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Lonigro A, Giangaspero A (2015). Cap. 2 - Parametri qualitativi delle acque reflue. In: Autori Vari. (a cura di): Pietro Rubino e Antonio Lonigro, Linee guida per il riuso irriguo delle acque reflue depurate. p. 51-72, BARI:Edizioni di Pagina, ISBN: 978-88-7470-405-7, doi: 10.1400/231446

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A. Lonigro |
2.a. Caratteristiche fisiche e chimiche delle acque
Con l’irrigazione vengono apportati al suolo, durante ogni stagione irrigua, volumi di ac-
qua variabili tra centinaia e migliaia di metri cubi per ettaro. L’acqua distribuita contribui-
sce a soddisfare i fabbisogni idrici delle colture e si disperde quasi totalmente nell’atmosfera
per effetto dell’evapotraspirazione. Le sostanze disciolte in essa, invece, permangono nel
terreno dove tendono ad accumularsi e possono avere effetti negativi sulla fertilità del suolo
e sulla crescita delle colture, effetti che possono manifestarsi non solo nel breve ma anche
nel medio-lungo termine. Questo aspetto assume ancora maggiore rilevanza nel caso di
acque di qualità non ottimale come le acque reflue depurate.
Da qui la necessità di valutare a priori le caratteristiche qualitative delle acque e di stabi-
lire i valori limite dei parametri individuati, accettabili ai fini del loro utilizzo in agricoltura.
Per la valutazione della qualità delle acque reflue depurate vengono presi in considera-
zione parametri chimici, fisici e microbiologici.
2.a.1. Parametri fisici
Tra questi parametri possono assumere importanza particolare: la temperatura, la conduci-
bilità elettrica ed il materiale solido in sospensione.
La temperatura (T) dell’acqua deve essere misurata nel punto di prelievo o di erogazione.
È preferibile che non sia molto diversa da quella dello strato di terreno maggiormente in-
teressato dagli apparati radicali, allo scopo di non determinare alterazioni nel metabolismo
radicale e di conseguenza nell’assorbimento di acqua ed elementi nutritivi. Con tempera-
ture inferiori a 10 °C, prima di effettuare l’irrigazione si rende indispensabile far permanere
l’acqua sulla superficie del terreno per un tempo sufficiente affinché raggiunga valori ido-
nei, facendola stazionare in opportuni invasi aziendali o facendola scorrere all’interno delle
“caldane”, percorsi di lunghezza variabile tracciati in campi adiacenti a quello da irrigare.
La Conducibilità Elettrica (C.E.) indica la quantità di Sali disciolti nell’acqua: è un pa-
PARAMETRI QUALITATIVI DELLE ACQUE REFLUE
A. Lonigro, A. Giangaspero
2
Progetto PON In.Te.R.R.A. / Linee Guida • 10.1400/231446
52 Progetto PON In.Te.R.R.A.: Linee Guida per il Riuso Irriguo delle Acque Reue Depurate
rametro fisico, misurabile con apparecchi elettronici, la cui unità di misura è il micro-Sie-
mens per centimetro (S/cm).
Il materiale solido in sospensione, indicato come Solidi Sospesi Totali (SST) può essere di
varia natura, organico e/o inorganico. Questo parametro può essere diviso in: materiali in
sospensione e materiali sedimentabili. La presenza di materiali inorganici (es. sabbia, limo,
argilla) può causare una più rapida usura di pompe ed erogatori ed un maggior rischio di
occlusione dei gocciolatori. In generale, la presenza di materiale in sospensione richiede
l’impiego di sistemi di filtrazione con conseguente aggravio dei costi degli impianti irrigui.
Acque con un contenuto di solidi in sospensione < 30 mg L-1 possono essere utilizzate senza
particolari accorgimenti, mentre acque con valori maggiori devono essere valutate più at-
tentamente soprattutto in relazione alla scelta del metodo irriguo (Caliandro et al., 2001).
2.a.2. Parametri chimici
I principali parametri chimici presi in esame per valutare l’idoneità di un’acqua all’uso ir-
riguo sono: la salinità, in relazione sia alla quantità che alla qualità dei sali disciolti, il pH,
la presenza di cloruri, solfati, boro, elementi nutritivi, sostanza organica, altri elementi e
composti in tracce (metalli pesanti e composti organici).
2.a.2.1. Salinità delle acque
Il contenuto in sali, insieme alla qualità degli stessi, rappresenta uno dei più importanti
indicatori per la valutazione dell’idoneità delle acque all’uso irriguo.
L’apporto di sali con l’acqua irrigua è infatti una delle principali cause della salinizzazio-
ne secondaria dei suoli, causata dall’attività antropica. Insieme all’erosione e alla perdita di
sostanza organica, la salinizzazione è considerata una delle emergenze ambientali legate al
degrado della qualità dei suoli e uno dei principali processi che contribuiscono alla deserti-
ficazione dei suoli a livello planetario (Dazzi, 2006).
A causa degli effetti negativi dell’accumulo di sali sulla fertilità del suolo e sulla pro-
duttività delle colture, l’impiego di acque salmastre per l’irrigazione deve essere gestito con
grande attenzione (Tab. 2.1).
n Contenuto in sali disciolti
Uno dei criteri più utilizzati, soprattutto in passato, per esprimere la salinità di un’acqua ai
fini irrigui è rappresentato dal residuo fisso o contenuto in sali solubili totali (TDS), espresso
in mg L-1. Su questa base sono stati proposti, in periodi diversi e da parte di vari autori,
differenti limiti oltre i quali un’acqua deve essere definita salmastra. Il limite più utilizzato
è pari a 2 g L-1. Rispetto al contenuto in sali solubili totali, un indice importante è dato dal
valore della Conducibilità Elettrica dell’acqua (CEa). Infatti, un’acqua è considerata salma-
stra quando la sua CEa è maggiore di 3 dS m-1. Inoltre, tra la salinità totale (TDS, ‰) e la
CEa (dS m-1) esiste la seguente relazione empirica:
TDS = 0,64 x CEa
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 53
Tabella 2.1. Indicazioni per valutare la qualità dell’acqua per l’irrigazione (Ayers e Westcot, 1994)
Problemi potenziali dell’irrigazione Parametro
Limitazione d’uso
nessuna da lieve a
moderata severa
Salinità (inuenza la disponibilità
di acqua per la coltura) CE (dS m-1) < 0,7 0,7 - 3,0 > 3,0
TDS (mg L-1) < 450 450 - 2.000 > 2.000
Inltrazione (inuenza la velocità di
inltrazione dell’acqua nel terreno tenendo
conto, contemporaneamente, di CE e
SAR)
SAR = 0 - 3
SAR = 3 - 6
SAR = 6 - 12
SAR = 12 - 20
SAR = 20 - 40
con CE
con CE
con CE
con CE
con CE
> 0,7
> 1,2
> 1,9
> 2,9
> 5,0
0,7 - 0,2
1,2 - 0,3
1,9 - 0,5
2,9 - 1,3
5,0 - 2,9
< 0,2
< 0,3
< 0,5
< 1,3
< 2,9
Tossicità (eetto di ioni specici su specie vegetali sensibili)
Sodio (Na)
Irrigazione superciale SAR < 3 3-9 > 9
Irrigazione a pioggia meq L-1 < 3 > 3
Cloro (Cl)
Irrigazione superciale meq L-1 < 4 4-10 > 10
Irrigazione a pioggia meq L-1 < 3 > 3
Boro (B) mg L-1 < 0,7 0,7-3,0 > 3,0
n Qualità dei sali disciolti
La concentrazione salina di una soluzione, è funzione delle specie chimiche presenti [es.
Calcio (Ca), Sodio (Na), Potassio (K), Magnesio (Mg), Boro (B)], per l’influenza che pos-
sono avere non solo sulla risposta delle colture, originando fenomeni di fitotossicità o squi-
libri nutrizionali, ma anche sulla modifica delle proprietà fisiche e idrologiche dei suoli.
L’influenza delle specie chimiche sulle proprietà fisiche del suolo è strettamente legata
alla tessitura e alla composizione mineralogica ed è tanto più evidente quanto maggiore è il
contenuto in materiale argilloso ed in presenza di argille montmorillonitiche, più sensibili
all’azione di cationi monovalenti rispetto alle argille caolinitiche (Fierotti et al., 1999).
L’azione dell’acqua salmastra sulle proprietà fisiche del terreno dipende inoltre anche dalla
composizione dei cationi presenti in esso, e in particolare dalla presenza di Ca sotto forma
di calcare attivo.
La dispersione degli aggregati strutturali, causata dalla sodicizzazione del complesso
di scambio, riduce la conducibilità idrica del terreno e quindi la velocità di infiltrazione
dell’acqua (Ayers e Westcot, 1994), limitando il drenaggio dell’acqua in eccesso.
Per tenere conto dell’influenza dei rapporti tra i diversi ioni, specialmente quelli mo-
novalenti e bivalenti, sul grado di dispersione dell’argilla nel terreno e di conseguenza sulla
stabilità degli aggregati strutturali e sulla permeabilità del suolo, si fa riferimento al rappor-
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to di assorbimento del sodio (SAR, Sodium Adsorbtion Ratio) proposto dall’U.S.R. Sa-
linity Laboratory. L’indice evidenzia le conseguenze sull’assorbimento degli ioni al variare
della composizione della soluzione circolante; esso viene espresso dalla seguente equazione:
dove le concentrazioni ioniche sono espresse in meq L-1. All’aumentare del valore del SAR
si riduce l’idoneità dell’acqua per l’uso irriguo.
2.a.2.2. pH
I valori normali di pH per le acque destinate all’uso irriguo si trovano in un intervallo
compreso tra 5,5 e 8,5 (ottimali sono da considerarsi i valori compresi tra 6,5 e 7,5). Valori
differenti indicano la presenza di condizioni anomale. L’utilizzo di acque con pH inferiore
a 4,5 è da evitare, non solo per l’effetto acidificante e potenzialmente tossico per le colture,
ma anche per il fatto che a tale valore di pH aumenta la disponibilità di assorbimento dei
metalli pesanti.
2.a.2.3. Nutrienti
La presenza nelle acque reflue depurate per uso irriguo di azoto totale (nitrico, nitroso,
organico e ammoniacale) e fosforo non costituisce un rischio per le colture in quanto azoto
e fosforo sono macroelementi essenziali per la nutrizione delle piante. Problemi possono
sorgere, invece, nel caso in cui le acque ricche di nutrienti dovessero essere sversate in corpi
idrici recettori con il rischio di incorrere in eventuali fenomeni di eutrofizzazione delle
acque superficiali. Di solito, concentrazioni elevate di azoto e fosforo vanno interpretate
come segnale di malfunzionamento dell’impianto depurativo, a meno che non sia stato
saltato volutamente un passaggio al fine di non rimuovere questo o quell’elemento. Oltre
ai macro elementi (N, P e K), nelle acque reflue urbane depurate possono essere presenti
anche meso e micro nutrienti; pertanto il loro impiego potrebbe consentire di ridurre l’ap-
porto di fertilizzanti di sintesi con conseguenti ed evidenti benefici sui costi di produzione,
sul risparmio di risorse non rinnovabili e sull’emissione di gas serra.
2.a.2.4. Sostanza organica
Per misurare la concentrazione delle sostanze organiche presenti nelle acque, si ricorre ge-
neralmente ai seguenti parametri: la richiesta biochimica dell’ossigeno (BOD), la richiesta
chimica dell’ossigeno (COD) e il Carbonio Organico Totale (TOC).
Il BOD (Biochemical Oxigen Demand), rappresenta la quantità di O2 (mg L-1) necessa-
ria ai batteri per ossidare (degradare) la sostanza organica presente. Poiché la sua determi-
nazione richiede tempi lunghi, spesso si fa riferimento al BOD5 (rappresenta il 70÷80% del
BOD totale) che corrisponde al consumo di ossigeno del campione dopo cinque giorni di
SAR = [Na+]
[Ca++] + [Mg++]
2
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 55
permanenza all’oscurità, in agitazione e ad una T costante di 20 °C. Un’acqua è considerata
discretamente pura quando il valore del BOD5 non supera i 3 mg L-1.
Il COD (Chemical Oxigen Demand) indica la quantità di ossigeno richiesta per ossida-
re la totalità dei composti ossidabili presenti nell’acqua, biodegradabili e non. Il rapporto
BOD5/COD rappresenta la frazione di materiale organico, ossidabile chimicamente, che
subisce la degradazione biologica. Un valore elevato di tale rapporto indica che la sostanza
organica presente nell’acqua è per lo più nella forma battericamente degradabile, mentre
un basso valore rivela la presenza di una significativa frazione di materiale organico biore-
sistente (es. la cellulosa).
Il TOC (Total Organic Carbon) misura il carbonio organico (in mg L-1 C) presente nel
campione di acqua, previa eliminazione del carbonio inorganico mediante pretrattamento
acido (pH < 2).
2.a.2.5. Elementi tossici e composti in traccia
Altri elementi quali Cloruri, Solfati, Boro, Fenoli, ecc. se presenti nell’acqua irrigua in
elevate concentrazioni, possono dare origine a fenomeni di fitotossicità, accumulandosi nei
tessuti vegetali in quantità tali da causare riduzione di crescita e di produzione.
Il cloro e i suoi derivati (diossido di cloro, ipoclorito di sodio ecc.) risultano tra i disin-
fettanti più comunemente usati, per l’elevato potere di disattivazione della maggior parte
dei microrganismi e per questo motivo si possono trovare facilmente negli effluenti. Il
cloro-residuo libero non porta normalmente a conseguenze per le colture e per l’ambiente
se la sua concentrazione non eccede 0,5 mg L-1, anche se alcune specie appaiono sensibili
già a concentrazioni inferiori a 0,1 mg L-1, mentre è sempre dannoso se supera 5 mg L-1.
Quando il cloro viene aggiunto all’acqua per la disinfezione, solitamente inizia a reagire
con i composti organici ed inorganici disciolti nell’acqua, e diminuisce il suo potere disin-
fettante. La quantità di cloro usata durante questo processo viene indicata come “richiesta
di cloro” dell’acqua. Il cloro, nella sua azione disinfettante, venendo a contatto con la so-
stanza organica forma una serie di sottoprodotti organici e inorganici che risultato tossici
per l’uomo e per l’ambiente.
I cloruri provocano gli stessi effetti, o molto simili (clorosi fogliare), ma a concentra-
zioni molto più elevate; per confronto si cita la concentrazione massima consigliata nell’ir-
rigazione per aspersione su colture sensibili che è posta pari a 200 mg L-1 (Sanna, 1982).
Valori limite per il cloro sono espressamente previsti dal decreto legislativo 152/2006 sul
riutilizzo delle acque reflue depurate. Per quanto concerne il cloro attivo il valore massimo
di concentrazione viene fissato a 0,2 mg L-1 mentre il contenuto massimo ammissibile, per
quanto riguarda i cloruri, viene posto a 250 mg L-1 di Cl. Alcuni dati di letteratura relativi
ai limiti di sicurezza dell’acqua di irrigazione, in relazione al contenuto di cloruri, alla tol-
leranza delle colture ed alla tessitura del terreno, sembrerebbero indicare che acque con un
contenuto di 100 mg L-1 di cloruri iniziano a dare problemi su colture molto sensibili e
terreni sabbiosi solo a volumi irrigui superiori a 640 m3 ha-1. Per colture sensibili non sono,
però, ammissibili acque con un contenuto di cloruri superiore a 200 mg L-1. La pericolosità
dei cloruri, comunque, dipende anche dal metodo irriguo applicato, poiché la fitotossicità
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si manifesta prevalentemente con la bagnatura della vegetazione, e dalla sensibilità della
specie coltivata. Secondo Giardini (2002) i limiti possono essere aumentati del 30% qualo-
ra si impieghino metodi irrigui che non bagnano la parte aerea delle piante.
Lo ione solfato si trova, come elemento naturale, nella maggior parte delle risorse idri-
che e rappresenta un componente dei reflui, in particolar modo di quelli provenienti dal
circuito di depurazione delle acque urbane. I solfati si formano dalla degradazione delle
sostanze organiche contenenti zolfo e, in ambiente anaerobico, vengono ridotti a solfuri,
caratterizzati da un effetto tossico più forte di quello dei solfati. Il solfuro combinato con
l’idrogeno forma l’acido solfidrico (H2S), la cui reazione di formazione è regolata dal pH.
In campo alcalino, ovvero per valori di pH superiori ad 8, quasi tutto lo zolfo si trova nella
forma ionica HS- o S2- e la pressione parziale dell’H2S risulta essere bassa; già a pH uguale
a 7, tuttavia, circa l’80% dello zolfo è presente in forma non ionizzata con rilascio di gas in
atmosfera accompagnato dall’insorgenza di cattivi odori.
I solfiti, dal canto loro, sono presenti, in particolar modo, nei reflui dell’industria eno-
logica e negli effluenti derivanti dalla canditura della frutta. Hanno un’azione riducente e
batteriostatica e alterano la capacità ossidativa del terreno.
La pericolosità dei composti dello zolfo, comunque, dipende prevalentemente dal me-
todo irriguo, poiché la fitotossicità si manifesta prevalentemente con la bagnatura della
vegetazione e anche in questo caso, dalla sensibilità della specie coltivata. Per quanto con-
cerne il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura, il D.Lgs. 152/2006 pone per i
solfati il limite a 500 mg L-1, per solfiti e solfuri a 0,5 mg L-1.
Il boro pur essendo un elemento essenziale per gli organismi vegetali, può risultare
tossico già a concentrazioni molto basse. Per molte specie agrarie è in grado di esercitare
effetti tossici a concentrazioni dell’ordine di 0,75 mg L-1, mentre la sua tossicità diventa
praticamente generalizzata a partire da concentrazioni di 1,5 mg L-1.
Il boro, contenuto nei detergenti di uso domestico come il perborato di sodio, può es-
sere presente in quantità rilevante nei reflui civili, anche in considerazione del fatto che gli
interventi depurativi tradizionali incidono solo marginalmente sulla sua concentrazione.
Per quanto concerne il riutilizzo delle acque reflue depurate il limite di concentrazione
per il boro viene posto, dal D.Lgs. 152/2006, ad 1 mg L-1 valore che ne consente l’utilizzo
irriguo su quasi tutte le colture ad eccezione di quelle particolarmente sensibili.
Nelle acque reflue, possono essere presenti anche metalli pesanti e composti inquinanti
di varia natura. Nel caso dei metalli pesanti la loro biodisponibilità può variare in funzione
del pH; di conseguenza il dato relativo alla loro concentrazione totale non sempre esprime
l’effettiva pericolosità delle acque che li contengono (Tab. 2.2).
I fenoli sono molecole organiche complesse che, oltre a bloccare la degradazione dei
lipidi, si comportano da inibitori enzimatici andando a ridurre la capacità di depurazione
della flora batterica. La presenza di fenoli, comunque, non sembra essere un fattore limitan-
te per l’uso dei reflui, essendo essi velocemente degradati dai microorganismi del terreno.
Con riferimento alle acque reflue provenienti dai depuratori urbani ed industriali il
D.Lgs. 152/2006 fissa, ai fini del loro riutilizzo, valori limite per i fenoli totali e per il
pentaclorofenolo. Per i primi la concentrazione massima ammissibile nelle acque è fissata
in 0,1 mg L-1, per i secondi in 0,003 mg L-1.
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 57
Tra i composti inquinanti rintracciabili nelle acque reflue, i più comuni sono: de-
tergenti, fitofarmaci, fenoli, solventi, antibiotici, acidi organici provenienti dall’industria
chimica, petrolio ed altri idrocarburi. La difficoltà di identificare, quantificare e monitorare
singolarmente alcuni di questi composti ha accresciuto l’interesse verso l’impiego di me-
todologie innovative tra cui l’utilizzo di saggi ecotossicologici descritti più in dettaglio nel
capitolo successivo.
Tabella 2.2. Limiti raccomandati per la presenza di elementi in traccia nelle acque reue per uso
irriguoa
Elementi Utilizzo sul lungo periodob (mg L-1) Utilizzo sul breve periodoc (mg L-1)
Alluminio 5,0 20,0
Arsenico 0,10 2,0
Berillio 0,10 0,5
Boro 0,75 2,0
Cadmio 0,01 0,05
Cromo 0,1 1,0
Cobalto 0,05 5,0
Ferro 5,0 20,0
Fluoruro 1,0 15,0
Litio 2,5 2,5
Manganese 0,2 10,0
Molibdeno 0,01 0,05
Nichel 0,2 2,0
Piombo 5,0 10,0
Rame 0,2 5,0
Selenio 0,02 0,02
Vanadio 0,1 1,0
Zinco 2,0 10,0
a Adattato da: National Academy of Science – National Academy of Engineering
b Utilizzo continuo su tutti i tipi di terreno
c Utilizzo no a 20 anni su terreni neutri o alcalini di struttura ne
A. Lonigro, A. Giangaspero |
2.b. Qualità microbiologica e parassitologica delle acque
Come riportato nel precedente paragrafo, i reflui urbani sono essenzialmente costituiti da
una soluzione acquosa debolmente alcalina, molto diluita, contente sostanze organiche
e inorganiche disciolte, solidi sospesi e dispersioni colloidali. Sotto l’aspetto igienico, le
58 Progetto PON In.Te.R.R.A.: Linee Guida per il Riuso Irriguo delle Acque Reue Depurate
acque di fogna contengono ingenti quantità di microrganismi (batteri, virus, funghi e pro-
tozoi), parte dei quali patogeni per l’uomo e per gli animali (Tab. 2.3). La composizione dei
reflui urbani di origine domestica è all’incirca la stessa nelle varie aree urbane, con piccole
differenze dovute alle dotazioni idriche locali, mentre le caratteristiche microbiologiche,
visto che contengono organismi saprofiti e organismi patogeni provenienti dalla flora in-
testinale, risentono molto dello “stato igienico” della zona considerata; infatti, i coliformi
fecali, rilasciati da ogni individuo sono più o meno uniformemente distribuiti nei reflui,
con valori variabili tra 106 e 109/100 mL di liquame; i patogeni, proprio perché eliminati
da alcuni soggetti (malati e portatori sani), sono in numero molto più basso e non unifor-
memente distribuiti.
Tabella 2.3. Principali agenti patogeni riscontrabili nelle acque reue e loro eetto sull’uomo (Giar-
dini et al. 1993)
Gruppo Genere Eetti sulla salute umana
Batteri Salmonella Febbre tifoide e paratifoide, enteriti, salmonellosi
Shigella Dissenteria
Vibrio Colera, enteriti, avvelenamento cibi
Clostridium Tetano, Botulismo, avvelenamento cibi
Leptospira Leptospirosi
Virus Polivirus Poliomielite
Echovirus Diarrea, infezioni epatiche
Adenovirus Enteriti, febbre, infezioni respiratorie, congiuntivite
Virus Epatite A Epatite virale
Protozoi Giardia duodenalis Giardiasi, diarrea, dolori addominali
Cryptosporidium spp. Criptosporidiosi, dolori addominali, diarrea
Entamoeba Amebiasi, diarrea
Elminti Ascaris lumbricoides Ascaridosi, dolori addominali, vomito, reazioni allergiche
Trichuris Tricuriasi, dolori addominali, diarrea, anemia
Toxocara Larva migrans
Nella tabella 2.4 sono riportati i principali microrganismi patogeni presenti nei reflui
che, venendo a contatto con l’uomo, possono creare infezioni in base alla loro DMI (dose
minima necessaria per provocare infezione), allo stato immunitario dell’individuo ed alla
loro persistenza nell’ambiente.
Per poter definire la patogenicità delle acque reflue urbane si fa ricorso a microrganismi
detti “indicatori”. La ricerca di indicatori della qualità microbiologica delle acque reflue
urbane serve ad ottenere nel più breve tempo possibile indicazioni circa il loro grado (in-
dice) di patogenicità.
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 59
I criteri generali che regolano la scelta di un microrganismo o di un gruppo di micror-
ganismi come “indicatori” di contaminazione fecale sono basati su:
1) contemporanea presenza o assenza dell’indicatore e del patogeno;
2) presenza dell’indicatore e del patogeno in rapporti numerici costanti;
3) resistenza simile del patogeno e dell’indicatore alle diverse condizioni ambientali;
4) facilità di rilevazione dell’indicatore.
In base a questi criteri, gli indicatori di contaminazione fecale più utilizzati sono gli
Escherichia coli, i Coliformi totali, i Coliformi fecali e gli Streptococchi fecali; a questi vanno
aggiunti i batteri eterotrofi e le spore di Clostridi solfito-riduttori. Di seguito vengono ripor-
tate alcune loro caratteristiche principali.
Non esiste alcun organismo che soddisfi pienamente tutti i criteri indicati in precedenza
tanto da poter essere considerato l’indicatore ideale di contaminazione fecale. Tra i tanti
però, l’Escherichia coli è quello che soddisfa la maggior parte dei requisiti consigliati, seguito
dai Coliformi fecali.
Escherichia coli: è una specie batterica appartenente alla famiglia delle Enterobacteriacee
ed è caratterizzata dalla capacità di crescita alla temperatura di 44-45°C su terreni complessi,
dalla capacità di fermentare il glucosio ed il lattosio con produzione di gas e acido e di pro-
Tabella 2.4. Caratterizzazione dei patogeni in funzione della loro N50 (quantità di patogeni in grado
di infettare il 50% della popolazione esposta)
Agenti patogeni (N50)
Batteri
Escherichia coli Alta (> 106)
Salmonella Alta (> 106)
Salmonella typhi Alta (> 106)
Vibrio cholerae Alta (> 106)
Yersinia enterocolitica Alta (> 106)
Shigella Media (104)
Virus
Enterovirus Bassa (< 102)
Rotavirus Bassa (< 102)
Virus Epatite A Bassa (< 102)
Protozoi
Giardia duodenalis Bassa (< 10)
Cryptosporidium spp. Bassa (< 30)
Entamoeba histolytica Bassa (< 102)
Uova di Elminti 1
60 Progetto PON In.Te.R.R.A.: Linee Guida per il Riuso Irriguo delle Acque Reue Depurate
durre indolo dal triptofano (indolo positivo). Ha forma di bastoncino diritto, di lunghezza
compresa tra 2,0 e 6,0 mm, e spessore di 1,1-1,5 mm, in genere mobile con flagelli peritrichi.
Ha come ambiente naturale l’intestino (subito colonizzato dopo la nascita) dell’uomo e degli
animali; nell’ambito della flora batterica aerobica dell’intestino (particolarmente del colon, e
perciò denominati coli) è il genere presente in maggior concentrazione. I sierotipi di E. coli
sono riuniti in tre classi: opportunisti, enteropatogeni, enterotossinogeni. Gli E. coli oppor-
tunisti non sono patogeni nel loro habitat naturale (intestino), ma se si trasferiscono in altri
distretti possono determinare importanti malattie: infezioni del tratto urinario, infezioni
polmonari, ascessi, setticemie, meningiti. Gli E. coli enteropatogeni sono invece, patogeni
nel tratto intestinale, causando diarree (per es. la diarrea del viaggiatore); il contagio è in-
diretto, di tipo fecale-orale. Gli E. coli enterotossinogeni non sono in grado di invadere la
mucosa intestinale, ma liberano una enterotossina che si diffonde alle membrane delle cellule
epiteliali determinando una notevole secrezione acquosa all’origine della sindrome diarroica.
La scelta di Escherichia coli come indicatore di contaminazione fecale è dovuta al fatto che
questo microrganismo è presente nelle feci umane ed animali a concentrazioni fino a 109/g.
Coliformi fecali: sono in grado di fermentare il lattosio a 44-45°C; vi appartengono
Escherichia coli (in % maggiore) e i generi Klebsiella, Enterobacter e Citrobacter.
Per la verità, non è corretto usare la denominazione di Coliformi fecali per questo grup-
po di microrganismi perché ad eccezione di Escherichia coli, possono anche non essere di
origine fecale essendo presenti anche in acque di effluenti industriali, nel suolo o in am-
bienti con elevato carico organico.
Coliformi totali: fermentano il lattosio a 35-37°C con formazione di acidi e gas; in-
cludono la specie Escherichia coli, e i generi Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Yersinia,
Buttiauxella agustis, Serratia ecc.
Il rilevamento dei Coliformi totali non torna utile per l’accertamento di contaminazio-
ne fecale, ma è utile per verificare l’efficienza dei trattamenti o l’integrità di un corpo idrico.
Enterococchi: sono cocchi Gram positivi, catalasi negativi, che si presentano isolati,
doppi, o più frequentemente a catena e sono privi dell’antigene D. Il genere comprende 17
specie che soddisfano specifici requisiti: crescita a 10°C e 45°C, resistenza a 60°C per 30
minuti, crescita a pH 9,6 e al 6,5 % di NaCl. Tra queste si annoverano Streptococcus faecalis,
St. faecium, St. avium, St. equinus, St. gallinarum, St. durans. La presenza di enterococchi
nelle acque destinate al consumo umano è segnalata raramente. Evenienze di questo tipo
sono da mettere in relazione a sicura contaminazione di origine fecale. Inoltre, la loro pre-
senza è segnale di ridotta efficienza dei sistemi di trattamento delle acque.
Clostridi solfito-riduttori: sono spore di batteri anaerobici di derivazione fecale ed
ambientale, sopravvivono per lunghi periodi ed essendo resistenti ai trattamenti di disinfe-
zione, più dei coliformi e degli streptococchi, possono essere utilizzati, insieme agli strepto-
cocchi fecali come indicatori secondari di efficienza di trattamento delle acque.
Salmonella: questo genere, il più numeroso delle Enterobacteriacee, comprende va-
rianti sierologiche patogene per l’uomo e/o gli animali. L’habitat naturale è costituito prin-
cipalmente dall’intestino degli animali e dell’uomo. La forma è quella del bastoncino dirit-
to, di lunghezza compresa tra 2,0 e 5,0 mm e larghezza di 0,7-1,5 mm, in genere mobile per
la presenza di flagelli peritrichi. Manifesta la caratteristica di ridurre i nitrati, fermentare il
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 61
glucosio con produzione di gas, produrre idrogeno solforato, essere positiva alla reazione
al rosso di metile.
L’azione patogena avviene essenzialmente attraverso endotossina; nell’uomo le Salmo-
nelle possono causare malattie intestinali, trasmesse per contagio indiretto fecale-orale,
tipo: febbre tifoide, febbre paratifoide, salmonellosi e tossinfezioni alimentari.
Le Salmonelle sopravvivono per settimane nelle acque di scarico e in quelle superficiali,
ma sono sensibili a molti disinfettanti fisici come il calore, e chimici come ipocloriti, fenoli,
cloro e formaldeide.
Virus enterici: sono rappresentati da diversi gruppi non tutti in condizione di poter
essere rilevati con le tecniche disponibili. Vista l’importanza di verificare la presenza di tali
virus nelle acque, a causa della loro patogenicità che si manifesta con una dose minima
infettante (DMI) bassa e con una elevata capacità di sopravvivenza nell’acqua, si utilizzano
degli indicatori della loro presenza, quali gli enterovirus. Anche se attualmente disponiamo
di metodiche di analisi affidabili, il rilevamento dei virus enterici non può essere fatto con
costanza, perchè complesso, costoso e lungo nel tempo.
Oltre agli enterovirus, sono da considerare anche altri microrganismi a contaminazione
fecale, tra cui i Protozoi del genere Giardia e Cryptosporidium che, per la loro resistenza
alle condizioni ambientali e ai trattamenti disinfettanti, si mostrano molto simili ai virus
enterici umani.
Giardia duodenalis: (classe Zoomastigophora, ordine Diplomonadida, famiglia Di-
plomonandidae) è un parassita flagellato a localizzazione intestinale presente in numerose
specie di mammiferi, uomo compreso.
Questo protozoo riconosce 8 assemblaggi (A-H); l’assemblaggio A è il più diffuso negli
animali e nell’uomo e pertanto è riconosciuto di interesse zoonosico.
Giardia si presenta sotto due forme distinte: il trofozoite, forma attiva e vegetativa, e la
cisti, forma di resistenza nell’ambiente esterno responsabile della propagazione dell’infezio-
ne in natura. Il trofozoite (10-20 m x 5-9 m), presenta una forma piriforme e simme-
tria bilaterale con 4 paia di flagelli. La parte dorsale è convessa mentre in quella ventrale
concava presenta una depressione reniforme detta disco adesivo. La cisti presenta forma
rotondeggiante (8-12 m x 7-10 m) e contiene 4 nuclei.
La Giardiasi, si trasmette per via diretta (oro-fecale) attraverso il contatto tra soggetto
infetto e soggetto sano o mediato da terra, cibo ed acqua contaminati dalle cisti (dose
media infettante bassa, < 10 cisti). Da ogni cisti ingerita si liberano due trofozoiti, che si
insediano sulla mucosa del duodeno aderendo tramite il disco adesivo. Si moltiplicano
rapidamente per scissione binaria colonizzando il duodeno ma talvolta anche lo stomaco
e la cistifellea (Fig. 2.1). L’infezione può essere asintomatica o manifestarsi, dopo circa 2
settimane di incubazione.
Cryptosporidium spp.: (classe Coccidia, ordine Eucoccidiorida, Famiglia Cryptospo-
ridiidae) è un parassita intracellulare, che colonizza il tratto gastrointestinale di numerosi
animali: uccelli, pesci e mammiferi (uomo compreso). Il parassita ha una distribuzione
cosmopolita. Ad oggi si riconoscono 18 specie appartenenti al genere Cryptosporidium, ma
solo alcune specie rivestono notevole interesse zoonosico, tra queste C. parvum è la specie
più diffusa nell’uomo e negli animali.
62 Progetto PON In.Te.R.R.A.: Linee Guida per il Riuso Irriguo delle Acque Reue Depurate
La trasmissione e la successiva infezione avvengono attraverso la forma infettante, l’oo-
cisti (5 x 6 m). Il ciclo biologico di Cryptosporidium è molto complesso e prevede una fase
asessuata (merogonia) e una fase sessuata con la produzione di micro e macrogamonti dalla
cui unione origina lo zigote con successiva formazione di oocisti che vengono eliminate
dall’ospite nell’ambiente (Fig. 2.2).
La criptosporidiosi si trasmette per via diretta (oro-fecale) attraverso il contatto tra sog-
getto infetto e soggetto sano ma anche da terra, cibo ed acqua contaminati dalle oocisti
(dose media infettante bassa, < 30 cisti). I problemi maggiori si riscontrano nei soggetti
immunocompromessi in cui la parassitosi si manifesta con gravi forme croniche debilitanti.
Il soggetto affetto da criptosporidiosi è in grado di eliminare 1010 oocisti al giorno e
l’infezione, che si può manifestare dai 3 ai 6 giorni dopo l’ingestione delle oocisti.
Figura 2.1. Ciclo vitale di Giardia duodenalis
Le cisti vengono
ingerite dall’ospite
Anche i Trofozoiti passano nelle feci
ma non sopravvivono nell’ambiente
Cisti
Cisti
= Stadio infettante
= Stadio diagnostico
Contaminazione di acqua,
cibo e mani con cisti infettive
Trofozoite
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 63
A. Giangaspero |
2.b.1. Contaminazione ambientale da parassiti intestinali
Poiché i parassiti intestinali sono eliminati per via fecale, la contaminazione ambientale
è principalmente correlata alla contaminazione delle acque e degli alimenti da materiale
fecale, umano o animale, proveniente da ospiti infestati.
Tra le diverse specie di microrganismi parassitari, la cui presenza è strettamente con-
nessa alla fecalizzazione ambientale, Giardia e Cryptosporidum costituiscono le specie più
importanti.
La contaminazione ambientale è da ritenersi assai elevata se si considera che circa 200
milioni di persone nel mondo sono affette da giardiasi, con circa 500.000 nuovi casi l’an-
Figura 2.2. Ciclo vitale di Cryptosporidium parvum
Le cisti vengono
ingerite dall’ospite
Acqua di piscina Acqua potabile
Contaminazione
di acqua e cibo
con le oocisti
Oocisti sporulata con parete robusta
eliminata dall’ospite (stadio infettante)
Oocisti sporulata
con parete robusta
eliminata dall’ospite
Oocisti sporulata
con parete sottile Microgamete
Gamete
indierenziato
Merozoiti
Merozoite
Macrogamete
Zigote
Oocisti Sporozoite Trofozoite Meronte di Tipo 1
Meronte di Tipo 2
Ciclo asessuale
Ciclo sessuale
Auto-infezione
64 Progetto PON In.Te.R.R.A.: Linee Guida per il Riuso Irriguo delle Acque Reue Depurate
no, con una prevalenza che raggiunge nei paesi in via di sviluppo il 50%, mentre, nei paesi
industrializzati, fino al 10%. Cryptosporidium è invece documentato in oltre 50 Paesi con
tassi di prevalenza, nei paesi industrializzati, che si aggirano intorno al 25-35%, mentre
risultano in aumento in America Latina (64 %), Cina (42 %) e Brasile (57,5%).
La contaminazione ambientale non è soltanto legata alla notevole diffusione di questi
protozoi nell’uomo ma anche alla loro presenza in elevata percentuale negli animali, do-
mestici e selvatici, molti dei quali albergano assemblaggi di Giardia o specie di Cryptospori-
dium di interesse zonosico. La quantità di cisti o oocisti che gli animali e l’uomo emettono
è inoltre elevatissima. È stato stimato che un bovino può emettere fino a 107 cisti di Giardia
(Fig. 2.3) e 106 - 1010 di C. parvum (Fig. 2.4) per grammo di feci, ed elevate quantità possono
essere emesse anche dall’uomo.
Questa enorme quantità di deiezioni contenenti protozoi parassiti è riversata, attraverso
reflui zootecnici e urbani o tramite le acque di dilavamento, in tutto l’ambiente, e con-
fluendo verso le acque costiere, possono contaminare anche il mare e quindi anche i suoi
abitanti.
La letteratura mondiale sulla presenza di cisti di Giardia e oocisti di Cryptosporidium
nelle diverse tipologie di acqua (acque di fiumi e laghi, corsi di acqua, acque di falda e di
Figura 2.3. Trofozoita di Giardia (a sinistra) e cisti (a destra)
Figura 2.4. Sporocisti di Cryptosporidium in fase di fuoriuscita dalle oocisti (a sinistra) e oocisti in sede
intestinale (a destra)
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 65
pozzo, acque reflue e acque trattate, acque ricreazionali, acqua di irrigazione e acqua pota-
bile) è ricchissima. Si pensi che in oltre 2.350 campioni di acque superficiali esaminate in
USA, cisti di Giardia sono state rilevate con una prevalenza variabile dal 21 al 100% dei
campioni esaminati.
L’enorme dispersione di cisti e oocisti nell’ambiente giustifica le positività rilevate anche
negli alimenti: vegetali edibili possono essere contaminati da parassiti durante la fase di
produzione, a seguito, ad esempio, di irrigazione con acqua contaminata, terreno conta-
minato, concime non trattato impiegato come fertilizzante. I vegetali possono essere con-
taminati anche durante i processi di raccolta, di trattamento e di preparazione, sia per
contaminazione indiretta (attrezzi sporchi, concime animale, o acqua contaminata usata
per la preparazione dei cibi) o indiretta (operatori che hanno manipolato gli alimenti con
le mani non lavate).
Oocisti di Cryptosporidium spp. sono state rilevate in diversi vegetali edibili con una più
elevata contaminazione durante la stagione delle piogge quando le acque di irrigazione,
prelevate dai fiumi, ricevono le acque di scarico industriali, domestiche e agricole.
A testimonianza della notevole disseminazione nell’ambiente di Giardia e Cryptospori-
dium spp. emergono i dati sulla responsabilità di questi protozoi in diverse grandi epidemie
trasmesse dall’acqua in diversi paesi. Negli USA circa il 18% dei focolai di infezione sono
causati da protozoi enterici. Giardia è stata identificata nell’86% dei focolai di infezione da
acqua potabile, mentre Cryptosporidium nel 9,1%. Infine, il 10% di tutti i casi di criptospo-
ridiosi negli Stati Uniti è da ricondurre alla contaminazione di alimenti.
In Italia, gli studi condotti sulla presenza di Giardia e Cryptosporidium nell’uomo,
nell’ambiente e nelle acque (Giangaspero et al., 2007) sono sintetizzati nella Tabella 2.5.
Tale diffusione giustifica il rilievo di Giardia in campioni di lattuga (Lactuca sativa)
venduti nei mercati locali (Mastrandrea e Micarelli, 1968), ma anche nei molluschi edibili
Tabella 2.5. Diusione di G. duodenalis e Cryptosporidium in diversi contesti (uomo, animali e
acqua) in Italia
Giardia (%) Cryptosporidium (%)
Uomo 0,9 - 6,15 0,84 - 11
Cani 3,6 - 80 3,3
Gatti 5,6 - 15,18 -
Bovini 66,6a58,3a
Ovini 1,5 -
Bufali 18,1 14,7
Cavalli 13 8
Pollame - 26
Daini 11,5 -
Suini - 10,3 - 19,8
Acqua 30 24,4
a) prevalenza degli allevamenti
66 Progetto PON In.Te.R.R.A.: Linee Guida per il Riuso Irriguo delle Acque Reue Depurate
allevati in mare e nelle lagune, a testimonianza che l’acqua contaminata proveniente da
reflui urbani e zootecnici può arrivare al mare e contaminare gli organismi marini di cui
l’uomo si nutre. Giardia è stata infatti rilevata in Chamelea gallina, la vongola comune,
mentre oocisti di Cryptosporidium (anche zoonosici) sono stati rilevate in C. gallina e nelle
vongole veraci (Ruditapes philippinarum). Entrambi i protozoi sono stati infine rilevati an-
che nelle cozze (Mytilus galloprovincialis) (Giangaspero et al., 2009; Putignani et al., 2010;
Giangaspero et al., 2014).
Per quanto riguarda l’Italia, epidemie di giardiasi non sono state segnalate, ma focolai di
criptosporidiosi sono esplosi in comunità a causa della contaminazione delle acque potabili
con oocisti di Cryptosporidium.
La grande diffusione di protozoi enterici descritti è dovuta alle ridotte dimensioni delle
oo/cisti eliminate con il materiale fecale dagli ospiti infetti, alla straordinaria e ampiamente
documentata resistenza di queste forme alle più svariate condizioni ambientali, compreso
quelle acquatiche, e ai numerosi disinfettanti impiegati durante le operazioni di trattamen-
to delle acque. Questi aspetti, insieme alla ridotta dose infettante, nell’ordine di qualche
decina di oo/cisti, e l’elevato numero di cisti eliminate con le feci degli ospiti infetti, sono
elementi importanti e alla base della loro diffusione tra gli ospiti e di conseguenza nell’am-
biente.
A. Giangaspero |
2.b.2. Eetti sulla salute dell’uomo e degli animali
Per quanto riguarda l’uomo, Giardia e Cryptosporidium sono considerati tra i più pericolosi
opportunisti sia in corso di infezioni umane da HIV, e responsabili di sindromi gravemente
debilitanti fino alla morte, sia quale causa di episodi epidemici nella popolazione immuno-
competente in diverse aree del mondo, a seguito all’ingestione di cibi o acqua contaminati.
La sintomatologia nell’uomo è caratterizzata dalla comparsa di diarrea acquosa accom-
pagnata da crampi addominali, anoressia, dimagrimento, nausea, vomito e lieve febbre. La
sintomatologia è simile negli adulti e nei bambini anche se in questi ultimi, quando l’in-
fezione è acquisita nei primi mesi di vita può determinare problemi nella crescita e ritardo
dello sviluppo. Nei soggetti immunocompromessi la diarrea può durare per oltre 2 mesi,
periodi in cui eliminano una grande quantità di oocisti con le feci, determinando grave
disidratazione, forte dimagrimento, malnutrizione fino alla morte. La gravità dei sintomi
dipende quindi dallo stato immunitario dell’ospite. Per quanto concerne i soggetti immu-
nocompetenti ci sono categorie maggiormente a rischio: bambini, personale ospedaliero,
allevatori, così come i soggetti che viaggiano in regioni in cui la parassitosi è segnalata con
elevati livelli di prevalenza.
Per quanto concerne gli animali (Fig. 2.5), le infezioni da Giardia e Cryptosporidium
hanno assunto negli ultimi anni un notevole interesse non solo perché possibile fonte d’in-
fezione per l’uomo ma anche per le gravi perdite economiche che determina soprattutto
negli animali da reddito, vista la notevole difficoltà nel loro controllo. In questi animali, i
giovani sono molto più sensibili all’infezione rispetto agli adulti e, analogamente all’uomo,
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 67
la sintomatologia è caratterizzata dalla comparsa di diarrea giallastra acquosa che causa
forte disidratazione dimagrimento, febbre e inappetenza. In altre specie animali (es. suino,
cavallo, cane e gatto) i sintomi clinici sono spesso assenti, anche in presenza di positività
coprologica.
La sintomatologia in corso di giardiasi è giustificata dalla condizione di malassorbimen-
to degli elementi nutritivi, in particolare della vitamina B12, dei folati e dei trigliceridi,
causata principalmente dalla distruzione dei villi intestinali e alla loro conseguente atrofia.
In corso di criptosporidiosi, le cellule sono danneggiate a seguito dell’invasione, della mol-
tiplicazione e/o della fuoriuscita del parassita ma soprattutto dall’azione di alcune sostanze
enterotossiche di origine parassitaria in grado di indurre un danno alle cellule deputate
all’assorbimento.
In entrambe le infezioni, le alterazioni nell’architettura dei villi, a seguito del danno
meccanico diretto indotto dal parassita e di quello indiretto mediato da fattori flogistici,
sono alla base del malassorbimento dei nutrienti e quindi della diarrea.
A. Lonigro |
2.c. Valutazione qualità delle acque reflue urbane ed agro-industriali
depurate ed utilizzate a scopo irriguo nel Progetto In.Te.R.R.A.
Per poter valutare gli effetti dell’uso irriguo di diversi tipi di acqua reflua urbana ed agro-in-
dustriale depurata con tecnologie convenzionali e/o con sistemi innovativi, durante il pro-
getto In.Te.R.R.A., è stata condotta un’attenta attività di monitoraggio sulle caratteristi-
che chimico-fisiche e microbiologiche delle acque utilizzate così come rappresentato nelle
Figura 2.5. Bovini al pascolo
68 Progetto PON In.Te.R.R.A.: Linee Guida per il Riuso Irriguo delle Acque Reue Depurate
tabelle 2.6 e 2.7. I dati si riferiscono ai valori medi dei principali parametri misurati in
corrispondenza di prelievi ripetuti durante il triennio di ricerche. Come si può facilmente
verificare i valori risultano quasi sempre inferiori ai limiti previsti dal D.M. 185/2003;
mentre, come era prevedibile, ove è presente la disinfezione con ipoclorito, il valore di cloro
Località C.E.
dS/m
pH BOD5
mgO2/L
COD
mgO2/L
Cloro attivo
(mg/L)
Na+
(mg/L)
K+
(mg/L)
Ca++
(mg/L)
Mg++
(mg/L)
NH4+
(mg/L)
Cl-
(mg/L)
NO3-
(mg/L)
Sito 1
Controllo
(acqua di pozzo) 0.81 7.58 1.93 2.25 0.00 36 1 65 26 1 63 6
Euente FDG + UV 0.86 7.76 5.36 14.04 0.00 77 17 70 10 3 77 47
Euente MBR + UV 0.96 7.65 6.78 19.62 0.40 97 21 141 23 10 95 76
Euente terziario
in piena scala 1.10 7.70 10.00 36.00 3.40 101 16 67 13 8 160 25
Sito 2
Controllo
(acqua di pozzo) 0.81 7.62 3.50 3 0 32 2 74 20 0 46 26
Euente MBR
in piena scala 1.02 7.52 6.00 36 0 92 13 69 32 5 122 41
Sito 3
Euente terziario
in piena scala 2.78 7.78 11.52 36.8 0 379 24 130 41 11 587 88
Euente terziario
pilota 2.77 7.40 12.38 33.5 0 377 33 123 36 0 713 39
Valori limite
D.M. 185/2003 3.00 6-9.5 20 100 0.2 2 250
Sito 4
Controllo
(acqua del Consorzio) 0.64 7.71 2.56 5.33 0.00 54 7 61 8 2 37 3
Euente Secondario 1.36 7.44 23.71 51.60 10.20 111 29 80 13 34 166 3
Euente terziario
(UF) 1.37 7.53 4.59 84.10 1.05 123 31 96 17 30 168 6
Lagunaggio 1.07 6.09 19.96 73.10 4.90 102 27 81 14 17 137 11
Sito 5
Controllo
(acqua di pozzo) 0.86 7.91 5.00 5.41 33 13 79 9 0 43 23
Euente Secondario 2.87 7.71 18.21 30.81 306 48 81 10 2 760 1
Euente terziario
(UF + UV) 2.91 7.70 17.10 29.40 308 49 76 9 1 752 2
Tabella 2.6. Valori medi dei principali parametri chimico-sici e microbiologici delle acque utiliz-
zate a ni irrigui nel Progetto In.Te.R.R.A.
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 69
SO4- -
(mg/L)
P2O43-
(mg/L)
F-
(mg/L)
S.A.R. Coli Totali
u.f.c/100 mL
Coli fecali
u.f.c/100 mL
Escherichia coli
u.f.c/100 mL
Salmonella
Presenza/Assenza
Giardia
cisti/L
Cryptosporidium
oocisti/L
Uova elminti
N° uova/L
21 7 1 1 34 10 8 Assente 0 0 0
40 13 4 2 1174 648 454 Assente 78 0 0
69 16 4 3 67 13 9 Assente 1 0 0
49 8 3 3 1500 1117 1019 Assente 27 0 0
14 5 0 1.1 38 10 5 Assente 0 0 0
48 13 1 2.4 121 19 7 Assente 0 0 0
29 106 12 6 35 12 8 Assente 0.4 0 0
31 65 9 6 58 21 12 Assente 0.4 0 0
500 1.5 10 10 Assente
30 9 1 1.93 9 6 3 Assente 0 0 0
55 15 2 3.10 42189 29656 15011 Assente 334 0 0
52 12 1 3.13 193 163 89 Assente 0 0 0
43 16 1 3.50 6436 5297 4001 Assente 36 0 0
29 0.1 0.8 0.9 16 9 7 Assente
31 0.4 0.4 6.5 8200 5800 4400 Assente
31 0.3 0.4 5.9 76 Assente
attivo tende ad essere in eccesso. Questo dato non è rassicurante in quanto il cloro, venen-
do a contatto con la sostanza organica del suolo potrebbe dare origine, sul medio-lungo
periodo, alla formazione di una serie di sottoprodotti organici e inorganici che risultano
tossici per l’uomo e per l’ambiente. Pertanto, sarebbe opportuno, nel caso di riutilizzo
agricolo delle acque reflue urbane depurate ricorrere a sistemi di disinfezione alternativi al
cloro (UV, ozono, acido peracetico) per non incorrere nella formazione di sottoprodotti
dannosi per l’uomo e per l’ambiente.
70 Progetto PON In.Te.R.R.A.: Linee Guida per il Riuso Irriguo delle Acque Reue Depurate
Sotto l’aspetto microbiologico, invece, la qualità delle acque prodotte è risultata nel
complesso buona e in linea con i severi limiti imposti dalla normativa italiana, fatta ecce-
zione per quella del secondario e del lagunaggio che hanno fatto registrare valori di Escheri-
chia coli maggiori di almeno 2 log. La Salmonella è risultata sempre assente.
n Considerazioni finali
La qualità delle acque reflue urbane ed agro-industriali utilizzate per l’irrigazione du-
rante il Progetto In.Te.R.R.A. ha evidenziato valori dei principali parametri chimico-fisici
sempre inferiori ai pur restrittivi limiti imposti dal D.M. 185/2003. Il valore della Con-
ducibilità Elettrica anche quando ha toccato i 3 dS/m, non ha mai comportato un SAR
superiore a 6 a conferma che non si evidenziano danni da sali.
La presenza dei metalli pesanti, come riportato nella Tabella 2.7, non desta preoccupa-
zioni in quanto la maggior parte di essi risulta sotto il livello della soglia di rilevabilità e
ciò conferma il fatto che nelle acque reflue urbane e/o agroindustriali la quantità di metalli
pesanti sia trascurabile. Fenomeni di accumulo, con tali concentrazioni, sul medio-lungo
Località Cd
(mg/L)
Cr
(mg/L)
Cu
(mg/L)
Fe
(mg/L)
Mn
(mg/L)
Ni
(mg/L)
Pb
(mg/L)
Zn
(mg/L)
Sito 1
Controllo (acqua di pozzo) n.r. n.r. < 0,01 n.d. n.r. n.r. n.r. n.r.
Euente FDG + UV n.r. n.r. < 0,01 n.d. n.r. n.r. n.r. 0,03
Euente MBR + UV n.r. n.r. < 0,01 0,01 n.r. n.r. n.r. 0,22
Euente terziario in piena scala n.r. n.r. < 0,01 0,02 n.r. n.r. n.r. 0,03
Sito 2
Controllo (acqua di pozzo) n.r. n.r. < 0,01 0,02 n.r. n.r. n.r. 0,12
Euente MBR in piena scala n.r. n.r. < 0,01 n.r. n.r. n.r. n.r. 0,24
Valori limite D.M. 185/2003 0,005 0,1 1 2 0,2 0,2 0,1 0,5
Sito 3
Euente terziario in piena scala n.r. n.r. < 0,01 n.r n.r. n.r. n.r. 0,05
Euente terziario pilota n.r. n.r. < 0,01 n.r n.r. n.r. n.r. 0,15
Sito 4
Controllo (acqua del Consorzio) < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
Euente Secondario < 0,01 < 0,01 0,013 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,033
Euente terziario (UF) < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
Lagunaggio < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
n.r. non rilevabile
Tabella 2.7. Valori medi dei principali metalli pesanti riscontrati nelle acque utilizzate a ni irrigui
nel Progetto In.Te.R.R.A.
Capitolo 2. Parametri qualitativi delle acque reue 71
periodo, non dovrebbero comportare problemi di migrazione dal suolo alla pianta, non
compromettendo pertanto, la catena alimentare.
Anche sotto l’aspetto microbiologico, la qualità delle acque prodotte è risultata nel com-
plesso buona e in linea con i severi limiti imposti dalla normativa italiana, fatta eccezione
per quella del secondario e del lagunaggio che hanno fatto registrare valori di Escherichia
coli nell’ordine delle decine di migliaia di ufc/100 mL. La Salmonella è risultata sempre
assente.
Per i parassiti, invece, si può confermare l’efficienza di rimozione dei sistemi di filtra-
zione a membrana mentre negli altri casi, la presenza di DNA, particolarmente di Giardia,
evidenziato con la PCR, induce ad un’attenta riflessione sulla scelta dei sistemi di tratta-
mento delle acque, per il riuso irriguo, per prevenire possibili contaminazioni del suolo,
dei vegetali e degli operatori.
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Article
Full-text available
To evaluate the presence of Toxoplasma gondii in edible farmed shellfish, 1734 shellfish specimens i.e., 109 Crassostrea gigas (6 pools), 660 Mytilus galloprovincialis (22 pools), 804 Tapes decussatus (28 pools) and 161 Tapes philippinarum (6 pools), were collected from the Varano Lagoon (Apulia, Italy). Shellfish from 62 pools were subjected to two molecular techniques: a nested-PCR assay, and a fluorescent amplicon generation (FLAG) real-time PCR assay, both based on the multi-copy B1 target, were performed. One pooled sample of gills from C. gigas and one pooled sample of haemolymphs from T. decussatus were assessed as positive for T. gondii DNA by both techniques. The results demonstrated the presence of T. gondii in edible farmed C. gigas and T. decussatus and indicate that there may be a considerable health threat involved in eating contaminated raw shellfish.
Article
Full-text available
Giardia and Cryptosporidium spp. are protozoa that cause human and animal disease worldwide and often exhibit zoonotic transmission. This review gives ample information concerning the epidemiology of these parasites in Italy, i.e. prevalence data in humans, farm and pet animals, shellfish and aquatic environment. Moreover, it reports genotyping results obtained from different isolates, with particular emphasis on the spread of host-specific and zoonotic species/genotypes of various origin, and on molecular data that make the Italian situation different from that of other countries. Finally, possible explanations are given for the infrequent reports of Giardia and Cryptosporidium spp. outbreaks, despite widespread faecal contamination by these parasites.
Article
Giardia and Cryptosporidium spp. are important enteric protozoan pathogens for humans and animals, and have been found to contaminate water as well as edible shellfish all over the world. This is the first study to simultaneously investigate the presence of Giardia and Cryptosporidium in inflowing water and harvested shellfish in a geographically closed environment (Varano Lagoon, Southern Italy). Samples of treated wastewater were collected each month - at the outlet from the treatment plant, and downstream at the inlet into the lagoon - from the channels flowing into the Lagoon, together with specimens of Ruditapes decussatus and Mytilus galloprovincialis from shellfish-farms on the same lagoon. Giardia cysts were found by immunofluorescence (IF) microscopy in 16 out of 21 samples of treated wastewater and in 7 out of 21 samples from downstream water channels, and viable cysts were also detected by a beta-giardin RT-PCR. G. duodenalis Assemblages A and B were identified by small ribosomal subunit (18S-rDNA) and triosephosphate isomerase (tpi)-PCR, followed by sequencing. Cryptosporidium oocysts were found by IF in 5 out of 21 wastewater samples, and in 8 out of 21 samples from water channels. Molecular analysis identified the zoonotic species Cryptosporidium parvum by oocyst wall protein (COWP)-PCR and sequencing. Higher concentrations of Giardia cysts than Cryptosporidium oocysts were registered in almost all wastewater and water samples. IF and molecular testing of shellfish gave negative results for both protozoa. Wastewaters carrying Giardia and Cryptosporidium (oo)cysts are discharged into the Lagoon; however, the shellfish harvested in the same environment were found to be unaffected, thus suggesting that physical, ecological and climatic conditions may prevent contamination of harvested shellfish.
evidenziato con la PCR, induce ad un'attenta riflessione sulla scelta dei sistemi di trattamento delle acque, per il riuso irriguo, per prevenire possibili contaminazioni del suolo
  • Per I Parassiti
  • Invece
  • Di Rimozione Dei Sistemi Di Filtrazione A Membrana Mentre Negli Altri Casi
  • Dna La Presenza Di
  • Particolarmente Di Giardia
Per i parassiti, invece, si può confermare l'efficienza di rimozione dei sistemi di filtrazione a membrana mentre negli altri casi, la presenza di DNA, particolarmente di Giardia, evidenziato con la PCR, induce ad un'attenta riflessione sulla scelta dei sistemi di trattamento delle acque, per il riuso irriguo, per prevenire possibili contaminazioni del suolo, dei vegetali e degli operatori.
Water quality for agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper 29, Rev. 1
  • R S Ayers
  • D W Westcot
Ayers R.S., Westcot D.W. (1994). Water quality for agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper 29, Rev. 1. Rome, Italy: Food and Agricultural Organization of the United Nations.
Qualità delle acque per uso irriguo
  • A Caliandro
  • G P Molinari
  • L Fornara
  • G Mecella
Caliandro A., Molinari G.P., Fornara L., Mecella G. (2001). Qualità delle acque per uso irriguo. In: Metodi di analisi delle acque per uso agricolo e zootecnico. Franco Angeli Ed., Milano.