AAN
NAALLIISSII
M
MIICCR
RO
OBBIIO
OLLO
OG
GIICCH
HE
E
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; 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
25
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 chemio-autotrofe) 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 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
26
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.
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
"batteri-indice
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 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 fa
27
distinzione tra organismi del "gruppo coliforme" ed "escherichia coli" definendoli in base
alle reazioni di identificazione e precisamente :
1.
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;
"escherichia coli" e un bacillo "gram-negativo" che non e in grado di utilizzare il citrato
sodico come sola sorgente di carbonio, non produce acetil-metil-carbinolo, da reazione
positiva al rosso-metile 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.
La presenza di E.
coli è indice di
grave
inquinamento
fecale
che
richiede misure
immediate
di
depurazione.
…
28
