Inquinamento, potabilizzazione e depurazione delle acque Acqua di falda: approvvigionamento, comntaminazione e risanamento Il 99% delle acque dolci disponibili si trova nel sottosuolo (acque telluriche) Acqua sotterranea = ground water Impiego per acqua potabile in Europa Danimarca, Italia e Austria  circa 100% Germania, Svizzera, Olanda  circa 2/3 UK e Spagna  circa 1/3 OGNI GIORNO A LIVELLO MONDIALE VENGONO ESTRATTI 2000 MILIARDI DI LITRI DI ACQUE DI FALDA Acquiferi confinati o artesiani (confinati da parecchi strati di roccia) Contaminazione delle acque di falda Smaltimento incontrollato dei rifiuti  inquinamento acque di falda Rifiuti chimici: i primi ad essere controllati Rifiuti urbani: i secondi Rifiuti speciali: i terzi (salvo smaltimenti abusivi) Discariche collettive di tipo puntifirme incontrollate Fosse settiche nitrati, batteri, virus, detergenti, detersivi  incontrollati (necessità di estendere la rete fognaria) Contaminazione da nitrati O + N O - O ione nitrato NO 3- Origine: • Uso di fertilizzanti azotati • Coltivazione del terreno • Liquami delle fosse settiche • Deposizione atmosferica In presenza di suoli con ferro i nitrati sono meno concentrati grazie alla riduzione operata dal ferro II che si ossida a ferro III Fioriture algali negli estuari consumo di O2 durante la decomposizione morte pesci SINDROME DEL BAMBINO BLU: batteri NO3- + 2H+ + 2 eNO2- + H2O Il nitrito ossida il Fe2+ dell’emoglobina (metaemoglobina) NITROSAMMINE negli alimenti e nell’acqua alchilanti del DNA  cancerogena Sottoprodotti di processi: -produzione pneumatici -concia del cuoio -produzione di insetticidi Nitrati aggiunti agli alimenti (salumi e formaggi) perché biochimicamente si forma poco nitrito che, oltre a impedire la formazione di botulino, determina il colore (metaemoglobina). Aggiunta di vitamine C ed E che limitano la formazione di nitrosammine PERCLORATO - O O NH4ClO4 è usato come propellente per i missili e presente all’1%nei fertilizzanti da giardino Cl O O Effetti sulla tiroide Batteri che lo riducono a cloruro. Possibile applicazione di biotecnologie SOSTANZE ORGANICHE BTX = benzene toluene xilene H Cl C Cl Cl Cl C C Cl CH3 C Cl TCE CH3 MTBE Cl PCE solventi Maggiormente presenti nelle ADF cancerogene CH3 da carburanti etc Nella benzina PESTICIDI atrazina dieldrin Insetticidi N,N-Diethyl-m-toluamide DEET FARMACI Ricerca del 2005 in USA Ontario (acque grezze di superficie potabilizzate) Ibuprofene: anti-dolorifico Gemfibroxil: anti-colesterolo Carbamazepina : anti-depressivo ppt inquinanti Stratificazione in base alla densità relativa degli inquinanti nelle falde Decontaminazione acque di falda POMPAGGIO E TRATTAMENTO • Riscaldamento in situ • Attenuazione naturale -biotecnologie o agenti fisici blandi- permette di trattare solo: • BTEX (NTX + etilene) • Composti organici a basso pm contenenti ossigeno • Cloruro di metilene CH2Cl2 RISANAMENTO IN SITU Acque reflue FOSFATO Additivo nei detergenti - causa eutrofizzazione Ione tripolifosfato Base debole Citrato di sodio Carbonato di sodio Nitrilotriacetato NTA ZEOLITI: alluminosilicati formati da sodio, alluminio, silicio e ossigeno  struttura a gabbia  scambio di Na + con Ca2+ IDS IDS – premio alla Bayer nel 2001- Presidential Green Chemistry Award DISSALAZIONE MEDIANTE ELETTRODIALISI RIDUZIONE concentrazione salina a fine trattamento: Osmosi inversa; Elettrodialisi ; Scambio ionico Usata anche per dissalare acqua di mare ed ottenere acqua potabile Utilizzo di nano particelle fotocatalitiche per purificare acqua e aria Nano TiO2 Sostanze Radicali cationi decomposizione Metodo usato anche come coating (di 1 micron) di rivestimenti per ambienti illuminati con lampade fluorescenti