Microrganismi

MICRORGANISMI
Significato ed interpretazione dei parametri
Tutte le acque di superficie sono
complesse comunità di organismi viventi e
non è possibile parlare di chimica delle
acque senza averne una sia pur sommaria
conoscenza. Infatti tutte le forme
biologiche presenti in un'acqua sono veri e
propri laboratori chimici capaci di
produrre complesse operazioni di sintesi, e
modificare ampiamente il pH e 1'aspetto
dell'acqua, tanto che è spesso possibile
valutare le forme biologiche dalle
variazioni
chimiche
ambientali
e,
viceversa, le condizioni chimiche dalle
forme biologiche, mentre e pure possibile
riprodurre artificialmente le variazioni
chimiche sfruttando 1'opera di particolari
organismi biologici. La situazione
biologica di un'acqua di superficie (corso
d'acqua, lago, bacino artificiale, mare od
estuario) e dovuta cioè alla presenza di
diversi tipi di organismi e comunità che si
sogliono denominare come segue :
A
N
C
O
N
1. PPLLLA
AN
NC
CTTTO
ON
N : comunità di organismi
vegetali e animali che galleggiano o
rimangono
in
sospensione
ne11'acqua, privi di mobilita o
insufficientemente mobili, tanto che
non sono in grado di reagire ai
movimenti di trasporto determinati
dalle correnti: sono di norma entità
molto piccole o microscopiche;
N
2. PPEEERRRIIIFFFIIITTTOOON
N : comunità di protozoi, o
altri numerosi minuti invertebrati e
alghe, simili a quelli del plancton, che
tuttavia si attaccano alle superfici
solide presenti e che sono dotati di
mobilita propria;
A
C
R
O
N
V
E
R
E
R
A
3. M
MA
AC
CR
RO
OIIIN
NV
VE
ER
RTTTE
EBBBR
RA
ATTTIII:
comunità
(bentos) che generalmente risiedo- no
sui fondali;
A
C
R
O
4. M
MA
AC
CR
RO
OFFFIIITTTIII: vegetali macroscopici di
ogni tipo che possono attaccarsi ai
fondali (e sono allora denominati
bentici) o galleggiare liberamente ed
anche parzialmente emergere dalle
acque: i più semplici tra essi sono le
alghe;
5. PPEEESSSCCCIII: organismi di svariatissimi t. pi
che si trovano in quasi tutti gli habitat
acquatici.
Tra tutte queste forme di vita esiste un
delicato equilibrio in quanto gli
organismi morti forniscono alimento
per i batteri, e questi, per i protozoi e
tutti assieme per gli organismi più
elevati, i quali generano, col loro
metabolismo, anidride carbonica, che
permette alle alghe di svilupparsi e
produrre nuova sostanza organica per
permettere la ripetizione del ciclo.
Se un'acqua viene inquinata ad esempio
con liquame di fogna, 1'equilibrio si rompe
con conseguenza di alterazioni biologiche
e chimiche spesso gravi.
Per questi ed altri motivi la conoscenza
delle diverse comunità e tipi di
organismi acquatici presenti rende
spesso notevoli servizi, permettendo di
valutare la qualità dell'acqua.
Essa può, ad esempio spiegare alcune delle
cause che determinano la presenza di
colore e torbidità e di odori e sapori
particolari, può servire alla interpretazione
dei risultati di alcune analisi chimiche,
come nel caso di condizioni di carenza, o
di supersaturazione, di ossigeno legate alla
presenza di particolari forme biologiche;
1
può fornire 1'identificazione dell'origine di
diversi tipi di acque che si miscelano tra
loro: può essere utile per giustificare
1'intasamento di condotte e di filtri di
vario tipo e tenerne quindi conto nella
progettazione e nell'esercizio di impianti di
trattamento e distribuzione delle acque.
Numerose altre interpretazioni possono
poi provenire da una approfondita analisi
della situazione biologica delle acque
naturali: ogni variazione infatti può
indicare la natura, il grado e 1'effetto di un
inquinamento, può testimoniare il
progresso dei processi di autopurificazione
e spiegare il meccanismo dei metodi di
tratta- mento biologico dei liquami
fornendo, inoltre, un efficace indice del
rendimento del trattamento stesso.
Nel campo dei trattamenti la conoscenza
delle forme di vita presenti nelle acque
rappresenta inoltre un utile mezzo per
dosare i tempi di contatto necessari all'uso
di algicidi, per dosare i processi di
disinfezione con cloro (sia in tempo di
contatto che in concentrazione) e per
controllarne 1'efficacia nei diversi stadi di
applicazione.
Tra tutti gli organismi viventi che
caratterizzano le condizioni biologiche di
un'acqua, i più interessanti dal punto di
vista igienico sono quelli del plancton ed
in particolare i microrganismi.
Questi si classificano in :
 Autotrofi
 Fotoautotrofi che richiedono
dall’ambiente soltanto sostanze
inorganiche e traggono energia
per la costruzione delle molecole
organiche dalla luce.
 Chemioautotrofi che traggono
energia per la costruzione delle
molecole organiche da reazioni di

ossidoriduzione particolari (S,
solfobatteri, Fe, ferrobatteri).
Eterotrofi
che
richiedono
dall’ambiente sostanze organiche (vive
o morte) da cui ricavano alimentazione
e risorse energetiche:
 Aerobi se vivono in presenza di
ossigeno (respirazione aerobica);
 Anaerobi obbligati, organismi
che vivono in assenza di ossigeno
(fermentazione o reazioni chemioautotrofe) per i quali l’ossigeno è
tossico.
 Anaerobi facoltativi, organismi
che si adattano a vivere sia in
ambiente
aerobico
che
anaerobico
(fermentazione
o
respirazione a seconda dei casi, oppure
non utilizzano l'ossigeno senza che la
sua presenza li danneggi).
M
O
R
G
A
N
M
A
O
G
E
N
MIIICCCRRRO
OR
RG
GA
AN
NIIISSSM
MIIIPPA
ATTTO
OG
GE
EN
NIII
Poiché i batteri patogeni ed i virus,
responsabili spesso di gravi malattie,
rientrano nella categoria di microrganismi,
se
un'acqua
destinata
ad
approvvigionamento idrico viene inquinata
da liquami domestici, le conseguenze
igieniche che ne derivano possono essere
assai gravi, in quanto i liquami sono i
naturali veicoli, per il loro contenuto in
sostanze fecali, dei microrganismi
patogeni.
A questi particolari microrganismi va
perciò riservata la massima attenzione in
quanto un'acqua di superficie cosi
inquinata richiede processi di disinfezione
particolari al fine di evitare che il suo uso
possa produrre le cosiddette "malattie
2
idriche" che talvolta possono assumere
1'aspetto di gravi epidemie.
N
O
N
A
O
G
E
N
NO
ON
NPPA
ATTTO
OG
GE
EN
NIII
Tuttavia oltre ai patogeni e ai virus,
bisogna tenere in considerazione anche
tutti quei batteri che possono produrre
particolari alterazioni chimiche e che
possono determinare alterazioni delle
caratteristiche
organolettiche
(odori,
sapori, torbidità) e chimico-fisiche delle
acque stesse :
 i desulfobatteri che in assenza di
ossigeno attaccano i solfati e li
riducono a solfuri;
 i nitrobatteri che si sviluppano in
acque contenenti ammoniaca;
 i denitrobatteri che producono
ammoniaca riducendo i nitrati;
 i ferrobatteri che si sviluppano in
colonie, vivono al buio e possono
sopravvivere anche in assenza di
ossigeno, in ambienti ricchi di anidride
carbonica e ferro.
genere, alla misura della "carica batterica" a
37'C e a 20'C per la conoscenza del
numero complessivo di batteri presenti
nell'acqua e ad essa acclimati (20'C)
oppure no (37'C). ( La colimetria tuttavia
METODI DI MISURA
Ai fini della conoscenza delle condizioni
igieniche di un'acqua di superficie, risulta
chiaro, per quanto detto in precedenza, la
necessita di conoscere la composizione del
suo plancton e di identificare la presenza o
meno di microrganismi patogeni.
Le indagini di carattere batteriologico, atte
a definire la presenza o meno di un
inquinamento di natura fecale (e con le feci e
le urine umane o animali veicolate dai liquami di
fogna, che possono trasmettersi alle acque naturali
i microrganismi patogeni e i virus) vengono
fatte impiegando i cosiddetti "batteriindice di contaminazione" che sono
considerati cioè indici della eventuale
presenza di agenti patogeni.
Tali batteri (tra i quali i colonbatteri, gli
enterococchi, i clostridi solfitoriduttori) hanno la
caratteristica di ritrovarsi costantemente
ed in gran numero nelle feci umane, sono
più facili da coltivare dei patogeni, sono
agevoli da identificare, non si moltiplicano,
o solo in misura ridotta, nelle acque,
presentano una resistenza, al di fuori
dell'organismo
vivente,
più
spiccata
dei
microrganismi
patogeni e pertanto
le conclusioni alle
quali
la
loro
presenza o meno in
un'acqua,
può
portare valgono in
genere anche per
gli agenti patogeni.
Questo tipo di
misura prende il
nome di "colimetria"
e viene associata in
"escherichia coli" e un bacillo "gramnegativo" che non è in grado di utilizzare il
citrato sodico come sola sorgente di
carbonio, non produce acetil-metilcarbinolo, da reazione positiva al rossometile e produce indolo in acqua
contenente triptofano; fa fermentare il
lattosio con produzione di acidi e gas a 37'
e a 44'C in meno di 48 ore.
…
fa distinzione tra organismi del "gruppo
coliforme"
ed
"escherichia
coli"
definendoli in base alle reazioni di
identificazione e precisamente:
1.
3
sono
organismi
del "gruppo
coliforme" tutti quegli organismi
"gram-negativi" che, a 37' in meno di 24
ore fanno fermentare il lattosio con
produzione di acidi e di gas; la loro
presenza e indice di sicura
contaminazione fecale più o meno
recente che invita a ricerche più
approfondite;
La presenza di
E. coli
è indice di grave
inquinamento
fecale
che richiede
misure immediate
di depurazione.