua. Il termine indesiderate potrebbe rilevare una connotazione emotiva e non legata ad una realta’ scentifica, con una solida base sperimentale. Ad esempio la fobia sul sodio e’ generata da una comunicazione non corretta da parte di alcune marche di acque minerali che mettono in contrasto il benessere con la presenza di sodio nell’acqua (che tra l’altro e’ impossibile essendo il sodio per natura esplosivo a contatto con l’acqua, al massimo si trattera’ dello ione sodio).

 

Uscendo dal tunnel emotivo e soggettivo del tema delle sostanze indesiderate e’ possibile tracciare un quadro reale sugli inquinanti presenti e sulle loro patologie connesse.

Nello stesso tempo e’ interessante descrivere le diverse cause di possibili inquinamenti dell’acqua al rubinetto:

 

• L’origine dell’inquinamento presente al POU potrebbe in alcuni casi essere legato alla vetusta’ dell’impianto distributivo o ad un non corretto dimensionamento.
• L’utilizzo dei tubi in piombo e’ cessato da alcuni decenni, ma parecchi edifici non hanno provveduto alla loro sostituzione. In Italia il problema ha una valenza soprattutto per i centri storici.
• L’utilizzo di serbatoi di accumulo e’ presente sia per necessita’ di garantire un’adeguata scorta dove il servizio non e’ costante sia per sopperire una inadeguata rete distributiva.
• In alcuni casi le tubazioni nel terreno compiono dei Sifoni che in caso di rottura trascinano all’interno elementi contaminanti.
• Raramente l’acquedotto e’ causa di un superamento dei parametri che garantiscono la qualita’ delle acque, in questi casi la cittadinanza e’ informata dei fatti.
• Lavori di scavo o di ripristino possono essere causa di un deterioramento temporaneo della qualita’ dell’acqua potabile al POU.

 

Un argomento oggetto di profondi studi e di ricerca di soluzioni ottimali e’ quello legato ai sottoprodotti di disinfezione, questi sono generati dalle sostanze disinfettanti utilizzate dai gestori degli acquedotti per rendere l’acqua stabile contro i rischi di una proliferazione batterica.

 

La tabella sulle sostanze indesiderate non e’ certo esaustiva, ma ha lo scopo di catalogare in ordine sistematico le sostanze nocive indicando quali sono i rischi per la persona e quali trattamenti hanno efficacia. Sulla questione degli effetti possibili e’ bene non creare allarmismi. Il superamento del valore di parametro non implica una patoligia immediata, solo nell’utilizzo prolungato per anni statisiticamente si possono avere delle consegueze patologiche.

 

L’Organizzazione della Sanita’ stabilisce il criterio del rischio su base statistica. Il superamento del valore guida di. Incrementa di x casi su una popolazione di xxxx.

Tabella sostanze indesiderate

 

Contaminante Organico	Valore guida (mg/l)	Parametro di legge dl 31-2001 (mg/l)	Effetti possibili patologie	Origine	Trattamento consigliato
Atrazina	0,003		Problemi cardiovascolari Tumore al seno	Erbicida, agriculture	Carboni Attivi
Benzene	0	0,001	Rischio Tumore Anemia	Smog Vernici Pesticidi	Carboni Attivi Stripping
Benzopirene PAH	0	0,0001	Tumore Sterilità	Olii minerali Rilascio rivestimenti	Carboni Attivi
Bromati	0	0,01	Tumore Sistema Nervoso	Sottoprodotto – Ozono industrie	Carboni Attivi
Clorito	0	0,2 in deroga fino 2006 0,8	Anemia nei neonati e bambini	Sottoprodotto biossidodicloro	Carboni Attivi
Clorobenzene	0		Sistema nervoso	Solventi	Carboni Attivi
Dibromocloro propano	0	0,03	Aumento rischio cancro		Carboni Attivi Stripping
Dicloroetilene	0,1		Sistema nervoso Cancro Crescita	Solventi	Carboni Attivi Stripping
Ftalati	0		Aumento rischio cancro	PVC e altre plastiche	Carboni Attivi
Etilbenzene	0,7		Sistema nervoso		Carboni Attivi
Dibromoetilene	0	0.00005	Cancro	Adittivo carburante	Carboni Attivi Stripping
Acido aloacetico	0		Cancro	Sottoprodotto disinfezione	Carboni Attivi
PCB	0		Cancro		Carboni Attivi
Stirene	0,1		Sistema nervoso		Carboni Attivi
Tetracloroetilene Tricloroetilene	0	0,01	Aumento rischio cancro	Solvente Industrie meccaniche	Carboni Attivi
Trialometani THM	0	0,03	Aumento rischio cancro	Sottoprodotto disinfezione	Carboni Attivi
Tricloroetano	0,2		Sistema nervoso	Solvente	Carboni Attivi
Cloruro di Vinile	0	0.0005	Aumento rischio cancro	Tubazioni rilascio contenitori PVC	Carboni Attivi Osmosi Inversa
Antiparassitari	0	0.0001 per un solo composto 0,0005 totali	Danni epatici, renali, alterazione del sistema nervoso Aumento rischio cancro	Uso agricolo	Carboni Attivi Osmosi Inversa

 

 

 

Contaminante Inorganico	Valore guida	Parametro di legge	Effetti possibili Patologie	Origine	Trattamento consigliato
Antimonio	0,006	0,005	Crescita colesterolo Diminuzione glucosio Dermatiti	Ceramiche, Discariche raffinerie	Osmosi Inversa Ultrafiltrazione
Arsenico ( +3, + 5 ) Valenza (3 e 5)	0	10 ppm	Cancro Circolazione sanguinea Problemi all’ Epiderme	Scarichi industriali Erosione depositi naturali Protettivi del legno	Osmosi Inversa (SOLO per +5) Scambio ionico Allumina attivata
Aresenico (composti organici)	0	10 ppm	Cancro Circolazione sanguinea Problemi all’ Epiderme	Scarichi industriali Erosione depositi naturali Protettivi del legno	Carbome Attivo
Amianto	7 mfl		Cancro intestinale	Depositi naturali vasche eternit	Osmosi Inversa Ultrafiltrazione Filtrazione meccanica
Bario	2.0	Non previsto	Sistema cardiovascolare	Depositi naturali
Berillio	0.0004		Lesioni interne	Scarichi industriali	Osmosi Inversa Allumina attivata Carbone attivo
Cadmio	0,0005	0,005	Danni Renali	Corrosione tubi, depositi naturali Vernici	Osmosi Inversa
Cloro	4		Aumento rischio cancro	Disinfentante Acqua	Osmosi Inversa Carbome Attivo
Cromo  ( +3,+6)	0.1		Sistema cardiovascolare Problemi epatici Reni	Depositi naturali Scarichi industriali	Osmosi Inversa Carbone attivo + KDF
Cromo composti organici	0.1		Sistema cardiovascolare Problemi epatici Effetti Genotossici	Depositi naturali Scarichi industriali	Carbome Attivo
Rame	1,3	1	Irritazione Gastrointestinale Effetti epatici e renali	Depositi naturali Tubazioni Scarichi industriali	Osmosi Inversa
Cianuro	0,2	0,05	Tiroide Sistema nervoso	Plastiche Fertilizzanti Scarichi industrie	Osmosi Inversa
Fluoruri	4.0	1,5	Fluorosi	Depositi naturali Fertilizzanti	Osmosi Inversa
Piombo	0	0,01 In deroga sino 2013 0,025	Problemi renali Ipertensione, nell Infanzia rallenta sviluppo	Tubazioni Scarichi industriali Depositi naturali	Osmosi Inversa
Mercurio	0.002	0,01	Danni renali	Componenti elettrici Scarichi industriali	Carbone attivo
Mercurio composti organici	0.002	0,01	Danni Renali	Componenti elettrici Scarichi industriali	Carbone attivo
Nickel	0.1	0,02	Apparato cardiocircolatorio Allergie cutanee Patologie gastrointestinali	Leghe acciaio Industria metallurgica	Osmosi inversa
Nitrati	0,010	0,05	Metemo -globinemia	Fertilizzanti Depositi naturali	Osmosi inversa Resine scambio ionico
Nitriti	0,001	0,001 – 0,005	Metemoglobina Cancro	Fertilizzanti Depositi naturali Redox Nitrati	Osmosi inversa Resine scambio ionico
Selenio	0.05	0,01	Perdita capelli e unghie Problemi circolatori	Raffinerie petrolio	Osmosi inversa Allumina attivata
Solfati	500	250	Diarrea	Depositi naturali	Osmosi inversa
Alluminio	0,2	0,2	Alzhaimer Acqua torbida	Depositi naturali	Osmosi inversa Nanofiltrazione
Cloruri	250	250	Sapore salato	Depositi naturali	Osmosi inversa
Ferro	0,3	0,2	Sapore metallico Sedimenti Colore rossastro	Depositi naturali Tubazioni	Scambio ionico Osmosi Inversa
Manganese	0,01	0,05	Sapore metallico Sedimenti	Depositi naturali	Scambio ionico
MTBE			Solvente Aumento rischio cancro		Carbone attivo
Zinco	5		Sapore metallico	Scarichi industriali	Osmosi inversa

 

 

Fonti:  Water Quality Association,  Universita di Genova, Ministero della Salute

ARSENICO: aspetti tossicologici e presenza nelle acque

 

La tossicità

Ruolo e presenza nell’organismo

Pur non ricoprendo un ruolo di essenzialità nell’organismo umano, molti sono gli effetti biologici che l’arsenico può generare, a seconda della concentrazione e della forma chimica nella quale viene assunto. L’arsenico si presenta in due distinte forme ioniche, quella trivalente e la pentavalente, e lo si trova nei cibi, nell’acqua e nell’ambiente, a causa dell’elevata distribuzione geologica che lo vede presente in natura in oltre 200 diversi minerali, nonché in seguito alla crescente produzione ed utilizzo di prodotti contenenti arsenico (insetticidi, erbicidi, conservanti per il legno, additivi per i mangimi di polli e suini, composti farmaceutici, scarichi industriali).

L’arsenico sembra influenzare positivamente lo sviluppo e la crescita tuttavia, ad oggi, non è stata provata una reale essenzialità di questo elemento per la funzionalità dell’organismo umano. Più chiari sono invece gli aspetti tossici: una volta introdotto nell’organismo l’arsenico si accumula in molti organi e tessuti come il fegato, i muscoli, i reni, il cervello, la tiroide, la pelle ed i capelli; la sua vita biologica è di circa 10 ore, in questo periodo viene convertito dalla forma inorganica a quella organica per essere escreto attraverso le urine. Come per molti elementi anche la tossicità dell’arsenico è strettamente legata alla forma chimica con cui si presenta: quello inorganico è più pericoloso di quello organico, inoltre l’inorganico trivalente, l’arsenito As(III), è più pericoloso del pentavalente, l’arseniato As(V). La forma metallica (valenza 0) non è assorbita dallo stomaco e dall’intestino e non esercita effetti nocivi sull’uomo, mentre l’arsina (AsH₃) è un composto volatile, tossico, ma che non è presente nell’acqua. Le reazioni chimiche coinvolte durante il metabolismo dell’arsenico inorganico dopo assorbimento nell’organismo prevedono il passaggio dalla forma inorganica a quella organica, si ha la riduzione della forma pentavalente con la formazione di composti metilati quali l’acido monometilarsonato (MMA V) e l’acido dimetilarsinico (DMA V), dell’acido monometilarsonoso (MMA III) e dell’acido dimetilarsinoso (DMA III), composti tossici che vengono eliminati attraverso le urine.

 

Fig.1 Le principali forme dell’arsenico presenti nelle acque naturali e le relative metabolizzazioni

L’arsenico inorganico può esercitare effetti tossici dopo esposizioni acute (breve periodo) o croniche (lungo periodo). Ci sono inoltre evidenze che attestano la cancerogenicità dell’arsenico inorganico se assunto in elevate concentrazioni.

In dosi acute l’arsenico inorganico può causare dolori addominali, vomito, diarrea, debolezza, torpore e formicolio delle estremità, crampi muscolari, eruzione cutanea. Gli effetti cronici più diffusi riguardano la pelle, le alterazioni gastrointestinali, cardiovascolari, anemia, polmonari, neurologiche immunologiche ed alterazioni delle funzioni riproduttive e dello sviluppo. Ad esempio effetti cronici sulla pelle, per un uomo medio del peso di 70 kg, si riscontrano dopo un periodo di 5-15 anni ed un’assunzione media di 700 µg/die, oppure dopo 6 mesi-3 anni per esposizioni di 2800 µg/die.

Le tabelle che seguono mostrano le frequenze di comparsa di sintomatologie e di evidenze cliniche in soggetti cronicamente esposti ad arsenico inorganico tramite consumo di acqua.

 

sintomi	(%)
spossatezza	70,5
mal di testa	20,5
bruciore agli occhi	44,2
nausea	10,9
dolore addominale	38,4
tosse	57
evidenze	(%)
iperpigmentazione	100
anemia	47,4
epatomegalia	76,9
edema dei piedi	11,5
malattia polmonare	28,8
ipercheratosi	61,5

 

Tab.1: alcuni sintomi di tossicità                                                        

  

Rispetto al passato è notevolmente aumentata l’evidenza che l’assunzione di arsenico con la dieta sia causa di tumore. E’ verificato che l’esposizione prolungata a dosi di centinaia di microgrammi/litro di arsenico inorganico nell’acqua è causa di tumore alla pelle, alla vescica, al polmone, al rene e al fegato; se tali effetti negativi sulla salute umana non possono manifestarsi per il consumo di acque distribuite in ambito europeo e che rispettano i limiti di concentrazione di legge (deroghe comprese) essi rappresentano un reale problema per le popolazioni di molti paesi nel mondo. Casi documentati d’avvelenamento da arsenico riguardano le popolazioni dell’India, Taiwan, Bangladesh, Cina, Messico e Cile, mentre in Italia i problemi ambientali da rilascio di arsenico riguardano principalmente alcune aree in Sardegna, Toscana e Lazio.

 

Le fonti di assorbimento

Come per ogni elemento le fonti di assorbimento sono molteplici, una combinazione tra gli apporti provenienti dall’ambiente, dagli alimenti e dall’acqua. Il numero di paesi al mondo le cui popolazioni utilizzano acque contaminate (ovvero la cui concentrazione è elevata, sopra ai limiti di legge) da arsenico è elevato, oltre 80; per un totale di oltre 150 milioni di persone, la maggior parte delle quali risiede in Asia.

 

Ambiente

L’arsenico è un elemento ubiquitario, si trova in natura in ogni parte del globo a causa della sua elevata mobilità geochimica. L’arsenico è presente nella crosta terrestre in concentrazioni basse (2 ppm), nelle acque oceaniche il suo tenore è di 0,3 μg/L e nelle acque continentali è in genere compreso tra 0,05 e 1,00 μg/L.

Tra gli elementi chimici minori e/o in traccia l’arsenico è uno dei più mobili, sia nell’idrosfera che nell’atmosfera. Nelle acque naturali la sua elevata mobilità è data dal fatto che in ambiente ossidante l’arsenico è presente in forma di arseniato, ovvero allo stato di ossidazione (+5), e non subisce processi di precipitazione o di adsorbimento di rilievo ad esclusione dal precipitato generato dagli idrossidi di ferro.

 

Alimenti

L’intossicazione da arsenico con l’alimentazione può verificarsi solamente in caso di accidentale contaminazione, oppure a seguito di un eccessivo uso di farmaci contenenti questa sostanza.

I cibi di origine marina sono molto più ricchi di arsenico rispetto a tutti quelli di origine terrestre, anche l’acqua può essere una fonte significativa di questo elemento.

Studi condotti in diversi paesi mostrano che mediamente, con la dieta, vengono assunti meno di 200 µg/die di arsenico e molto spesso anche meno di 100 µg/die; d’altra parte quantità comprese tra 12 e 25 µg/die sono sufficienti per soddisfare i normali fabbisogni del soggetto adulto. Allo stato attuale delle conoscenze non esiste un range di sicurezza ben definito per quanto riguarda l’assunzione di arsenico; studi recenti indicano di non superare il limite di 15 µg/kg di peso corporeo alla settimana, mentre se vengono raggiunte le dosi di 3-6 mg/die può avvenire una compromissione del funzionamento del sistema nervoso e l’insorgenza di stati patologici gravi.

La tabella seguente indica le concentrazioni di arsenico mediamente presenti in alcuni generi alimentari:

  

ALIMENTO	µg/kg
pesci marini	2466
molluschi e crostacei	2041
pesce d’acqua dolce	443
carne suina	8,2
carne bovina	7,8
pollame	29,9
uova	6,2
latte intero	1,4
formaggio	5,2
pane	12,9
pasta	9,5
riso	284,1
patate	5,5
lattuga	2,4
fagioli	3,1
pomodori	1,8
funghi	46,4
mele	3,8
banane	3,3
oli e grassi	19,0
vino	5,8
birra	3,0

Tab.3 Presenza di arsenico in alcuni generi alimentari

L’arsenico nelle acque: presenza e tecniche di rimozione

Le acque possono rappresentare una fonte di arsenico non trascurabile. Nel nostro Paese sono note le concentrazioni di arsenico nei territori laziali, in particolare nel viterbese, territori che negli ultimi anni sono frequentemente apparsi sui media a causa del superamento ripetuto dei limiti di legge per quanto riguarda la qualità delle acque erogate. Il 31 dicembre 2012 scadeva infatti la legge deroga che consentiva agli acquedotti di distribuire l’acqua alla cittadinanza pur avendo la stessa una concentrazione superiore al limite di legge, usufruendo appunto del beneficio di deroga previsto e concesso dalla legislazione nazionale e dalle direttive europee. Le deroghe possono, per legge, essere concesse, sino a un massimo di tre ciclo di tre anni ciascuno, un tempo più che sufficiente per affrontare il problema idrico, o attraverso la ricerca di fonti alternative di approvvigionamento o adottando tecniche di rimozione adeguate.

Il problema dell’arsenico nel viterbese è quindi soprattutto di natura amministrativa; dal punto di vista tecnico infatti la questione non è particolarmente complicata essendo molteplici le tecniche di dearsenificazione disponibili e applicabili, soprattutto a livello centralizzato. Dal punto di vista economico, allo scadere delle deroghe, oltre all’ammontare richiesto per l’adeguamento tecnico degli impianti (per i 112 comuni del Lazio e gli investimenti richiesti stimati ammontano a circa 85 milioni di euro) vanno considerate le sanzioni amministrative che puntualmente arrivano dall’Europa.

Famose sono le acque arsenicali–ferruginose di alcuni acquiferi trentini, in particolare quelle di Levico Vetriolo utilizzate, soprattutto in passato, in ambito termale per il trattamento dell’ansia patologica. Di seguito si riportano le principali caratteristiche di composizione dell’acqua minerale “Forte”, utilizzata presso il centro termale ma in passato anche imbottigliata per la vendita in farmacia.

 

Caratteristiche organolettiche
colore	incolore
torbidità	limpida
sapore	acidula con sapore di ferro
Caratteristiche chimico-fisiche
temperatura acqua alla sorgente	9,8 °C
pH	1,9
conducibilità elettrica specifica (20°C)	11762 microS/cm
residuo fisso (180°C)	7209 mg/L
Sostanze disciolte
azoto ammoniacale	0,37 mg/L
azoto nitrico	< 0,2 mg/L
magnesio	96 mg/L
calcio	140 mg/L
fluoruri	0,2 mg/L
cloruri	1,2 mg/L
solfati	5170 mg/L
manganese	5,9 mg/L
zinco	154 mg/L
rame	29 mg/L
piombo	1,9 mg/L
cadmio	0,26 mg/L
arsenico	10 mg/L
alluminio	57 mg/L
ione ferroso	1370 mg/L
ione ferrico	18 mg/L

Tab.4: Caratteristiche di composizione dell’Acqua Forte di Levico-Vetriolo (analisi 1979)

 

E’ chiaro che un’acqua con queste caratteristiche (da notare la concentrazione di arsenico pari a 10 mg/L, ovvero 1000 volte il limite fissato per le acque destinate al consumo quotidiano, oltre alla presenza di metalli pesanti, in particolare ferro), pur essendo un prodotto assolutamente naturale, va considerata a tutti gli effetti alla stregua di un medicinale e come tale utilizzata sotto il controllo del medico termalista.

La figura 3 mostra le concentrazioni di arsenico presenti nelle varie regioni del territorio italiano.

 

Fig.3: Concentrazioni di arsenico nelle acque sotterranee presenti sul territorio italiano

 

Esistono diverse tecniche per la rimozione dell’arsenico. Visto che rimuovere l’arsenico nella forma pentavalente è molto più semplice rispetto a quello trivalente, la regola generale è quella di sottoporre preventivamente l’acqua a trattamenti di ossidazione tali da consentire la conversione dalla forma (III) a quella (V).

 

In ambito acquedottistico/industriale le tecnologie standard possono utilizzare uno o più dei seguenti processi: ossidazione, precipitazione, adsorbimento, scambio ionico, filtrazione su membrana.

Ossidazione – si tratta di utilizzare a monte del processo di rimozione un agente ossidante per realizzare o la conversione dalla forma (III) a quella (V) e successiva rimozione. L’ossidante può essere di natura chimica, fisica o biologica. La rimozione dell’arsenico tramite ossidazione (con aria, ossigeno, ozono) è una tecnica ammessa e utilizzata anche nel settore dell’imbottigliamento delle acque minerali. Nella seguente tabella si riassumono i principali ossidanti e i relativi dosaggi richiesti:

 

ossidante	dosaggio
aria e ossigeno	tempi di contatto di alcuni giorni
ozono	0,64 mg O3/ mg As(III)
cloro	0,95 mg Cl2/ mg As(III)
biossido di cloro	1,8 mg ClO2/ mg As(III)
monocloroammine	0,69 mg NH2Cl/ mg As(III)
permanganato di potassio	1,06 mg KMnO4/ mg As(III)
perossido di idrogeno	0,45 mg KMnO4/ mg As(III)

Tab.5: Aspetti operativi riguardanti alcuni processi di ossidazione

 

Precipitazione – è un processo da utilizzare a valle dell’azione di un agente ossidante e si basa sul dosaggio di un reagente chimico in grado di far coagulare e precipitare alcune sostanze presenti nell’acqua, come ad esempio l’arsenico. Nella seguente tabella si riassumono i principali reagenti chimici ed i relativi dosaggi richiesti:

 

reagente	dosaggio
sali di alluminio	10 – 50 mg/L
sali di ferro	5 – 30 mg/L
Idrossido di calcio	800 – 1200 mg/L

Tab.6: Aspetti operativi riguardanti alcuni processi di precipitazione

 

Adsorbimento – è un processo utilizzato per la rimozione dell’arsenico nell’acqua potabile che conta su un discreto numero di mezzi filtranti adsorbenti, tra i quali quelli più utilizzati sono l’allumina attivata e l’idrossido ferrico.

mezzo adsorbente	capacità rimozione
allumina attivata	> 90%
Idrossido di ferro	> 95%
biossido di titanio	> 95%
carbone attivo	> 60%
zeolite	> 80%
ferro zero valente	> 95%

Tab.7: Efficienza di alcuni mezzi adsorbenti

 

Scambio ionico – è un processo utilizzato per la rimozione dell’arsenico nell’acqua potabile che sfrutta la capacità di scambio di resine anioniche fortemente basiche. Tale soluzione è efficace nei confronti della forma arseniato, pertanto in caso di utilizzo di questa tecnologia è importante prevedere una fase di preossidazione. Lo scambio ionico è fortemente influenzato dall’alcalinità dell’acqua, dal pH, dalla presenza di ioni antagonisti (come nitrati e solfati) che possono ridurre l’efficienza di rimozione e dal TDS (è sconsigliato perché poco efficiente per acque con residuo fisso superiore a 500 mg/L)

Processi a membrana – delle varie tecnologie a membrana solo l’osmosi inversa e la nano filtrazione si dimostrano efficaci nella rimozione dell’arsenico. Entrambe le tecnologie sono in grado di ridurre del 95% la concentrazione di As(V), mentre la resa nei confronti della forma trivalente è inferiore.

 

 

In ambito domestico: diverse sono le questioni sollevate.  Se l’acqua non ha i requisiti di potabilità, tutti gli interventi sono da considerarsi di potabilizzazione, con la responsabilità oggettiva di chi opera nel garantire i requisiti minimi imposti dal Dl 31/2001 e sm. Se  la presenza di Arsenico è significativa si pone anche il problema dello smaltimento delle parti di consumo che non può essere equiparato a rifiuto domestico

 

In casa gli spazi sono ridotti, pertanto non è possibile l’applicazione di nessuna tecnologia che preveda l’utilizzo di reagenti e che, a seguito di coagulazione, generi sostanze sedimentabili da smaltire. Le tecnologie si riducono quindi all’uso di membrane, resine a scambio ionico e sostanze adsorbenti.

Osmosi inversa – si può ridurre il 95% dell’arsenico pentavalente presente nell’acqua, la forma trivalente invece viene trattenuta con modesti risultati, complessivamente comunque la riduzione è significativa.  Se i valori in ingresso superano la soglia di potabilità è fondamentale il collaudo all’atto dell’installazione e il monitoraggio costante seguendo le indicazioni del produttore.

 

Caraffe filtranti – presentano un’efficacia molto variabile, a seconda della marca la cartuccia può contenere diverse resine con rendimenti specifici compresi tra 12% e 90%.

Resine a scambio ionico – le resine anioniche hanno una buona efficacia nei confronti della forma pentavalente e ridotta per la forma trivalente

 

Adsorbimento su carbone attivato – l’efficacia dell’adsorbimento su carbone attivato dell’arsenico è molto modesta

 

Adsorbimento con resine – si tratta di resine macroporose aventi il gruppo funzionale FeO(OH) che svolge la sua azione tramite adsorbimento e non attraverso lo scambio di ioni. L’efficacia è molto elevata per entrambe le forme, la trivalente e la pentavalente.  Devono essere seguiti scrupolosamente i tempi e le portate indicate del  produttore/fornitore

 

Limiti di concentrazione

Prima di elencare i limiti di concentrazione per l’arsenico previsti dai più importanti riferimenti normativi, è interessante notare come per alcuni elementi in traccia di rilevanza tossicologica esista una discrepanza tra le indicazioni riguardanti la mobilità geochimica, la biodisponibilità e la tossicità cronica da un lato e le leggi e le normative a difesa della salute dall’altro. Secondo il prof. Mario Dall’agliol’incongruenza nasce dal confronto tra elementi che, rispetto all’arsenico, hanno una mobilità geochimica esigua ed una tossicità cronica inferiore e per i quali, nonostante ciò, sono stati fissati limiti di concentrazione ancora più cautelativi (come il mercurio (Hg la cui concentrazione massima ammessa nelle acque è 1 mg/L). Per altri elementi invece, seppur dotati di un’elevatissima mobilità geochimica ed una notevole tossicità, il limite di concentrazione è molto più permissivo; è il caso del boro (B) per il quale, nonostante la comprovata utilità fisiologica, appare eccessivo il valore di 1 mg/L previsto per le acque destinate al consumo umano e di 5 mg/L per le acque minerali naturali. Il seguente elenco riporta i limiti di concentrazione per l’As nell’acqua previsti dai più importanti riferimenti normativi nazionali ed internazionali:

 

OMS	0,01 mg/L
EPA	0,010 mg/L
Direttiva 98/83	10 mg/L
D.Lgs 31/2001	10 mg/L
D.M. 29 dicembre 2003	10 mg/L

 

---

O.Conio, R.Porro “L’arsenico nelle acque destinate al consumo umano” – Franco Angeli, 2004

Water 21 – Magazine of the International Water Association, April 2013

Susan Murcott “Arsenic contamination in the world: an International source book” IWA October 2012

Maurizio Barbieri – Università degli Studi La Sapienza di Roma “L’arsenico e le acque in Italia” documento aggiornato 2 febbraio 2011

Le caratteristiche dell’acqua sono tratte dal volume Le Terme di Levico e Vetriolo – Studi e ricerche di medicina termale edito dalla direzione sanitaria dell’Azienda Speciale Gestione Terme di Levico-Vetriolo , 1991

A.Colombetti, F.Mantelli “The presence of arsenic in water of Italy: a review” tratto da “Arsenic in water for human consumption” a cura di Sabrina Sorlini e Carlo Collivignarelli – Lambert Academic Publishing, 2011

“L’acqua: madre della vita e motore dei processi geologici. Il problema delle acque potabili in Italia e nel mondo” atti della conferenza del prof. Mario Dall’Aglio – Università “La Sapienza” di Roma, 7 febbraio 2002

Il mercurio può provocare danni al fegato e al cervello. Raramente è presente in natura a causa della ridotta mobilità geologica, quando lo si rileva l’origine deriva da inquinamento industriale.

Il boro è un elemento tossico, in grado di generare dermatiti da contatto e disturbi gastrointestinali e di interferire con il metabolismo di numerose sostanze. La sua presenza nell’ambiente è spiccata nelle zone geotermiche dove ha un’origine naturale, mentre le cause d’inquinamento vanno ricercate in alcune tipologie di scarichi industriali contenenti detergenti, vetro, ecc

Organizzazione Mondiale della Sanità

Agenzia per la Protezione Ambientale Americana

Direttiva Europea riguardante la qualità delle acque destinate al consumo umano

Decreto Legislativo nazionale, recepimento della Direttiva Europea 98/83

Decreto Ministeriale riguardante la qualità delle acque minerali naturali

Alluminio: aspetti tossicologici e presenza nelle acque

OMS[1]	nessun limite stabilito
EPA[2]	50–200 mg/L
Direttiva 98/83[3]	200 mg/L
D.Lgs 31/2001[4]	200 mg/L
D.M. 29 dicembre 2003[5]	nessun limite stabilito

TALLIO: aspetti tossicologici e presenza nelle acque

 

La tossicità

Il tallio è dannoso per l’organismo umano perchè lo scambia con il potassio e quindi può interferire con i meccanismi di trasmissione dei segnali elettrici che sono mediati da questo elemento a livello del sistema nervoso; ciò può dare luogo a scompensi neurologici come mialgie e distesie, stanchezza, emicranie, depressione, mancanza di appetito, dolori alle gambe, perdita dei capelli e disturbi alla vista.

Il tallio è altamente tossico per gli organismi viventi, per l’uomo risulta essere più pericoloso di altri metalli come mercurio, cadmio, piombo, rame e zinco.

Il corpo umano assorbe il tallio molto efficacemente, soprattutto attraverso la pelle, gli organi respiratori ed il tratto digestivo; per queste sue caratteristiche e l’elevata tossicità fu spesso usato in passato per compiere omicidi, fino a quando non ne vennero compresi gli effetti e non venne individuato l’antidoto (il ferrocianuro di potassio più noto come Blu di Prussia).

 

Le fonti di assorbimento

Il tallio esposto all’aria, la sua superficie lucente si ossida assumendo una tinta grigio bluastra simile a quella del piombo. Col prolungarsi dell’esposizione, si forma sulla superficie del metallo uno strato di ossido. In presenza di acqua si forma invece uno strato di idruro di tallio. Il suo stato di ossidazione più stabile è il tallio(I), ma sono noti numerosi composti e composti di tallio(III).

Il tallio è piuttosto abbondante nella crosta terrestre, con una concentrazione stimata a circa 0,7 ppm, è quasi sempre associato a sali di potassio in argille, fanghi e graniti.

A causa della sua pericolosità è vietato l’impiego del tallio per usi commerciali, nonostante ciò in alcuni paesi si riscontrano ancora intossicazioni da questo metallo.

Il tallio è stato impiegato soprattutto come componente per creare insetticidi e fuochi di artificio e nei vecchi televisori a tubo catodico, ed è stato molto usato nell’industria elettronica dei semiconduttori, negli interruttori, in alcuni tipi di vetro oltre che negli esami cardiologici per verificare il funzionamento del muscolo cardiaco.  Attualmente è impiegato nell’industria dei superconduttori e in varie applicazioni quali le macchine per risonanza magnetica nucleare.

Visto l’ampio utilizzo industriale che ne è stato fatto, soprattutto negli anni passati, è possibile e probabile riscontrare inquinamenti da tallio diffusi a livello ambientale, seppur generalmente con concentrazioni modeste.

 

Alimenti

Essendo nocivo per l’organismo non deve essere ingurgitato; si sono registrati casi epidemiologici riguardanti cibi come i cereali a causa del solfato di tallio Tl₂SO₄ che è stato largamente impiegato in agricoltura, in passato, come componente di antiparassitari e rodenticidi. Tale applicazione è stata oggi fortemente ridotta se non eliminata a causa dell’elevata tossicità di questo composto non solo per le piante ma anche per l’uomo.

 

Il TALLIO nelle acque: presenza e tecniche di rimozione

Il tallio è parzialmente solubile in acqua e di conseguenza può essere disperso con l’acqua freatica se i terreni contengono i grandi quantità di tale componente. Il tallio può anche disperdersi attraverso assorbimento su fango ed è abbastanza mobile nei terreni.

Ben note sono le problematiche relative alla presenza di tallio nelle acque che, da qualche tempo a questa parte, hanno coinvolto Pietrasanta (LU) e altri comuni limitrofi (Camaiore), ed in particolare la zona di Valdicastello che in passato era stato sede di una miniera. Dai rubinetti dell’acquedotto viene erogata acqua con concentrazioni di tallio superiori a 2 µg/L, sufficienti a far scattare l’allarme. La comunicazione dell’Università di Pisa – Dipartimento di scienze della terra, segnalava la presenza di livelli di tallio variabili da 1,7 a 10,1 µg/L.

La situazione non è semplice perché il D.Lgs 31/2001 non contempla il tallio tra i vari parametri da monitorare per la potabilità dell’acqua, e nemmeno la direttiva europea 98/83 lo prevede, pertanto questo elemento non viene controllato routinariamente; tuttavia lo stesso decreto, nell’Articolo 8 (Controlli esterni) comma 3, precisa che:

 

L’azienda unità sanitaria locale, assicura una ricerca supplementare, caso per caso, delle sostanze e dei microrganismi per i quali non sono stati fissati valori di parametro a norma dell’allegato I, qualora vi sia motivo di sospettarne la presenza in quantità o concentrazioni tali da rappresentare un potenziale pericolo per la salute umana. La ricerca dei parametri supplementari è effettuata con metodiche predisposte dall’Istituto superiore di sanità.

 

Cioè se viene data evidenza della presenza di una possibile sostanza pericolosa, la legge prevede che vengano fatti regolari controlli per accertarne la pericolosità, il tallio è quindi oggetto di controlli e monitoraggi continui. Non essendo previsto dalla legislazione nazionale e nemmeno da quella europea un limite per la concentrazione del tallio si è preso come riferimento il valore stabilito dall’EPA, pari a 2 µg/L.

Allo scopo di tutelare la salute pubblica il Dipartimento di prevenzione della Asl 12 ha immediatamente proposto l’emissione di un’ordinanza di non potabilità riguardante un’area relativamente ampia e l’arrivo delle autobotti.

Questo approccio delle autorità è corretto nei confronti della cittadinanza, che hanno il diritto di conoscere la qualità dell’acqua che viene distribuita, se ci sono delle alterazioni nella sua qualità e se vengono attuati provvedimenti di deroga. La legge (D.Lgs 31/2001 – Art.5 comma 3) prevede che:

 

Qualora sussista il rischio che le acque di cui al comma 1, lettera a), pur essendo nel punto di consegna rispondenti ai valori di parametro fissati nell’allegato I, non siano conformi a tali valori al rubinetto, le aziende unità sanitarie locali, anche in collaborazione con l’autorità d’ambito e con il gestore, dispongono che:

a) siano prese misure appropriate per eliminare il rischio che le acque non rispettino i valori di parametro dopo la fornitura;

b) i consumatori interessati siano debitamente informati e consigliati sugli eventuali provvedimenti e sui comportamenti da adottare.

 

Questo approccio di trasparenza nella comunicazione è molto diverso da quello adottato nel recente passato nel viterbese, per il problema dell’arsenico.

 

Tecniche di rimozione

Non esiste una pratica consolidata per la rimozione del tallio dalle acque, tuttavia sono riconosciute diverse tecniche, in particolare l’EPA ne segnala due, applicabili soprattutto in ambito industriale ed acquedottistico: adsorbimento su allumina attivata e scambio ionico.

Altre tecnologie che sempre in tale ambito hanno mostrato diversi livelli di efficacia sono:

• adsorbimento mediante svariati mezzi filtranti quali: diossido di manganese, ferridrato, carbone attivo, zeolite
• la classica filiera utilizzata in ambito acquedottistico: ossidazione (con ipoclorito di sodio), coagulazione (con aggiunta di flocculante) e filtrazione con letto di sabbia

 

A livello domestico la tecnologia che può offrire risultati interessanti, in spazi ridotti, è l’osmosi inversa.

 

Limiti di concentrazione

La seguente tabella riporta i limiti di concentrazione previsti da alcuni importanti riferimenti normativi nazionali ed internazionali:

 

OMS	limite non previsto
EPA	limite 0,002 mg/L	(ideale 0,0005 mg/L)
Direttiva 98/83	limite non previsto
D.Lgs 31/2001	limite non previsto
D.M. 10 febbraio 2015	limite non previsto