L'autodepurazione delle acque - come un fiume se la cava da solo
Un fiume o un lago non è passivo di fronte all’inquinamento - possiede una capacità naturale di autodepurazione, ossia l’eliminazione o la trasformazione progressiva delle sostanze che lo raggiungono. Comprendere questi processi aiuta a interpretare i risultati e a capire perché proteggere l’acqua non è solo «non inquinare» ma anche «non sovraccaricare».
Tre gruppi di processi
- Fisici - la diluizione, la sedimentazione (il deposito del materiale in sospensione), il sorbimento, l’aerazione sulle soglie.
- Chimici - l’ossidazione e altre reazioni che trasformano gli inquinanti.
- Biologici - la decomposizione della materia organica da parte dei microrganismi e l’assimilazione dei nutrienti da parte di alghe e piante. È in genere il meccanismo più importante.
Come si presenta lungo un corso d’acqua
L’autodepurazione è un processo disteso nello spazio: ciò che mostrano le misure dipende da quanto a valle del carico si trova la stazione. La descrizione classica sono le zone di autodepurazione con la curva di caduta dell’ossigeno:
| Zona a valle dello scarico | Che cosa domina | Ossigeno | Che cosa mostrano le misure |
|---|---|---|---|
| Diluizione | miscelazione del carico, deposito del materiale in sospensione | inizia a scendere | salto di conducibilità e torbidità, aumento del BOD₅ |
| Decomposizione attiva | decomposizione batterica della materia organica | minimo - il deficit è massimo | ossigeno più basso, BOD₅ elevato, ammonio |
| Recupero | l’aerazione supera già il consumo; l’ammonio si ossida a nitrato | risale | l’ossigeno torna, l’ammonio cala a favore del nitrato |
| Acqua pulita | stato prossimo al tratto a monte | saturazione piena | gli indicatori tornano al fondo del bacino |
⚠️ Il minimo di ossigeno non si trova nel punto di scarico ma a valle di esso - a volte pochi, a volte più di una decina di chilometri più giù, a seconda della portata e della temperatura. Una stazione posta subito sotto uno scarico può quindi mostrare l’acqua in uno stato migliore di una stazione distante mezza giornata di deflusso. È l’errore di interpretazione più frequente nella pianificazione dei punti di misura.
Da cosa dipende
L’efficacia dell’autodepurazione aumenta quando l’acqua è ben ossigenata (la decomposizione della materia consuma ossigeno!), più calda (fino a certi limiti, accelera i processi biologici) e quando c’è abbastanza tempo (il deflusso, la lunghezza del tratto). Per questo i corsi d’acqua arginati e poveri di ossigeno se la cavano meno bene.
I limiti di questa capacità
È essenziale: l’autodepurazione ha una capacità limitata. Sotto un carico troppo importante - una decomposizione intensa esaurisce l’ossigeno, compaiono deficit e un calo di ossigeno, e un eccesso di nutrienti traina l’eutrofizzazione. In altri termini: l’acqua «pulirà» dopo un inquinamento moderato, ma sovraccarica - collasserà.
Perché saperlo
- Interpretazione: un miglioramento degli indicatori a valle può essere l’effetto dell’autodepurazione, non l’assenza di una fonte di inquinamento.
- Protezione: la posta in gioco è non superare la capacità naturale delle acque.
Fonti
- La curva di caduta dell’ossigeno (il deficit di ossigeno a valle di un carico organico come bilancio tra consumo e riaerazione) - il modello classico di Streeter e Phelps (1925), ancora oggi la base della descrizione dell’autodepurazione nei manuali di ingegneria sanitaria.
- Le zone di autodepurazione e le comunità di organismi che le accompagnano sono descritte dal sistema saprobico (Kolkwitz e Marsson, 1909) - nel monitoraggio odierno sostituito dagli indici dei macroinvertebrati bentonici, ma la zonazione in sé è rimasta.
In pratica
L’autodepurazione si vede al meglio in una serie di misure lungo un corso d’acqua (a monte e a valle di una fonte) e nel tempo. In LimnoLog potete condurre più stazioni in un unico progetto e confrontare come, per esempio, l’ossigeno o il carico cambia tra i punti.
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