Sulla Terra sono presenti circa un miliardo e mezzo di metri cubi di acqua, il 97% dei quali costituito da acqua salata dei mari ed il restante 3% costituito da acqua dolce sotto forma di laghi, fiumi, ghiacciai e acque sotterranee. Abitualmente si considera l’acqua un bene illimitato, suddiviso in due sole varietà: dolce e salata. In realtà le acque si possono distinguere in base ad altre caratteristiche:

• di tipo fisico (temperatura, colore, torbidità);

• di tipo chimico (contenuto di sali, di gas, di prodotti chimici);

• di tipo biologico (presenza di microrganismi).

Il ciclo delle acque o ciclo idrogeologico, schematizza i modi con cui l’acqua si sposta da un luogo all’altro. La maggior parte dell’acqua che proviene dalle precipitazioni si infiltra nella superficie terreste alimentando le acque sotterranee (falde acquifere), che costituiscono la più grande riserva idrica della Terra. Le acque che non si infiltrano ruscellano sulla superficie alimentando i corpi idrici superficiali. L’acqua presente sul terreno può ritornare in atmosfera attraverso l’evaporazione, o essere assorbita dalle piante e rilasciata per traspirazione.

Inquinare l’acqua significa modificarne le caratteristiche in modo tale da renderla inadatta allo scopo a cui è destinata. L’inquinamento delle acque può essere di 3 tipi: civile (derivante dagli scarichi delle città, quando l’acqua si riversa senza alcun trattamento di depurazione nei fiumi o direttamente nel mare), industriale (formato da sostanze diverse che dipendono dalla produzione industriale) e agricolo (legato all’uso eccessivo e scorretto di fertilizzanti e pesticidi, che essendo generalmente idrosolubili, penetrano nel terreno e contaminano le falde acquifere). L’inquinamento idrico è un’alterazione degli ecosistemi che hanno come componente fondamentale l’acqua. Esso è causato da numerosi e differenti fattori, quali gli scarichi diretti o indiretti di attività industriali o delle normali attività umane (come i liquami domestici) che giungono nei fiumi, laghi e mari dai grandi centri urbani senza opportuno trattamento. L’inquinamento delle acque può derivare anche da cause accidentali, ad esempio gli incidenti alle petroliere. Il tipo di alterazione sui sistemi idrici può essere di natura chimica o batterica, e le conseguenze possono arrivare a mettere in pericolo la salute della flora e della fauna coinvolta, fino agli uomini, nuocendo al sistema ecologico, alle riserve idriche per uso alimentare, e compromettendo le attrattive turistiche di alcune aree o ostacolare altri usi legittimi delle acque. Inquinamento idrico è anche lo scarico in bacini idrici di acque a temperature molte elevate, provenienti dai sistemi di raffreddamento delle fabbriche e delle industrie, che portano allo squilibrio dello stato termico dell’acqua e uccidono le forme di vita presenti in essa. L’inquinamento fluviale da parte degli scarichi agricoli causa l’eutrofizzazione dove i fosfati e i nitrati rilasciati alimentano le alghe che consumano ossigeno e soffocano la vita animale e vegetale. L’inquinamento delle acque oceaniche è sviluppato oltre che dalla dispersione di idrocarburi (provocati dal rovesciamento di cisterne navali), anche da alcuni sottomarini a propulsione nucleare che, rimasti affondati sui fondali, col passare del tempo verranno corrosi dalla salsedine, con conseguente rilascio di sostanze radioattive. L’acqua usata in campo domestico, industriale, agricolo o zootecnico spesso contiene sostanze che possono alterare l’ecosistema, per cui non può essere scaricata direttamente nei corsi d’acqua, in quanto contribuirebbe ad inquinare le acque superficiali ed il suolo.

I più comuni inquinanti delle acque sono:

• Inquinanti fecali: derivano dagli escrementi animali e dai residui alimentari. In condizioni aerobiche consumano O₂ per formare CO₂, NO₃-, PO₃4-, SO₂, mentre in condizioni anaerobiche formano CH₄, NH₃, H₂S, PH₃. Nel caso ci sia un forte inquinamento di tipo fecale, si può avere la presenza nell’acqua di microrganismi patogeni (tifo, colera, epatite virale, ecc.).

• Sostanze inorganiche tossiche: sono costituite dagli ioni dei metalli pesanti (come ad esempio Cr6+, Hg2+, Cd2+, Cu2+, CN-) che possono bloccare l’azione catalitica degli enzimi dell’organismo determinando avvelenamenti o la morte. Le industrie che usano questi metalli nelle loro lavorazioni, prima di scaricare le acque, devono eliminarli con i loro impianti di depurazione.
• Sostanze inorganiche nocive: sono costituite dai fosfati ed i polifosfati presenti nei fertilizzanti, detersivi, composti fosforati ed azotati ed in alcuni scarichi industriali. Queste provocano l’eutrofizzazione, ovvero un enorme sviluppo della flora acquatica che in gran parte muore depositandosi sul fondo decomponendosi e perciò consumando notevoli quantità di ossigeno. Quando nella massa d’acqua si determina un deficit di ossigeno, si iniziano a liberare i prodotti della decomposizione anaerobica con conseguente morte della fauna per asfissia. Il corso d’acqua così si intorbidisce limitando la penetrazione della luce in profondità peggiorando ulteriormente la situazione.
• Sostanze organiche non naturali: come ad esempio i diserbanti, gli antiparassitari, gli insetticidi, portano vantaggi all’agricoltura ma possono inquinare sia le acque che il suolo. Inoltre ci sono i solventi organici utilizzati dalle industrie (come ad esempio l’acetone, la trielina, il benzene, il toluene, ecc.) che devono essere eliminati prima di scaricare l’acqua nei corsi.
• Oli liberi ed emulsionanti: sono insolubili e per via della loro bassa densità, stratificano nella superficie creando dei film oleosi che impediscono all’ossigeno di solubilizzarsi nell’acqua. È un fenomeno esteso e provoca dei veri e propri disastri ecologici nei cui confronti è molto difficile intervenire.
• Solidi sospesi: sono sostanze di varia natura che rendono torbida l’acqua ed intercettano la luce solare. Inoltre, una volta depositati sul fondo, impediscono lo sviluppo della vegetazione.
• Calore, acidi e basi forti: dovuti per lo più agli scarichi industriali, possono diminuire la solubilità di O₂ ed alterare temperatura e pH dell’ambiente provocando alterazioni patologiche o la scomparsa di alcune specie viventi oppure ancora lo sviluppo di altre normalmente assenti.

L’acqua, in condizioni normali, è in grado di autodepurarsi grazie ad una certa quantità di ossigeno disciolto (la solubilità di O₂ in acqua è di 9 ppm a 20 °C con pressione pari ad 1 atm) che trasforma le sostanze, grazie alla decomposizione aerobica (ossidazione), in composti non inquinanti (come l’anidride carbonica, i nitrati, i fosfati, i solfati). Se l’ossigeno disciolto in acqua non è sufficiente per ossidare tutte le sostanze inquinanti presenti, si formano prodotti come il metano, l’ammoniaca, la fosfina-PH₃-, acido solfidrico che fanno scomparire ogni forma di vita nell’acqua. Il grado di inquinamento dell’acqua si valuta in base alla quantità richiesta dall’acqua di O₂ per autodepurarsi. Si definisce BOD (domanda biochimica di ossigeno) la quantità di O2 necessaria ai batteri per ossidare le sostanze organiche e si esprime in ppm o in g/l. Essendo la sua determinazione molto lenta, normalmente si misura il BOD5, ovvero il BOD di un’acqua lasciata 5 giorni a 20 °C ed al buio, che corrisponde al 75% del BOD reale. Si definisce COD (domanda chimica di ossigeno) la quantità di O₂ per ossidare tutte le sostanze presenti, siano esse biodegradabili o meno e, come per il BOD, si esprime in ppm. Per la determinazione si usano il dicromato di potassio e l’acido solforico ed ha il vantaggio di essere rapida (2 ore circa) e di dare informazioni pure sul BOD. [wikipedia]

Depurazione acque di scarico

Normativa nazionale sulle acque e sul suolo