Area
di progetto: Ricerca e della qualità della vita
Acquedotto del
Triglio: un bene culturale da conoscere, valorizzare,
tutelare.
Analisi
microbiologiche e chimiche delle acque
ANNO
SCOLASTICO 2004/2005
Referente
Prof.ssa Antonia Fornaro
Insegnanti
partecipanti
Prof.ssa
A. Fornaro
Prof.ssa
T. Gianfreda
Prof.ssa
E. Tamma
Classi
Partecipanti
classe
4 sez.A/TCB
classe
5 sez. A/TCB
anno
scolastico 2004/2005
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generale
Introduzione
Aspetti generali:
microbiologia delle acque destinate al consumo umano
L’acqua
durante il suo ciclo fisico e biologico nella biosfera diviene anche un mezzo di trasporto di sostanze patogene per
l’uomo.
L’origine
dell’inquinamento delle acque può essere naturale o associata alle attività
domestiche, agricole ed industriali dell’uomo.
Le
acque superficiali, spesso destinate al consumo umano, diventano il contenitore
ultimo di molteplici inquinanti chimici e biologici e quindi fonte di rischio
per la collettività. Alcuni
microrganismi possono risultare patogeni per
l’uomo. Essi arrivano al corpo idrico attraverso le feci e le urine di portatori
infetti. Quelli trasmessi con maggiore frequenza sono responsabili di gravi
patologie batteriche ( tifo, dissenteria, colera).
Possono
incidere sullo sviluppo batterico caratteristiche
fisico-chimiche dell’acqua: la carica microbica, infatti, cresce con
l’aumentare della durezza dell’acqua ed ad un pH minore di 8, mentre diminuisce
con lo scendere della temperatura fino ad azzerarsi a
Dopo questa
premessa nel prosieguo del lavoro si descrive come nel laboratorio sono state
eseguite una serie di analisi quantitative e qualitative per la determinazione
della potabilità delle acque dell’acquedotto del Triglio.
Si
sono seguite le direttive del D.P.R. 236/88, in attuazione della Direttiva CEE
80/778.
I
prelievi sono stati effettuati con rigorose precauzioni, in modo da evitare
tutte le possibili contaminazioni accidentali.
Nel
mese di gennaio è stato eseguito un prelievo a monte dell’acquedotto ed uno a
valle; un secondo prelievo sempre negli stessi siti considerati, è stato fatto
nel mese di aprile; questo per un confronto dei dati in situazioni
fisiche-microbiologiche diverse.
Gli
esami batteriologici, come da D.P.R., effettuate sulle acque dell’acquedotto del
Triglio sono:
q
Conta
microbica totale
q
Colimetria
(ricerca del numero presuntivo dei Colibacilli)
q
Streptococcometria
ricerca del numero presuntivo degli Streptococchi
fecali)
q
Determinazione
degli anaerobi sporigeni (Clostridium)
q
Ricerca
della Salmonella
q
Ricerca
dello Stafilococco patogeno
Nozioni
generali sui microrganismi inerenti la ricerca di laboratorio
microbiologico
Coliformi
I
coliformi sono batteri Gram negativi, a morfologia bastoncellare,
aerobi-anaerobi facoltativi, non sporigeni, in grado di fermentare il lattosio
con produzione di acido e di gas entro 48h dall’incubazione a
32-
Comprendono
i generi Escherichia, Klebsiella,
Enterobacter e Citrobacter.
Con
la loro presenza nelle acque, i coliformi si comportano come spie (markers)
ovvero quali indicatori di inquinamento fecale, segalando il rischio potenziale
della contemporanea presenza di enterobatteri patogeni a locazione intestinale
(Salmonella e Shigelle), virus, o altri microrganismi patogeni di non facile
individuazione mediante esami specifici.
La
presenza di germi di origine fecale indica che l’acqua, anche se non contiene
agenti patogeni al momento dell’analisi, li potrà contenere in
seguito.
Nelle
acque potabili i coliformi dovrebbero essere assenti.
Streptococchi
fecali o Enterococchi
Gli
Streptococchi (Enterococchi) fecali del gruppo D di Lancefield (Streptococcus
Faecalis, S. Faecium, S. bovis, S. equinus), sono batteri Gram positivi a
locazione intestinale, più resistenti di E. coli alla potabilizzazione
(clorazione) , al disseccamento e più persistenti in ambienti focalizzati, in
grado di moltiplicarsi in presenza di azide sodica (che inibisce i Gram
positivi), etil violetto e bile al 40%.
Gli
Streptococchi fecali rivelerebbero un inquinamento fecale recente perché estremamente sensibili alle ostili
condizioni ambientali.
Gli
Streptococchi fecali (enterococchi) manifestano una maggiore resistenza
all’azione del cloro rispetto ai coliformi; il loro ritrovamento in una acqua
potabilizzata denota un trattamento inadeguato.
La
loro maggiore resistenza li rende potenziali indicatori di una contaminazione
virale.
Clostridi
solfito riduttori
I
clostridi sono bacilli sporigeni Gram-positivi, anaerobi stretti, in grado di
ridurre il solfito in solfuro. La spora è rotonda oppure ovale, centrale o
subterminale, spesso deformante.
Il
genere Clostridium comprende circa
80 specie diffuse nel suolo , nelle acque, nella vegetazione, che svolgono un
ruolo determinante nella catena alimentare del detrito partecipando ai processi
putrefattivi nella sostanza organica.
Nelle
acque destinate al consumo umano devono essere assenti in 100ml, anche se per
alcuni di essi (C. perfringens) la presenza è sia fecale , sia ambientale. Più
resistenti dei C.T. e dei C.F., il loro isolamento nell’acqua potabile indica
una contaminazione regressa.
Salmonella
Il
controllo occasionale C4 della legge 236/88 prevede la ricerca degli
Enterobatteri patogeni. Tra questi le salmonella rappresentano il gruppo più
interessante.
Il
genere Salmonella comprende oltre 2.000 sierotipi (serovar) di batteri patogeni enterici
(enterobatteri) . la distinzione delle diverse salmonella è basata sulla
configurazione del mosaico di antigeni somatici e flagellari. Il genere prende il nome dal batteriologo
americano Salmon che isolò nel 1885 l’agente etiologico di una patologia tifosa
nei suini, in seguito denominato Salmonella choleraesuis.
Le
salmonella sono batteri Gram-negativi, mobili per flagelli peritrichi, spesso
produttori di ac. Solfidrico.
Sono
negative in genere alle reazioni dell’indolo, dell’ureasi, del lattosio e di
Voges-Proskauer.
La
loro presenza nell’ambiente indica l’esistenza di una contaminazione fecale
primaria (immissione
diretta di acqua di scarico), o secondaria (dilavamento di suoli di un bacino
idrografico).
La
contaminazione sembra avvenire sia per disseminazione fecale da parte dell’uomo
o di animali, sia per dilavamento del suolo.
Stafilococco
aureo
Gli
stafilococchi sono batteri Gram-positivi di forma rotondeggiante,
riuniti a grappolo a causa della divisione che avviene in tre piani
perpendicolari.
Immobili,
asporigeni, privi di una capsula evidente, aerobi e catalasi-positivi, sono
inibiti da terreni che contengono cristalvioletto.
Il
genere Staphylococcus comprende 20 specie. Quella patogena, Staphylococcus
aureus, si distingue da quelle non patogene (S. epidermidis, S. saprophyticus,
ecc.) per la produzione di coagulasi e la fermentazione della
mannite.
Il
nome s. aureus deriva dalla produzione di un pigmento giallo-oro in terreni
solidi.
Alcuni
stafilococchi aurei producono una enterotossina, preformata negli alimenti,
responsabile di una sindrome gastrointestinale. La contaminazione dell’acqua o
dei cibi da parte di ceppi enterotossinogeni può essere causata direttamente da
animali infetti ( latte di bovine ma stitiche, ecc.) o dall’uomo infetto
portatore sano.
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generale
Carica
Microbica Totale
Per
CMT si intende il numero dei batteri che formano colonie visibili su un
determinato terreno di coltura rispettivamente a
Schema di
diluizioni dei campioni di acqua per la
CMT
Acque
dell’acquedotto del Triglio
Colimetria
La
conta dei Coliformi Totali è un utile indicatore per caratterizzare un’acqua dal
punto di vista igienico-sanitario: è stato, infatti, dimostrata la relazione tra
questi germi e i microrganismi enterici patogeni che coesistono sotto le stesse
condizioni.
Coliformi Totali
Campione monte prelievo a Gennaio
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BL 2X 10 ml campione
10ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
2a
serie |
+ |
- |
- |
|
- |
- |
- |
I valori positivi ottenuti sono:310 che corrispondono ad un MPN= 43
Coliformi totali
|
Temp di incubazione
1a
serie |
1 provetta |
3 provetta | |
|
BGB X 10ml camp 1ml BL 2X pos 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
| ||
I valori positivi ottenuti sono:310 che
corrispondono ad un MPN= 43 Coliformi totali/100ml.
E’ confermata
la presenza di Coliformi
Coliformi
totali
Campione monte prelievo a Aprile
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BL 2X 10 ml campione
10ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
2a
serie |
+ |
- |
- |
|
+ |
- |
- |
I valori positivi ottenuti sono:311 che corrispondono ad un MPN= 75
Coliformi totali
|
Temp di incubazione
1a
serie |
1 provetta |
3 provetta | |
|
BGB X 10ml camp 1ml BL 2X
pos 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
| ||
|
+ | |||
I valori positivi ottenuti sono: 311 che
corrispondono ad un MPN= 75 Coliformi totali/100ml.
E’ confermata la presenza di Coliformi
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generale
Coliformi
Fecali
Campione
monte prelievo a
Gennaio
|
Temp di
incubazione |
1 provetta |
3 provetta | |
|
BGB X 10ml camp 1ml BL 2X pos 1a
serie |
+ |
+ |
- |
|
+ |
| ||
I valori positivi ottenuti sono: 210 che corrispondono ad un
valore di MPN= 15 Coliformi fecali/100ml
La positività
ottenuta in AT, a
Campione monte prelievo ad Aprile
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BGB X 10ml camp 1ml BL 2X pos 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
| ||
|
+ | |||
I valori positivi ottenuti sono: 210 che corrispondono ad un
valore di MPN= 15 Coliformi fecali/100ml
La positività
ottenuta in AT, a
Coliformi
Totali
Campione valle prelievo a
Gennaio
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BL 2X 10 ml campione
10ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
2a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
- |
- |
- |
I valori positivi ottenuti
sono:330 che corrispondono ad un MPN= 240 Coliformi totali/100
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BGB X 10ml camp 1ml BL 2X
pos 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
I valori positivi ottenuti
sono:330 che corrispondono ad un MPN= 240 Coliformi totali/100
E’ confermata la presenza di
Coliformi
Coliformi
totali
Campione
valle prelievo
Aprile
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BL 2X 10 ml campione
10ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
2a
serie |
- |
- |
- |
|
- |
- |
- |
I valori positivi ottenuti
sono:300 che corrispondono ad un MPN= 43 Coliformi totali/100
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BGB X 10ml camp 1ml BL 2X
pos 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
I valori positivi ottenuti
sono:300 che corrispondono ad un MPN= 43 Coliformi totali/100
E’ confermata la presenza di
Coliformi
Campione valle prelievo a
Gennaio
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BGB X 10ml camp 1ml BL 2X
pos 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
- |
I valori
positivi ottenuti sono:320 che corrispondono ad un valore di MPN= 93
Coliformi fecali/100ml
La positività
ottenuta in AT, a
Campione
valle prelievo
Aprile
|
Temp di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
BGB X 10ml camp 1ml BL 2X
pos 1a
serie |
+ |
+ |
- |
I valori
positivi ottenuti sono:300 che corrispondono ad un valore di MPN= 9
Coliformi fecali/100ml
La positività
ottenuta in AT, a
Streptococcometria
Consiste
nella ricerca degli Streptococchi fecali o Enterococchi presenti anch’essi nella
flora intestinale dell’uomo e degli animali ma più resistenti dell’Escherichia
coli agli agenti esterni ed della potabilizzazione.
Campione
monte prelievo a gennaio
|
Temperatura di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
ADB 2X 10 ml campione
10ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ | |
|
+ |
+ |
- |
I valori positivi
ottenuti sono:332 che corrispondono
ad un MPN= 1100 Streptococchi fecali/100
|
Temperatura di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
EVA X 10 ml campione 1ml 1a
serie |
+ |
- |
- |
|
+ |
- |
- | |
|
+ |
- |
|
I valori positivi ottenuti sono:111 che
corrispondono ad un MPN= 11
Streptococchi fecali/100
Streptococcometria
Campione
monte prelievo ad aprile
|
Temperatura di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
ADB 2X 10 ml campione 10ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
- | |
|
+ |
- |
- |
I valori positivi
ottenuti sono: 321 che corrispondono ad un MPN= 150 Streptococchi
fecali/100
|
Temperatura di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
EVA X 10 ml campione 1ml 1a
serie |
- |
+ |
- |
|
- |
- |
| |
|
- |
|
|
I valori positivi ottenuti sono:010 che
corrispondono ad un MPN= 3 Streptococchi
fecali/100
Streptococcometria
Campione valle prelievo a Gennaio
|
Temperatura di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
ADB 2X 10 ml campione 10ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ | |
|
+ |
- |
- |
I valori positivi
ottenuti sono:331 che corrispondono ad un MPN= 45 Streptococchi
fecali/100
|
Temperatura di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
EVA X 10 ml campione 1ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
- |
- |
- | |
|
- |
|
|
I valori positivi ottenuti sono:300 che
corrispondono ad un MPN=23 Streptococchi fecali/100
Streptococcometria
Campione valle prelievo ad aprile
|
Temperatura di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
ADB 2X 10 ml campione 10ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
- | |
|
- |
- |
- |
I valori positivi ottenuti sono:320 che
corrispondono ad un MPN= 93 Streptococchi fecali/100
|
Temperatura di incubazione
|
1 provetta |
3 provetta | |
|
EVA X 10 ml campione 1ml 1a
serie |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
I valori positivi ottenuti sono:320 che
corrispondono ad un MPN=93 Streptococchi fecali/100
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generale
Ricerca
della Salmonella
I
campioni di acqua considerati sono risultati essere contaminati da materiale
fecale, si è ritenuto opportuno, quindi, ricercare anche
monte
valle
Ricerca
dei Clostridi
solfito-riduttori
Un
altro indice di contaminazione fecale di notevole interesse sanitario, per
quanto riguarda l’acqua potabile, è rappresentato dal genere Clostridium
perfringens, di solito ricercato sotto forma di spore di Clostridio solfito
riduttore, sfruttando la proprietà del Batterio di trovarsi sotto forma sporale
e quindi di possedere una particolare termoresistenza
monte
valle
Ricerca
degli Stafilococchi
Gli
Stafilococchi sono microrganismi ubiquitari; la specie patogena per eccellenza è
lo Staphylococcus aureus, coagulasi positivo, capace di provocare innumerevoli
malattie nell’uomo a seconda della sua localizzazione nell’organismo e di
produrre un elevato numero di tossine.
monte
valle
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generale
Tabella
riassuntiva
monte
|
determinazione |
Gennaio |
aprile |
|
CMT |
| |
|
| ||
|
Coliformi
totali |
43 coliformi
totali/100ml |
75
coliformi totali/100ml |
|
Coliformi
fecali |
15
coliformi fecali/100ml |
75
coliformi fecali/100ml |
|
Streptococchi
fecali |
11
streptoc. fec./100ml |
3
streptoc. fec./100ml |
|
Salmonella |
assente |
assente |
|
Stafilococco
aures |
assente |
assente |
|
Clostridio solf.
Rid. |
assente |
assente |
Tabella
riassuntiva
valle
|
determinazione |
Gennaio |
aprile |
|
CMT |
| |
|
| ||
|
Coliformi
totali |
240 colifor.
totali/100ml |
23
colifor. totali/100ml |
|
Coliformi
fecali |
93
coliformi fecali/100ml |
9
coliformi fecali/100ml |
|
Streptococchi
fecali |
23
streptoc. fec./100ml |
93
streptoc. fec./100ml |
|
Salmonella |
assente |
assente |
|
Stafilococco
aures |
assente |
presente |
|
Clostridio solf.
Rid. |
assente |
assente |
Conclusioni
Da
un’attenta lettura dei dati ottenuti abbiamo così cercato di riassumere i
risultati:
- acqua
prelevata a monte
A) CMT:
la conta microbica totale ottenuta in entrambe i prelievi risulta molto alta;
con un aumento significativo nel mese di aprile e per la specie tellurica e per
la specie mesofita, ciò si spiega con il fatto che i microrganismi aumentano la
loro attività metabolica con l’aumentare della temperatura
ambiente
B)
colimetria:
è avvenuto così anche per i coliformi totali e fecali, risultano cioè dal primo
al secondo prelievo
C)
streptococcometria:
il numero degli streptococchi fecali risultano, invece,
diminuire.
Il
rapporto coliformi/streptococchi a favore dei coliformi ci indica che la
contaminazione è soprattutto di origine umana.
- acqua
prelevata a valle
A) CMT:
i due monitoraggi effettuati nel mese di gennaio e di aprile hanno dato
risultati simili a quelli avuti a monte: un aumento sensibile della carica
microbica tra gennaio ed aprile
B)
colimetria:
significativi sono, invece, i dati ottenuti per i coliformi totali e fecali che
nel mese invernale risultano essere in maggior numero rispetto a quello di
aprile.
C)
streptococcometria:
per quanto riguarda gli streptococchi fecali la situazione si capovolge, perché
risultano aumentati con l’aumento della temperatura. Ciò potrebbe significare
che in questo sito la contaminazione fecale è in prevalenza di origine animale.
Inoltre nel secondo prelievo si è riscontrata la presenza
dello Stafilococco
aureo, questo dimostrerebbe la possibilità di una contaminazione diretta da
parte di animali e uomini.
Conclusioni
Trattandosi
di acque di falde superficiali non sottoposte ad alcun tipo di trattamenti, come
era prevedibile, non sono potabili. Facendo un confronto tra i parametri
ottenuti a monte e a valle e cercando di darne un significato: un valore
maggiore di coliformi ottenuto a monte può essere spiegato dalla presenza di
infiltrazioni dell’effluente del depuratore (che portano quindi massicce
quantità di sostanze organiche); a valle, invece, dove il numero degli
streptococchi fecali è maggiore dei coliformi e vi è, inoltre, la presenza dello
stafilococco aureo, può essere messo in relazione al fatto che l’acqua,
scorrendo a cielo aperto favorirebbe la crescita degli streptococchi
(microrganismi più resistenti alle condizioni ambientali) ed, inoltre, la
presenza dello stafilococco convaliderebbe una contaminazione diretta animale e
umana.
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generale
PARTE
II
Acquedotto
del Triglio
ANNO
SCOLASTICO 2004/2005
DETERMINAZIONI
CHIMICO-FISICHE SULLE ACQUE
DELL'ACQUEDOTTO
DEL TRIGLIO
***
Le
determinazioni chimico-fisiche svolte direttamente sul luogo e quelle effettuate
nei laboratori del nostro Istituto hanno riguardato due campioni di acqua
prelevati uno nei pressi delle sorgenti nella gravina del Triglio (indicato in
seguito come campione Monte) ed uno presso l'abitato di Statte (indicato in seguito come campione
Valle).
Le
analisi di laboratorio, eseguite considerando le acque come destinate al consumo
umano e qui riportate di seguito, sono state effettuate dalle classi III sez.A,
IV sez.A e V sez.A dell'indirizzo
Chimico Biologico, coordinate dal prof. Angelo Greco, dai proff. Giovanni Milo e
Angelo Del Buono e dall'I.t.p. Angela Di Turo, coadiuvati dall'assistente
tecnico Maria Bianchi.
La gravina
del Triglio
Pozzo d’ispezione
Ingrandisci
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Ingrandisci
la foto
q
TECNICHE DI CAMPIONAMENTO DELLE ACQUE ED ANALISI DA ESEGUIRE SUL
POSTO DEL PRELIEVO
q
METODOLOGIE E
CONSIDERAZIONI RELATIVE ALLE ANALISI ESEGUITE SULLE
ACQUE
q
DETERMINAZIONE
DELLA TEMPERATURA
q
DETERMINAZIONE
DELLA CONDUTTIVITA'
q
COMPOSTI FOSFORATI
E SOLFORATI
q
DETERMINAZIONI
QUANTITATIVE STRUMENTALI: COMPOSTI AZOTATI
q
DETERMINAZIONI
QUANTITATIVE GRAVIMETRICHE E VOLUMETRICHE
q
DETERMINAZIONE DEL
CONTENUTO DI SOSTANZE ORGANICHE
q
Determinazione
della durezza
q
DETERMINAZIONI DEI
CLORURI SECONDO
MOHR
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generale
TECNICHE
DI CAMPIONAMENTO DELLE
ACQUE ED ANALISI DA ESEGUIRE SUL POSTO DEL PRELIEVO
OPERAZIONI
DA ESEGUIRE SUL POSTO
Agli
effetti dell’attendibilità dei risultati analitici, l’ideale sarebbe che tutta
l’analisi venisse eseguita immediatamente sul luogo del prelievo. Tuttavia,
anche quando non sia possibile avvicinarsi a tali condizioni ottime, vi sono
determinazioni che si devono necessariamente eseguire subito. Tra queste sono da
citare la temperatura e il pH . Tra il prelievo del campione e l’esecuzione
dell’analisi deve passare il minor tempo possibile; i campioni in attesa di
analisi devono essere tenuti in frigorifero a temperatura leggermente superiore
a
CAMPIONAMENTO
L’operazione
del prelievo del campione è una delle più delicate dell’intero processo
analitico. Se il campione è alterato, mal prelevato o comunque non
rappresentativo, con conseguenze per quanto riguarda la certificazione legale o
almeno ufficiale.
Anzitutto
i campioni deve essere presi in recipienti perfettamente puliti e con tappo a
tenuta. I recipienti usati sono di materiale diverso in relazione all’analisi,
in quanto ogni materiale può cedere all’acqua le sostanze di cui è composto. In
genere si usa plastica (polietilene), il vetro (pirex) e l’acciaio inossidabile.
Per determinazioni molto delicate occorrono bottiglie di vetro neutro, lavate
con miscela cromica, poi sciacquate più volte con acqua distillata, ed infine
essiccate. Per determinazioni correnti invece, si possono adoperare bottiglie di
polietilene, lavate con un detergente in commercio, e sciacquate con acqua
distillata. In ogni caso, è opportuno normalizzare il recipiente con l’acqua in
esame, prima del prelievo del campione, e riempire quanto più possibile la
bottiglia prima di chiuderla, per evitare che vi rimangano bolle
d’aria.
Quando
la sorgente è accessibile, il prelievo non presenta
difficoltà.
Per
le acque correnti è opportuno prelevare il campione al centro della corrente, ad
almeno
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METODOLOGIE
E CONSIDERAZIONI RELATIVE ALLE ANALISI ESEGUITE SULLE
ACQUE
Raccolta
e conservazione dei campioni
Abbiamo
determinato direttamente sul posto la temperatura con apposita sonda
termometrica, il pH mediante elettrodo a vetro combinato e, appena giunti in
laboratorio, la conduttività mediante conduttometri. Successivamente si è
raccolta l'acqua necessaria per le altre determinazioni analitiche. I prelievi
sono stati effettuati con bottiglie a rovesciamento di materiale plastico con
tappo a tenuta, convenientemente normalizzate.
Si
è seguita la norma generale di effettuare tutte le analisi il prima possibile,
comunque dando precedenza assoluta alle seguenti analisi: solfuri, ammoniaca,
nitriti, nitrati, fosfati, salinità.
Successivamente
sono state effettuare tutte le altre determinazioni
analitiche.
Filtrazione
del campione
Si
è seguita la prassi che essa non deve essere eseguita quando si devono
determinare pH, solfuri, alcalinità. In tutti gli altri casi occorre procedere
alla filtrazione onde separare il materiale organico vivente (plancton) e
particellato dal campione destinato all'analisi. A tale scopo si usano
microfiltri di acetato di cellulosa di porosità media.
DETERMINAZIONE DELLA
TEMPERATURA
All'atto
del prelievo si è misurata la temperatura con apposita sonda. La misura della T
effettuata in diversi periodi dell'anno può indicare se la falda è superficiale
o profonda. Le acque superficiali mostrano oscillazioni termiche più ampie
rispetto a quelle profonde che hanno temperatura praticamente
costante.
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Principio
del metodo: determinazione della f.e.m. fra un elettrodo a vetro ed un elettrodo
di riferimento immersi nella soluzione da misurare. Sono disponibili in
commercio elettrodi combinati che racchiudono in un unico elemento i due
elettrodi.
Reattivi
ed apparecchi: soluzioni tampone a pH noto (pH=4 e pH=7), pH-metro, elettrodo
combinato.
Procedimento:
la misura del pH dovrebbe essere eseguita al massimo entro 2 ore dal prelievo.
Prima della determinazione il pH-metro va tarato con le soluzioni a pH noto e se
necessario regolato in base alla temperatura (la temperatura del campione e
della soluzione non devono differire per più di
Durante
la calibrazione e la misura attendere almeno 5' per stabilizzare i valori.
Occorrerebbe poi leggere 3 valori che non differiscano per più di 0,03 unità di
pH e fare la media.
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DETERMINAZIONE
DELLA CONDUTTIVITA'
Le
misure conduttometriche sono specifiche per la determinazione del contenuto
ionico in soluzione, rivelando così l'ammontare complessivo della carica
salina.
La
conduttività è legata alla conduttanza, definita come il reciproco della
resistenza, attraverso la relazione:
,ove
l ed s sono rispettivamente la distanza e la superficie degli elettrodi della
cella conduttometrica utilizzata.
La
conduttività o conducibilità elettrica specifica viene espressa, a secondo
dell'ordine di grandezza, in mS/cm
o in mS/cm.
Per
la misura, dopo accurata normalizzazione, si immerge la cella conduttometrica
nell'acqua in esame evitando la formazione di bolle d'aria sugli elettrodi.
Trovato l'adatto" range" si effettua la lettura della
conduttività.
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Determinazioni
eseguite in laboratorio
L'azoto
può ritrovarsi nelle acque sotto varie forme inorganiche: ammoniacale, nitrosa e
nitrica, tra loro in equilibrio attraverso reazioni di
ossidoriduzione.
AMMONIACA
La
prescritta assenza dell'ammoniaca (sotto forma di sali d'ammonio) non è da
attribuire alla sua tossicità, tenendo conto delle quantità assai modeste
rilevabili anche in acque molto inquinate, bensì al fatto che tale composto
costituisce uno dei primi prodotti che si originano nella decomposizione delle
proteine e la sua presenza nell'acqua è quasi sicuro indizio che questa è venuta
da poco in contatto con sostanze organiche in putrefazione ed è di conseguenza
possibile che contenga germi di carattere patogeno. La presenza di ammoniaca,
pertanto, è chiaro sintomo di inquinamento, derivante soprattutto da scarichi
civili.
NITRITI
L'ammoniaca
e i sali di ammonio sciolti nell'acqua vengono presto ossidati a nitriti, dunque
anche la presenza di questi ultimi costituisce indizio di contatto, anche se non
recentissimo, con sostanze proteiche in via di decomposizione e pertanto la loro
presenza non è tollerata.
Con
il tempo poi i nitriti vengono a loro volta ossidati a nitrati; a questo punto
però è presumibile che l'azione ossidante subita dall'acqua sia stata così
energica e prolungata da aver portato anche alla distruzione degli eventuali
germi patogeni assorbiti nel contatto con i materiali in decomposizione. Per
questa ragione la presenza di quantità non rilevanti di nitrati può essere tollerata.
NITRATI
Con
il tempo poi i nitriti vengono a loro volta ossidati a nitrati; a questo punto
però è presumibile che l'azione ossidante subita dall'acqua sia stata così
energica e prolungata da aver portato anche alla distruzione degli eventuali
germi patogeni assorbiti nel contatto con i materiali in decomposizione. Per
questa ragione la presenza di quantità non rilevanti di nitrati può essere tollerata.
Valori
guida: 5 mg/l ; Valore max. 50 mg/l
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COMPOSTI
FOSFORATI E SOLFORATI
FOSFATI
Dal
punto di vista chimico si dividono in ortofosfati, polifosfati e fosfati
organici. La presenza degli ortofosfati (PO4-3,
HPO4-2, H2PO4- ) ha
origine da diverse fonti. Le principali sono legate ai processi biologici degli
organismi viventi, all'uso dei concimi in agricoltura, al processo di idrolisi
delle altre forme di fosfati.
Col
termine di polifosfati si considera una famiglia di composti tra i quali ci sono
i triplofosfati (P3O10-5) e i pirofosfati
(P2O7-4). La loro presenza nell'acqua è da
imputarsi quasi esclusivamente all'uso di detersivi, al fine di diminuire la
durezza dell'acqua e coadiuvare il meccanismo della detergenza. In soluzione
questi composti idrolizzano in parte spontaneamente e formano ortofosfati.
I
fosfati organici hanno diverse origini: biologica (es. ATP) o industriale
(pesticidi fosforati). Anch'essi idrolizzano in parte spontaneamente in
ortofosfati). Nell'acqua potabile i fosfati devono essere assenti. La
determinazione è significativa nelle acque di fiumi o di mare perché elevati
valori di concentrazione indicano inquinamento da fertilizzanti
fosfatici.
Valore
guida : Assenti - Valore max.: 6,7
mg/l di P2O5
SOLFURI
E SOLFATI
Parimenti
indizio di inquinamento di origine biologica, quando non provengano da
caratteristiche geologiche del terreno o da riduzione di solfati, sono i
solfuri, spesso riconoscibili dallo sgradevole odore e che devono essere
assenti( come anche i solfiti) in un'acqua potabile, ma che spesso si ritrovano
in acque termali. Nelle acque potabili sono invece tollerati i solfati, purché
in quantità non eccessive, per non impartire caratteristiche di sapore
sgradevole all'acqua e perché sono mal sopportati dall'organismo umano. Essi
derivano dalla dissoluzione del gesso o da terreno
argilloso.
Valore
guida Solfuri: Assenti
Valore
guida Solfati: 25 mg/l
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AZOTO
AMMONIACALE (NH3)
Ricerca
dell’Ammoniaca
In
cilindro a tappo smerigliato si prelevano 50 ml di acqua in esame e si
aggiungono
AZOTO
NITROSO (NO2-)
Ricerca dei
Nitriti
In
cilindro a tappo smerigliato si prelevano 50 ml di acqua in esame e si
aggiungono 0,5 ml di reattivo di Griess ( soluzione acetica di acido solfanilico
e a-
naftilammina). Si chiude e si agita leggermente : in massimo un'ora, se sono
presenti nitriti, si ha colorazione rosa dovuta alla formazione di un
azocomposto colorato.
AZOTO
NITRICO (NO3-)
Ricerca dei
Nitrati
In
capsula di porcellana si sistemano 50 ml di acqua in esame, addizionati con una
punta di spatola di salicilato di sodio e si evapora a secco. Si riprende con 1
ml di acido solforico conc. Si aggiungono 10 ml di soluzione di sale di
Seignette al 10% e 10 ml di NaOH al 30%. Si mescola : in presenza di nitrati si
sviluppa colorazione gialla.
FOSFATI
(PO43-)
Ricerca
dei fosfati
10ml
di acqua presa in esame vengono diluiti a 50ml e vengono aggiunti 10ml di
Ammonio Molibdato più 10ml di Idrochinone al 5% più 10ml di Solfito di Sodio al
10%.
Portare
a 100ml con acqua distillata ed agitare il tutto: entro 30 minuti si avrà la
formazione di una colorazione azzurra che indica la presenza dei
fosfati.
SOLFURI
(S=)
Ricerca
dei solfuri
A
100 ml di acqua in esame si aggiungono
FERRO
( Fe II e Fe III)
La
ricerca è stata eseguita utilizzando rispettivamente potassio ferricianuro e
potassio ferrocianuro. In presenza di ferro si ottiene una colorazione blu
dovuta a blu di Prussia.
CROMO
( esavalente)
Il
cromo esavalente è potenziale cancerogeno e deve essere perciò assente. La
ricerca è stata effettuata in ambiente debolmente acido mediante
difenilcarbazide. In presenza di Cr (VI) esso ossida la difenilcarbazide
formando una colorazione rosso porpora.
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DETERMINAZIONI
QUANTITATIVE: AZOTO
Tecniche
di analisi per via Strumentale
AZOTO
AMMONIACALE (NH3)
Tra
i vari metodi riportati in bibliografia si è scelto di usare quello
spettrofotometrico basato sulla
classica reazione col reattivo di Nessler, valida anche per la
determinazione qualitativa e utilizzabile per acque chiare, incolori, non
eccessivamente inquinate. L'ammoniaca presente reagisce con lo iodomercurato
potassico in soluzione alcalina con formazione del composto giallo ioduro di
ossimercuriammonio, di cui si misura l'assorbanza alla lunghezza d'onda di
425nm.
La
reazione è relativamente veloce e la lettura allo spettrofotometro viene
effettuata dopo circa 20
min.
Al
campione in analisi può essere preventivamente aggiunto un agente complessante
come citrato di sodio o tartrato di sodio e potassio (sale di
Seignette) per evitare la precipitazione in ambiente alcalino degli idrossidi di
Ca e Mg.
Reagenti
:
-
Reattivo
di Nessler : 35g di ioduro mercurico e
-
Soluzione
madre di solfato di ammonio, preventivamente seccato in stufa a
-
Soluzione
di NaOH al 10%.
Procedimento:
Si
preparano le soluzioni standard per la costruzione della retta di taratura a
partire rispettivamente da 0,5-1,0-1,5-2,0 ml della soluzione madre. Si
aggiunge in tutte 1 ml di NaOH , si
porta a circa 75 ml, quindi 4 ml di reattivo di Nessler e si porta a volume 100
ml.
Analogamente
si prepara il bianco reagenti con la sola esclusione della soluzione madre e un
campione diluito a partire da 5 ml di campione.
Si
misurano le assorbanze degli standard e del campione diluito rispetto al bianco
appositamente preparato.
Calcoli:
La
concentrazione dell'azoto ammoniacale viene ricavata dalla lettura effettuata
sul campione diluito attraverso la retta di taratura, ottenuta per
interpolazione con il metodo dei minimi quadrati, tenendo conto della diluizione
effettuata.
Volendo
esprimere il risultato in mg/l (o ppm ) di NH3 si ricorre alla
relazione:
NH3
(mg/l) = N (mg/l) * 1,2143
AZOTO
NITROSO (NO2-)
Il
metodo spettrofotometrico usato si basa sulla classica reazione col reattivo di
Griess , valida anche per la determinazione qualitativa. Principio del metodo:
l'acido solfanilico e l' a-
naftilammina (reattivo di Griess) reagiscono in ambiente acido con gli ioni
NO2- formando un azocomposto di colore rosa di cui si
misura l'assorbimento alla lunghezza d'onda di 520 nm.
La
reazione è relativamente veloce e la lettura allo spettrofotometro viene
effettuata dopo circa 15
min.
Reattivi:
-
Griess
A (acido solfanilico soluzione allo 0,6%pp in acido acetico 6
N);
-
Griess
B (a- naftilammina soluzione allo 0,6%pp in acido acetico 6N). Le due soluzioni
si trovano anche confezionate pronte in commercio separatamente o in un'unica
soluzione.
-
Soluzione
madre di nitrito sodico, preventivamente seccato in stufa a
Procedimento:
Si
preparano le soluzioni standard per la costruzione della retta di taratura a
partire rispettivamente da 1,0-1,5-2,0 -2,5 ml della soluzione madre. Si
aggiungono in ognuna 2 ml complessivi di reattivo di Griess e si porta a volume
100 ml. Analogamente si prepara il bianco reagenti con la sola esclusione della
soluzione madre e un campione diluito a partire da 50 ml di
campione.
Si
misurano le assorbanze degli standard e del campione diluito rispetto al bianco
appositamente preparato.
Calcoli:
La
concentrazione dell'azoto nitroso viene ricavata dalla lettura effettuata sul
campione diluito attraverso la retta di taratura, ottenuta per interpolazione
con il metodo dei minimi quadrati, tenendo conto della diluizione
effettuata.
AZOTO
NITRICO (NO3-)
NITRATI
Vengono
riportati in bibliografia anche metodi spettrofotometrici per la determinazione
dei nitrati (brucina, salicilato di sodio).
Una
determinazione più rapida del quantitativo di nitrati nell'acqua può essere
eseguita con i comparatori a disco girevole Lovibond. E' necessaria inizialmente
una opportuna del campione, al quale poi vengono addizionati gli opportuni
reagenti a corredo dello strumento per la riduzione a nitriti e per lo sviluppo
del colore. Dopo 10 min si compara il colore ottenuto con il disco girevole che
riporta i corrispondenti valori in ppm di N (da
Si
risale quindi alla quantità di nitrati attraverso il seguente
calcolo:
ppm
NO3- = ppm N* 62/14* d
Per
una determinazione più accurata si è seguito il metodo spettrofotometrico UV :
dopo aver acidificato con HCl
A
= A220 - 2 * A 275
Reattivi:
à
Soluzione
standard concentrata 200 mg/l di N - NO3 (
à
Soluzione
standard diluita 10 mg/l
à
HCl
Procedimento:
Si
preparano le soluzioni standard per la costruzione della retta di taratura a
partire rispettivamente da 1,0-1,5-2,0 -2,5 ml della soluzione madre diluita. Si
aggiunge in ognuna 1 ml di HCl 1M e si porta a volume 100 ml. Analogamente si
prepara il bianco reagenti con la sola esclusione della soluzione madre e un
campione diluito a partire da 25 ml di campione.
Si
misurano le assorbanze degli standard e del campione diluito rispetto al bianco
appositamente preparato.
Calcoli:
La
concentrazione dell'azoto nitrico viene ricavata dalla lettura effettuata sul
campione diluito attraverso la retta di taratura, ottenuta per interpolazione
con il metodo dei minimi quadrati, tenendo conto della diluizione
effettuata.
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Determinazione
dei fosfati
La
determinazione spettrofotometrica si basa sulla nota reazione con molibdato
ammonico e successiva riduzione a blu di molibdeno. Solo
gli ortofosfati formano il blu di molibdeno.
In
generale i recipienti adsorbono piccole quantità di ortofosfati, per cui risulta
conveniente lavarli con HCl diluito, a caldo, prima dell'uso. Occorre evitare
nel modo più assoluto l'uso di detersivi per il lavaggio della vetreria
necessaria. I campioni devono essere analizzati nel più breve tempo possibile
previa conservazione in frigo a
Reattivi
occorrenti:
AM)
Ammonio molibdato 5 %
ID)
Idrochinone 0,5%
SS)
Sodio solfito 11%
Soluzione
madre di Na2 HPO4 contenente 40 mg/l di P
Metodica:
Si
preparano le seguenti soluzioni standard
diluite:
1)
1
ml di soluzione madre + 50ml H2O dist+10 ml di A.M.+10 ml S.S. + 10 ml ID portati a 100 ml con H2O
dist;
2) 2
ml
"
"
"
"
"
3) 3
ml
"
"
"
"
"
4) 4
ml
"
"
"
"
"
Analogamente
si prepara il campione incognito opportunamente diluito.
Le
letture di assorbanza vanno eseguite dopo 10 min alla lunghezza d'onda di 650 nm.
Effettuata
la lettura del campione incognito diluito si risale attraverso la retta di
taratura alla concentrazione di fosfati presenti nell'acqua tenendo conto della
diluizione effettuata.
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(metodo turbidimetrico al
cloruro di bario)
PRINCIPIO
I solfati sono presenti nelle
acque piovane in seguito alle emissioni di fumi carichi di acido solfidrico,
anidride solforosa e solforica di origine vulcanica e industriale. Tutte le
forme di zolfo sono destinate, prima o poi, a essere ossidate ad anidride
solforica e a precipitare sul terreno come acido solforico presente nell’acqua
piovana o, in generale, nelle deposizioni acide. Altre fonti di solfati sono il
dilavamento di terreni sulfurei e gessosi.
Dato comunque il basso
contenuto di solfati nelle acque, sono preferibili il metodo complessometrico o
il metodo turbidimetrico.
In quest'ultimo i solfati
vengono determinati formando dapprima un precipitato di BaSO4 per
reazione con BaCl2 e misurando poi la radiazione diffusa mediante un
turbidimetro o un semplice spettrofotometro.
Il precipitato viene mantenuto
in sospensione in una soluzione di glicerina. In queste condizioni la
sospensione rimane sufficientemente stabile.
Nel laboratorio di analisi si
è utilizzato uno spettrofotometro, misurando semplicemente l’assorbanza, cioè il
rapporto fra l’intensità della luce che filtra dalla sospensione nella direzione
del raggio e l’intensità della luce incidente.
Infine, la concentrazione
viene determinata in riferimento a una retta di taratura. Le misure che si
ottengono in questo modo sono sufficientemente precise e
accurate.
REAGENTI:
- Soluzione
di glicerina:
Soluzione
1:1 di glicerina e acqua distillata.
- BaCl2
* 2H2O
Soluzione
satura in HCl 2%
- Soluzione
madre di SO4= ( 80 ppm):
Pesare
accuratamente circa
PROCEDIMENTO:
Retta di taratura: Prelevare
in una serie di matracci da 100 ml volumi compresi tra 10 e 40 ml di soluzione
madre di solfato; aggiungere 5 ml di soluzione di glicerina e 2,5 ml di
soluzione di BaCl2 e portare a volume con acqua distillata. Calcolare
la concentrazione di questi standard:
SO4= (mg/l) = C
madre * ml prelevati/100
Leggere le assorbanze a 440 nm
dopo 5 minuti contro bianco preparato analogamente a partire da acqua
distillata.
Tracciare la retta di taratura
ponendo in ascissa la concentrazione degli standard e in ordinata le rispettive
assorbanze lette.
Determinazione: Versare in un
matraccio da 100 ml, 40 ml di H2O in esame, addizionare 5 ml di
soluzione di glicerina e 2,5 ml di soluzione di BaCl2 portando a volume con acqua distillata.
Leggere l’assorbanza a 440 nm contro il bianco.
ESPRESSIONE DEI
RISULTATI:
Ricavare la concentrazione del
campione dal valore di assorbanza usando la retta di taratura. Calcolare poi la
concentrazione effettiva:
SO4=
(mg/l) = C * R
dove:
R è il fattore di diluizione
C è la concentrazione ottenuta
dalla retta di taratura
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***
In
tutte le determinazioni spettrofotometriche eseguite, per la costruzione della
retta di taratura che meglio interpola i punti sperimentali, è
stato utilizzato un software appositamente realizzato dal docente in ambiente
Excel che sfrutta il modello matematico dei minimi quadrati.
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Determinazioni
quantitative gravimetriche e volumetriche
RESIDUO
FISSO
Si
evaporano 200 ml di acqua in esame in capsula di platino fino a peso costante a
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DETERMINAZIONE
DEL CONTENUTO DI SOSTANZE ORGANICHE
In
una beuta da 300ml ripongono 100ml dell’acqua in esame, 5ml di acido solforico
diluito “1:4(25 di acido e 75 di acqua )” e10ml di una soluzione di permanganato
potassio 0,01N.
Si
fa bollire per cinque minuti la soluzione e deve conservarsi colorata
intensamente in rosso,nel caso si osservi una decolorazione occorre rifare la
prova impegnando una maggiore quantità di soluzione di permanganato di potassio
0,01N.in modo da agire in eccesso di soluzione ossidante.
Al
termine della ebollizione si addizionano 10ml di una soluzione di acido ossalico
0,01N.
Si
lascia riposare per qualche minuto per permettere la solubilizzazione di eventuali fiocchi di Ossido Manganoso /o
Manganico che si possono formare nella soluzione, si titola infine con
permanganato potassio 0,01N fino a una colorazione rosa persistente
.
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Le
specie presenti nell'acqua che possono originare alcalinità sono principalmente
: OH- , HCO3- e CO3--. Se
l'acqua è inquinata contribuiscono alla alcalinità anche i fosfati e i nitriti.
L'alcalinità si può determinare titolando un campione di acqua con HCl usando il metodo del doppio indicatore.
Per un'acqua non inquinata in presenza di fenolftaleina( F) si titolano
gli OH- e metà
CO3- - e con metilarancio( M) di seguito gli
HCO3- e l'altra metà CO3- -. Poiché
la quantità di OH- è spesso trascurabile si può risalire al singolo contributo dei carbonati e
bicarbonati. Se M >
Metodica:
Si
titola un campione di 100 ml di acqua con HCl
Calcoli:
Alcalinità
M = N*V*10* PE (CaCO3)
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Il
calcio è uno dei cationi più abbondanti nelle acque sotterranee. Proviene dalla
dissoluzione delle rocce calcaree attraversate dalle acque. Ad esso si
accompagna in quantità assai minore il magnesio derivante dalle rocce
gessifere.
Valori
guida:
Ione
Calcio: 100 mg/l
Ione
Magnesio: 30 mg/l
CALCIO
A
100 ml di soluzione si addiziona una soluzione preparata con
In
tal modo il pH si porta a 12 ed il magnesio presente
precipita.
Si
aggiunge quindi una punta di spatola di acido calconcarbonico come indicatore.
Si titola agitando energicamente con EDTA 0,1M fino a viraggio da rosso vino ad
azzurro.
Calcoli: Si consideri che 1 ml di EDTA
NB:
In presenza di Fe, Mn o Ti occorre sequestrarli con
trietanolammina.
Calcoli:
mg/l
Ca = M*V *10 *PA(40,08)
MAGNESIO
Si
calcola per differenza dalla durezza totale:
mg/l
Mg = M*(D-V) *10 * PA( 24,32)
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Determinazione
della durezza totale
(Metodo
complessometrico)
PRINCIPIO
Dicesi
"durezza" di un’acqua il contenuto complessivo di ioni calcio e ioni magnesio
che conferiscono particolari proprietà. Altri ioni di metalli pesanti, come
ferro, alluminio, zinco, manganese, ecc. sono apportatori di durezza, ma il loro
contributo nelle acque naturali non è rilevante. È ormai superata la vecchia
distinzione tra durezza permanente,
che rimane in soluzione anche dopo una prolungata ebollizione, e durezza temporanea, che per ebollizione
precipita sotto formo di CaCO3 e di
Mg(OH)2.
Si
preferisce invece caratterizzare un’acqua (specialmente se per uso industriale)
mediante i due parametri della durezza totale e della
alcalinità.
Si
esegue una determinazione complessometrica della somma calcio + magnesio, con
nero eriocromo come indicatore.
Questa
determinazione della durezza è basata sulla reazione:
EH2= +
M2+
ME= + 2H+
che
in campo alcalino ha un decorso veloce e quantitativo verso destra. Al punto di
equivalenza si ha, al solito, l’identità tra equivalenti di EDTA (acido
etilendiamminotetracetico) consumati ed equivalenti di ioni alcalino-terrosi
presenti. Poiché tutti gli ioniche partecipano alla suddetta reazione sono
incolori, il P.E. deve essere rivelato con l’aiuto di un indicatore. La spiccata
tendenza dello ione EH2-
REAGENTI:
·
EDTA
Sciogliere
in acqua distillata
Per
controllare il titolo, si fa essiccare in stufa a
150-
·
Soluzione
tampone a pH 10
Diluire
350 ml di ammoniaca concentrata con 300 ml di acqua distillata; aggiungere
·
Nero
eriocromo T (NET)
La
soluzione se non si trova già pronta viene preparata miscelando il NET con
Cloruro di sodio, nel rapporto 1:100, entrambi in forma salina e ben
polverizzata.
La
soluzione di questo indicatore non è stabile..
APPARECCHIATURA:
·
Buretta
da 50 ml con accuratezza 1/25.
·
Matraccio
tarato da
·
Recipiente
per l’acqua da esaminare.
PROCEDIMENTO:
Ad
un campione di 100 ml dell’acqua in esame, aggiungere 10 ml di soluzione tampone
(prelevare con pipetta), una punta di spatola di nero eriocromo T e titolare con
EDTA
ESPRESSIONE DEI
RISULTATI:
a.
Il
risultato si esprime in mg/l CaCO3.
Durezza
totale (in mg/l di CaCO3) = a * 1000 / c
dove
a sono i ml di soluzione di EDTA
impiegati, e c è il volume in ml dell’acqua in esame utilizzata per il saggio.
b.
Il
risultato si esprime in gradi francesi (°F).
Durezza
totale (in °F) = a * 0,01 * 100
dove
a è la quantità di EDTA utilizzata.
Si ha anche che per ogni ml di titolante consumato corrisponde 1 grado francese
di durezza.
CLASSIFICAZIONE
DELLE ACQUE IN BASE ALLA DUREZZA:
|
Classificazione |
Durezza in gradi
francesi |
|
Acqua molto
dolce |
0-4 |
|
Acqua
dolce |
4-8 |
|
Acqua a durezza
media |
8-12 |
|
Acqua a durezza
discreta |
12-18 |
|
Acqua
dura |
18-30 |
|
Acqua molto
dura |
>30 |
Durezza
Permanente
Si
fanno bollire 25ml di acqua presa in esame per 20 minuti circa; si lascia
depositare il precipitato e si filtra “su filtro rapido “ Si riporta il
filtrato al volume iniziale di 25ml
con acqua distill.. Si versa l’acqua in una beuta e si aggiungono 10ml di una
sol. tampone pH ed una punta di spatola di NET e si titola con una soluzione di
EDTA 0,01M ed avremo il viraggio dell’indicatore dal rosso vino
all’azzurro.
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CLORURI
I
cloruri possono provenire dalla dissoluzione di salgemma o indicare la presenza
di acque di origine marina. In alcuni casi sono sintomo di inquinamento da
scarico fognario.
La
determinazione dei cloruri secondo MOHR utilizza come titolante una soluzione di
Nitrato d’argento e a titolo noto, e come indicatore una soluzione di Cromato di Potassio al 5% . Il pH in
questa analisi deve essere compreso fra 5 ed 10.
La
titolazione finisce quando compare il primo precipitato persistente rosso
mattone.
Valore guida : 25
mg/l
Valore
Max: 100 mg/l per acque dolci.
DETERMINAZIONI
DEI CLORURI SECONDO MOHR
La
determinazione dei cloruri di MOHR utilizza come titolante una soluzione di
Nitrato d’argento e a titolo noto, e come indicatore una soluzione di Cromato di Potassio al 5% questa
analisi deve essere compresa fra 5&10,perché se la soluzione è la solubile
Cromato D’Argento ed in soluzione basica precipitata l’Ag sotto forma di
Ossido
La
titolazione è una titolazione
diretta e si titola ad un volume di acqua presa in esame contenente ione
cloruro e alla soluzione viene aggiunto 1ml d’indicatore
La
titolazione finisce quando compare il primo precipitato persistente rosso
mattone.
I
mg/l di ione cloruro saranno dati da:
mg/l=
N*V*10* PE(35,46)
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Per
comprendere i dati è opportuno tener presenti le potenziali fonti di
inquinamento presenti nelle zone oggetto di prelievo.
Nella
zona della gravina del Triglio, sita a monte, sono presenti colture di grano,
vite, mandorli, oliveti e ortaggi. Pertanto possibili fonti di inquinamento sono
i concimi e i pesticidi utilizzati per le colture.
Inoltre
nella zona a monte giunge un effluente di scarico derivante dal depuratore
di Crispiano, oggi sottoposto ad un
cresciuto carico, e che si riversa, inquinandolo ormai in modo permanente, in un
corso d'acqua di modesta portata che attraversa la gravina e che scorre
fiancheggiando l'acquedotto sotterraneo.
Nella
zona considerata come valle, presso l'abitato di Statte, dove l'acquedotto
emerge per un breve tratto, l'apporto inquinante dovrebbe ancora derivare dai
fattori considerati sopra a cui vanno aggiunte le polveri che dal siderurgico di
Taranto arrivano fino a Statte trasportate dal vento, mentre più a valle si
sommano i contributi dovuti a lavorazioni tecnologiche presenti (masserie,
industria di verniciatura, serre, siderurgia e cementificio).
Nell'interpretazione
dei risultati inoltre è importante conoscere come varia la piovosità, causa di
dilavamento degli apporti inquinanti. Pur non essendo stato possibile seguirne
le variazioni in modo dettagliato, va considerato che in modo storico la
piovosità si intensifica nel periodo Marzo-Aprile, periodo utilizzato per il
secondo prelievo.
Anche
se i dati a disposizione sono esigui, essendosi fatti solo due prelievi, agli
inizi di Febbraio e a fine Aprile, è possibile comunque trarre alcune
conclusioni, giovandosi dei risultati delle analisi effettuate in precedenza e
riportate in bibliografia (5).
Colpisce,
rispetto ai dati precedenti, l'aumento dei nitrati sia pure ancora nei limiti,
la cui origine può derivare dai liquami e dai
fertilizzanti.
Il
livello dei nitrati si mantiene pressoché identico a monte e a valle e
corrisponde a periodi di concimazione, effettuati a Gennaio ed Aprile, i cui
valori risultano solo lievemente più bassi. Tuttavia la seconda
concimazione viene effettuata per
colture poco presenti a monte, il cui valore relativamente alto fa pensare comunque ad un apporto
inquinante derivante dal depuratore di Crispiano.
L'andamento
dei solfati, confrontabile con i dati precedenti, può essere correlato a quello dei
nitrati in quanto per le colture a vite si adopera per la prima concimazione
solo solfato di ammonio e per la seconda solfato di ammonio e nitrato di
ammonio. L'ammonio viene poi col tempo ossidato a nitrati, ma l'apporto di
solfati è prevalente nella prima concimazione. I valori dei solfati dovrebbero
perciò diminuire nel tempo, ma risultano invece anche lievemente più alti
(monte) a causa del dilavamento conseguente ad aumento della
piovosità.
Per
quanto riguarda i fosfati si rileva, concordemente ai dati precedenti, la
presenza certa di inquinamento, sia pure meno intenso. L'apporto
inquinante può derivare sia dalle concimazioni che dagli scarichi del
depuratore. I valori più alti riscontrati a monte in entrambi i prelievi paiono
testimoniare infiltrazioni di effluente provenienti dal depuratore e la
diminuzione osservata nel secondo prelievo deriva probabilmente dal fatto che la
concimazione con anidride fosforica
per gli ortaggi viene effettuata solo nel periodo Gennaio-
Febbraio.
I
cloruri sono presenti in quantità superiore al valore guida ma entro i limiti ,
rimanendo nel complesso influenzati soprattutto dalla natura chimica del
terreno.
I
dati chimico fisici di conducibilità si mantengono parimenti costanti attorno ad
un valore medio di circa 680 microsiemens/cm.
La
durezza totale, tipica di un'acqua dura si mantiene costante nel tempo e i
livelli di calcio e magnesio rispettano i rapporti derivanti dalla composizione
delle rocce.
Nessuno
dei metalli ricercati (Cr, Fe) è risultato presente, mentre non è stato
possibile verificare la presenza di piombo, rame e in particolare mercurio(
anticrittogamici) e nichel (metallurgia), ritrovati questi ultimi nelle analisi
precedenti anche a monte.
Dai
dati ottenuti emerge che l'acqua, sia a monte che a valle, risulta non
potabile.
L'acqua,
utilizzata oggi esclusivamente per scopi irrigui, contiene comunque livelli di sostanze
tossiche e nocive che possono alterare l'equilibrio dell'ecosistema producendo
inquinamento ambientale. Per questo
è necessario un intervento di salvaguardia di questa importante opera di
ingegneria idraulica, testimonianza del nostro passato.
Confidiamo
che questo nostro lavoro congiunto possa contribuire alla conoscenza del
problema e alla comprensione della necessità di un intervento di recupero.
RINGRAZIAMENTI
Si
ringrazia per la preziosa collaborazione:
à
il GRUPPO SPELEO di STATTE
à
il
Prof. Angelo CONTE
à
i
DOCENTI, l’Assistente tecnico e gli Alunni che hanno collaborato alle analisi
Realizzazione: Prof. A. GRECO - IPS "F.S. CABRINI"
- TARANTO
(1) G.AMANDOLA, V.TERRENI -
Analisi chimica strumentale e tecnica - MassonScuola VI
edizione
(2) BIANUCCI & BIANUCCI -
L’analisi chimica delle acque naturali ed inquinate - Hoepli Editore
1993
(3) A.CREA, L.FALCHET -
Chimica Analitica - MassonScuola 1994
(4)
STOCCHI - Chimica Analitica quantitativa - Edisco
(5)
GENTILE, MAURO, FICOCELLI - Acquedotto del Triglio: Indagine su acqua di falda -
Itinerari speleologici- Ottobre 1999
(6)
COZZI, PROTTI, RUARO - Analisi Chimica Strumentale II ed. - Zanichelli
Html editino A.Greco2005
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