ACQUA DESTINATA AL
CONSUMO UMANO
Giorgio Moretti
Laboratorio di Epidemiologia Ambientale
Dipartimento di Medicina Ambientale e Sanità Pubblica
Università degli Studi di Padova
ACQUA
L’acqua è presente nella composizione di quasi
tutte le sostanze che esistono in natura ed è
quantitativamente il composto predominante di
qualsiasi tipo di materia vivente.
Tutte le sostanze naturali
sono solubili, in maggiore
o minor grado, nell’acqua
per cui, in natura, non esistono
acque chimicamente pure.
Tales sunt aquae quasi
terra per quam fluunt
Plinio
ACQUA
Per l’uomo, come per gli altri
viventi, l’acqua è una necessità
primaria. Oltre a costituire circa
il 70% del suo peso corporeo,
è la sostanza che in maggiore
quantità entra ed esce dal suo
corpo: tale quantità è di circa
2.500 ml al giorno.
Oltre a ciò l’acqua è necessaria
per diversi usi o destinazioni.
DISTRIBUZIONE DELL’ACQUA
ATMOSFERA, FIUMI, VIVENTI
2,59%
0,014%
ACQUE
SOTTERRANEE
OCEANI
97,41%
CALOTTE
GLACIALI
E GHIACCIAI
UMIDITÀ
DEL SUOLO
LAGHI
ACQUA
Prelievo d'acqua annuo nel mondo
miliardi di metri cubi
5000
4000
3000
2000
1000
0
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
ACQUA
Prelievo d'acqua annuo pro capite
2500
1500
consumo per Paese
1000
500
US
A
Sv
iz
ze
ra
G
io
rd
an
i
a
0
G
ha
na
metri cubi
2000
APPROVVIGIONAMENTO IDRICO
2,5 miliardi di persone sono
ben servite
APPROVVIGIONAMENTO IDRICO
2 miliardi di persone sono
mal servite
APPROVVIGIONAMENTO IDRICO
1,5 miliardi di persone
non ha acqua
ACQUA
RIDUZIONE POTENZIALE DELLA MORBOSITÀ IN SEGUITO AL
MIGLIORAMENTO DELLA QUALITÀ DELL’ACQUA
Malattia
Riduzione di morbosità (%)
Colera, tifo, leptospirosi, scabbia, dracuncolosi
80 - 100
Tracoma, congiuntivite, framboesia, schistosomiasi
60 - 70
Tularemia, paratifo, dissenteria batterica, dissenteria amebica, gastroenterite, malattie trasmesse da pidocchi, malattie diarroiche, ascaridiosi, infezioni della pelle.
40 - 50
ACQUA
CONSUMI DOMESTICI DI ACQUA IN ALCUNI STATI EUROPEI
(litri/abitante-giorno)
Scarichi
Igiene personale
Bevande
Lavaggio biancheria
Usi vari
Maggiori perdite
Totale
D
DK
N
S
I
46
45
18
13
8
0
130
46
51
13
18
19
0
147
47
50
24
33
3
0
157
39
78
43
23
12
0
195
60
50
30
30
23
20
213
Da: Comodo N, Maciocco G “Igiene e Sanità Pubblica”, 2002, Carocci Faber
ACQUA
QUANTITÀ DI ACQUA NECESSARIE PER ALCUNI USI
Uso domestico
come bevanda
per preparare i cibi
per la pulizia della casa
per lavare la biancheria
per la pulizia personale
per allontanare i rifiuti
Totale
Fabbisogno giornaliero
per persona
per persona
per persona
per persona
per persona
per persona
per persona
2,5
8,0
50,0
30,0
50,0
60,0
200,5
litri
litri
litri
litri
litri
litri
litri
Uso pubblico
scuole
ospedali
caserme
strade e giardini pubblici
per alunno
per letto
per soldato
per m2
2,5
500,0
100,0
3,0
litri
litri
litri
litri
ACQUA
QUANTITÀ DI ACQUA NECESSARIE PER ALCUNI USI
Uso agricolo
irrigazione
allevamento
Quantità necessarie
per una tonnellata di riso 4,0 milioni di litri
per una tonnellata di grano 1,5 milioni di litri
per capo bovino
1000 litri
Uso industriale
caseificio
cartiera
acciaieria
per 100 litri di latte
per 100 kg di carta
per 100 kg di acciaio
700 litri
50.000 litri
10.000 litri
IL CICLO DELL’ACQUA (1)
IL CICLO DELL’ACQUA (2)
ACQUA
PRINCIPALI FONTI DI APPROVVIGIONAMENTO
• Acque sotterranee
• Acque superficiali
• Acque meteoriche
• Acque marine
ACQUA
ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO
Per acque destinate al consumo umano si intendono tutte quelle acque,
qualunque ne sia l’origine, che, dopo eventuali trattamenti, sono fornite
al consumo umano ovvero sono utilizzate, mediante incorporazione o
contatto, nella manipolazione di prodotti o sostanze destinate al
consumo umano (DPCM 8 febbraio 1985).
Per acqua potabile si intende l’acqua distribuita da acquedotti pubblici,
consortili o privati, riconosciuta idonea al consumo umano dalle
competenti autorità ai sensi del DLvo 31 del 2 febbraio 2001 (sostituisce
il DPR 24 maggio 1988 n° 236).
ACQUA
ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO
Sono considerate acque minerali naturali le acque che, avendo origine
da una falda o giacimento sotterraneo, provengono da una o più
sorgenti naturali o perforate e che hanno caratteristiche igieniche
particolari e proprietà favorevoli alla salute. Si distinguono per la
purezza originaria e sua conservazione, per il tenore in minerali,
oligoelementi e/o altri costituenti e per i loro effetti (DLvo n° 105
del 25 gennaio 1992).
Il termine acqua di sorgente è riservato alle acque destinate al
consumo umano, allo stato naturale e imbottigliate alla sorgente,
che, avendo origine da una falda o giacimento sotterraneo,
provengano da una sorgente con una o più emergenze naturali o
perforate (DLvo n° 339 del 4 agosto 1999).
ACQUA
I criteri che devono essere presi in considerazione per il giudizio di
qualità di un’acqua destinata al consumo umano sono:
• criteri idrogeologici
• criteri organolettici
• criteri fisici
• criteri chimici
• criteri microbiologici
ACQUA
ACQUA
ACQUA
INQUINAMENTO DELL’ACQUA
INQUINAMENTO DELL’ACQUA
TIPI DI INQUINAMENTO IDRICO
Inquinamento biologico
• apporto di grandi quantità di sostanze organiche
biodegradabili
- da rifiuti domestici (feci, urine, …)
- da scarichi di allevamenti (escrementi animali)
- da rifiuti di industrie alimentari
• apporto di microrganismi patogeni
- da liquami domestici
- da liquami di allevamenti
INQUINAMENTO BIOLOGICO
L’acqua è un importante veicolo di infezione per tutti i microrganismi ad
eliminazione fecale e per alcuni ambientali opportunisti.
Esempi di organismi trasmessi con l’acqua sono:
Virus
Batteri
- epatite A ed E
- enterovirus
- rotavirus
- agente di Norwalk
- salmonelle
- shigelle
- vibrioni
- Escherichia coli tossinogeno
- Campylobacter jejuni
Protozoi
- Pseudomonas sp.
- Entamoeba histolytica
- micobatteri
- Crypyosporidium parvum
- leptospire
- Giardia lamblia
Elminti
ACQUA
TIPI DI INQUINAMENTO IDRICO
Inquinamento chimico
• apporto di sostanze chimiche tossiche e/o non biodegradabili
- da rifiuti di lavorazioni industriali
- da uso di sostanze chimiche in agricoltura
- da rifiuti domestici
Inquinamento fisico
• immissione di materiali solidi
- scarico di immondizie, di detriti edilizi, …
• variazioni di:
- temperatura per immissione di acque calde
- pH per immissione di acidi o basi
- radioattività per immissione di radionuclidi
ACQUA E SALUTE
INQUINAMENTO CHIMICO
Studi epidemiologici hanno dimostrato intossicazioni
croniche da piombo, entrato in soluzione da tubature, e
da arsenico, presente naturalmente nelle acque.
Altri studi hanno indicato come pericolosi:
• metalli, quali mercurio, cadmio, cromo, nickel;
• insetticidi ed erbicidi;
• solventi alogenati;
• policlorobifenili (PCB) e policloroterpenili (PCT);
• elevata concentrazione di fluoro;
• elevate concentrazioni di nitrati.
ACQUA E SALUTE
EVIDENZE EPIDEMIOLOGICHE CONFERMATE SUI RISCHI
PER LA SALUTE CAUSATI DA COMPOSTI NELL’ACQUA
1920
• intossicazione acuta da piombo
1937
• intossicazione acuta da arsenico
1938
• fluorosi dei denti
1946
• metaemoglobinemia da nitrati
1968
• cancro della pelle da arsenico
ACQUA E SALUTE
EVIDENZE EPIDEMIOLOGICHE SOSPETTE SUI RISCHI PER
LA SALUTE CAUSATI DA COMPOSTI NELL’ACQUA
1957: acque molli e malattie cardiovascolari
1970: cancro da nitrati
1975: cancro da sostanze organiche in traccia
1975: cancro da ingestione di asbesto
1976: ritardo mentale da piombo
1978: ipertensione da sodio
1979: invecchiamento precoce da alluminio
1980: diarrea infausta da rame
CRITERI DI POTABILITÀ
L’acqua distribuita deve essere:
gradevole, o per lo meno accettabile, per
quanto riguarda i caratteri organolettici
(torbidità, colore, odore, sapore, temperatura);
usabile per tutti gli impieghi domestici e per
tutte le destinazioni nell’ambito delle industrie
e dei servizi;
di accertata innocuità, non deve cioè contenere
sostanze tossiche o microrganismi patogeni.
ACQUA POTABILE
Per risultare potabili l’importante è che le acque, qualsiasi
sia la loro provenienza, eventualmente dopo una serie di
trattamenti, rispondano ai requisiti di legge che prevede
il controllo ed il rispetto di (DLgs 2 febbraio 2001, n°
31):
• 2 parametri microbiologici (5 per le acque messe in
bottiglia o in contenitori);
• 28 parametri riguardanti elementi indesiderabili e
tossici;
• 21 parametri riguardanti elementi caratterizzanti;
• 2 parametri di radioattività.
ACQUA POTABILE
PARAMETRI MICROBIOLOGICI
Per acque di rete
• Escherichia coli
• Enterococchi
Per acque in bottiglia o in contenitori
• Escherichia coli
• Enterococchi
• Pseudomonas aeruginosa
• Conteggio delle colonie a 22°C
• Conteggio delle colonie a 37°C
ACQUA POTABILE
SOSTANZE INDESIDERABILI E TOSSICHE
Acrilammide
Antimonio
Arsenico
Benzene
Benzo(a)pirene
Boro
Bromato
Cadmio
Cromo
Rame
Cianuro
1,2 dicloroetano
Epicloridrina
Fluoruro
Piombo
Mercurio
Nichel
Nitrato (NO3)
Nitrito (NO2)
Antiparassitari (tot.)
Antiparassitari
IPA
Selenio
Tetracloroetilene
Tricloroetilene
Trialometani (tot.)
Vinilcloruro
Clorito
Vanadio
ACQUA POTABILE
PARAMETRI CARATTERIZZANTI
Alluminio
Ammonio
Cloruro
Cl. perfringens
Colore
Conduttività
Conc. ioni H+
Ferro
Manganese
Odore
Ossidabilità
Solfato
Sodio
Sapore
UFC a 22°C
Coliformi a 37°C
TOC
Torbidità
Durezza
Residuo secco a 180°C
Disinfettante residuo
Radioattività
Trizio
Dose totale indicativa
ACQUA POTABILE
FREQUENZA MINIMA DI CAMPIONAMENTO
ACQUA POTABILE
POTABILIZZAZIONE
OPERAZIONI DI POTABILIZZAZIONE
•
•
•
•
•
•
•
•
Grigliatura: rimozione di corpi solidi grossolani.
Predisinfezione/Ossidazione: viene eseguita con cloro o cloroderivati.
Sedimentazione: separazione di parte dei solidi sospesi.
Chiariflocculazione: separazione delle sostanze solide sospese non
sedimentabili.
Filtrazione: filtri lenti o rapidi per eliminazione delle sostanze sospese.
Adsorbimento: filtri a carboni attivi per eliminazione sostanze chimiche.
Postdisinfezione: disinfezione finale con cloro o cloroderivati.
Raccolta dei fanghi: trattamento dell’acqua che ha reagito con il
flocculante e di quella di lavaggio dei filtri.
POTABILIZZAZIONE
POTABILIZZAZIONE
POTABILIZZAZIONE
POTABILIZZAZIONE
PRINCIPALI TRATTAMENTI PER ACQUE SUPERFICIALI
• Predisinfezione (ClO2)  Flocculazione  Filtrazione  Disinfezione (ClO2)
• Predisinfezione (ClO2)  H2O2  Flocculazione  Filtrazione  Disinfezione (ClO2)
• Predisinfezione (ClO2)  Flocculazione  Filtrazione  Adsorbimento
 Disinfezione (ClO2)
• Predisinfezione (O3)  Flocculazione  Filtrazione  Adsorbimento 
Disinfezione (ClO2 o Cl2)
• Predisinfezione (NaClO)  Flocculazione  Filtrazione  Adsorbimento
 Disinfezione (NaClO)
POTABILIZZAZIONE
DISINFEZIONE DELL’ACQUA PER
CLORAZIONE
PRINCIPALI COMPOSTI DEL CLORO
Cloro gas
Cl 2 + H2O
Ipoclorito di sodio
NaClO + H2O
Ipoclorito di calcio
Ca(ClO)2 + H2O
ClOH + HCl
HClO + NaOH
2HClO + Ca(OH)2
Biossido di cloro
5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
DISINFEZIONE DELL’ACQUA PER
CLORAZIONE
La clorazione uccide principalmente:
- batteri
- virus
La clorazione non è efficace contro:
- cisti ed ovocisti di protozoi
45
CLORAZIONE DELL’ACQUA
Organismo
Valore di C.t (mg.min/l) per inattivare al
99% con cloro a 5°C e pH 6-7
E. coli
0.034-0.05
Virus epatite A
1.8
Poliovirus tipo 1
1.1-2.5
Rotavirus
0.01-0.05
Cisti di G. lamblia
47-150
C. parvum
7200
CLORAZIONE DELL’ACQUA
SOTTOPRODOTTI ALOGENATI CHE SI FORMANO NEL PROCESSO
DI CLORAZIONE
Trialometani:
cloroformio
bromodiclorometano
dibromoclorometano
bromoformio
Alogenuri di cianogeno:
cloruro di cianogeno
bromuro di cianogeno
Alopicrine:
cloropicrine
bromopicrine
Cloralio idrato
Acidi aloacetici:
a. monocloroacetico
a. dicloroacetico
a. tricloroacetico
a. monobromoacetico
Aloacetonitrili:
dicloroacetonitrile
tricloroacetonitrile
bromocloroacetonitrile
Alochetoni, aloaldeidi, alofenoli
Mx: 3-cloro-4-(diclorometil)-5-idrossi2-(H)-furanone
CLORAZIONE DELL’ACQUA
Mutagenicità dell'acqua prima e dopo la
clorazione (senza attivazione metabolica)
Attività mutagenica
(revertanti/piastra)
120
100
80
prima
60
dopo
40
20
0
0,375
0,75
L5
2
Volumi di acqua trattati
3
CLORAZIONE DELL’ACQUA
Mutagenicità dell'acqua prima e dopo la
clorazione (con attivazione metabolica)
Attività mutagenica
(revertanti/piastra)
300
250
200
prima
150
dopo
100
50
0
0,375
0,75
L5
2
Volumi di acqua trattati
3
ACQUA E SALUTE
SOSTANZE CHE SI RITIENE PRODUCANO L’ECCESSO DI 1 CASO
DI TUMORE, DOPO 70 ANNI, SU UN MILIONE DI ESPOSTI
Sostanza
Cloruro di vinile
Cloroformio
Tetracloruro di carbonio
Tricloroetilene
Benzene
bis (clorometil) etere
Concentrazione (g/L)
50
0.2
0.2
2
1.5
0.00002
ACQUA E SALUTE
RELAZIONE TRA ESPOSIZIONE AD ACQUA CLORATA E
MORTALITÀ PER CANCRO ALLA VESCICA
(Dati relativi a soggetti non fumatori)
Anni di consumo di acqua clorata
0
1-19
20-39
40-59
> 60
Da: G.F. Craun, 1991, modificato
Rischio relativo (CI)
1
1.3 (0.7-2.2)
1.5 (0.9-2.4)
1.4 (0.9-2.3)
2.3 (1.3-4.2)
ACQUA E SALUTE
STIMA DELL’ECCESSO DI TUMORI ATTRIBUIBILE ALL’ACQUA
DEL TERRITORIO PADOVANO
Composto
Conc.
1,1,1-tricloroetano
tricloroetilene
tetracloruro di C
cloroformio
cromo
1.8
5.8
0.5
0.8
1.2
Class. IARC
3
3
2B
2B
1
Tumori stimati
5-6/M/LT
6-7/10M/LT
0-1/10M/LT
?
?
Da: Canova F, Marin V, Marchi T, Moretti G (1989) “Microinquinanti organici e aspetti tossicologici” in Acqua, quale futuro?
Edizioni GB Padova.
ACQUA
LEGISLAZIONE ITALIANA ESSENZIALE SULLE ACQUE
•
•
•
•
•
•
L. 10 maggio 1976, n° 319 “Norme per la tutela delle acque dall’inquinamento”.
DPR 24 maggio 1988, n° 236 “Attuazione della direttiva CEE n° 80/778
concernente la qualità delle acque destinate al consumo umano, ai sensi dell’art.
15 della legge 16 aprile 1987, n° 183”.
DLvo 25 gennaio 1992, n° 105 “Attuazione della direttiva 80/777/CEE relativa
alla utilizzazione e alla commercializzazione delle acque minerali naturali”.
DLvo 11 maggio 1999, n° 152 “Disposizioni sulla tutela delle acque
dall’inquinamento e recepimento della direttiva 91/271/CEE concernente il
trattamento delle acque reflue urbane e della direttiva 91/676/CEE relativa alla
protezione delle acque dall’inquinamento provocato dai nitrati provenienti da
fonti agricole”.
DLvo 4 agosto 1999, n° 339 “Disciplina delle acque di sorgente e modificazioni al
DLvo 25 gennaio 1992, n° 105”.
DLvo 2 febbraio 2001, n° 31 “Attuazione della direttiva 98/83/CE relativa alla
qualità delle acque destinate al consumo umano”.