METODI INTEGRATI DI CONTROLLO DELLA QUALITÀ

MONITORAGGIO CHIMICO

Metodo
Le analisi chimico-fisiche effettuate sono state numerose e relative ai parametri imposti dalla legge 152 e anche dalla direttiva CEE 80/778.
La prima analisi da effettuare su tutti e quattro i campioni è stata la conducibilità a 20°C ,ossia un parametro aspecifico relativo a sostanze in soluzione nell’acqua campionata.
Il parametro della conducibilità dipende dalle componenti ioniche dell’acqua e costituisce quindi una misura indiretta del contenuto salino. La determinazione avviene mediante conduttometri che esprimono il valore in mS/cm.
In genere le acque naturali hanno un valore compreso tra 100 e 1.000
La torbidità è una prova di valutazione supportante ai parametri organolettici.
Tale parametro è indice delle sostanze in sospensione, specie di quelle colloidali come le argille.
L’ossidabilità è sempre un parametro aspecifico relativo genericamente alle sostanze organiche, ma più correttamente relativo all’ossidabilità al permanganato. È un metodo di ossidazione a caldo con KMnO₄ in ambiente acido. In queste condizioni solo le sostanze organiche meno resistenti subiscono ossidazione, mentre vengono ossidati taluni ioni inorganici come ad esempio gli ioni ferroso e nitroso.
Importantissime sono le analisi del parametro specifico dei composti azotati. Per questo è necessario parlare brevemente del ciclo dell’azoto: che può essere presente in forma organica, ammoniacale, nitrosa o nitrica; nessuna di queste forme presenta di per sé un alto grado di tossicità, ma non devono comunque essere superati certi limiti imposti dalla legge. Per le forme di azoto (sotto forma di ione ammonio, nitrito e nitrato) in particolare tali limiti sono molto severi, per quanto suggerito dalla tossicità diretta di queste forme organiche. La loro presenza nelle acque è quasi esclusivamente di origine organica e come tale rappresenta un indizio di processo putrefattivi in atto.
L’azoto nitrico è infatti indice delle ultime tappe di degradazione delle sostanze organiche provenienti sia dai rifiuti animali che dalla decomposizione degli animali stessi:
Protidi ---> aminoacidi ---> ammoniaca ---> nitriti ---> nitrati
Naturalmente lo ione nitrato non può essere utilizzato come spia di questo processo di degradazione in quanto le piccole quantità di nitrati che hanno questo origine, sono nascoste da quantità ben maggiori di origine minerale. L’azoto ammoniacale è stato da noi determinato mediante metodo spettrofotometrico di assorbimento condotto a 420 nm, utilizzando la reazione di Nessler.
I nitriti sono stati determinati sempre tramite spettrofotometria, ma utilizzando la reazione di Griess.
I nitrati sempre allo spettrofotometro ma con il metodo alla brucina.
I parametri relativi alle diverse forme di azoto vengono espressi in mg/l.
Un’altra analisi sui parametri specifici relativi ai composti ordinari è la determinazione dei cloruri; questi anioni sono generalmente tollerati per valori dell’ordine dei 100 ppm, salvo situazioni particolari, come ad esempio nei casi di infiltrazioni di acque saline di dubbia qualità.
La loro determinazione viene effettuata con il classico metodo di Mohr.
Un'altra analisi di primaria importanza è la determinazione dei tensioattivi, tramite metodo MBAS (Methylen Blue Active Subtances) in assorbimento molecolare dopo estrazione della coppia ionica in cloroformio. I tensioattivi anionici rientrano nella classe degli inquinanti organici, rilevabili allo spettrofotometro Uv-visibile, in quanto i tensioattivi stessi formano col blu di metilene un composto azzurro estraibile col cloroformio.
Le ultime analisi riguardano i parametri specifici relativi ai componenti tossici; si parla cioè dei cosiddetti metalli pesanti come il cromo.
Per il cromo vengono fissati due limiti di legge distinti in relazione ai principali stati di ossidazione del metallo.
Infatti per il cromo trivalente sono tollerate quantità circa dieci volte superiori rispetto al cromo esavalente.
La determinazione del cromo totale viene effettuata in assorbimento atomico a 358 nm con atomizzatore a fornetto di grafite mentre il cromo esavalente si determina in assorbimento molecolare dopo reazione con difenilcarbazide.
Anche il piombo, il cadmio e il nichel si determinano in assorbimento atomico con la tecnica di atomizzazione elettrochimica.
Tutti i metalli pesanti hanno un’azione diretta ed altamente negativa sull’organismo umano.

Procedimento
I campionamenti sono stati effettuati nelle stagioni di autunno e primavera lungo il corso d’acqua Sieve nelle stazioni Frassineto (2 km dall’immissione nel lago, prima della zona interessata dagli insediamenti industriali e dal casello autostradale) e le Capannine (100 m all’immissione nel lago) in modo da individuare eventuali cambiamenti, più o meno accentuati, nei parametri.
A scopo integrativo e comparativo si sono effettuati campionamenti anche delle acque di due altri immissari a poca distanza dalla loro immissione nel lago, il torrente Lora che attraversa un’area di recenti insediamenti industriali e precedentemente a questa un’area di coltivazioni specializzate e il torrente Stura che scorre nell’abitato di Barberino.

Prelievo da parte degli allievi eseguito dalle acque del torrente Stura

L’inquinamento dei corpi idrici, molti dei quali hanno rappresentato da sempre una sicura fonte di approvvigionamento per l’uomo, ha assunto recentemente proporzioni tali da destare serie preoccupazioni per l’utenza.
Come prima cosa si è reso necessario effettuare i quattro campionamenti sui torrenti rispettando il criterio della rappresentatività e della casualità. Si è fatto cioè in modo che ogni campione rispecchiasse al massimo le caratteristiche medie dell’acqua in esame, da un punto di vista quali-quantitativo.

Il primo parametro che viene misurato è la temperatura

È importante puntualizzare che, nel nostro caso, il campionamento è stato effettuato con bottiglie di plastica in politene accuratamente lavate; a seguito del prelievo diretto l’acqua è stata stabilizzata mediante aggiunta di opportuni reattivi stabilizzanti.

Le analisi vengono eseguite nei laboratori di Chimica della Scuola

Risultati
Dopo aver effettuato le varie analisi abbiamo raccolto i risultati del nostro campionamento in una tabella utilizzata anche per creare dei grafici esplicativi.
Come riportato nell’esempio istogrammatico i primi due campioni sono adatti alla vita per popolazioni Salmodiche, quindi con una presenza di ossigeno sufficientemente buono, mentre i secondi due presentano come caratteristica un più alto tasso di concentrazione dello ione nitrito. Ciò rispecchia la generale tendenza nelle varie prove e nei vari parametri.
I campionamenti 3 e 4, effettuati in corsi d’acqua che scorrono rispettivamente nei pressi di un’area industrializzata e in un’area urbanizzata, infatti presentano dei valori critici e spesso si avvicinano alle soglie (vedi grafico).