Controllo e Analisi dell'Acqua Potabile
Per analisi chimica dell'acqua potabile si intende l'analisi dei parametri chimico-fisici di base, dei sali e dei metalli presenti nell'acqua di rete. Per acqua di rete si intende l'acqua che sgorga dai rubinetti delle abitazioni.
| Parametri da controllare | Unità di misura | Valore di parametro |
|---|---|---|
| pH | Unità di pH | 6.5 ≤ pH ≤ 9.5 |
| Conducibilità | µS/cm | 2500 |
| Durezza totale | gradi francesi °F (gradi tedeschi °D) | 15-50 (8 - 28) - Valori consigliati |
| Alcalinità (carbonati) | mg/l CO3 | non definito dalla legge |
| Alcalinità (bicarbonati) | mg/l HCO3 | non definito dalla legge |
| Nitrati | mg/l NO3 | 50 |
| Cloruri | mg/l Cl | 250 |
| Fluoruri | mg/l F | 1.5 |
| Solfati | mg/l SO4 | 250 |
| Antimonio | µg/l Sb | 5.0 |
| Piombo | µg/l Pb | 10 |
| Arsenico | µg/l As | 10 |
| Selenio | µg/l Se | 10 |
| Ferro | µg/l Fe | 200 |
| Manganese | µg/l Mn | 50 |
| Rame | µg/l Cu | 1.0 |
| Zinco | µg/l Zn | non definito dalla legge |
pH dell'acqua potabile
Il valore di pH indica l'acidità o l'alcalinità (basicità) dell'acqua potabile e viene misurato su una scala con valori compresi tra 0 e 14 pH:
- valori di pH bassi (inferiori a 6) indicano che l'acqua è acida;
- valori di pH vicini a 7 indicano che l'acqua è neutra;
- valori di pH alti (superiori a 10) indicano che l'acqua è alcalina (basica).
Secondo il D.Lgs n. 31 del 2001 il pH dell'acqua potabile deve essere compreso fra 6.5 e 9.5 pH. I valori di pH diversi dalla neutralità sono dovuti agli elementi chimici presenti nell'acqua. Valori più bassi o più alti indicano che l'acqua è inquinata da basi forti o da acidi. Valori di pH superiori al valore di pH 11 o inferiori a pH 4 sono da ritenersi pericolosi per la salute.
Conducibilità dell'acqua potabile
La Conducibilità elettrica o EC è un parametro che indica il contenuto di sali disciolti nell'acqua. Si parla di conducibilità elettrica perché i sali si trovano come ioni carichi che consentono il passaggio di corrente elettrica nell'acqua. Se il valore di conducibilità dell'acqua è alto l'acqua è ricca di sali, se è basso l'acqua è povera di sali. Solitamente l'acqua possiede una conducibilità compresa da 100 a 1000 µS/cm. La conducibilità non deve superare i 2500 µS/cm a 20°C.
Durezza dell'acqua potabile
La Durezza dell'acqua è dovuta alla presenza di alcuni sali, principalmente carbonato di calcio (CaCO3) e carbonato di magnesio (MgCO3).
La Durezza totale (GH), è la durezza propriamente detta che indica se l'acqua è ricca o meno di sali minerali (come calcio e magnesio) e può essere espressa:
- in gradi francesi °F: (1 °F = 10 mg/l CaCO3 e cioè 10 mg di carbonato di calcio per litro d'acqua);
- in gradi tedeschi °D: (1 °D = 10.0 mg/l CaO e cioè 10 mg di ossido di calcio per litro d'acqua).
La durezza temporanea o carbonatica (KH) è quella frazione della durezza totale che può essere allontanata dall'acqua con un'ebollizione prolungata; in tal modo gli ioni calcio e magnesio si legano ai carbonati e formano un composto insolubile che precipita. Tale valore dipende anche dalla concentrazione iniziale dei bicarbonati presenti. La frazione di durezza residua dopo questa operazione è detta durezza permanente o non carbonatica ed è dovuta alla presenza di anioni diversi dai bicarbonati, e cioè principalmente solfati, nitrati, cloruri e fluoruri. I valori consigliati dalla legge per la durezza sono compresi tra 15 e 50 °F che corrispondono a 8 e 28 °D (D. Lgs 31/2001). Le acque vengono classificate in base alla loro durezza come segue:
| Definizione | °F (gradi francesi) | °D (gradi tedeschi) | ppm o mg/l |
|---|---|---|---|
| molto tenera (molto dolce) | ≤ 7 | ≤ 4 | ≤ 70 |
| tenera (dolce) | da 7 °F a 14 °F | da 5 a 8 | da 70 a 140 |
| mediamente dura | da 14 °F a 22 °F | da 9 a 12 | da 140 a 220 |
| abbastanza dura | da 22 °F a 32 °F | da 13 a 18 | da 220 a 320 |
| dura | da 32 °F a 54 °F | da 19 a 30 | da 320 a 540 |
| molto dura | ≥ 54 °F | ≥ 30 | ≥ 540 |
Conoscenze sui Gradi di Durezza dell'Acqua
1 °D KH = 1 °D GH = 17.9 mg/l o ppm di CaCO3
1 grado tedesco corrisponde a 1.79 gradi francesi
1 grado francese corrisponde a 0.56 gradi tedeschi
Alcalinità
L'Alcalinità indica la quantità di bicarbonato e carbonati presenti nell'acqua. L'alcalinità può essere quindi bicarbonatica HCO3- o più raramente carbonatica CO3-. Nelle acque naturali, con pH fino a circa 8.5 sono presenti solo bicarbonati; a pH superiori crescono i carbonati a sfavore dei bicarbonati. In queste tipologie di acque prevalgono sostanzialmente carbonati e bicarbonati.
I carbonati e i bicarbonati hanno un effetto stabilizzante sul pH dell'acqua (potere tampone). Carbonati, bicarbonati e anidride carbonica (che forma l'acido carbonico), sono in equilibrio tra loro in maniera dipendente dal pH dell'acqua. Ad esempio per un'acqua con pH 7 si ha: il 20% di anidride carbonica; l'80% circa di bicarbonati; assenza di carbonati.
Residuo fisso (Solidi Totali Disciolti o TDS)
Per Residuo fisso o TDS si intende il grado di mineralizzazione dell'acqua, cioè il quantitativo di sostanza solida perfettamente secca che rimane dopo l'evaporazione di una quantità nota di acqua.
Si distinguono:
acque minimamente mineralizzate: ≤ 50 mg/l
oligominerali: da 50 a 500 mg/l
mediamente mineralizzate: da 500 a 1500 mg/l
ricche di sali: ≥ 1500 mg/l (valore limite per il consumo umano)
Nitrati (NO3⁻) e Nitriti (NO2⁻)
I Nitrati (NO3⁻) e i nitriti (NO2⁻) sono dei composti inorganici contenenti azoto ed ossigeno. I batteri degradano la materia organica trasformandola in composti inorganici, fra cui lo ione ammonio (NH4⁺) e l'Ammoniaca (NH3) che, in seguito al processo di nitrificazione, vengono trasformati in ioni nitrito (NO2⁻) e, in seguito, in ioni nitrato (NO3⁻). Nitrati e nitriti possono essere indice di contaminazione chimica di origine fognaria, agricola o industriale.
I Nitrati non devono superare valori di 50 mg/l, mentre i nitriti non devono superare valori di 0.50 mg/l. Nitrati e nitriti sono inodori e insapori, pertanto sono rilevabili solo eseguendo analisi periodiche dell'acqua.
Cloruri (Cl⁻)
I Cloruri sono composti inorganici contenenti cloro. Il principale cloruro è il sale da cucina (cloruro di sodio o NaCl), ma esistono anche il cloruro di alluminio, il cloruro di calcio e il cloruro di potassio. I cloruri indicano la presenza di sali di cloro nell'acqua e non devono superare i 250 mg/l.
I valori di cloruri nell'acqua possono essere elevati per: la presenza di acqua salata in aree marittime costiere; gli scarichi industriali e urbani; l'utilizzo di sale per sciogliere il ghiaccio sulle strade.
Cloro libero
Nell'acqua potabile è possibile trovare il cloro sotto diverse forme:
il Cloro libero che è la quantità di cloro attivo presente nell'acqua non ancora legato con altri elementi e che, perciò, mantiene integro il suo potere disinfettante;
il Cloro combinato che corrisponde alla quantità di cloro legato agli inquinanti disciolti in acqua (composti organici ed inorganici contenenti azoto).
Il cloro libero deriva dai processi di disinfezione delle acque in cui si utilizzano prodotti a base di cloro, ad esempio il cloro gassoso (Cl2), l'ipoclorito di sodio (NaClO) e l'ipoclorito di calcio (CaClO). L'utilizzo del cloro libero come trattamento di disinfezione garantisce una buona qualità microbiologica dell'acqua potabile. Le normative stabiliscono un valore limite per il cloro libero di 0.2 mg/l.
Fluoruri (F⁻)
L'origine dei Fluoruri è naturale, ma possono anche derivare da industrie di fertilizzanti e dell'alluminio. Di solito nelle acque i livelli di fluoruri sono inferiori a 1.5 mg/l tuttavia in aree ricche di minerali contenenti fluoruri le acque sotterranee possono contenerne circa 10 mg/l. I Fluoruri non hanno effetti tossici, ma livelli di fluoruri superiori a 1.5 mg/l possono causare fluorosi dentale (annerimento dello smalto dei denti).
Solfati (SO4⁻)
I Solfati sono anioni non tossici largamente diffusi. Questi composti contengono zolfo che, ad alte concentrazioni, possono essere causa di effetti lassativi e irritazioni gastrointestinali. La presenza dei solfati nelle acque deriva da numerosi minerali, soprattutto depositi di gesso, dalle deposizioni atmosferiche oppure da contaminazioni chimiche della falda e/o della rete di distribuzione. In concentrazioni superiori a 250 mg/l i solfati conferiscono un sapore amaro all'acqua. La normativa impone un valore limite di 250 mg/l. La presenza dei solfati nelle acque può derivare da minerali presenti nel sottosuolo oppure da contaminazioni chimiche della falda e/o della rete di distribuzione.
Cromo (Cr)
Il Cromo è un metallo pesante che è possibile trovare nell'acqua potabile sotto diverse forme. Tubazioni e rubinetterie cromate o contaminazione chimica dell'acqua di falda di origine industriale possono portare a valori in eccesso di cromo nell'acqua di rete. La forma più pericolosa per la salute dell'uomo è il cromo esavalente (Cr VI). La somma delle diverse forme chimiche di cromo (cromo totale) non deve superare i 50 µg/l.
Nichel (Ni)
Il Nichel è un metallo utilizzato in diverse leghe, fra le quali anche quelle per le rubinetterie. Può derivare anche da contaminazioni esterne alla rete privata o da effluenti di acciaierie e industrie chimiche. Il valore limite di concentrazioni di nichel nell'acqua potabile è di 20 µg/l. Il nichel può provocare la comparsa di dermatiti da contatto, patologie gastrointestinali, epatiche e renali. È genotossico e cancerogeno.
Ferro (Fe)
Il Ferro è un metallo comune che può essere presente in tracce nell'acqua potabile in seguito al passaggio dell'acqua attraverso minerali ricchi di ferro; all'uso di flocculanti negli impianti di trattamento per la produzione di acqua potabile; alla corrosione delle condotte in acciaio e ghisa durante la distribuzione dell'acqua. Una concentrazione di ferro di circa 0.3 mg/l, pur non presentando elevata tossicità per l'uomo, conferisce all'acqua una colorazione gialla e un sapore metallico sgradevole. La quantità di ferro presente nelle acqua potabili non deve superare 0.2 mg/l.
