RICERCA SULL'INQUINAMENTO ACQUE

Materie:	Appunti
Categoria:	Chimica
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Data:	19.05.2000
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1 L’ACQUA
1.1 Composizione
L’acqua и un composto chimico di formula H20. Che l’acqua fosse costituita da idrogeno e ossigeno, venne provato per la prima volta meno di due secoli orsono, nel 1781, da Cavendish. Il fatto che l’acqua sia formata da molecole costituite ciascuna da due atomi di idrogeno e da uno d’ossigeno, venne poi definitivamente accertato solo nei primi decenni del secolo scorso. La molecola dell’acqua presenta un caratteristico insieme di proprietа chimiche e fisiche che rende tra l’altro possibili i fenomeni biochimici e con essi la vita di tutti gli organismi animali e vegetali. Dal punto di vista chimico l’acqua и un composto molto stabile che solo a temperature di circa 1500°C comincia a decomporsi sensibilmente in idrogeno e ossigeno. La dissociazione diviene completa solo a temperature molto superiori di circa 3000° C. Le due coppie di elettroni che legano i due atomi di idrogeno a quello d’ossigeno risultano spostate verso l’atomo d’ossigeno percui esso diventa una molecola di tipo polare. Per questa motivazione, la molecola d’acqua ha quattro vertici, due carichi positivamente e due carichi negativamente. Quando una di queste regioni dotate di carica si avvicinano a una regione con carica opposta di un’altra molecola d’acqua, la forza d’attrazione forma un legame che и detto LEGAME A IDROGENO.
Un legame a idrogeno puт stabilirsi solo fra un atomo d’idrogeno legato covalentemente a un atomo [Rmpa1]1 che possiede una forte attrazione per gli elettroni e un atomo che attrae fortemente agli elettroni (atomo d’ossigeno) ma appartiene ad un altra molecola. Nell’acqua il legame a idrogeno, si forma tra un vertice negativo di una molecola e il vertice positivo di un’altra. Ogni molecola d’acqua puт formare legame a idrogeno con altre molecole d’acqua.
Ogni singolo legame a idrogeno и molto piщ debole di un legame covalente o di un legame ionico. In oltre, a una vita estremamente breve: in media, un legame a idrogeno in acqua, allo stato liquido, a una durata di circa 1/1010 di secondo, ma quando se ne spezza uno se ne forma un altro; complessivamente perт, i legami a idrogeno hanno una forza considerevole e riescono a tenere unite le molecole d’acqua in condizioni normali di temperatura e pressione.
Nell’acqua limpida pura, un piccolo numero di molecole и dissociato in ioni H+ e OH- attraverso la reazione di equilibrio H2O che si dissocia in H++OH-. In realtа gli ioni H+ cosм formatisi non rimangono allo stato libero ma si associano immediatamente con una molecola d’acqua non ionizzata, formando gli ioni H3O+, detti ioni idronio o idrossonio. Il numero di molecole ionizzate и perт estremamente basso, esso aumenta con l’aumentare della temperatura. Nell’acqua pura il numero di ioni H+ и esattamente uguale al numero di ioni OH-. Deve essere necessariamente cosм dal momento che nessuno dei due ioni puт formarsi senza l’altro quando siano presenti soltanto molecole d’acqua.
1.2 Caratteristiche
1.2.1 Tensione Superficiale
La tensione superficiale rappresenta la forza con cui le molecole sono attratte dalla superficie di un liquido verso l’interno, facendo sм che lo strato superficiale si comporti come una sottile pellicola elastica. L’acqua (a causa dei legami ad idrogeno) presenta un valore della tensione superficiale tra i piщ alti che si conoscano. La coesione и l’attrazione di molecole della stessa sostanza mentre l’adesione и l’attrazione tra le molecole di sostanze differenti.
1.2.2 Capillaritа ed imbibizione
La combinazione della coesione e dell’adesione fa sм che l’acqua risalga se immersi in questa due vetrini asciutti. Questa и la capillaritа. Per azione capillare l’acqua si diffonde attraverso i micropori del terreno rendendosi disponibile alle radici delle piante.
L’imbibizione consiste nel movimento capillare delle molecole di acqua all’interno di sostanze. La pressione determinata dall’imbibizione puт raggiungere valori straordinariamente elevati.
1.2.3 Densitа
Nell’acqua la densitа assume il suo valore massimo di 1g/mL a circa 4°C (3,98°C). Diminuendo la temperatura da 4° a 0° la densitа diminuisce gradualmente finche, quando si forma il ghiaccio, si ha una brusca diminuzione fino al valore di 0,92g/mL. Il ghiaccio, quindi, Si dilata di circa l’8% in volume rispetto all’acqua a 4°.
1.2.4 Punto di solidificazione e fusione
L’acqua, ad una pressione di 760 mmHg, solidifica a 0°C. In assenza di legami ad idrogeno il punto di solidificazione dovrebbe essere a circa -95 °C. Ciт significa che il ghiaccio necessita di molta energia per rompere i legami tra le molecole d’acqua, che nel ghiaccio sono disposte secondo una struttura cristallina in cui, inoltre, occupano un volume maggiore che non nell’acqua liquida: il ghiaccio, quindi, avendo una densitа minore galleggia. Ciт и di fondamentale importanza per la vita acquatica (che puт proseguire anche se la superficie dell’acqua solidifica)
1.2.5 Punto di ebollizione
L’acqua a 760 mmHg bolle a 100 °C ( in assenza di legami ad idrogeno, il punto di ebollizione dovrebbe essere di circa 80°C). Ciт significa che occorre.
fornire alle molecole di acqua una grande quantitа di energia per farle passare allo stato gassoso. Questa energia и misurata in calore latente di evaporazione che nell’acqua и molto elevato e viene restituito quando l’acqua passa di nuovo allo stato liquido (calore latente di condensazione). In altri termini l’acqua quando evapora assorbe dall’ambiente una quantitа di calore che cede quando condensa, precipitando come pioggia.
1.2.6 Resistenza ai cambiamenti di temperature (calore specifico)
La quantitа di calore richiesta da una sostanza perchй si verifichi un determinato aumento della temperatura и detto calore specifico o capacitа termica. Si definisce caloria la quantitа necessaria di calore per produrre l’aumento di temperatura (esattamente da 14,5° C a 15,5° C) di un grammo d’acqua pari a 1cm3. Il calore specifico dell’acqua и molto alto. Ciт и conseguenza del legame idrogeno, in quanto essi tendono a limitare il movimento delle molecole. Perchи l’energia cinetica delle molecole 2 aumenti sufficientemente da elevare la temperatura di un grado centigrado, и necessario, per prima cosa, rompere un buon numero di legami a idrogeno. Quando scaldiamo dell’acqua, granparte di energia termica somministrata и usata per spezzare il legame a idrogeno tra le molecole. Soltanto una quantitа relativamente piccola d’energia и, perciт, disponibile per far accelerare il movimento delle molecole. In termini biologici, l’elevato calore specifico dell’acqua comporta che, per un dato apporto di calore, la temperatura dell’acqua aumenta piщ lentamente della temperatura di quasi ogni altra sostanza. Viceversa, la temperatura diminuisce piщ lentamente quando si sottrae calore. Ciт permette agli organismi viventi che vivono in acqua, d’avere un ambiente in cui la temperatura и relativamente costante.[Rmpa2]
1.3 L’idrosfera
La terra и l’unico pianeta del sistema solare cosм ricco d’acqua: il 70% della sua superficie и infatti, ricoperto dall’acqua degli oceani, dei mari, dei ghiacciai, dei fiumi e dei laghi; una certa quantitа di acqua и presenta anche nel sottosuolo e come vapore nell’atmosfera. L’insieme delle acque che si trovano sulla superficie terrestre costituisce l’idrosfera. L’acqua dell’idrosfera non и una sostanza pura ma и sempre una soluzione: quando la concentrazione dei sali disciolti (salinitа) и elevata si parla di acqua salina o marina, quando и bassa si parla di acqua dolce. La distribuzione dell’acqua sulla terra non и omogenea, ciт fa si che il suo consumo sia molto variabile.
1.3.1 Il ciclo dell’acqua
Il ciclo dell’acqua o ciclo idrologico si svolge essenzialmente attraverso i due processi dell’evaporazione (trasformazione dallo stato liquido allo stato di vapore per opera dell’energia solare) e della condensazione del vapore e successiva precipitazione come pioggia o neve. Nei vegetali, la perdita di acqua come vapore viene piщ precisamente indicata come traspirazione, poichй viene controllata dagli stessi organismi attraverso la regolazione d’aperture presenti nell’epidermide fogliare, dette stomi. Dell’acqua che precipita sulla terra una parte ritorna verso il mare scorrendo in superficie e fluendo nel sottosuolo. Questo flusso d’acqua verso il mare и stimato in circa 40mila miliardi di metri cubi l’anno e comprende la frazione d’acqua che puт essere utilizzata dall’uomo e quella che viene trattenuta dal terreno e in parte assorbita dalle piante.

4 L’acqua e la vita
4.1 L’importanza dell’acqua
L’acqua и fondamentale per la vita: oltre ad essere il principale componente in peso della materia vivente (con percentuali variabili dal 40 al 98%) costituisce il mezzo in cui si svolge la maggior parte dei processi biochimici. L’acqua, infatti, si trova sia all’interno delle cellule, essendo un componente costituente del citoplasma3, sia all’esterno di esse, nel liquido intercellulare. Circa il 65% del nostro peso corporeo и costituito di acqua che, essendo eliminata di continuo, deve essere reintegrata. L’acqua non и soltanto una risorsa indispensabile alla nostra sopravvivenza sulla Terra; essa и necessaria anche per soddisfare i nostri bisogni igienicosanitari e quelli dell’industria (per produrre una tonnellata di acciaio occorrono circa 150 metri cubi d’acqua e per una tonnellata di rayon occorrono ne occorrono 800). L’acqua, inoltre, rappresenta un serbatoio di idrogeno e di ossigeno, i due elementi che la costituiscono e che si possono liberare mediante elettrolisi. Si tratta dunque di un bene prezioso, un serbatoio insostituibile di risorse, il cui consumo aumenta continuamente soprattutto nei Paesi industrializzati.
L’acqua esercita anche una funzione fisiologica molto importante; l’integritа stessa dei nostri tessuti и assicurata dall’equilibrio fra contenuto in lipidi, protidi, sali etc. e contenuto in acqua che si stabilisce, come abbiamo detto, in ogni singola cellula dell’organismo. L’acqua svolge anche una funzione lubrificante ad esempio, a livello dell’esofago facilita l’avanzamento del bolo alimentare. L’assorbimento dell’acqua e naturalmente dei sali presenti in essa avviene a livello dell’intestino tenue e crasso. Il bisogno di acqua e sale sembra sia regolato da meccanismi innati; il nostro organismo richiede 1 g di acqua e 0.2 mg di sale per ciascuna caloria introdotta. Il mantenimento di dato equilibrio и per la massima parte assicurato grazie al sistema vascolare e linfatico: il sistema linfatico penetrando negli alimenti e da quella prodotta nello stesso organismo nel corso delle reazioni metaboliche. A causa dell’elevato calore specifico e della facilitа di evaporazione, l’acqua ha pure funzione termoregolatrice; infine ha veri e propri compiti di alimento in quanto partecipa direttamente, con la sua molecola, a importanti sintesi e partecipa a non meno importanti demolizioni di grosse molecole organiche nei fenomeni della digestione. Gli alimenti ne contengono quantitа variabili e si ritiene che circa il 70% in peso della massa alimentare sia costituita da acqua; la quantitа di acqua apportata giornalmente con gli alimenti и in media 1 litro\1 litro e mezzo : tale quantitа aumenta se prevalgono la frutta e i legumi verdi e si abbassa se l’alimentazione и a base di legumi secchi e cereali. La quantitа giornaliera d’acqua introdotta direttamente come bevanda ( comprendendo le minestre, il vino, le bibite) puт essere considerata nella misura media di un litro. Complessivamente, in una forma o nell’altra, si puт calcolare che l’uomo assuma circa tre litri d’acqua al giorno. L’acqua viene eliminata attraverso varie vie: con il sudore, la respirazione, le feci, le urine; la quantitа bevuta non deve mai scendere sotto un certo livello per evitare un lavoro eccessivo al rene.
4.2 La potabilitа dell’acqua
Le acque destinate al consumo umano devono presentare caratteristiche particolari, devono cioи essere limpide, fresche, senza coloranti e odori particolari, esenti da microrganismi patogeni e sostanze tossiche, e i vari sali minerali in esse disciolti non devono superare determinate concentrazioni. Un’acqua, quindi, per poter essere definita potabile deve mostrare doti di purezza sotto il profilo chimico e batteriologico. Per ottenere un’acqua con questi requisiti occorre considerare le fonti di approvvigionamento e i trattamenti che devono essere effettuati. Le fonti idriche di approvvigionamento sono costituite, tralasciando le acque meteoriche o piovane, da acque sorgive, acque profonde e acque superficiali. E’ necessario, se possibile, utilizzare acque che presentino, giа all’origine, buone caratteristiche in modo da limitare i trattamenti ed i costi ad essi inerenti. In Italia, diversamente da quello che avviene nella maggior parte delle nazioni europee, l’approvvigionamento и fornito dalle acque sotterranee e solo in minor misura da quelle superficiali. Le acque profonde derivano da acque meteoriche che non sono evaporate ma si sono infiltrate nel suolo; vengono distinte in acque di falda quando il terreno и costituito da strati alterni permeabili di sabbia o ghiaia e impermeabili di argilla ed acque di vena rocciosa quando l’acqua, dopo aver attraversato rocce compatte di natura silicea o calcarea, scorre fino ad uno strato impermeabile dando origine ad una vena idrica. Le acque sorgive e profonde dovrebbero essere considerate potabili senza bisogno di trattamenti in quanto protette da inquinamenti. In realtа и ormai noto da anni come lo smaltimento non corretto di reflui inquinanti nelle acque di superficie, nel suolo o nel sottosuolo con pozzi perdenti abbia portato all’inquinamento anche delle acque sotterranee. Le acque superficiali che possono essere impiegate a scopo potabile sono l’acqua di mare, che richiede un processo di dissalazione, le acque di lago, di fiume e dei bacini artificiali. Ma anche in questo caso l’inquinamento и intervenuto e quindi questo approvvigionamento, pur offrendo grandi quantitа d’acqua, richiede sempre trattamenti di potabilizzazione.
I requisiti di qualitа vigenti ora in Italia concernono i totale 62 parametri, ognuno dei quali corrisponde ad una sostanza o ad un gruppo si sostanze, e sono divisi in cinque sottogruppi, cosм classificati:
1-parametri organolettici (torbiditа, colore, odore, sapore);
2-parametri chimico-fisici (temperatura, concentrazione di ioni idrogeno (pH), conducibilitа elettrica, cloruri, solfati, silice, calcio, magnesio, sodio, potassio, alluminio, durezza totale, residuo fuso, ossigeno disciolto, anidride carbonica libera).
3-sostanze indesiderabili (nitriti, nitrati, ammoniaca, azoto, ossidabilitа, carbonio organico, idrogeno solforato, idrocarburi, oli minerali, fenoli, tensioattivi, composti organoalogenati, ferro, manganese, rame, zinco, fosforo, cobalto, materie in sospensione, bario, argento);
4-sostanze tossiche (arsenico, berillio, cadmio, cianuri, cromo, mercurio, nichel, piombo, antimonio, selenio, vanadio, antiparassitari, idrocarburi policiclici aromatici);
4-parametri microbiologici (germi patogeni, spore, streptococchi, carica batterica).
3 INQUINAMENTO IDRICO
Nel suo ciclo idrologico, l’acqua и interessata da moltissime fonti d’inquinamento, alcune dovute all’immissione diretta di sostanze contaminanti, altre all’ingresso indiretto nei corpi idrici di inquinanti provenienti dall’atmosfera (pioggie acide) e dal suolo. Le principali fonti d’inquinamento delle acque sono ricollegabili agli effluenti urbani, industriali e agricoli e alle fuoriuscite di petrolio durante il trasporto e l’estrazione.
Le conseguenze d’inquinamento sono tanto piщ gravi quanto piщ и limitata и la massa d’acqua in cui vengono immesse le sostanze inquinanti: i laghi e i fiumi che si trovano in aree densamente abitate e industrializzate risultano ovviamente molto piщ alterate degli oceani.
3.1 Fonti d’inquinamento idrico d’immissione diretta
3.1.1 Effluenti urbani
Gli effluenti urbani contengono soprattutto sostanze organiche biodegradabili provenienti dal metabolismo umano, accanto a prodotti chimici di varia natura (tra cui i solventi organici) derivati da attivitа artigiani e commerciali e dall’impiego domestico di prodotti quali detersivi, hanno un elevato contenuto di microrganismi patogeni. L’aumento della popolazione e la diffusione dell’impiego di prodotti chimici in tutte le attivitа umane hanno provocato un notevole aumento della quantitа dei liquami ed un radicale modifica della loro composizione:
non si tratta piщ di sostanze organiche facilmente biodegradabili ma di una miscela di sostanze organiche e inorganiche, alcune delle quali molto dannose ed estremamente difficili da eliminare.
3.1.2 Effluenti industriali
Gli effluenti industriali possono contenere una vasta serie di composti chimici inorganici e organici provenienti da varie attivitа industriali (principalmente chimica, farmaceutica, petrolchimica, cartaria, tessile e alimentare). I composti inorganici comprendono acidi e basi forti, solfuri, cianuri, fluoruri, solfiti, sali metallici e non, metalli tossici, cadmio, cromo, rame, mercurio, nichel, piombo, selenio; i composti organici includono oli minerali, solventi e per quando riguarda l’industria alimentare materiali organici biodegradabili. Inoltre sono presenti materiali solidi di varia dimensione e di natura organica o minerale (colloidi, residui della lavorazione del legno e della carta, scarti e residui dell’industria alimentari, sabbia, pietrisco, ecc.).
3.1.3.1 Gli effluenti agricoli
Gli effluenti agricoli provengono dallo smaltimento di deiezione animali degli allevamenti (in particolare suini), non utilizzate come concimi naturali; a queste si sommano fertilizzanti e antiparassitari, che, mediante la pioggia, in parte sono trascinati nei corsi d’acqua superficiali e in parte possono penetrare nel terreno fino a raggiungere la falda acquifera contaminando l’acqua potabile. L’inquinamento delle falde acquifere и elevato in corrispondenza delle zone rurali maggiormente sfruttate per l’agricoltura. Infatti l’uso di pesticidi e diserbanti и divenuto eccessivo. L’agricoltura и anche la maggior responsabile di inquinamento da nitrati, contenuti sia nei fertilizzanti chimici, che negli scarichi degli allevamenti, soprattutto delle porcellane. Di fronte a questa situazione и indispensabile depurare gli scarichi industriali, sospendere le lavorazioni piщ pericolose e diminuire l’impiego di composti chimici sull’agricoltura.
3.1.3 Fertilizzanti e fitofarmaci
I prodotti chimici piщ frequentemente utilizzati in agricoltura sono i fertilizzanti e i fitofarmaci. I fertilizzanti sono sostanze organiche o minerali che vengono somministrate ai terreni per arricchirli degli elementi nutritivi necessari allo sviluppo e alla maggior produttiva delle piante. In natura, le piante non hanno alcun bisogno di fertilizzanti: sostanze essenziali come il carbonio, l’idrogeno e l’ossigeno sono assunti sotto forma di CO2 e H2O; il terreno provvede poi a fornire, sotto forma di ali minerali, le altre sostanze nutritive di cui esse necessitano. Nelle aree riservate alla coltivazioni, soprattutto se intensive, i terreni sono invece destinati ad impoverirsi e da qui deriva l’esigenza di un intervento esterno di sostegno. I comuni fertilizzanti possono essere naturali o artificiali. I fertilizzanti naturali sono d’origine animale (letame, guano, rifiuti dei mattatoi) o vegetale (sovesci, vinacce, ecc.). I fertilizzanti artificiali si distinguono a loro volta in azotati, fosfatici e potassici. Ciascun alimento nutritivo presenta particolari proprietа. Tra i fertilizzanti vegetali, ad esempio, l’azoto stimola l’attivitа vegetativa ed ha effetto ritardante sulla maturazione dei frutti; il fosforo incentiva la produttivitа della pianta e migliora la qualitа dei frutti, il potassio regola la migrazione delle sostanze nutritive, determinandone l’accumulo nei frutti e nei semi, cioи nei tessuti di riserva. Come и intuitivo, l’uso corretto dei fertilizzanti, richiede la conoscenza, non solo dei meccanismi biologici delle piante coltivate, ma anche delle caratteristiche chimiche sia dei terreni che, dei fertilizzanti stessi. L’impiego improprio dei fertilizzanti artificiali, sotto forma di fosfati e nitrati, ha contribuito in larga misura al fenomeno dell’eutrofizzazione dei bacini idrici, dove essi, dilavati dalle piogge, giungono portati dai corsi d’acqua.
I fitofarmaci sono prodotti chimici utilizzati per eliminare gli organismi che possono danneggiare le coltivazioni. Si distinguono in insettici, funghicidi o anticrittogamici, erbicidi o diserbanti.
Tra gli insetticidi, il piщ noto e il DDT, di cloro di feniltricloroetano. ad elevate dosi, risulta tossico anche per gli animali e comunque non metabolizzante[l3]4 e per tanto destinato ad accumularsi nella catena alimentare. La sua produzione и stata sospesa da alcuni anni proprio in considerazione di queste circostanze. Insetticidi attualmente in uso sono gli esteri fosforici, il piщ diffuso dei quali и commercializzato con il nome di Rogor, e i carbammati, come ad esempio, il Baygon.
Tra i funghicidi, uno dei piщ usati и la cosiddetta poltiglia Bordolese, una soluzione acquosa di solfato di rame e idrossido di calcio; essa viene usata soprattutto per combattere la peronospora della vite. Tra gli erbicidi tristemente noti ricordiamo l’attrazina che, nella pianura padana, ha determinato l’avvelenamento della falda acquifera, e il triclorofenolo, la cui preparazione industriale non и essente da rischi: nel 1976, la fuoriuscita di diossina dagli impianti di Seveso per la produzione di questo diserbante, causт un vero e proprio disastro ecologico. I fitofarmaci sono necessari per proteggere le coltivazioni, ma il loro impiego, per quando legittimo, altera gli equilibri naturali. Gli ecosistemi, che sono strutture molto complesse ma allo stesso tempo stabili proprio in funzione della loro complessitа, vengono semplificati dai fitofarmaci, che sottraggono loro ingenti quantitа e specie intere di microrganismi, sostituendo ai sistemi di regolazione naturale, altri meccanismi piщ elementari e precari. Inoltre, numerose specie di parassiti, hanno rivelato la capacitа d’attivare fenomeni di resistenza alle sostanze con cui vengono attaccati, con il risultato che quest’ultime, pur mantenendo la loro tossicitа per l’ambiente, hanno perso la loro funzionalitа.
3.1.4 inquinamento marino
L’inquinamento marino risulta, oltre che dal deflusso delle acque interne inquinate, dallo scarico diretto operato, senza efficaci depurazioni, da industrie e insediamenti urbani costieri e dall’eliminazione di rifiuti di ogni tipo di naviglio. L’inquinante piщ diffuso и il petrolio a causa della pratica delittuosa di scaricare in mare dalle petroliere le acque di lavaggio delle cisterne, del ripetersi di incidenti che coinvolgono petroliere, dall’estrazione di petrolio dalle piattaforme continentali.
3.2 Le varie fonti che causano l’inquinamento idrico d’immissione indiretta
Questo tipo d’inquinamento и prodotto da inquinanti provenienti dall’atmosfera e dal suolo.
3.2.1 piogge acide
Le piogge acide raccolgono le emissioni di ossidi di zolfo e ossidi d’azoto conseguenti all’impiego di combustibili fossili (petrolio, gas e carbone) da parte dell’uomo. Questi composti chimici sono presenti anche in natura e sono il prodotto della decomposizione della materia organica nelle zone umide, della combustione spontanea della vegetazione e delle eruzioni vulcaniche. Il flusso degli ossidi di zolfo e d’azoto provenienti dalle attivitа umane, risulta essere fino a dieci volte maggiore dei valori naturali determinando profonde alterazioni all’ambiente. Gli ossidi di zolfo e d’azoto, una volta emessi in atmosfera, tendono a trasformarsi rispettivamente in acido solforico (H2SO4) e nitrico (HNO3) e vengono trascinati poi al suolo con la pioggia, causando l’abbassamento del pH dell’acqua, da valori di circa 5,6 (dovuti alla presenza d’acido carbonico) a valori mediamente compresi fra 4 e 3 e talvolta anche meno.
La ricaduta delle piogge acide ha provocato l’acidificazione di molti ecosistemi d’acqua dolce, specie in presenza di substrati geologici non in grado di neutralizzare tali effetti.
Alcuni studi dettagliati condotti in Scandinavia hanno dimostrato che il Ph di alcuni laghi, rimasto stabile negli ultimi 12mila anni (attorno a valori di 6/7), tra il 1950 e il 1979 e sceso a 4,5. Di conseguenza circa il 20% dei laghi scandinavi и ormai privo di qualsiasi forma animale, mentre la cresciuta lisciviazione del suolo di vari elementi minerali, ne determina livelli cosм elevati nelle catene alimentari dell’uomo, da rappresentare un rischio sanitario per la popolazione. Soprattutto i laghi di montagna, sono vunnerabili rispetto alle piogge acide. Gli effetti di un pH basso sui pesci, producono un impoverimento di calcio nei loro corpi, che porta indebolimento e deformitа ossee, l’incapacitа delle uova di schiudersi e la deformitа dei pesci che riescono, nonostante tutto, a svilupparsi e l’ostruzione delle branchie causata dall’alluminio che si libera nel suolo acido.
Le piogge acide hanno effetti dannosi anche sulle piante superiori, sulle conifere e sugli alberi a foglie caduche. Negli ultimi 15 anni i fenomeni di degradazione forestale nei Paesi sviluppati hanno assunto dimensioni molto ampie (Germania, repubblica Ceca, Repubblica Slovacca, Polonia, Scandinavia, Francia, Italia, Stati Uniti, Canada). Gli effetti sulle piante che sono stati osservati, sono danni quali, la ridotta germinazione dei semi, un minor numero di germogli che giungono a maturazione, una crescita limitata e una minor resistenza alle malattie. Non trascurabili gli effetti che le piogge acide hanno sui manufatti, (materiali di costruzione, metalli, ecc.) producendo un loro veloce degrado, in particolare sul patrimonio artistico per il quale non sono ancora disponibili rimedi adeguati. Infatti le piogge acide hanno un’azione disgregante nelle pietre da costruzione calcaree (carbonato di calcio); esso infatti viene lentamente disciolto a causa dell’azione degli ioni H+. Per ovviare a questi problemi, la soluzione migliore и costituita dalla drastica riduzione dell’emissione delle sostanze che danno luogo a queste piogge. A tal fine, sono state sviluppate varie tecnologie per eliminare gli ossidi di zolfo (SO2) e d’azoto (NO e NO2) dai combustibili (desolforazione) o durante il processo di combustione, sia nei grandi impianti, come le centrali elettriche, che in sistemi piщ piccoli (marmitta catalitica). La loro adozione viene incentivata nei principali paesi sviluppati che sono i maggior produttori dм piogge acide.
La caratteristica di queste piogge и quella di ricadere frequentemente a grandi distanze, anche a 2mila Km dal luogo d’emissione degli inquinanti (inquinamento transfrontaliero), a causa del gioco delle correnti atmosferiche. Questo fenomeno и favorito dal fatto che negli anni 60 e 70, per ovviare ai fenomeni d’inquinamento locale derivante dalle ciminiere degli impianti alimentari a combustibili fossili, sono stati realizzati camini sempre piщ alti (fino a 300m) per disperdere piщ lontano le sostanze inquinanti. In tal modo perт queste, direttamente nella circolazione atmosferica a grande raggio, trasformando un serio problema d’inquinamento locale in un inquinamento generalizzato dell’atmosfera terrestre. Per tali motivi, dal 1981, и stato stipulato un accordo internazionale che prevede la progressiva riduzione delle emissioni degli ossidi d’azoto.
3.3 La biodegradabilitа e il potere autodepurante
Le acque naturali posseggono un potere autodeuprante, che si manifesta nella capacitа di decomporre biologicamente (biodegradare) i composti organici di provenienza animale e vegetale e anche alcune sostanze sintetiche, oltre a vari composti inorganici (tra cui i sali del fosforo e alcuni sali azotati). Questa capacitа и dovuta all’azione di microrganismi presenti nelle acque , che sono in grado di ossidare i materiali biodegradabili, demolendoli in molecole semplici che prendono parte ai cicli naturali (per esempio CO2, H2O, NH3 e nitrati). Sono biodegradabili le sostanze organiche naturali che in presenza d’abbondante ossigeno, vengono ossidate biologicamente da batteri aerobici5 e da questi degradate a CO2 e H2O; oppure, se l’ossigeno и scarso, vengono trasformate dall’azione di batteri anaerobi6, in H2S, CH4 ed in altre sostanze in genere tossiche.
I microrganismi che subentrano nella scomposizione delle materie inquinanti, dipendono quindi, dalla presenza o meno di ossigeno. La richiesta di ossigeno и espressa da due parametri detti domanda biochimica di ossigeno (BOD) e domanda chimica di ossigeno (COD). BOD, il cui valore specifica la quantitа, espressa in mg, di ossigeno disciolto, che viene consumato nell’ossidazione delle sostanze organiche presenti in un litro d’acqua lasciato per 5 giorni ad una temperatura di 20°C, al buio. Un’acqua non risulta inquinata se il valore del BOD risulta inferiore al 3,00 mg/L. Il COD esprime la quantitа di ossigeno necessaria per degradare sia le sostanze organiche ossidabili biologicamente, sia quelle non biodegradabili, ma che possono essere ossidate solo chimicamente ed in tempi molto lunghi.
Non sono biodegradabili buona parte delle sostanze organiche sintetiche, i metalli pesanti e i metalli radioattivi. Le sostanze scomposte dai batteri anaerobi sono in genere nocive e letali per la vita della biocenosi animale e vegetale.
3.4 interventi a difesa dell’ambiente
Se per la societа industriale и impossibile eliminare completamente l’inquinamento, и perт possibile, doveroso e necessario cercare di ridurlo, di controllarlo e soprattutto di prevenirlo. E’ questo l’aspetto che promette maggiormente positivi sviluppi: si potrа evitare gran parte dei danni provocati dall’inquinamento solo conoscendo a fondo le modalitа di diffusione, di dispersione, di interazione degli inquinanti, valutando con cura le possibili conseguenze sugli ecosistemi derivanti dall’impiego di nuovi prodotti o dallo smaltimento di scorie o rifiuti vari connessi con nuovi processi di lavorazione, ubicando, dimensionando e strutturando centri urbani e aree industriali in modo da non pregiudicare gli equilibri naturali. Pertanto occorrerа disporre di una rete di controllo fitta e sensibile per il rilevamento su scala mondiale dei molteplici parametri che entrano in gioco nell’inquinamento, di un’organizzazione internazionale che promuova lo sviluppo e la diffusione di metodi efficaci nella lotta ai vari inquinamenti e che assicuri ai Paesi meno provveduti consulenti e aiuti finanziari, e infine che i complessi rapporti tra uomo ed ambiente abbiano una giusta collocazione nei programma scolastici. Alla base di ogni strategia per limitare gli effetti e la portata dell’inquinamento ambientale sta l’adozione di tecnologie produttive pulite , che consentano di impiegare nel modo piщ razionale ed economico possibile le risorse (materie prime ed energia) e, allo stesso tempo, di minimizzare la quantitа di rifiuti e di residui (gassosi, liquidi e solidi) connessi alla fabbricazione e all’uso dei prodotti. Nel frattempo l’unico efficace rimedio contro l’inquinamento risulta l’adozione di contromisure atte a ridurlo. Ciт coporta il potenziamento e il perfezionamento delle tecniche di depurazione, tanto meglio se in grado di consentire la riutilizzazione dei prodotti stessi di rifiuto. La tecnologia и in gradi di porre rimedi efficaci per risolvere in modo soddisfacente molti problemi legati con l’inquinamento atmosferico. L’inquinamento del mare dovuto allo scarico di idrocarburi puт essere contenuto dotando gli scali per petroliere di apposite attrezzature che consentano il recupero delle acque di lavaggio delle cisterne e l’utilizzazione come combustibile del residuo idrocarburico, oppure ricorrendo a petroliere dotate di serbatoi per l’immagazzinamento e la decantazione delle acque di lavaggio. I pericoli dell’inquinamento dovuto allo scarico di scorie radioattive nelle profonditа oceaniche in contenitori metallici sono controversi, data la sommaria ed imperfetta conoscenza della dinamica oceanica; per il futuro, inoltre, la proliferazione di centrali nucleari aumenterа lo scarico di sostanze radioattive con conseguenze ancora non ben valutabili, ma non per questo da trascurare. Lo scarico in mare da parte delle industrie e dei centri rivieraschi non и piщ ammissibile se non tramite depuratori. L’inquinamento termico и un’inevitabile conseguenza dello sviluppo industriale; non si puт eliminare ma contenere: soprattutto preoccupante appare per il futuro l’inquinamento termico delle acque dovuto allo sviluppo delle centrali termonucleari. Per non pregiudicare la sopravvivenza degli organismi acquatici и necessario dotare gli impianti di dispositivi come bacini e torri di raffreddamento o vasche di nebulizzazione in grado di portare la temperatura delle masse d’acqua utilizzate nelle centrali a valori accettabili per l’habitat acquatico, prima della reimmissione nei corsi d’acqua, scaricando perт inevitabilmente parte del calore nell’atmosfera.
Esistono numerose tecniche per la depurazione delle acque di scarico, ma in termini generali, esse possono essere ricondotte a tre tipi di trattamenti: fisici, biologici e chimici. I trattamenti fisici si propongono la separazione delle sostanze solide sospese. Dopo alcune operazione preliminari (rimozione dei corpi grossolani mediante griglie o grigliature, eliminazione della sabbia e del terriccio eventualmente presente o dissabbiatura, rimozione di oli e grassi o disoleatura), il trattamento piщ diffuso и la sedimentazione primaria mediante apposite vasche a sezione circolare e a flusso radiale. Le acque inquinate, sottoposte al precedente trattamento, risultano limpide ma, in generale, contengono ancora sostanze organiche disciolte che, se scaricate in un fiume o in un lago, provocherebbero una pericolosa diminuzione del contenuto di ossigeno. Infatti tale sostanze verrebbero attaccate dai microrganismi aerobi, che consumano ossigeno ed emettono diossido di carbonio. Alle acque chiarificate si somministrano quindi grandi quantitа di ossigeno mediante turbine rotanti al pelo del liquido, entro vasche di aerazione. In questo modo, imitando cioи un processo naturale, si determina la proliferazione di colonie di microrganismi aerobi, che assumono l’aspetto di un fango di colore bruno e prendono il nome di fanghi attivi. I microrganismi dei fanghi attivi attaccano le sostanze organiche e le metabolizzano, ossidandole e riducendo cosм sensibilmente il BOD delle acque di scarico. Dopo un certo periodo di permanenza nel bacino di aerazione le acque devono essere sottoposte ad un’ulteriore sedimentazione (sedimentazione secondaria) identica alla prima. Al termine del processo le acque sono restituite all’ambiente senza alcun danno per esso. Una variante del metodo a fanghi attivi и rappresentata dalla fosse di ossidazione. In esse le acque di scarico sono immesse senza che abbiano subito alcuna sedimentazione e pertanto i meccanismi di autodepurazione della natura vengono riprodotti ancor piщ fedelmente. I fanghi primari e i fanghi attivi in eccesso, che contengono sostanze organiche destinate alla putrefazione, vengono sottoposti al processo di digestione anaerobi, entro grandi serbatoi chiusi (digestori). In assenza di ossigeno i microrganismi aerobici non sopravvivono e prendono su di loro il sopravvento quelli anaerobi, che trasformano il carbonio delle sostanze organiche in metano. Si verifica cosм una produzione di biogas contenente il 70% circa di metano e il 30% circa di diossido di carbonio. Viceversa, i fanghi estratti dal digestore dopo il trattamento non hanno cattivo odore e rappresentano un buon fertilizzante (compost) grazie al loro contenuto di fosforo, potassio ed azoto; essi possono essere utilizzati senza ulteriori trattamenti oppure dopo una parziale disidratazione mediante spargimento su letti di sabbia o per filtrazione sotto vuoto.
Sia gli scarichi urbani che gli scarichi industriali possono contenere sostanze tossiche. In generale, se gli scarichi industriali sono acidi, и necessario neutralizzarli mediante trattamento con latte di calce, mentre se sono basici vengono neutralizzati mediante aggiunta di acido solforico o di acido cloridrico. Sottoponendo i liquami di fogna alla sedimentazione seguita da un trattamento a fanghi attivi, si ottiene un effluente accettabile in acque fluviali; se, invece lo scarico finale deve avvenire in un lago o in una zona marina, и necessario eliminare da essi i composti del fosforo, dovuti essenzialmente alla presenza di detersivi sintetici, per evitare il fenomeno dell’eutrofizzazione. A tale scopo si aggiunge all’effluente una soluzione di cloruro di ferro (III) e poi lo si fa passare in una vasca di sedimentazione: si forma fosfato di ferro (III) insolubile che si deposita sul fondo della vasca e viene eliminato sotto forma di fanghi. Le acque, chiarificate, sono idonee ad essere scaricate nell’ambiente.
4 Conseguenze dell’inquinamento idrico
4.1 Inquinamento termico
Una forma d’inquinamento delle acque destinato a diffondersi sempre piщ и quella termica, in gran parte dovuta al crescente impiego d’acqua nei processi di raffreddamento industriale, specie nelle centrali termoelettriche e nucleari, ma non meno gravi sono gli effetti degli scarichi termici delle acciaierie, degli zuccherifici, delle fabbriche d’alluminio e in genere, di tutti i numerosi processi industriali che richiedono, alla fine delle lavorazione, lo smaltimento del calore residuo. L’aumento della temperatura dell’acqua ha, come primo effetto, la diminuzione della solubilitа dell’ossigeno; inoltre accelera tutti i processi di sviluppo della vita acquatica. Lungo il corso dei fiumi si possono formare sbarramenti termici, che impediscono la risalita dei pesci. Recenti esperienze hanno perт appurato che gli effetti piщ gravi dell’inquinamento termico, sono dovuti agli improvvisi abbassamenti di temperatura che provocano, negli animali ormai adattati in ambiente piщ caldo, i cosiddetti “stress freddi”, che possono perfino essere letali; questi fenomeni sono comuni a valle delle centrali elettriche, quando si sospende l’attivitа produttiva.
4.2 Ossigeno disciolto ed eutrofizzazione
Fondamentale per la vita delle biocenosi acquatiche, и la presenza di sufficiente ossigeno disciolto; qualora vengano immesse nelle acque sostanze organiche in forti dosi, esse vengono demolite da batteri aerobi e trasformate in sostanze piщ semplici tramite l’utilizzazione di una certa parte dell’ossigeno disciolto. Se poi, vengono liberati elementi inquinanti in concentrazioni massicce, verrа consumato dalla attivitа batterica aerobica sia tutto l’ossigeno disciolto nell’acqua, sia quello via via assorbito dall’ambiente esterno. In seguito si instaurerа una popolazione batterica anaerobica, indifferente all’assenza d’ossigeno e capace di demolire i composti organici trasformandoli in sostanze nocive, letali per la vita della biocenosi acquatica vegetale e animale.
Una nuova forma d’inquinamento delle acque del mare и costituito dalla formazione di mucillagini.
Questo fenomeno и l’eutrofizzazione, che и il fenomeno di evoluzione d’ambiente acquatici verso uno stadio di squilibrio della biomassa per un eccessivo sviluppo di vegetazione in seguito ad arricchimento delle acque in materiali organici, soprattutto fosfati. I fosfati sono stato introdotti come additivi per esaltare la forza pulente nei detersivi. Queste sostanze aumentano la capacitа di tenere in sospensione lo sporco, impedendogli di ridepositarsi sulle fibre e contemporaneamente bloccano il calcio ed il magnesio responsabili della durezza dell’acqua. Oggi sono stati istituiti da sostanze meno nocive per l’ambiente. Questi eventi si manifestano talora in maniera drammatica, con lo sviluppo abnorme e la salita in superficie d’alghe, determinando le ben note “fioriture algali” che ostruiscono le branchie e i pesci, alterano l’equilibrio nella distribuzione dell’ossigeno nell’acqua, liberano sostanze tossiche e mal odoranti, tolgono limpiditа e trasparenza alle acque. Anche quando non si giunge a tanto, l’eutrofizzazione esercita effetti negativi sugli ecosistemi acquatici, provocando una crescita eccessiva di cellule algali, arricchendo d’ossigeno gli strati superficiali a spese, perт, degli strati profondi e dei sedimenti che tendono a diventare (o diventano) privi o poveri d’ossigeno. Si viene cosм ad accumulare un eccesso di sostanza organica, disciolta e non, che provoca enormi crescite batteriche e al limite, fenomeni putreffattivi. Di tipo differente и l’eutrofizzazione provocata dalle acque di raffreddamento d’impianti industriali che accelerano in modo anomalo i processi biologici. Le biocenosi vegetali e animali, in ogni caso, risentono dell’eutrofizzazione, cambiando la propria composizione specifica a vantaggio degli organismi piщ tolleranti e meno esigenti in fatto d’ossigeno, alterando cosм profondamente l’equilibrio ecologico del’’ecosistema interessato, ma anche quello degli ecosistemi con questo interagenti.
Inoltre la presenza delle mucillagini, essendo limitata alla stagione balneare, reca danno soprattutto all’industria turistica fondamentale all’economia di molte zone.
4.3 Altre conseguenze
Lo scarico di composti tossici e di rifiuti di origine industriale и fatale agli organismi acquatici: 0,14 mg/L di solfato di rame, sono giа sufficienti a uccidere una trota per asfissia a livello branchiale; solfuri, cianuri e ammoniaca invece, ne determinano l’asfissia a livello del ciclo sanguineo e delle cellule in genere.
I detergenti che sovente ricoprono con uno spesso strato schiumoso intere superfici d’acqua, per la loro complessa struttura chimica a catene ramificate, difficilmente vengono aggrediti e degradati dai batteri in composti piщ semplici meno nocivi; tali sostanze per tanto alterano fortemente le caratteristiche fisiche dell’acqua, modificandone la tensione superficiale e provocando la scomparsa, tra l’altro, della flora acquatica, del plancton e con essi, dei componenti di tutta la piramide trofica7. Ciт provoca, oltre all’estentersi di larghi strati superficiali di materie in decomposizione, con relativi miasmi 8 e colorazioni varie, la diffusione in acque sia dolci che marine di batteri e virus (del tifo, della dissenteria, del colera e delle epatite virali) e l’assorbimento di questi organismi patogeni da parte di molluschi destinati all’alimentazione (quali mitili9, ostriche e altri lamellibranchi eduli 10) e allevati in prossimitа di scarichi con conseguente pericolo di gravi epidemie.
Particolarmente grave и l’inquinamento che si verifica nei bacini lacustri in cui il rimescolamento tra i polimnio ed epilimnio11 ed il ricambio idrico siano piuttosto lenti. Nonostante i laghi siano relativamente piщ resistenti dei fiumi ai fenomeni d’inquinamento, se questi oltrepassano un certo limite si hanno conseguenze che durano anche per decine d’anni dopo la completa cessazione degli scarichi inquinanti. Tale и la situazione che si verifica nel lago d’Orta , dove il Consiglio Nazionale delle Ricerche ha in corso un esperimento di risanamento accelerato mediante l’immissione di ingenti quantitа di carbonata di calcio. Molto nocivi sono anche i metalli pesanti come piombo, mercurio, cadmio, cromo, nichel, utilizzati in numerose produzioni industriali come quelle delle pile e delle vernici e scaricati poi nelle acque. Essi si accumulano negli organismi acquatici e attraverso l’alimentazione arrivano nell’organismo umano nel quale manifestano la loro particolare tossicitа
4.3.1 Petroli
Il petrolio и una miscela complessa di molte sostanze, in maggioranza idrocarburi, e la sua composizione varia, anche marcatamente, in base alle aree geografiche del suo ritrovamento, ai processi di trasformazione, alla natura della materia prima. Questa sostanza и molto pericolosa per l’ecosistema marino, che spesso si trova a doverla incontrare a causa dell’uomo. All’ immisione delle grandi petroliere si aggiungono le inelencabili migliaia di perdite dovuti a piccoli incidenti o semplicemente a non curanza. Queste piccole immissioni, sono spesso piщ pericolose dei grandi disastri perchй sono molte e quindi interessano una grande varietа di luoghi ed ecosistemi e sono normalmente trascurate da interventi di raccolta e di disinquinamento. In molti casi si ripetono nelle stesse aree e originano un impatto periodico senza possibilitа di recupero. Le aree maggiormente interessate da episodi di questo tipo sono il tratto di globo tra la Venezuela e l’Alaska, tra il mar Rosso e il Golfo Persico, tra la Claiforenia e il Golfo del Messico, nelle zone dei grandi laghi canadesi, statunitensi e il mar Mediterraneo.
Nel momento in cui il petrolio cade nel mare, un cerchio multi colore si allarga a grande velocitа dal punto di contatto su grandissime superfici. Entrano poi in gioco, ad aumentare l’area interessata, venti e correnti e la grande chiazza si muove, si allarga e si fraziona. Appena il greggio cade in mare, libera nell’atmosfera le componenti volatili che per certi petroli costituiscono fino al 50%. La massa riversata in mare tende ad espandersi in una sottile pellicola superficiale, fatta dalle componenti piщ leggere. Le frazioni piщ pesanti, invece, affondano e si mescolano ai sedimenti con possibilitа di un lento rilascio per lunghi periodi di tempo. La parte galleggiante viene sollevata dai venti sottoforma di aerosol e la pellicola superficiale si frammenta in tante massarelle che i tecnici chiamano, tar-balls. I venti, le correnti, le maree e le mareggiate, trasportano il petrolio e le tar-balls sulle coste, oppure li disperdono in mare aperto anche fino a grandi distanze. Per alcuni anni il greggio continuerа ad imbrattare le spiagge per poi agglomerarsi con le sabbie piщ profonde. Anche sugli sciogli, dopo un breve periodo, la vegetazione muta completamente.
Gli strati superficiali di petroli e altri idrocarburi costituiscono, infine, vere e proprie barriere impermeabili tra aria e acqua, impedendo il disciogliersi dell’ossigeno atmosferico nell’ambiente liquido e provocando la morte per asfissia dell’intero ecosistema sommerso. Tali sostanze recano danni anche alle spiagge, alla vegetazione litoranea e alla fauna acquatica di superficie: agli uccelli marini, per esempio, che, invischiati nei densi strati oleosi, trovano spesso la morte per insufficiente termoregolazione corporea e per avvelenamento. Per gli organismi marini il petrolio и molto pericolo, per delfini, balene, leoni, elefanti di mare e uccelli и quasi impossibile evitarne il contatto. L’incontro del greggio con queste creature viventi и drammatico. I composti volatili sono molto tossici e gli altri sono in grado di uccidere chi li respira e di danneggiare seriamente molti organi vitali. Un altro problema и il contatto con la miscela oleosa. L’assorbimento puт essere cutaneo o per ingestione (nel tentativo degli animali di pulirsi, cibandosi di prede contaminate o filtrando l’acqua marina). L’irritazione delle mucose, soprattutto degli occhi и grave per i mammiferi marini, le foche e le lontre. Il petrolio ingerito provoca una grave irritazione gastrointestinale e, inoltre, alcune sostanze vengono assorbite e fanno a danneggiare reni e fegato, ghiandole endocrine e apparato riproduttore. Gli uccelli marini intossicati da idrocarburi depongono meno uova e da queste si schiudono un numero di pulcini significativamente inferiore alla norma. Il greggio che imbratta le piume e le penne degli uccelli, puт renderli incapaci di volare e farli morire di freddo annientando la loro vitale funzione isolante. Lo stesso avviene per la pelliccia delle lontre marine. Per gli uccelli marini in riproduzione gli effetti sono ancora piщ gravi. Le piume del ventre e del petto diventano dei veri e proprio pennelli imbevuti da idrocarburi che durante la cova delle uova spalmano i gusci di uno strato oleoso, occludendo i pori che permettono la respirazione dell’embrione. Pesci, molluschi e crostacei marini non soffrono meno degli altri. I piccoli esseri viventi come il plancton, vengono intrappolati dalla massa vischiosa che si estende per molti metri in profonditа. Dai piccoli pesci ai grandi cetacei rischiano d’ingerire plancton “al petrolio” e vedono gradualmente ridursi le disponibilitа alimentari.

5 La provincia di Milano
5.1 La situazione dell’approvvigionamento idrico nella provincia di Milano
La situazione dell’approvvigionamento idrico in provincia di Milano si presenta sotto molteplici aspetti essendo in diretta correlazione con una struttura, la cui vulnerabilitа determina la possibilitа di notevoli rischi di inquinamento, comprendendo in quest’ultimo termine non solo la presenza di sostanze pericolose, ma anche la semplice alterazione delle caratteristiche naturali delle acque sotterranee. Il territorio della provincia di Milano и interamente compreso nella grande pianura situata tra gli apparati morenici12, alla base dei grandi laghi alpini, a nord e i fiumi Ticino, Adda e Po rispettivamente a ovest, est e sud. Tale pianura, costituita da sedimenti di etа quaternaria, и stata originata da vari eventi post-glaciali durante i quali grande masse d’acqua derivanti dallo scioglimento dei ghiacciai hanno eroso e trasportato grandi quantitа di materiale roccioso per depositarlo, in forma incoerente, una volta esaurita l’energia di trasporto. Sopra tali depositi di origine fluvioglaciale si depositano le alluvioni recenti derivanti dall’azione morfogenetica dei corsi d’acqua attuali. Sulla superficie dei suddetti depositi l’azione di fattori fisici, chimici e biologici determina la formazione dei “suoli”. Tali strutture, molto importanti in funzione della maggior o minore vulnerabilitа del terreno alle infiltrazioni, sono costituite da quella parte superficiale di una formazione rocciosa profondamente trasformata. Nel complesso sistema di terrazzi, morfologicamente differenziati secondo il diverso periodo di deposizione, del territorio provinciale di Milano, si distinguono almeno tre gradi di evoluzione del suolo, con spessore degli strati alternati di potenza variabile dai 10 metri a mezzo metro. Quest’ultima situazione и purtroppo quella che tritiamo piщ frequentemente sul territorio provinciale milanese. Tramite numerosi studi si и arrivati ad affermare che la litozona superiore, in cui ha sede l’acquifero tradizionale, normalmente captato dai pozzi pubblici e privati della provincia di Milano, и costituita prevalentemente da materiali ad alta permeabilitа, quali ciottoli, ghiaie e sabbie. Dal punto di vista idrogeologico il “nostro” sottosuolo puт essere distinto in una zona non satura, le cui componenti sono, oltre al materiale poroso, l’aria e l’acqua di infiltrazione; una zona satura, dove gli interstizi sono occupati solo da acqua; e una zona di transazione detta zona delle frange capillari. La profonditа della superficie della falda acquifera sotterranea varia, diminuendo da nord a sud, dai 50-60 metri delle estreme zone settentrionali all’ordine delle unitа di metri nella cosiddetta fascia dei “fontanili” e comunque in tutta l’area meridionale. Di conseguenza le acque tendono a scorrere da nord a sud, con eccezione di Milano, dove un depressione fa sм che l’acqua scorra verso in centro della cittа. Questa situazione si presenta estremamente favorevole dal punto di vista idrico, ma nello stesso tempo estremamente vulnerabile alle alterazioni indotte delle caratteristiche naturali.
Entrando piщ specificamente nel merito dell’inquinamento delle acque sotterranee, captate, in provincia di Milano, tramite pozzi e utilizzate per il consumo umano, si puт, a grandi linee, distinguere un inquinamento diretto, causato dall’infiltrazione in falda di sostanze di origine industriale o derivate dai prodotti industriali, da uno indiretto dovuto alla alterazione globale delle caratteristiche chimicofisiche originarie delle acque sotterranee. Date le caratteristiche idrogeologiche nell’area milanese gli inquinanti
penetrare nel sottosuolo:
a-per iniezione diretta nell’acquifero tramite pozzi di resa;
b-per iniezione nella zona non satura tramite pozzi perdenti;
c-per perdite nel sottosuolo da parte di contenitori avariati (vasche di contenimento o serbatoi interrati);
d-per immissione in fognatura i cui manufatti di vettoriamento siano deteriorati o il recapito terminale sia previsto direttamente nel terreno, talvolta senza alcuna depurazione;
e-per sparpagliamento sui terreni permeabili;
f-per immissione in corsi d’acqua con alveo permeabile o in cave o in discariche.
I tipi di sostanze che hanno determinato i principali fenomeni di inquinamento diretto sul territorio del milanese, e che possono essere considerati indici di una piщ generalizzata situazione di contaminazione della falda idrica sotterranea, sono stati sinora, in ordine di comparsa: cromo esavalente, solventi clorurati, solventi aromatici, sostanze di origine industriale responsabili anche di odori chimici, diserbanti ed assimilati. Per l’inquinamento indiretto, la cui entitа и difficile interpretare nel periodo breve, i fenomeni evidenziati sono gli effetti derivanti dalle attivitа civili, i cui riscontri mostrano segni inequivocabili nel territorio provinciale.
5.2 Il Vimercatese
5.2.1 I corsi d’acqua nel Vimercatese
I corsi d’acqua del Vimercatese, sono tutti di medie piccole dimensioni.
Attraversano la zone circostante il Vimercatese: il torrente13 Molgora, il torrente roggia trebbia, il torrente Pegorino, il torrente cava.
Secondo una convenzione i corsi d’acqua si classificano in quattro classi:
5.2.1.1 classe a:
I corsi d’acqua di classe A sono i corsi d’acqua utilizzabili per l’approvvigionamento idrico potabile di classe 1 (acque idonee all’uso potabile mediante semplici operazioni di trattamento quali filtrazione). Idonee per la conservazione dell’ambiente14 e idonee a tutti gli altri usi (classi C e D).
5.2.1.2 classe b:
Per corsi d’acqua di classe b si intendono tutti quei corsi d’acqua idonei all’approvvigionamento idrico potabile di classe 2: acque idonee all’uso potabile mediante trattamenti quali sedimentazione e filtrazione. Sono acque idonee alla pesca di classe 115, idonee alla conservazione dell’ambiente naturale, alla balneazione ed altri usi (classe c e d).
5.2.1.3 classe c:
Per corsi d’acqua di classe c si intendo tutti quei corsi d’acqua idonei al approvvigionamento idrico potabile di classe 3: acque che necessitano sofisticate operazioni di trattamento; conservazione dell’ambiente naturale e uso irriguo industriale.
5.2.1.4 classe d:
Per corsi d’acqua di classe d si intendono tutti quei corsi d’acqua idonei alla pesca di classe 2, ad un uso irriguo ed assenza di tossicitа acuta alla vita acquatica.16
5.2.2.1I torrente Molgora e il parco del Molgora
5.2.2.1 Il torrente Molgora:
Il torrente Molgora sorge a Santa Maria Hoи (Como) dalla confluenza di vari torrenti e termina nel canale Muzza passando per i Comuni di Ronco Briantino, Usmate, Carnate, Vimercate, Burago Molgora, Caponago, Pessano, Bussero, Agrate Brianza, Gorgonzola, Cassina dи Pecchi, Melzo, Truccazzano, Comazzo.
Esso possiede anche degli affluenti come la roggia Molgoretta a Usmate e le reti fognarie dei centri abitati attraversati. Le sue acque vengono utilizzate esclusivamente per l'irrigazione in quanto torbide e maleodoranti. La vegetazione acquatica и inesistente; si puт trovare sulle rive generalmente vegetazione di tipo arboreo-arbustivo. La fauna ittica и anch'essa assente.
5.2.2.2 L’ambiente originario
La conoscenza riguardo la fauna presente nella zona dell’attuale Parco del Molgora durante l’era delle glaciazioni deriva da studi su resti fossili. Molte specie di rinoceronti e di mammut si sono susseguite in Europa toccando anche questa zona. Terminata l’era delle glaciazioni, il clima della Pianura Padana andт via via stabilizzandosi e con esso l’assetto vegetazionale; la quasi totalitа della pianura era ricoperta da foreste in cui predominavano boschi di querce, farnia e carpino bianco con un sottobosco molto ricco. L’avifauna17 presente era estremamente varia: pettirossi, scriccioli, capinere, allocchi, ghiandaie e poiane. Il destino dell’ambiente, come ben sappiamo, и perт indissolubilmente legato all’uomo. Al neolitico appartengono le prime testimonianze di attivitа agricole e con i Romani, i primi insediamenti risalgono al I secolo a.C., si cominciт a trasformare il paesaggio tagliando i boschi per far posto ai campi coltivati. Durante tutto il medioevo, con l’eccezione delle aree intorno alle abitazioni, il territorio era ancora circondato da foreste. In esse si potevano trovare grossi mammiferi quali cervi, caprioli e cinghiali; sappiamo con certezza, grazie ad un documento del 1462, che nella zona del Vimercatese c’erano, addirittura, dei lupi. L’espansione dell’agricoltura nei secoli successivi provocт ulteriori disboscamenti e anche fauna e flora subirono delle mutazioni. Ma se delle specie scomparvero, altre si diffusero: uccelli favoriti dalla creazione di spazi aperti, per esempio l’allodola e la starna; fiori legati alle coltivazioni dei cereali, ai prati e ai pascoli come il papavero, la camomilla ed il fiordaliso. La rivoluzione forestale esplose a partire dalla metа del scolo scorso con l’introduzione della robinia che causт la quasi totale scomparsa degli alberi originari del territorio; nonostante questo il sottobosco si conserva praticamente intatto. Si pensi che alla fine del secolo scorso, sui terrazzi piщ alti, erano ancora presenti dei lembi di brughiera. A quei tempi l’acqua del torrente Molgora era in ottime condizioni e pullulava di vita. Molte specie di molluschi, crostacei, larve di insetti tra i piщ esigenti di acque pulite, pesci anfibi e uccelli continuavano a vivere in questo ambiente.
5.2.2.3 L’ambiente trasformato
Il grosso delle trasformazioni operate dall’uomo sull’ambiente si concentra nell’ultimo secolo, a partire dagli anni 50-60. I profondi cambiamenti e l’abbandono delle ultime pratiche agricole tradizionali hanno sconvolto il territorio.
5.2.2.4 La flora
Fino alla fine degli anni 60 i boschetti di robinia, prima accompagnati da filari di gelso, poi da soli, costituivano l’unico ambiente forestale della zona. La successiva riduzione di boschetti, siepi e filari e l’uso massiccio di pesticidi e fertilizzanti, hanno provocato la scomparsa di molte specie come il fiordaliso, il gladiolo dei campi e il dente di cane. Le formazioni boschive presenti sulle alluvioni recenti, pur essendo dominate dalla robinia, conservano il corteggio floristico di maggior pregio con specie ormai rare per l’intera Pianura Padana, riconducibili ai boschi primigeni. Nel settore nord del parco si trovano esemplari di farnia, pioppi, carpini bianchi, castagni, aceri, noccioli, biancospini.
5.2.2.5 La fauna
La componente faunistica risente in maniera piщ manifesta della pressione antropica, che determina la ristrettezza degli habitat e l’inquinamento di campi e corsi d’acqua. I pesci si rinvengono solo in un breve tratto della Molgoretta e specie come l’assiolo, la starna e la lucciola sono scomparse. Elemento di estremo interesse и la nidificazione della quaglia nella campagna a sud della Cascina S.Maria Molgora. Per il resto le presenze piщ rilevanti nel parco sono concentrate nell’aria settentrionale dove sono state segnalate la volpe e la lepre.
5.2.2.6 Il territorio
i problemi di degrado ambientale che gravano sul parco hanno origine principalmente nelle zone circostanti e si riflettono poi sulla sua area. Gli scarichi abusivi di rifiuti sono una pratica diffusa sull’insieme del territorio. Sono identificabili una decina di scarichi maggiori, su una superficie di circa 2,7 ettari, e oltre 200 scarichi minori nell’alveo fluviale. Il gravissimo stato di degrado in cui sono le acque del Molgora и fondamentalmente legato all’immissione di reflui fognari di tipo civile.
5.2.2.7 Una nuova figura: il parco
Nel novembre del 1983 la legge della regione Lombardia n.86, in materia di aree protette, ha introdotto accanto alle aree protette di interesse regionale, la nuova figura giuridica del parco locale di interesse sovracomunale che viene istituito autonomamente dagli enti locali e riconosciuto dalla Regione. I parchi locali costituiscono una seconda rete di zone protette utilissima per l’organizzazione del sistema del verde nell’area metropolitana, infatti in molti casi fungono da elemento di connessione tra i parchi regionali. Per questa loro natura si sviluppano attorno a corsi d’acqua.
5.2.2.8 Il parco del Molgora
Il parco del Molgora и nato con l’obiettivo di salvaguardare il territorio da degrado e speculazione. La sua creazione и stata frutto di un’intuizione, sul finire degli anni Settanta ben prima della legge regionale sopra nominata. Questo territorio rappresenta non solo un raccordo tra le colline brianzole e la campagna martesana, ma anche un luogo di identitа culturale e di omogeneitа culturale e storica.
5.2.3 Il torrente Roggia Trebbia
Il Roggia Trebbia sorge a Masate dalla confluenza del Fosso Valletta e del cavo Ambrosina e attraversando i Comuni di Basiano, Masate, Inzago, Gessate e Bellinzago Lombardo termina nel torrente Trebbia. Viene alimentato dal torrente Vallone, dalle acque del Naviglio Martesana e dagli scarichi civili e industriali dei Paesi attraversati.
Le sue acque torbide e maleodoranti sono fonte di irrigazione. Il substrato и in prevalenza sabbioso-ghiaioso ricoperto a tratti da sedimenti limosi.
La vegetazione acquatica и completamente assente e le sue rive sono caratterizzate da una vegetazione arboreo-arbustiva con cotiche erbose.
5.2.4 Il torrente Cava
Il torrente Cava sorge a Sulbiate dall'unione di due colatori e termina a Cambiago nel torrente Trebbia passanti per i Comuni di Sulbiate, Mezzago, Bellusco, Ornago, Cavenago Brianza e Cambiago.
Tale torrente viene alimentato da acque piovane e liquami degli scarichi civili e industriali di Sulbiate, Bellusco, Ornago, Cavenago Brianza e Cambiago per questo motivo l'acqua и torbida e maleodorante.
Presenta un substrato sabbioso e ghiaioso coperto in alcuni da materia organica decomposta.
La vegetazione acquatica и inesistente, ma ciт viene compensato da una ricca vegetazione arborea-arbustiva sulle rive.
5.2.5 Il torrente Pegorino
Il torrente Pegorino sorge in provincia di Como e termina nel Lambro Settentrionale attraversando i Comuni di Besana Brianza, Correzzana, Lesmo e Triuggio.
Viene alimentato dai vari colatori veicolanti effluenti civili e industriali dei Comuni di Casate Novo, Besana Brianza, Triuggio e Correzzana.
Le sue acque torbide e maleodoranti vengono utilizzate per irrigare i campi. Il substrato del torrente Pegorino и in prevalenza sabbioso, la vegetazione acquatica и assente e le sue rive sono a cotica erbosa con una fitta vegetazione arborea-arbustiva.
5.2.6 Il torrente Pisanegra
Il torrente Pissanegra sorge a Mezzago e termina nel torrente Trebbia a Cambiago passando per i Comuni di Mezzago, Bellusco, Ornago, Cavenago Brianza e Cambiago.
Tale torrente riceve gli scarichi civili e industriali dei Paesi attraversati, cosм l'acqua non puт che essere torbida e maleodorante.
Il substrato и completamente coperto da sedimenti limosi. Ciт comporta un'assenza di vegetazione acquatica, compare sulle rive una vegetazione di tipo arborea e arbustiva accompagnate dalla presenza di cotiche erbose.
Il consumo di acqua in Italia и attualmente di 160 litri circa per abitante al giorno. L'acqua и una risorsa molto preziosa, e il suo mantenimento и legato alla necessitа di non contaminarla o disperderla inutilmente.
Le modalitа di inquinamento delle falde idriche sono fondamentalmente due; l'immissione nella falda di sostanze inquinanti, e lo smaltimento di rifiuti (soprattutto fertilizzanti e pesticidi) nei corsi d'acqua.
L'inquinamento proviene principalmente dagli agglomerati urbani (scarichi fognari) e dall'industria. Molti prodotti chimici infatti producono nella loro sintesi residui nocivi scaricati poi nei fiumi e nelle fognature. Sebbene in Italia esistano normative che regolano l'afflusso delle acque industriali nei corsi superficiali e nelle fognature pubbliche (legge 319 - Merli), i limiti imposti non sono rispettati dalle aziende, che considerano troppo elevati i costi di neutralizzazione. L'inquinamento delle falde acquifere puт essere provocato dai sistemi di raccolta di solventi clorurati in serbatoi interrati. Anche le acque marine sono interessate al fenomeno dell'inquinamento.
1Legame covalente: legame in cui due o piщ atomi si legano tra di loro condividendo uno o piщ elettroni.
2 L’energia cinetica и l’energia di movimento delle molecole
3 Il citoplasma и il liquido che contiene tutti gli organuli della cellula.
4 Metabolizzante:quando una sostanza subisce un insieme di trasformazioni chimiche che avvengono negli organismi viventi e che la loro conservazione e il loro rinnoavamento.
5 I batteri aerobici sono batteri che necessitano, per il compimento del loro ciclo naturale, di ossigeno.
6 I batteri anaerobiti sono batteri che, per il compimento del loro ciclo vitale, non necessitano presenza d’ossigeno.
7 La piramide trofica и l’organizzazione alimentare dei vari organismi divisa per livelli trofici (trofи= nutrimento)
8 I miasmi: sing. Miasma, esalazione fetida e nociva che proviene da sostanze putrefatte e acque stagnante
9 I mitili sono dei bivalvi filigranchi che hanno conchiglia allungata, triangolare, a valve quasi uguali, nera all’esterno e bluastra irridiscente all’interno.
10 I lamellibrranchi eduli sono un tipo di bivalvi.
11 Ipolimnio ed epilimnio sono rispettivamente lo strato superiore ed inferiore di una massa lacustre.
12 Gli apparati morenici
13 Torrente: dal latino torrens-entis, identifica un corso d’acqua che ribolle impetuoso (da torrere, ribollire). Corso d’acqua montano caratterizzato da regime fortemente irregolare, da notevole pendenza e dotato di grande potere erosivo. Spesso per estensione, flusso che scende o precipita con impeto e abbondanza. I torrenti, in quanto acque pubbliche, fanno parte del demanio pubblico e non sono perciт soggetti ad alienazioni и a usupacione (non puт essere possedimento di un privato e quindi non puт essere venduto ne comprato).
14 Per mantenimento dell'ambiente naturale si intende il mantenimento delle caratteristiche ecologiche che competono al corpo idrico per fattori naturali, ma che possono richiedere comunque differenti caratteristiche qualitative delle acque, considerando che gli ecosistemi acquatici comprendono un'ampia varietа tipologica con la conseguente differenziazione tra le comunitа biologiche.
15 Pesca di classe 1- acque salmonicole. Pesca di classe 2- acque ciprinicole.
16 I campioni prelevati dai corpi idrici, non diluiti, devonopermettere in condizione di areazione, la sopravvivenza di almeno il 90% degli animali utilizzati per il saggio tossicologico per un periodo di 96 ore alla temperatura di 15°C.
17 Lavifauna и il complesso delle specie degli uccelli d'una data regione.
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