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DAL 1991 TRAMITE IL LABTER-CREA, GLI STUDENTI DELL'ITI-LICEO "E.FERMI" DI MANTOVA CON GLI STUDENTI DI PARECCHIE SCUOLE SECONDARIE DI I° GRADO, IN PARTICOLARE QUELLE ALL'INTERNO DEL PARCO FLUVIALE, PRELEVANO ED ANALIZZANO, NEI LABORATORI DELL'ITIS, CAMPIONI DI ACQUE DEL FIUME MINCIO.

Dal 1991, in uno dei primi giorni di maggio, un piccolo esercito di studenti delle medie e delle superiori si schiera lungo il corso del Fiume Nostro, il Mincio, per vivere l’esperienza di chi per professione verifica periodicamente lo stato di salute della principale arteria d’acqua della nostra provincia, dopo il Po naturalmente.

Anche se le analisi riguardano un solo giorno su 365 e sono eseguite a scopo didattico, qualche indicazione sul reale stato del fiume la possono fornire.

Tuttavia quello che qui importa è illustrare il tipo di discussione che un ricercatore mette in atto per cavare dai numeri una descrizione realistica e perciò utile dello stato del territorio, di cui l’acqua è il fluido che raccoglie la maggior parte dei guai e delle risorse; come fosse il suo “sangue”.

I parametri che vengono analizzati per lo studio delle condizioni delle acque sono:

• saturazione dell’ossigeno
• domanda biochimica di ossigeno dopo 5 giorni
• fosfati
• nitrati
• pH
• batteri del colon

I valori dei parametri che raccogliamo, come la concentrazione dell’ossigeno disciolto o i dei nitrati, possono variare molto anche da un giorno all’altro ed è molto difficile che per mesi restino attorno allo stesso valore, perciò determinarli una sola volta all’anno non fornisce indicazioni significative.

Mappa rettificata dei tipi di inquinamento puntiforme e diffuso della rete idrica del Mincio.

CARATTERISTICHE DI ALCUNI PARAMETRI:

SATURAZIONE DELL’OSSIGENO DISCIOLTO

L'acqua può assorbire dei gas, tra questi l'ossigeno. La massa di ossigeno, proveniente per esempio dall'aria, che può essere assorbita in acqua ha un limite. Quando la concentrazione dell'ossigeno disciolto in acqua raggiunge questo limite, si dice che l'acqua è satura di tale gas o, in altri termini, che la concentrazione dell'ossigeno disciolto in acqua ha raggiunto la saturazione.
Tale limite dipende da alcuni fattori, tra i quali il più importante è la temperatura dell'acqua.
All’aumentare della temperatura diminuisce la solubilità dell'ossigeno in acqua. Il dato che analizziamo esprime quale parte del massimo solubile si trova effettivamente in acqua.

Il 100% indica la condizione ottimale, come dire che in acqua è presente tutto l’ossigeno che ci può stare. L’ossigeno serve agli animali per respirare, cioè trarre energia dagli alimenti. Anche le piante respirano, ma con la fotosintesi producono più ossigeno di quello che consumano, perciò questo parametro non le riguarda direttamente.
Anche i batteri aerobi respirano per nutrirsi, decomponendo le sostanze organiche di cui sono fatti tutti gli organismi e trasformandole in sostanza minerale. Tale capacità è chiamata capacità “autodepurativa” e riguarda il buon “funzionamento” del sistema fiume.
Se il fiume non riesce a depurarsi attraverso i suoi batteri aerobi significa che ha esaurito l’ossigeno per farlo e non può più riciclare i materiali che costituivano gli organismi morti, in modo che piante ed alghe li riutilizzino per moltiplicarsi e fornire il cibo per nuovi organismi.

L’ossigeno è la molecola fondamentale per attuare questo riciclo che assicura la continuità della vita in tutti gli ecosistemi.

La capacità autodepurativa di un fiume dipende dunque dal suo contenuto in ossigeno, perciò è minore se la temperatura dell’acqua aumenta. In sostanza per non superare la capacità autodepurativa di un fiume è necessario evitare che le attività umane lo arricchiscano troppo di nutrimento.
I nitrati e i fosfati costituiscono questo nutrimento, ma anche vegetali morti, derivati ad esempio dal taglio delle erbe nei rivali o acque provenienti da allevamenti zootecnici, cartiere, fognature.


DOMANDA BIOCHIMCA DI OSSIGENO DOPO 5 GIORNI
B.O.D. 5 (Biochemical Oxygen Demand)

L’ecosistema acquatico, come ogni altro ecosistema, è paragonabile ad una macchina che trasforma minerali sciolti, aria, acqua in esseri viventi ed esseri viventi in minerali, aria, acqua e lo fa al meglio se la velocità di organicazione (costruire viventi) è pari a quella di decomposizione.
La domanda biochimica di ossigeno indica di quanto ossigeno hanno bisogno i batteri aerobi per degradare la sostanza organica presente, perciò la quantità di nutrimento “fermo in magazzino” ancora da trasformare.
Essa consiste nel raccogliere contemporaneamente e nello stesso luogo diversi campioni di acqua di un fiume e di metterli al buio (per evitare la fotosintesi) a temperatura ambiente e verificare la concentrazione di ossigeno disciolto in ciascuno di loro.
Se misuriamo la concentrazione di O2 ogni giorno in un campione distinto, constatiamo che questa diminuisce progressivamente fino al ventesimo giorno, quando ormai è arrivata ad un valore stabile che non diminuisce più nei giorni successivi qualunque sia il fiume che ha fornito l’acqua.
In questo modo si può misurare il consumo di ossigeno da parte dei batteri aerobi contenuti nel fiume e indirettamente si può ottenere il dato che interessa davvero: la concentrazione di materia organica da decomporre che conteneva il fiume al momento dei campionamenti. Infatti i batteri consumano ossigeno finchè hanno nutrimento e l’ossigeno consumato ci fa risalire al nutrimento contenuto inizialmente.

Se il BOD5 è elevato, probabilmente il corso d’acqua andrà incontro all’esaurimento dell’ossigeno per eutrofizzazione. Se il BOD5 è vicino a zero non significa che il nutrimento non arriva nel fiume, cosa che lo renderebbe privo di vita. In realtà un BOD5 molto basso deriva da una situazione di equilibrio in cui la velocità con cui entra sostanza nutritiva nell’ecosistema è uguale a quella con cui viene mineralizzata dai batteri, quindi il fiume è in piena salute, è al massimo della sua capacità autodepurante.

FOSFATI

Il fosforo è il fattore limitante per la crescita dei vegetali, nel senso che tutti gli altri elementi chimici fondamentali (C, H, O, N, S più vari ioni metallici come K+) si trovano sempre in abbondanza anche quando il fosforo viene meno. Perciò aggiungere fosforo significa far ripartire la crescita prima di tutto algale e poi di macrofite acquatiche, il che significa andare verso l’eutrofizzazione, che ha come esito estremo l’azzeramento dell’ossigeno disciolto e l’inizio di processi putrefattivi anaerobici.
La fonte principale del fosforo è antropica: scarichi domestici, fertilizzanti, zootecnia, in ordine di importanza.
Il fosforo tende a rimanere nel terreno e nei sedimenti fluviali allo stato solido come fosfato e, in assenza di aggiunte veloci e massicce di fosforo in soluzione acquosa (acque domestiche con detersivi) avvengono solo lenti scambi fra substrato solido e acqua del fiume.

PH

Le acque del Mincio scorrono in terreni di natura calcarea, questa situazione assicura un effetto tampone nei confronti di piogge acide o di altri fenomeni che tenderebbero ad abbassare il pH. La presenza di carbonati e bicarbonati in soluzione nell’acqua mantiene l’attività dello ione idrogeno sempre su valori accettabili.

COLIFORMI FECALI ED ESCHERICHIA COLI

Tra i nove parametri del suo protocollo il GREEN propone l'esame dei Coli fecali, parametro utilizzato dalla rete di scuole del Progetto Mincio fino a qualche anno fa e successivamente sostituito dall'Escherichia coli, per recepire le indicazioni provenienti dalla legislazione europea e, di riflesso, da quella italiana. L'Escherichia coli, e non i Coli fecali, è infatti il parametro incluso tra i macrodescrittori scelti per determinare nell'ordine LIM, SECA e SACA delle acque superficiali correnti. Lo stabilisce il Decr. Leg. N. 152 del 2006, che di fatto recepisce la normativa europea e conferma quanto a sua volta introdotto dal Decr. Leg. N. 152 del 1999.

Nella rappresentazione delle serie storiche i dati di Coli fecali e di Escherichia coli sono stati tenuti insieme.

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