Acqua: Caratteristiche Chimico-Fisiche e Classificazione (PDF)

Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai...

Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 1 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Indice 1. ACQUA E IMPORTANZA BIOLOGICA...................................................................................... 3 2. CLASSIFICAZIONE DELLE ACQUE NATURALI......................................................................... 12 3. UTILIZZI DELL'ACQUA.......................................................................................................... 17 4. LE ACQUE REFLUE O DI SCARICO......................................................................................... 19 BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................ 24 Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 2 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali 1. Acqua e importanza biologica L'acqua è la risorsa più importante sulla Terra, è grazie alla sua presenza ed abbondanza che è stata possibile la nascita della vita. Le prime forme di vita cellulare apparvero proprio negli oceani circa 3,5 miliardi di anni fa, solo 1 miliardo di anni dopo la nascita del nostro pianeta e si sono modificate poi nel tempo in forme sempre più complesse, colonizzando anche le terre emerse, ma continuando a dipendere dall'acqua: non esiste, infatti, vita senza l'acqua. Quindi l'acqua in natura è tra i principali costituenti degli ecosistemi ed è alla base di tutte le forme di vita conosciute, uomo compreso; è indispensabile anche nell'uso civile, agricolo e industriale; l'uomo ha riconosciuto sin da tempi antichissimi la sua importanza, identificandola come uno dei principali elementi costitutivi dell'universo e attribuendole un profondo valore simbolico, riscontrabile nelle principali religioni. Sulla Terra l'acqua copre il 70,8% della superficie del pianeta ed è il principale costituente del corpo umano. L'acqua rappresenta il 65% circa della massa corporea, è una componente fondamentale di tutti gli organismi viventi presenti sul nostro pianeta. Si trova in elevate percentuali nelle cellule (in particolare nel citoplasma e nei vacuoli – presenti nelle cellule vegetali e in alcuni protisti), al cui interno viene convogliata attraverso il processo di pinocitosi. Nel protoplasma di tutte le cellule, sia procarioti che eucarioti, l'acqua rappresenta il composto predominante e agisce come solvente per tutte le biomolecole (come carboidrati, proteine, vitamine idrosolubili ecc.), dando loro la possibilità di reagire tra di loro nelle varie reazioni biochimiche. Oltre che come solvente, l'acqua partecipa attivamente come reagente in diverse reazioni metaboliche, soprattutto quelle di idrolisi, ed è, assieme all'anidride carbonica, uno dei principali reagenti della fotosintesi clorofilliana; è inoltre, sempre assieme alla CO2, il prodotto conclusivo del processo di respirazione cellulare, regolando il bilancio energetico. Essendo il principale costituente della gran parte dei viventi, l'acqua è quindi presente anche nell'organismo umano, in percentuali variabili a seconda dell'età, del sesso e del peso. Risulta quindi di fondamentale importanza per il trasporto dei nutrienti in tutti i distretti corporei e per l'eliminazione e l'escrezione, tramite l'urina, delle scorie prodotte nelle reazioni biochimiche. L'acqua inoltre svolge una funzione determinante nella regolazione della temperatura corporea (tramite la sudorazione) e della concentrazione dei sali minerali; partecipa inoltre alla digestione, favorendo il transito intestinale e l'assorbimento delle sostanze nutritive. Nelle piante è il componente principale della linfa, che ha la funzione di trasportare i principi nutritivi in tutti i tessuti, e dei vacuoli, che regolano la pressione osmotica. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 3 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali L'acqua come sostanza con determinate caratteristiche chimico-fisiche L'acqua, in virtù delle sue peculiari caratteristiche, costituisce un elemento essenziale per l’equilibrio dell’universo e per la vita di tutti gli organismi viventi sia vegetali che anomali; la formula molecolare è H2O, in cui i due atomi di idrogeno sono legati all'atomo di ossigeno con legame covalente. L’acqua è un ottimo solvente, le acque naturali contengono disciolte moltissime altre sostanze, ed è per questo motivo che con il termine "acqua" si intende comunemente sia il composto chimico puro di formula H2O, sia la miscela (liquida) formata dallo stesso, con altre sostanze disciolte al suo interno che ne determinano le caratteristiche chimiche e fisiche. Gli elementi contenuti nell'acqua (sotto forma di sali, ioni e, in misura minore, composti organici) sono indispensabili per i processi metabolici dell'organismo umano e il loro apporto ne garantisce la sopravvivenza. Gli studi sull’acqua iniziarono concretamente dalla metà del XVIII secolo, quando il chimico britannico Henry Cavendish riuscì a ottenere la sintesi del liquido provocando l'esplosione di una miscela di idrogeno e aria. Il significato e l'importanza dell'esperimento vennero del tutto compresi solo in un secondo tempo, grazie alle ricerche del chimico francese Lavoisier il quale suggerì che l'acqua fosse un composto contenente idrogeno e ossigeno. Nel 1804 il chimico francese Gay-Lussac e il naturalista tedesco Humboldt dimostrarono che essa è costituita da idrogeno e ossigeno nella proporzione di due volumi a uno, stabilendo quindi la formula H2O e con essa la vera natura del composto. La maggior parte dell'idrogeno contenuto nell'acqua che si trova in natura ha peso atomico 1; tuttavia nel 1932 il chimico statunitense Harold Clayton Urey scoprì che nell'acqua è presente, nella concentrazione di una parte su 6000, ossido di deuterio, un composto di formula D2O, comunemente detto acqua pesante. Tracce di trizio, l'isotopo dell'idrogeno di peso atomico 3, furono rilevate nel 1951 dal chimico statunitense Aristid Grosse. La molecola dell'acqua è formata da un atomo di ossigeno e da due atomi di idrogeno, uniti da legami covalenti. Essa può essere rappresentata con un polo positivo in corrispondenza degli atomi di idrogeno e un polo negativo in corrispondenza di quello di ossigeno. Le cariche parziali si compensano a vicenda in modo che ne risulta una molecola che nel complesso è elettricamente neutra. A causa della separazione tra cariche positive e negative, tra due molecole di acqua si può verificare una forza di attrazione fra il polo positivo e quello negativo. Poiché gli elettroni intorno all'atomo di ossigeno si ritengono disposti ai vertici di un tetraedro, ogni molecola di acqua può formare legami idrogeno con quattro molecole circostanti. L'eccezionale grado di interazione fra le molecole dell'acqua è alla base di alcune delle sue importanti proprietà fisico-chimiche. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 4 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali L'acqua ha un elevato calore specifico, cioè si riscalda e si raffredda molto lentamente, per cui gli esseri viventi, formati in gran parte di acqua, non subiscono sbalzi troppo bruschi e hanno minore difficoltà a mantenere costante la loro temperatura. Per lo stesso motivo le grandi masse di acqua, riducendo le escursioni termiche diurne e stagionali, svolgono un'azione mitigatrice sul clima delle zone che vi si affacciano. Rispetto agli altri liquidi l'acqua ha un elevato calore di vaporizzazione e bolle a 100°C. Nel processo di evaporazione le molecole di acqua devono staccarsi le une dalle altre e la presenza di molti legami idrogeno e di altre forze che aumentano la coesione (forze di Van der Waals) fa sì che l'energia necessaria per operare tale distacco sia superiore a quella richiesta da altri liquidi comuni. Questa caratteristica è sfruttata efficacemente dagli organismi viventi che vi hanno basato il sistema per regolare la propria temperatura corporea: il processo di evaporazione del sudore richiede calore e questo viene sottratto dal corpo che in tal modo si raffredda. L'acqua presenta il fenomeno della capillarità generata dalla forza di coesione e di adesione. Questo fenomeno è di fondamentale importanza per i viventi: essa diffonde attraverso i pori del terreno e sale fino alle foglie attraverso i vasi conduttori delle piante vincendo la forza di gravità. L'acqua è più densa allo stato liquido: essa aumenta di volume quando passa dallo stato liquido a quello solido a 0°C. Nel ghiaccio, infatti, le molecole sono disposte in modo da lasciare degli spazi vuoti fra l'una e l'altra: ciò spiega perché il ghiaccio galleggi sull'acqua. Poiché il congelamento avviene dall'alto verso il basso, la crosta di ghiaccio che si forma sui mari e sui laghi isola termicamente gli strati profondi dove la vita può continuare regolarmente anche a latitudini elevate. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 5 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali L'acqua ha un'elevata tensione superficiale, perché le molecole di cui è costituita determinano in superficie la formazione di una pellicola sottile, elastica e resistente. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 6 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali L'acqua è un ottimo solvente: le sue proprietà solventi derivano dalle interazioni che si stabiliscono tra le molecole di acqua e le particelle in essa disciolte. Quando un cristallo viene a contatto con l'acqua si dissocia e il campo elettrico da esso creato rompe l'ordine che esiste fra le molecole dell'acqua. Gli ioni provenienti dal sale si circondano ognuno di un alone di molecole di acqua orientate diversamente secondo la carica dello ione. Le molecole dell'acqua hanno una leggera tendenza a ionizzarsi dando ioni H+ e OH- secondo la reazione H2O + H2O «H3O+ + OH-. Attività ione H+ La concentrazione dello ione idrogeno esprime l’acidità o la basicità di un’acqua ed è definita dalla relazione pH = - log [H3O+] ed è comunemente indicata con l’unità di misura (pH). Un’acqua è definita acida se il pH7, mentre a pH = 7 abbiamo la perfetta neutralità. In genere le acque fornite dagli acquedotti sono comprese nell’intervallo 6.8¸ 8.0. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 7 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Componenti principali In pratica un’acqua contiene una certa quantità di sostanze disciolte che sono in stretta relazione con le rocce ed i minerali che ha incontrato nel suo percorso. Sono specie chimiche che assumono forma ionica come i cationi, calcio, magnesio, sodio, potassio e gli anioni cloruri, solfati, bicarbonati, fluoruri o forma indissociata come, ad esempio, la silice e il boro. In genere la loro concentrazione, pur spaziando tra alcuni ordini di grandezza, è a livello di (mg/L). Nitrati (sostanze azotate) Con questa definizione si intendono le specie chimiche inorganiche contenenti azoto quali gli ioni ammonio, nitrito e nitrato. Essendo queste forme l’ultimo anello della catena di trasformazione di sostanze organiche proteiche sono spesso associate ad un possibile inquinamento da acque di scarico. Queste tre forme di azoto sono legate tra loro, nel senso che, in seguito a fenomeni biochimici di ossidazione e riduzione, possiamo avere nell’acqua una sola specie oppure la loro presenza contemporanea. In realtà nelle acque sotterranee utilizzate per scopi potabili lo strato di protezione è tale da non consentire un inquinamento di questo tipo, tanto che i parametri microbiologici che accompagnano sempre la presenza di sostanze azotate nelle acque di scarico, risultano assenti. L’origine nel sottosuolo dell’ammonio, che spesso nel trattamento di potabilizzazione si trasforma in nitrato, è legata alla trasformazione di sostanze organiche ma l’evento è avvenuto in epoche talmente remote, tanto da definirsi “geologico”. Molto spesso in questi casi la presenza di ammonio è accompagnata da ferro e manganese. Ferro e manganese La loro origine è dovuta a ragioni esclusivamente naturali e non è associabile alle attività umane. Il problema principale causato da queste sostanze è la formazione di precipitati solidi di colore rossastro per il ferro e bruno per il manganese, costituiti dai rispettivi idrossidi idrati che, essendo visibili anche in bassa concentrazione, alterano nettamente le caratteristiche organolettiche. In genere negli impianti di potabilizzazione per eliminare queste sostanze è utilizzato l’ossigeno dell’aria; più raramente sono utilizzati agenti chimici ossidanti come l’ozono, il permanganato etc. Altre sostanze chimiche Molte sostanze possono essere contenute nelle acque sia per ragioni naturali che a causa di inquinamenti provocati dal’uomo. In particolare la presenza di queste sostanze è caratterizzata da concentrazioni molto basse, l’ordine di grandezza è compreso tra i µg/L (microgrammi per litro) ed i ng/L (nanogrammi per litro) che corrispondono rispettivamente a 10-6 o 10-9 g/L. Da un punto di vista di classificazione possono essere divise in sostanze inorganiche, come ad esempio metalli pesanti (Cadmio, Cromo, Piombo, Nichel, Rame, Bario, Zinco, Mercurio, Antimonio, Selenio e Vanadio) e non metalli (Arsenico) e sostanze organiche, tra cui alcuni solventi alogenati, come il Tricloroetilene e il Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 8 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Tetracloroetilene, solventi aromatici come il benzene, ed altre sostanze come gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e molecole di uso agricolo. Sono inoltre ricercate le sostanze derivanti dalla disinfezione sia di matrice organica, di cui le più note sono i trialometani, che inorganica, il clorito ed il bromato, che sono i prodotti di reazione del biossido di cloro e dell’ozono. In genere i metalli pesanti sono derivanti da problematiche naturali, ad esempio un’eccessiva mineralizzazione delle acque nel sottosuolo può provocare una migrazione di queste sostanze nelle acque. La contaminazione da sostanze organiche invece è causata da fenomeni di inquinamento provocati, più o meno consapevolmente, dall’attività umana. In linea generale le problematiche relative alla presenza di sostanze organiche sono, fortunatamente ridotte a pochi casi e le tecniche di trattamento utilizzate consentono, sempre più spesso una completa eliminazione dall’acqua prima della distribuzione. La stessa cosa può essere detta per i sottoprodotti della disinfezione, in quanto le varie fasi della potabilizzazione attuate, limitano considerevolmente la presenza di queste sostanze. Il cloro Questa sostanza non è chiaramente contenuta nelle acque naturali ma è aggiunta durante il trattamento per sterilizzare o, più spesso, per mantenere inalterate nella rete di distribuzione le caratteristiche di purezza microbiologica. In linea generale per questa operazione sono utilizzate due diverse sostanze: l’ipoclorito e il biossido di cloro. Conducibilità elettrica specifica È una grandezza che definisce la capacità di un’acqua di condurre la corrente elettrica: in realtà, poiché l’acqua pura non ha questa capacità, la conducibilità elettrica specifica è determinata dagli elettroliti, cioè dalla presenza di particelle disciolte dotate di carica elettrica, ioni positivi e negativi. Questo parametro è quindi direttamente proporzionale al contenuto di ioni disciolti, ma non è in grado di dare alcuna indicazione sulla loro natura, può essere invece messo in correlazione con il residuo secco, parametro che rappresenta il contenuto totale delle sostanze disciolte, dato che nelle acque la maggior parte delle specie solubilizzate sono in forma ionica. La conducibilità elettrica specifica è espressa in microsiemens per centimetro ad una data temperatura, in genere si utilizza 20 °C (µS/cm a 20°C); per la sua determinazione si impiega un apposito strumento denominato conducimetro. Durezza calcica e magnesiaca Rappresenta la quantità di sali di calcio e magnesio disciolti in un’acqua. Normalmente si esprime in 2+ 2+ gradi francesi (°F). La durezza di un’acqua, espressa soprattutto dalla presenza di ioni Ca e Mg è un fattore da tenere presente perché è la causa di diversi problemi per strutture che generalmente fanno uso di acqua. Elevati valori della durezza, oltre a costituire un fattore di deprezzamento, sono negativi sia per acque domestiche che per le industrie, perché spesso possono provocare dei danni dovuti ad incrostazioni Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 9 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali (es. nelle caldaie). In generale, le acque contengono disciolti molti sali, e quindi ci sono molti cationi metallici, come i sali di Ca2+e Mg2+, quali cloruri, solfati e bicarbonati. Altri ioni metallici presenti, in quantità basse, possono essere Fe 3+, Al3+, Zn2+, Mn2+. L’eliminazione della durezza è un processo semplice che può portare ad enormi vantaggi, in quanto valori che si tengono in uno specifico intervallo, oltre ad allungare la vita di molti apparecchi che usano ingenti quantità di acqua, fanno sì che alcuni cibi mantengano inalterati i loro sapori. La durezza di un’acqua si determina per via complessometrica. Il reattivo utilizzato è l’EDTA (acido etilendiamminotetracetico) che, in ambiente alcalino, dà complessi incolori molto stabili con Ca2+ e Mg2+. Il rapporto di combinazione è 1:1 ed il complesso dell’EDTA con il calcio è più stabile di quello con il magnesio. L’indicatore usato per la titolazione di calcio e magnesio totali è il NET (nero eriocromoT) che forma un complesso color rosso-vino a pH=10. La titolazione procede fin quando tutto il Ca libero è complessato mediante EDTA; è a questo punto che diviene disponibile il Mg che forma con l’EDTA un complesso più stabile rispetto a quello formato con il NET. La determinazione del punto equivalente è resa possibile dal passaggio di colore da rosso ad azzurro chiaro. Torbidità Con questo termine si intende la diminuzione della limpidità di un’acqua causata da sostanze solide o colloidali in sospensione. La presenza di torbidità nelle acque che contengono ferro e manganese è provocata da loro composti che in certe situazioni precipitano come solidi; è un parametro che influenza la qualità dell'acqua potabile ed è determinata per via strumentale con un Torbidimetro e si esprime in NTU (Nephelometric Turbidymetric Unit) o FTU (Formazine Turbidymetric Unit) tra loro equivalenti. Residuo secco determinato a 180°C (o residuo calcolato) Indica la quantità totale di sali minerali presenti nell’acqua ed è espressa in mg/L. In genere è una grandezza che può essere correlata alla conducibilità elettrica specifica. Questo parametro può essere determinato direttamente con una procedura analitica specifica oppure può essere calcolato se sono stati analizzati tutti i singoli componenti principali di un’acqua. L'acqua pura è un liquido inodore e insapore, che presenta una debole colorazione blu osservabile solo nelle acque profonde. L'acqua è l'unica sostanza che si trova in natura, a temperatura ambiente, nei tre stati di aggregazione: solido, liquido e gassoso. Allo stato solido è presente sotto forma di ghiaccio, nella Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 10 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali neve, nella grandine, nella brina e nelle nubi; allo stato liquido si trova sotto forma di pioggia e rugiada, ma soprattutto ricopre i tre quarti della superficie terrestre costituendo oceani, mari, laghi e fiumi; allo stato gassoso, infine, è presente come nebbia e vapore ed è il principale costituente delle nuvole. La quantità di vapore presente nell'atmosfera viene espressa per mezzo del tasso di umidità relativa, calcolato come il rapporto tra la quantità di vapore acqueo presente a una determinata temperatura e il valore massimo possibile nelle stesse condizioni termiche. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 11 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali 2. Classificazione delle acque naturali A seconda della loro provenienza, le acque naturali si classificano in:  acque meteoriche (pioggia, neve, grandine, rugiada, brina);  acque telluriche (falde profonde o freatiche);  acque superficiali (mari, fiumi, laghi, sorgenti). Le acque meteoriche contengono gas normalmente presenti nell'atmosfera (principalmente N2, O2 e CO2), quelli localmente presenti per via di attività industriali o di centri abitati (SO2, SO3, ossidi di azoto, CO) e quelli che provengono dalla decomposizione di sostanze organiche naturali (H2S, NH3). L'acqua meteorica può reagire con tali sostanze. Un esempio è dato dal fenomeno della pioggia acida: SO3 + H2O → H2SO4. L’approvvigionamento idrico dell’uomo dipende dalle piogge, vediamo in dettaglio le destinazioni delle acque meteoriche giunte sulla superficie della terra.  Parte di esse evaporano nuovamente, a contatto della superficie terrestre che può risultare più calda, e quando si verifica il fenomeno dell’inversione termica, condensa e non lasciando lo strato superficiale della crosta terrestre stratificandosi da luogo al fenomeno della nebbia.  Parte precipita sotto forma di neve e sulle cime dei monti o a determinate latitudini costituisce i ghiacciai.  Parte di esse costituisce le acque superficiali, contribuendo alla costituzione di laghi, fiumi, torrenti, mari ecc.  Parte penetra nel terreno e scendendo nel sottosuolo si raccoglie quando trova strati impermeabili di terreno (Falde) dando origine alle acque telluriche. Per acqua sotterranea o freatica si intende l'acqua che si trova al di sotto della superficie terrestre. Questa acqua si trova immagazzinata nei pori fra le particelle sedimentarie e nelle fenditure delle rocce compatte. Nelle regioni artiche l'acqua freatica può essere congelata. In genere, queste riserve di acqua mantengono una temperatura molto vicina alla media annuale della zona in cui si trovano. Le acque sotterranee che sono ad elevate profondità possono rimanere indisturbate da effetti antropici per migliaia di anni. Ma la maggior parte delle falde freatiche si trova a profondità minori e quindi entrano a far parte, lentamente ma in misura costante, del ciclo idrogeologico. L'acqua sotterranea è di fondamentale importanza nel mondo in quanto rappresenta per l'uomo la più grande riserva di acqua potabile. L'acqua freatica può raggiungere la superficie terrestre attraverso le sorgenti o essere raggiunta attraverso i pozzi. Quest'acqua tende ad essere meno contaminata dagli scarichi Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 12 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali e dai microrganismi patogeni e quindi viene frequentemente utilizzata come riserva idropotabile. Le acque sotterranee, ossidando le sostanze organiche presenti nel suolo, si arricchiscono di anidride carbonica, facilitando la dissoluzione di rocce calcaree secondo la reazione: CaCO3 [insolubile] + CO2 + H2O ⇌ Ca(HCO3)2 [solubile] MgCO3 [insolubile] + CO2 + H2O ⇌ Mg(HCO3)2 [solubile] Se la concentrazione del diossido di carbonio è elevata, la quantità di roccia dissolta è elevata e si possono formare delle grotte; tale fenomeno in Italia è chiamato carsismo (dalla regione del Carso, dove questo fenomeno è frequente). La reazione chimica anzidetta può avvenire in entrambe le direzioni (da sinistra verso destra o da destra verso sinistra), dalla reazione inversa alla precedente, con l'eliminazione dell'anidride carbonica, si ha quindi la formazione di stalattiti e stalagmiti. Queste acque possono poi ritornare in superficie, o per mezzo di pozzi scavati dall'uomo o spontaneamente attraverso le sorgenti. La velocità di percolazione e la quantità di acqua che si può accumulare nel sottosuolo dipendono dal grado di permeabilità delle rocce che lo formano, cioè dalla capacità di lasciarsi attraversare dalle acque, che a sua volta dipende dalla porosità delle rocce, dovuta alla presenza di interstizi tra i granuli costituenti la roccia. Rocce incoerenti, come le ghiaie e le sabbie, e rocce fessurate, quali calcari e dolomie fessurate, sono tra le più permeabili. I depositi sciolti più fini e le rocce compatte non fessurate (per esempio, i calcari compatti e in generale le rocce metamorfiche e quelle ignee) sono invece impermeabili. Le falde freatiche e le falde artesiane Penetrate nel suolo per effetto della forza di gravità, le acque occupano pian piano tutte le cavità del terreno, riempiendo i microscopici spazi presenti tra granulo e granulo di rocce, che per questo motivo sono dette rocce-serbatoio o rocce acquifere: esse impregnano il sottosuolo finché non raggiungono uno strato di rocce impermeabili che ne ostacola l'ulteriore discesa e, accumulandosi negli interstizi, formano una falda acquifera, detta anche falda freatica. La superficie superiore della falda è detta superficie freatica: essa subisce delle oscillazioni stagionali, legate alla distribuzione delle precipitazioni nel corso dell'anno. Quando l'acqua che si infiltra supera la quantità di acqua rimossa dalle radici delle piante e dall'evaporazione, il livello della superficie freatica di solito sale, riempiendo tutti i pori delle rocce. Nei periodi secchi, la superficie freatica si abbassa e si riduce lo spessore della falda freatica. La zona al di sopra della falda freatica, cioè quella in cui il suolo e i sedimenti non sono saturi di acqua, ma occupati da aria, viene detta zona di aerazione. Se la falda è compresa fra due strati impermeabili si ha una falda artesiana, confinata entro uno spazio limitato e nella quale l'acqua si trova in pressione. Mentre per le falde freatiche l'alimentazione proviene, praticamente, dall'intera superficie topografica che le sovrasta, a condizione che il terreno sia Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 13 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali permeabile, per quelle artesiane le aree di alimentazione sono poste ai margini degli strati impermeabili sedimentari. Il sottosuolo non ospita in genere una sola falda, ma contiene più falde sovrapposte. Se si scava un pozzo che raggiunge una falda freatica, l'acqua rimane a livello della superficie della falda stessa e non emerge spontaneamente. Se invece il pozzo raggiunge una falda artesiana, dato che l'acqua è compressa fra due strati impermeabili, essa zampilla da sola in superficie e si parla di pozzo artesiano. Le sorgenti Il punto del terreno in cui la superficie libera di una falda viene a contatto con la superficie del terreno e l'acqua sotterranea sgorga spontaneamente in superficie si chiama sorgente. A seconda delle modalità di affioramento, le sorgenti vengono classificate in:  sorgenti di emergenza, che si originano quando la falda freatica taglia la superficie del suolo; possono scomparire col tempo, in rapporto alle variazioni che subisce il livello dell'acqua nella falda; Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 14 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali  sorgenti di trabocco, che si originano quando l'acquifero raccoglie più acqua di quanta possa contenerne;  sorgenti di contatto, che si originano per contatto dell'acquifero, formato da rocce permeabili, con uno strato impermeabile sottostante che affiora, causando la fuoriuscita delle acque accumulate nello strato sovrastante;  sorgenti di sbarramento, che si originano quando un ostacolo (per esempio, una faglia) interrompe la falda acquifera che è così costretta ad affiorare. Le acque di falda e le sorgenti sono generalmente acque di buona qualità e per questo motivo sono destinate al consumo umano. Le acque superficiali hanno composizione estremamente variabile a seconda delle condizioni climatiche ed ambientali. Si possono classificare in acque dolci e salate. Il ciclo dell'acqua L'acqua compie un ciclo continuo, il cosiddetto ciclo dell'acqua o ciclo idrologico, consistente nel continuo scambio di acqua nell'idrosfera tra l'atmosfera, il suolo, le acque di superficie, le acque profonde e gli esseri viventi. Il riscaldamento solare, provoca l’evaporazione di una porzione dell’acqua superficiale (oceani) che, trasformandosi in vapore, entra nell’atmosfera e viene trasportata dai venti. Quando una massa d’aria già ricca di vapore acqueo ne riceve ancora e si satura, o quando incontra un’altra massa d’aria più fredda, si ha il fenomeno della condensazione del vapore acqueo nell’atmosfera, ovvero il vapore si ritrasforma in acqua (o neve e ghiaccio a seconda delle condizioni di temperatura). Così si originano le precipitazioni, grazie alle quali l’acqua, allo stato liquido o solido (pioggia, neve o grandine), raggiunge in parte i continenti e in parte ritorna direttamente agli oceani. L’acqua di precipitazione che cade sulle terre emerse deve ancora percorrere una strada lunga e spesso tortuosa prima di tornare nuovamente agli oceani e chiudere il ciclo. Una certa quantità di acqua penetra nel suolo per infiltrazione e in parte rimane lì, un'altra va ad alimentare le falde freatiche (deflusso profondo), per poi riaffiorare nei fiumi o nelle sorgenti. Parte dell’acqua rimasta nel suolo evapora direttamente nell’atmosfera, altra acqua, invece, viene assorbita dalle radici delle piante e trasportata fino alle foglie per essere poi liberata nuovamente nell’atmosfera mediante la traspirazione. A questi due processi si attribuisce complessivamente il nome di evapotraspirazione. Infine, una certa quantità dell’acqua di precipitazione rimane sulla superficie terrestre dando origine ai laghi e ai fiumi, attraverso i quali torna direttamente ai mari e agli oceani (deflusso superficiale). Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 15 di 24 Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 16 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali 3. Utilizzi dell'acqua Acqua e agricoltura L’uso agricolo dell’acqua è il più importante degli usi umani e interessa i due terzi della disponibilità mondiale di acqua dolce. In questo caso l’acqua viene sostanzialmente utilizzata per irrigare i campi. Molto spesso per portare l’acqua dove serve è necessario l’intervento dell’uomo che modifica i corsi naturali dei fiumi e costruisce canali artificiali. I fabbisogni idrici in agricoltura dipendono da numerosi fattori tra i quali vi sono il clima, la natura dei suoli, le pratiche colturali, i metodi di irrigazione, i tipi di coltura, ed altri ancora. Acqua e usi civili Gli usi civili dell’acqua comprendono quelli per l’alimentazione umana, per la preparazione del cibo, per l’igiene personale e degli ambienti domestici e pubblici. È evidente che, in questo caso, non conta solamente la quantità di acqua a disposizione delle persone, ma anche la sua qualità. Spesso, infatti, molte comunità, pur avendo a disposizione acqua a sufficienza, non possono utilizzarla perché risulta inquinata. Negli ultimi anni, a livello mondiale, il consumo d’acqua per usi civili è più che raddoppiato in seguito non solo all’incremento demografico, ma anche ad un aumento dei consumi dei singoli individui. Acqua e attività industriale L’uomo impiega l’acqua anche nelle sue attività industriali. La quantità d’acqua impiegata nell’industria dipende da numerosi fattori, quali il tipo di attività e le tecnologie utilizzate. In generale, è possibile individuare tre differenti tipi di utilizzo dell’acqua: per le necessità produttive (è utilizzata come materia prima nel processo produttivo: ad esempio l’acqua necessaria a fare la pasta o i succhi di frutta), per il raffreddamento dei macchinari (la funzione è in pratica la stessa di quella che compie l’acqua del radiatore nella nostra automobile) e infine per il lavaggio degli impianti. Acqua e energia L’acqua costituisce anche una fonte rinnovabile di energia: la produzione di energia nelle centrali idroelettriche non comporta veri e propri consumi idrici, ma riduce la disponibilità d’acqua di altri settori (quali quello agricolo e civile). L’acqua trova impiego anche nelle centrali termoelettriche, dove non viene utilizzata direttamente per la produzione di energia, ma solo per il raffreddamento dei macchinari. Anche l’acqua proveniente dagli usi industriali è in alcuni casi inquinata, anche se ormai in molti paesi industrializzati le severe leggi che limitano le concentrazioni di inquinanti contenuti nelle acque di scarico hanno obbligato le imprese ad inviarle preventivamente presso appositi depuratori. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 17 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Questi ne riducono fortemente i carichi inquinanti e le restituiscono a laghi, fiumi e mari in condizioni compatibili con la salute dell’uomo e dell’ambiente. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 18 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali 4. Le acque reflue o di scarico Le acque reflue o di scarico sono tutte quelle acque la cui qualità è stata pregiudicata dall'azione antropica dopo il loro utilizzo in attività domestiche, industriali e agricole, diventando quindi non idonee a un loro uso diretto in quanto contaminate da diverse tipologie di sostanze organiche e inorganiche pericolose per la salute e per l'ambiente. Per tale motivo non possono essere reimmesse nell'ambiente tal quali poiché i recapiti finali come il terreno, il mare, i fiumi e i laghi non sono in grado di ricevere una quantità di sostanze inquinanti superiore alla propria capacità autodepurativa senza vedere compromessi i normali equilibri dell'ecosistema. L’allontanamento delle acque reflue dalle abitazioni è un problema che è stato affrontato e risolto sin da epoche molto lontane. La “cloaca maxima” a Roma è un esempio di fogna unitaria, che porta via acque bianche, provenienti da lavaggio stradale, pioggia, fontane pubbliche, e nere mescolate assieme. La legge n. 319 del 1976 ha stabilito che lo smaltimento dei liquami deve essere effettuato per mezzo di depuratori, che sono impianti specializzati nella mineralizzazione dei rifiuti liquidi. Ciclo di depurazione delle acque reflue Il ciclo di depurazione ha lo scopo di: 1. Rimuovere solidi sospesi (es. plastica, sabbia, piccole particelle). 2. Ridurre il materiale organico e chimico sospeso. 3. Ripristinare i livelli di ossigeno necessari per garantire la vita. 4. Trattare i fanghi residui e i gas biologici generati nel processo. Ciascuno di questi trova corrispondenza in un preciso processo: 1. Trattamenti meccanici. 2. Trattamenti biologici. 3. Trattamenti chimico – fisico. 4. Trattamento dei fanghi. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 19 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Trattamenti meccanici Con i trattamenti meccanici si eliminano dalle acque reflue urbane, affluenti all’impianto di depurazione, le sostanze grossolane mediante una separazione fisica. Da notare che all’ingresso (influent line) potrebbe essere richiesta la separazione delle acque di prima pioggia normalmente inquinate da agenti chimici residuo della combustione di derivati dal petrolio.  Grigliatura grossolana Con la grigliatura grossolana vengono trattenuti i materiali aventi dimensioni superiori ai 2 ÷ 5 centimetri (legno, stracci, materiale vario) trasportati dalle acque reflue; la griglia è costituita da una intelaiatura in acciaio avente barre poste verticalmente e distanziate di 2 ÷ 5 cm. L’asporto del materiale trattenuto dalle barre può essere fatto in modo manuale od automatico in funzione della tipologia della griglia.  Grigliatura fine La grigliatura fine serve a trattenere le particelle sospese aventi dimensioni superiori ad 1 ÷ 1,5 millimetri; il mercato offre diverse tipologie costruttive di griglie fini ad es. a gradini, a tamburo, a disco, ecc. Trattasi sempre di macchine a funzionamento automatico. Il materiale trattenuto viene inviato ad un compattatore per mezzo di coclea e insaccato. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 20 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali  Dissabbiatura Con la dissabbiatura vengono trattenute le sabbie fini trasportate dalle acque reflue; la separazione fisica avviene in apposita vasca che, in funzione della tipologia costruttiva, può essere, di tipo circolare con asporto per aspirazione centrale delle sabbie, oppure di tipo rettangolare.  Sollevamento Generalmente le acque reflue urbane devono essere sollevate alfine di consentire loro di attraversare le diverse sezioni dell’impianto di depurazione che si susseguono idraulicamente. Il sollevamento può essere posto, in funzione delle quote, sia successivamente alla asportazione del materiale lapideo sia successivamente ai pretrattamenti meccanici sopra descritti. Trattamenti biologici Con i trattamenti biologici s’intende eliminare dalle acque reflue urbane, affluenti all’impianto di depurazione, le sostanze organiche ed inorganiche che possono essere assimilate in via aerobica e/o anaerobica da parte di batteri e dei microrganismi che fanno parte dell’ecosistema. Nel trattamento biologico dove viene favorita la crescita e le riproduzioni batteriche si distinguono le seguenti fasi:  Denitrificazione Con la denitrificazione viene ridotta la quantità dei nitrati presenti nel liquame trattato, che verrà successivamente avviato allo scarico. La denitrificazione è il processo biologico di riduzione dei nitrati per mezzo di batteri denitrificanti presenti in ambiente anossico. I microrganismi denitrificanti metabolizzano la sostanza organica utilizzando come fonte di ossigeno l’ossigeno dei nitrati e riducendo quest’ultimi ad azoto. I residui della reazione di denitrificazione, in sintesi, sono: microrganismi e azoto gassoso. La reazione avviene in vasche di opportune dimensione dove vengono posti in contatto i fanghi di ricircolo, contenenti i batteri denitrificanti, e/o il liquame proveniente dal processo di ossidazione - nitrificazione, contenenti i nitrati, e le acque reflue in ingresso che contengono il carbonio organico biodegradabile.  Ossidazione – Nitrificazione Con la ossidazione - nitrificazione vengono ridotte le quantità di sostanze organiche e di ammoniaca presenti nelle acque reflue urbane. L’ossidazione è il processo biologico di metabolizzazione delle sostanze organiche e di ossidazione dell’ammoniaca, per mezzo di batteri aerobi e nitrificanti. I residui della reazione di ossidazione - nitrificazione, in sintesi, sono: microrganismi, nitrati, acqua e anidride carbonica. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 21 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali La reazione avviene in vasche di opportune dimensione dove vengono posti in contatto le acque reflue provenienti dalla omogeneizzazione e/o dalla denitrificazione con i microrganismi aerobi e nitrificanti e l’ossigeno loro necessario per il metabolismo; i microrganismi, comunemente denominati fango biologico. A mezzo di un sistema di compressione e distribuzione di aria in microbolle viene fornito l’ossigeno necessario alla metabolizzazione delle sostanze organiche e alla ossidazione dell’ammoniaca contenuti nel liquame.  Decantazione/Ricircolo fanghi (secondary clarifier) La decantazione è la fase di separazione fisica del fango biologico, prodotto nel trattamento di ossidazione, dall’acqua depurata che lo contiene. La decantazione viene effettuata in vasche circolari munite di sistema raschia fanghi. Il fango depositatosi sul fondo del decantatore viene, tramite pompe, in parte ricircolato nelle vasche di ossidazione con lo scopo di mantenere in queste la concentrazione ottimale di microrganismi ed in parte, denominato “fango di supero”, inviato al trattamento fanghi.  Trattamenti chimico – fisici Lo scopo dei trattamenti chimico - fisici è quello di rimuovere dalle acque trattate biologicamente le sostanze colloidali e sospese residue, parte delle sostanze organiche non biodegradabili (colore e tensioattivi) e i microrganismi residui.  Chiariflocculazione La chiariflocculazione è un trattamento effettuato con lo scopo di eliminare dalle acque trattate biologicamente parte delle sostanze sospese e colloidali. Il contatto fra acqua da trattare, sale di alluminio e polielettrolita avviene in una vasca di reazione munita di agitazione lenta. La separazione del fiocco di fango dall’acqua limpida che lo contiene viene effettuata in decantatori di tipo lamellare.  Decolorazione – Ozonizzazione Le acque trattate presentano una colorazione residua derivante dalla presenza di coloranti non metabolizzati nel processo biologico. Al fine di ridurre o eliminare detta colorazione vengono utilizzati prodotti organici decoloranti, dosati nella vasca di ossidazione, oppure si applica il processo di ossidazione mediante reazione con ozono.  Ozonizzazione L’ozonizzazione consente una reazione di ossidazione violenta fra l’ozono (O3) e le residue sostanze organiche presenti nell’acqua trattata, prima di essere avviata allo scarico. L’ozono ha anche un effetto battericida. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 22 di 24  Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali L’ozono viene prodotto in reattori sottoponendo l’ossigeno gassoso a scariche elettriche. La miscela gassosa di ossigeno e ozono viene inviata alle vasche di contatto, a tenuta di gas, dove è diffusa nell’acqua attraverso setti porosi. Trattamento e smaltimento fanghi I microrganismi cresciuti a seguito della metabolizzazione delle sostanze organiche, il cosiddetto “fango di supero”, sono allontanati dal sistema depurativo e smaltiti. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 23 di 24 Emanuela Santoro - Acqua caratteristiche chimico fisiche e classificazione delle acque naturali Bibliografia  Carla Contardi, M. Gay, A. Ghisotti, Guido Robasto, Guido Tabasso, Guida tecnica sui trattamenti delle acque. Tecniche di trattamento dei reflui, sistemi di depurazione e di smaltimento, 2ª ed., Edizioni Franco Angeli, 1991.  Giovanni Bianucci, Esther Ribaldoni Bianucci, L'analisi chimica delle acque naturali e inquinate, Hoepli, 1993.  Guido Chiesa, Inquinamento delle acque sotterranee, 2ª ed., Hoepli, 1994.  Giovanni Bianucci, Il trattamento delle acque residue industriali e agricole, 3ª ed., Hoepli, 1996.  Mauro Greppi, Idrologia. Il ciclo dell'acqua e i suoi effetti, Hoepli, 1999.  Pietro Celico, Elementi di idrogeologia, Liguori editore, 2004.  Pietro Greco, Pianeta acqua, Franco Muzzio editore, 2004.  Francesco Mantelli, Giorgio Temporelli, L'acqua nella storia, Franco Angeli, 2008.  Giuseppe Altamore, L'acqua nella storia. Dai Sumeri alla battaglia per l'oro blu, Sugarco Edizioni, 2008.  Carlo Collivignarelli, Sabrina Sorlini, Potabilizzazione delle acque. Processi e tecnologie, Dario Flaccovio Editore, 2009. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 24 di 24 Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 1 di 12  Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari Indice 1. EDUCAZIONE ALLA SALUTE................................................................................................... 3 2. EDUCAZIONE ALIMENTARE NELL’ETÀ ADOLESCENZIALE........................................................ 5 3. EDUCAZIONE A CORRETTI STILI DI VITA COME EDUCAZIONE AL BENESSERE......................... 8 BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................ 12 Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 2 di 12  Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari 1. Educazione alla salute Il nuovo Piano Sanitario Nazionale attende con particolare cura alla prevenzione di vari stati patologici attraverso interventi educativi/rieducativi/preventivi rivolti in modo privilegiato alla popolazione infantile e adolescenziale, finalità perseguita, così come previsto nello stesso Piano, attraverso una fattiva cooperazione fra le varie istituzioni, sanitarie e non, presenti sul territorio, che si incontrano in ciò che si definisce patto per la cooperazione. Sono soprattutto il sistema scolastico e il sistema sanitario i due sistemi sociali che realizzano i vari interventi di formazione/prevenzione/educazione alla salute, attraverso progetti formativi che sono attuati all’interno delle scuole presenti nel comune territorio e che si rivolgono a studenti, genitori, insegnanti. D’altra parte l’infanzia e l’adolescenza sono anche le due categorie generazionali che vengono riconosciute oggi (insieme alla vecchiaia) sia particolarmente a rischio evolutivo sia oggetto di attenzione privilegiata all’interno delle politiche socio-sanitarie assistenziali. E’ soprattutto l’adolescenza contemporanea, che, per cause, qui genericamente definibili sistemico- sociali, cause che tendono ad inflazionare quelle tradizionalmente riconosciute come clinico-evolutive, si configura come categoria generazionale a rischio socio-sanitario; ma anche l’infanzia, sempre più breve e sempre meno differenziata dall’età immediatamente successiva, si presenta come periodo evolutivo tutt’altro che protetto e tutelato da quella cultura multi-mass-mediologica ed elettronica che forma prevalentemente oggi le generazioni in età evolutiva. La progettualità sociale che inerisce ai vari interventi di prevenzione delle patologie/promozione della salute, inoltre, si aggancia ad una nuova più complessa idea di salute e benessere quale diritto alla vita, espressamente riconosciuto nel nostro ordinamento, senza alcuna discriminazione di età, sesso, religione, razza o etnia. La salute, infatti, che, così come stabilito dall’O.M.S., non è tanto o solo assenza di malattia o di infermità, ma è, piuttosto, definibile come quel complesso stato di benessere fisico, mentale e sociale che può consentire il pieno sviluppo della vita personale, sociale, relazionale, istituzionale, culturale, non si configura solo come diritto soggettivo personale ma anche come interesse-tutela della società e di ogni comunità. Finalità generali di ogni progetto di educazione alla salute rivolto a soggetti in età evolutiva sono, dunque, per un verso la promozione della conoscenza dei più importanti comportamenti a rischio e delle variabili psicologiche, relazionali, sociali, culturali e ambientali che li influenzano; per l’altro, la rimozione di comportamenti a rischio per la salute, eventualmente già presenti, attraverso l’attivazione di processi di Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 3 di 12 Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari autoanalisi e di modifiche positive degli stili di vita. In tal modo nei programmi, l’intervento informativo- clinico e scientifico si integra con un complessivo intervento relazionale e sociale. Questo più complesso approccio nasce dalla consapevolezza che l’obiettivo salute-benessere (fisico-psichico-sociale-relazionale) non corrisponde solo a semplici situazioni di assenza di patologia ma mira, piuttosto, ad una concreta prevenzione del disagio e della stessa malattia, attraverso stili di vita adeguati che si instaurano proprio nell’età adolescenziale (non raramente, in età preadolescenziale e infantile); in particolare emerge oggi, sempre più, l’importanza di prevenire i disturbi del comportamento alimentare (anoressia-bulimia) e delle varie forme di dipendenza (tabagismo-alcoolismo- tossicodipendenza). Sono, dunque, tali forme di dipendenza, insieme alla promozione di un complessivo stile di vita responsabile del proprio benessere, che diventano oggetto dei vari progetti di educazione alla salute attivati, attraverso una fattiva cooperazione, dal sistema sanitario e scolastico. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 4 di 12  Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari 2. Educazione alimentare nell’età adolescenziale La trattazione didattica di tutte le tematiche/patologie, inoltre, presenta sempre un’indispensabile interdisciplinarità tra clinico ed evolutivo, per così dire, che esige un’utile integrazione dei temi all’interno dell’ampia problematica adolescenziale; a tal fine, termine della lezione frontale, la strategia interazionale del dibattito con gli studenti, per un verso, è l’occasione di chiarificazione di dubbi e perplessità, per l’altro, si pone come primo indicatore del livello di apprendimento già realizzato. Il filo conduttore di tutta la progettazione, pur articolata su più complessi livelli e obiettivi, è, in ogni caso, rappresentato dalla promozione di uno stile di vita e di comportamenti corretti, a partire da quello alimentare che è in genere riconosciuto come attualmente piuttosto rilevante e immediatamente legato a riscontri personali da parte degli studenti. L’obiettivo formativo può essere realizzato solo inserendo le informazioni, per dir così, di carattere strettamente scientifico (e anche squisitamente dietetico) in un discorso più complesso, nel quale evidenziare le incidenze formative sociali e i caratteri specifici della personalità adolescenziale/preadolescenziale. È così opportuno, per i formatori, soffermarsi sulle influenze della cultura massmediologica, sui miti contemporanei dei corpi sanie belli, sulla pubblicità che fa continui riferimenti ai valori esteriori del corpo, con l’inevitabile continuo confronto con top-model, attori, personaggi televisivi, veline, che, nell’immaginazione collettiva di chi li ammira, sembrano aver raggiunto il successo solo in virtù di corpi senza difetti. Più che limitarsi alla presentazione di tabelle dietetiche (che pure possono risultare utili a livello informativo), è utile utilizzare un approccio alla salute più ampio, in cui l’acquisizione di un comportamento alimentare corretto si ponga come parte integrante di uno stile di vita di globale attenzione alla propria salute, intesa come benessere psicofisico e sociale. Siamo consapevoli che trattare con un qualche successo il tema dell’educazione alimentare è particolarmente difficile perché l’alimentazione, avendo perso nella cultura e nella società occidentale il significato arcaico di risposta al bisogno di sopravvivenza-nutrimento, risponde oggi a nuovi simbolici bisogni, spesso contraddittori così come sono contraddittori gli input culturali che contribuiscono ad attivarli. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 5 di 12  Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari La contraddittorietà dei messaggi e delle informazioni stesse, lungi dal ricomporsi in un comportamento alimentare sufficientemente corretto nella personalità non ancora integrata dei soggetti in età evolutiva, non raramente contribuisce a caricare il comportamento alimentare di un eccesso di significato. Non raramente il corpo dell’adolescente, di cui il cibo esprime il nutrimento essenziale, sia che venga trascurato o maltrattato o deprivato sia che venga ossessivamente idolatrato, cessa di essere il luogo del benessere psicofisico complessivo per diventare il luogo dove esprimere disagio, rabbia, bisogno/rifiuto di controllo, autopunizione. Ciò è più facile che avvenga nell’adolescenza (ma, ripetiamo, sempre più, oggi, nella preadolescenza e anche prima) perché la personalità, non ancora matura, più difficilmente riesce ad integrare, attraverso un comportamento alimentare sufficientemente equilibrato, i messaggi e le informazioni alimentari divulgate, spesso contraddittorie, con i propri complessi bisogni, anch’essi spesso conflittuali. Un’educazione alimentare intesa come guida orientativa nella quale dipanare quelle che potremmo definire le informazioni scientifiche di massa sulla scienza dell’alimentazione è, infatti, particolarmente utile, ma insufficiente se non si articola in una più ampia finalità educativa. Continuamente oggi messaggi pubblicitari, ma anche trasmissioni televisive, nonché settimanali (specialistici o meno), riportano informazioni sui valori nutrizionali dei vari alimenti, sulle calorie, sui danni che alcuni alimenti possono determinare in alcune patologie (e sulla loro efficacia in altre), sull’importanza ad esempio della pasta per chi vuole affrontare una prova fisica (e sulla necessità di ridurne il consumo in altre circostanze), sulla necessità di ridurre gli zuccheri per la loro difficile assimilazione ( e sulla necessità di consumare zucchero come nutrimento del cervello).... e così via. Sono molteplici e contraddittorie le informazioni che, fornite, come spesso avviene, in modo riduttivo, non consentono, se non agli addetti ai lavori, un orientamento critico e complessivamente equilibrato. L’adolescente sia a causa di informazioni, spesso riduttivamente enucleate, sia a causa del proprio atteggiamento temperamentale tendente ad assolutizzare, estremizzare, può facilmente cogliere solo quel messaggio (o quella parte del messaggio) che più facilmente lo colpisce o più risponde, in quel momento, a proprie esigenze (o emergenze) psicologiche. In secondo luogo bisogna prendere atto che la formazione giovanile avviene prevalentemente all’interno di una cultura, in occidente, dominata da una forte utopia estetica-biologica. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 6 di 12 Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari Il culto del corpo sano e bello, secondo lo slogan che si ritrova sia in trasmissioni televisive sia in riviste e settimanali, specializzati e non, è fortemente presente nella cultura occidentale ed è ovviamente oggi un forte elemento di formazione della personalità adolescenziale. Il corpo sano e bello, inoltre, non è percepito come un involucro da tutelare dagli eccessi così da predisporsi a un complessivo benessere psicofisico ma spesso come il fine di ogni comportamento: e obiettivo quasi ossessivo diventa la lotta alla cellulite e a un corpo che, facilmente nell’adolescenza, si percepisce inadeguato e lontano dagli standards mass-mediologicamente ripetuti. Non raramente si instaurano nell’adolescente istanze interiori di perfezione eccessivamente e ossessivamente esigenti. Il punto di avvio di un processo che non raramente oggi conduce verso un disturbo alimentare (così frequente che si tende a parlare di epidemia sociale) è una dieta spesso autoimposta, senza controllo medico e senza che il soggetto adolescente riesca a fermarsi una volta raggiunto il peso ideale. Ciò che, infatti, salta in queste circostanze, purtroppo in alcuni casi irreversibilmente, è il meccanismo biologico che regola i centri di fame e sazietà e l’organismo, non più guidato fisiologicamente dal centro di fame/sazietà, assume comportamenti in cui quel corpo sano e bello, non più sano, ancor meno bello, diventa l’unico pensiero ossessivo. Queste patologie/dipendenze ossessive, legate anche a una cultura narcisistica, in passato presenti soprattutto nella popolazione femminile, sono, attualmente, in aumento proprio nella popolazione maschile, in cui si accompagnano ad una forte attrazione per l’esercizio fisico e al culto del corpo. L’adolescente, così, sia maschio che femmina, a volte, si sottopone ad un esercizio fisico eccessivo, che non assomiglia per niente ad una sana e liberatoria attività ginnica: tende a rifiutare ossessivamente un’alimentazione adeguata o ricorre ad incontrollate abbuffate cui fanno seguito comportamenti di relativa liberazione (vomito indotto). In alcuni casi, per mantenere sotto controllo l’ansia che si origina nella propria conflittualità, l’adolescente accede a un consumo eccessivo di cibo e alcolici, di fumo o ad altre devastanti forme di dipendenza; le abitudini alimentari e complessive comportamentali tra i coetanei finiscono per sostituire quelle familiari. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 7 di 12 Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari 3. Educazione a corretti stili di vita come Educazione al Benessere È in questa consapevolezza la motivazione dell’inserimento di ogni programma di educazione alimentare all’interno di un più ampio e complesso approccio di educazione alla salute. Non si tratta, cioè, tanto o non soltanto di fornire una guida orientativa tra gli alimenti al fine di trasmettere le conoscenze relative ai valori nutrizionali, ma anche di suscitare un atteggiamento di adeguata (non eccessiva) attenzione al nutrimento del corpo che non va trascurato né maltrattato né punito né deprivato né idolatrato, ma solo sufficientemente rispettato. Infatti, non raramente, sempre a causa di un atteggiamento adolescenziale/preadolescenziale eccessivamente rigido, le tabelle nutrizionali estrapolate dalle informazioni fornite dai mass-media sono il pretesto per l’attivazione di comportamenti alimentari volti all’assunzione esclusiva di alcuni cibi o al rifiuto categorico di altri, comportamenti che evidentemente caricano il cibo di significati eccessivi e incongrui; inoltre, sono occasioni e pretesto di estenuanti lotte familiari là dove la prima tra le regole di un buon comportamento alimentare è senza dubbio l’indicazione a consumare i piatti caldi preparati in famiglia, evitando il ricorso eccessivo ai cibi confezionati o preparati nei fast food. Nel più vasto progetto di educazione alla salute, intesa, questa, come complessivo benessere psicofisico e quella (l’educazione) come tendenza a ricercare e ad attivare, sempre più spontaneamente, comportamenti idonei, l’educazione ad una corretta alimentazione si pone come filo conduttore di un più ampio atteggiamento comportamentale volto al benessere psicofisico. A tal fine può essere utile trattare anche l’evoluzione dello stesso concetto di salute-benessere, riconoscendo che, se fino a non molto tempo fa, per la medicina scientifica, l’impegno era rimasto circoscritto al corpo, alle sue strutture biologiche, quindi alla diagnosi e alla cura della malattia, l’odierna concezione, innovatrice e prevalente, sostenuta dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), poggia, oggi, sulla prevenzione. Poiché la salute è un bene essenziale della persona e la meta proposta dall’OMS, già per il 2000, era stata “la salute per tutti”, è in questa direzione che bisogna impegnarsi perché nelle personalità in formazione possano attivarsi le disposizioni necessarie per salvaguardare questo bene prezioso. L’OMS, sin dall’inizio della sua attività, nel 1948, ha precisato che la salute non è l’equivalente assenza di malattia o d’infermità, bensì uno stato di completo benessere fisico, mentale, sociale, dando vita ad un concetto integrato di salute e benessere come esito di una stretta relazione tra benessere fisico, benessere psichico e sistema immunitario. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 8 di 12 Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari In quest’ottica si colloca la prevenzione di tutti quei comportamenti a rischio (scorretta alimentazione, fumo, alcool…) che possono abbassare il livello di efficienza del sistema bio-psico- immunitario e predisporre alla malattia e al disagio invece che al benessere psicofisico l’adolescente, il preadolescente, lo stesso bambino. Una corretta prevenzione nell’età evolutiva sarà funzionale nelle età successive, anche nell’anzianità; è utile, dunque, modificare eventuali condotte nocive, superare le resistenze opposte dalla propria soggettività, dall’ambiente, dalla cultura del gruppo di appartenenza, acquisire un atteggiamento di responsabilità nei confronti del proprio complessivo benessere presente e futuro, riflettendo anche sulle caratteristiche che definiscono la particolare vulnerabilità adolescenziale. Infatti, l’incertezza psicologica, la fatica di scoprire il senso dell’identità personale, il desiderio di sentirsi pari agli adulti, le attrattive esercitate dal gruppo di riferimento, gli stimoli dei mezzi di comunicazione di massa e della pubblicità in genere, nonché il cattivo esempio fornito spesso da noi adulti, questo concorso di fattori espone gli adolescenti ai rischi del fumo, dell’alcool, della droga…e di tanti comportamenti non adeguati e non favorenti il benessere personale. A proposito del cibo gli studi più attuali sulla prevenzione dell’ipertensione, dell’obesità e di alcune malattie cancerose ne chiariscono l’importanza; in particolare, viene oggi riconosciuta l’importanza di limitare l’uso del sodio nell’infanzia e nell’adolescenza proprio come prevenzione dell’ipertensione; quanto all’obesità è evidente che si colleghi ad un’eccessiva somministrazione di zuccheri, proteine e grassi, mentre anche l’ingestione smodata di grassi polinsaturi sembra collegarsi ad un aumento significativo dei tumori. Definita dall’OMS “un’epidemia globale”, l’obesità è responsabile nell’Europa occidentale dell’11% di tutti i tumori del colon, del 9% di quelli al seno (soprattutto di quelli che insorgono dopo la menopausa), del 39% delle neoplasie all’endometrio, del 37% di quelle dell’esofago, del 25% dei cancri renali e del 24% dei tumori alla vescica. Un rischio che cresce con l’aumentare dell’Imc, ovvero l’indice di massa corporea (che si calcola dividendo il proprio peso espresso in chilogrammi per il quadrato della propria altezza, e considerato normale se compreso tra 18,5 e 25 Kg/ m2). Nel complesso, il World Health Report, stilato dall’OMS nel 2002, attesta che una percentuale compresa tra l’8 e il 42% di diversi tipi di cancro è dovuta a un Imc superiore a 21. Scendendo nel dettaglio, i risultati di alcuni studi europei hanno mostrato un incremento del 30% del rischio di cancro al seno nelle donne con un Imc uguale a 28 Kg/m2 rispetto alle donne con Imc 21; un rischio maggiore dalle 2 alle 3 volte di cancro dell’esofago e dell’endometrio per chi supera il valore soglia di 25 Kg/m2 e di tumore alla vescica e al rene per chi oltrepassa i 30 Kg/m2. È stato, infine, calcolato che il rischio di cancro al colon aumenta più Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 9 di 12 Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari o meno proporzionalmente al crescere dell’Imc da 23 a 30 Kg/m2. In particolare, un individuo con un Imc uguale a 30 corre un rischio di contrarre una neoplasia al colon maggiore del 50-100% rispetto a un soggetto con un Imc inferiore a 23 Kg/m2. I dati dell’OMS relativi al 1996 hanno evidenziato differenze molto forti tra diverse aree geografiche e tra le rispettive abitudini alimentari, confermando come un’alimentazione proteico-calorica, ricca cioè di grassi e proteine e povera di fibre, incida sull’insorgere di alcune patologie tra cui, in particolare, il tumore dello stomaco, del colon e del retto. Sono state evidenziate, inoltre, forti differenze anche tra le popolazioni che non hanno mai lasciato il loro paese di origine e gli emigranti, dato, questo, che va interpretato sia attraverso la variabile alimentazione sia attraverso quella relativa allo stress. Uno stile di vita inadeguato è responsabile anche di altre patologie legate all’apparato cardiovascolare per cui ipertensione, intolleranza al glucosio, fumo da sigaretta, alimentazione disordinata, colesterolemia alta, vita sedentaria, obesità, stress e aggressività vanno combattuti decisamente, nella convinzione che la cardiopatia ischemica o le malattie cardiovascolari, almeno nelle loro costellazioni più comuni quanto all’origine, possono essere prevenute proprio attraverso un più corretto stile di vita. L’attività fisica, incrementando i livelli ematici di alcuni ormoni, riduce il grasso corporeo e potenzia il sistema immunitario, effetto protettivo, questo, direttamente proporzionale al livello di attività fisica praticata. In una ricerca pubblicata nel 1994 sul Journal of National CancerInstitute, condotta da Leslie Bernstein, epidemiologa della University of Southern California, si è evidenziato che le donne che conducono attività fisica avrebbero circa il 40% di possibilità in meno di ammalarsi di tumore al seno; la sedentarietà, al contrario, aumenterebbe il rischio di tumore, in particolare del seno e del colon-retto (World Health Report 2002). In uno studio pubblicato nel febbraio 2003 sulla rivista Medicine and Science in Sports and Exercise, che ha seguito per 25 anni, dall’inizio degli anni Settanta fino al 1998, un campione rappresentativo di soggetti affetti da patologie tumorali, si è riscontrato che gli uomini abituati all’esercizio fisico hanno ridotto del 50% i casi di morte per tumore maligno, rispetto a uomini meno allenati e che le donne con Imc (Indice di massa corporea) più elevato hanno fatto registrare un aumento del 50% del rischio di morire di cancro nei 2 anni successivi all’inizio dello studio, rispetto a donne più magre. Secondo gli ultimi dati resi pubblici dall’Ufficio di statistica dell’Unione Europea (Eurostat), in Europa, un cittadino su 3 pratica uno sport, ma vi sono significative differenze tra i vari paesi, secondo quanto emerso dall’analisi dei dati del progetto Compass, uno studio pilota nato da un’iniziativa congiunta Coni e Uk Sport, condotto in 7 Paesi europei: se in Finlandia il 97% della popolazione maggiore di 16 anni Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 10 di 12 Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari pratica sport o un qualche tipo di attività fisica, in Svezia, il 78%, in Irlanda e Spagna, il 74%, in Gran Bretagna, il 72%, e nei Paesi Bassi il 63%, in Italia la percentuale è solo del 28%. Relativamente all’Italia abbiamo a disposizione anche i dati Istat del 2000 che hanno precisato che il 19% della popolazione pratica sport in maniera costante, mentre il 14% fa passeggiate a piedi o in bicicletta e il 10% pratica sport in maniera saltuaria. Vi è anche una piccola differenza di genere, dal momento che gli uomini risultano complessivamente più attivi delle donne (38% contro 30%), mentre rispetto al territorio la prevalenza a svolgere attività fisica decresce notevolmente dal Nord (39%), dove le regioni più attive sono il Trentino Alto Adige, il Friuli Venezia Giulia, la Valle d’Aosta e il Veneto, al Sud e isole (28%), dove le regioni più sedentarie sono la Sicilia e la Campania. Tuttavia, l’atteggiamento complessivo degli italiani verso l’esercizio fisico sembra migliorare: nel Monitor Biomedico 2003, il Censis ha sottolineato come il 65% del campione intervistato abbia dichiarato di cercare di fare una qualche attività all’aria aperta. Insomma, la salute è la sintesi di vari benesseri e, senz’altro, in adesione alla proposta dell’OMS e all’odierna concezione della medicina e dell’Igiene, più attenta all’uomo nella sua totalità, ognuno di noi ha la propria parte di responsabilità. Nei progetti di educazione alimentare, bisogna, dunque, suscitare tale senso di responsabilità, perché ognuno possa diventare, precocemente, protagonista attivo della propria salute, cioè del proprio complessivo benessere fisico, psichico, mentale, sociale attraverso un complessivo stile di vita dal quale vengano eliminate abitudini nocive o rischiose e nel quale vengano rinforzate quelle più utili nel presente e nel futuro. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 11 di 12 Emanuela Santoro - Alimentazione e benessere: l'Igiene applicata alla prevenzione delle patologie correlate agli stili alimentari Bibliografia  Istat 2000.  Monitor Biomedico 2003.  Santoro E. et alii, Alimentazione e benessere: la progettualità sanitaria nella scuola, in Capunzo M. (a cura di), “Medicina e salute: lo spazio dell’educativo”, Edisud, Salerno 2004 (pp.141-177).  World Health Report 2002. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 12 di 12 Emanuela Santoro - Applicazione dei disinfettanti e disinfestazione Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 1 di 14  Emanuela Santoro - Applicazione dei disinfettanti e disinfestazione Indice 1. USI DEI DISINFETTANTI E DISINFEZIONE DI STRUMENTARIO MEDICO E NON........................ 3 1.1 STOVIGLIE E POSATE................................................................................................................................................... 3 1.2 BIANCHERIA E COPERTE............................................................................................................................................... 3 1.3 MATERASSI E LETTI.................................................................................................................................................... 4 1.4 AMBIENTI E SUPERFICI................................................................................................................................................ 4 2. L'ANTISEPSI........................................................................................................................ 5 2.1 DECONTAMINAZIONE DELLE MANI (ANTISEPSI)................................................................................................................ 5 2.2 DECONTAMINAZIONE DELLA CUTE (ANTISEPSI)................................................................................................................. 6 2.3 MUCOSE.................................................................................................................................................................. 6 2.4 FERITE..................................................................................................................................................................... 6 3. DISINFESTAZIONE E USO DEI DISINFESTANTI....................................................................... 7 3.1 INSETTICIDI............................................................................................................................................................... 8 3.2 PIRETRINE................................................................................................................................................................ 9 3.3 COMPOSTI CLORURATI ORGANICI.................................................................................................................................. 9 3.4 COMPOSTI FOSFORATI ORGANICI................................................................................................................................ 10 3.5 CARBAMMATI......................................................................................................................................................... 11 4. DIVERSI MODI DI LOTTA CONTRO GLI INSETTI................................................................... 12 4.1 RODENTICIDI.......................................................................................................................................................... 12 BIBLIOGRAFIA.......................................................................................................................... 14 Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 2 di 14  Emanuela Santoro - Applicazione dei disinfettanti e disinfestazione 1. Usi dei disinfettanti e disinfezione di strumentario medico e non Diversi strumenti ed oggetti usati nella pratica medica possono fungere da veicoli di infezioni (es. aspiratori, cistoscopi, sonde, cateteri, ecc.). Essi vanno sterilizzati in autoclave o con ossido di etilene, in rapporto al materiale di fabbricazione. Quando ciò non è possibile, bisogna almeno procedere alla loro disinfezione. Nel caso dei termometri, ad esempio, è sufficiente la loro immersione per un tempo opportuno in soluzioni disinfettanti (alcol al 70%, iodofori, clorexidina). Gli endoscopi a fibre ottiche richiedono una particolare attenzione giacché devono essere sottoposti a trattamenti di disinfezione di alto livello, senza danneggiare le loro lenti ed altri componenti. A tal fine essi possono essere immersi in glutaraldeide al 2% per 10-30 minuti, ma se è necessaria la loro sterilizzazione si deve ricorrere all'ossido di etilene. 1.1 Stoviglie e posate La pulizia in lavastoviglie con temperatura dell'acqua superiore ad 80°C è sufficiente all'inattivazione ed all'allontanamento di eventuali microbi patogeni. In mancanza di ciò si può procedere alla bollitura per 30 minuti o all'immersione prolungata in soluzioni di ipocloriti, di iodofori, di composti dell'ammonio quaternario (dopo lavaggio). 1.2 Biancheria e coperte Anche per la biancheria la procedura più semplice è la pulizia in lavabiancherie che raggiungano la temperatura di 85-90 °C per almeno 15 minuti. Si può attuare anche una disinfezione chemotermica, con più breve tempo di esposizione alle dette temperature; in questo caso si fa affidamento anche sull'azione di disinfettanti chimici, ad esempio prodotti che liberano cloro. Per i tessuti di fibre sintetiche (nylon, rayon) che non sopportano temperature elevate, si può fare ricorso all'immersione in disinfettanti chimici (soluzioni di fenoli alogenati, di cresolo, di formaldeide) per tempi variabili da 4 a 12 ore a seconda della concentrazione. Le stesse soluzioni disinfettanti sono adatte per le coperte di lana oppure si può fare ricorso alla disinfezione a secco con ossido di etilene. Alla disinfezione si può fare seguire la normale pulizia con i procedimenti adatti ai diversi tipi di tessuti. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 3 di 14  Emanuela Santoro - Applicazione dei disinfettanti e disinfestazione 1.3 Materassi e letti I materassi possono essere esposti ai vapori di formaldeide in speciali apparecchiature oppure possono essere spruzzati con soluzione di formalina in un apposito ambiente. Se si ha cura di proteggerli con involucri di plastica impermeabili si può semplicemente cambiare questi ultimi o procedere alla loro disinfezione con soluzioni di ipocloriti, di iodofori o di composti fenolici. Le stesse soluzioni o altri disinfettanti (eventualmente in confezione spray) sono usati per le intelaiature del letto. 1.4 Ambienti e superfici Per la disinfezione continua dei pavimenti si può effettuare il lavaggio con soluzioni di ipocloriti o con soluzioni saponose di formaldeide o di fenoli. Si possono adottare anche formulazioni detersive che contengano sostanze battericide. Per la disinfezione dei pavimenti, delle pareti e di altre superfici si possono usare anche soluzioni di iodofori o di composti quaternari dell'ammonio. La disinfezione terminale di tutto l'ambiente può essere fatta con vapori di formalina o mediante nebulizzazione dello stesso disinfettante; dopo il trattamento occorre aerare l'ambiente per allontanare la formalina ed evitarne l'azione irritante. Più pratico è il trattamento con iodofori dispersi mediante apparecchi atomizzatori, che può essere fatto in presenza di persone e ripetuto ciclicamente (ad esempio ogni otto ore) in ambienti dove si desidera mantenere in limiti ridotti i microrganismi saprofiti. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 4 di 14  Emanuela Santoro - Applicazione dei disinfettanti e disinfestazione 2. L'antisepsi Per antisepsi si intende una pratica finalizzata alla inattivazione dei microrganismi presenti sulla pelle, sulle mucose o su altri tessuti viventi (ferite). Con l'impiego di antisettici è impossibile raggiungere la sterilizzazione delle superfici corporee ma si può ottenere la distruzione di microrganismi patogeni e saprofiti e di una larga quota dei commensali residenti senza provocare alterazioni dei tessuti. Alcune delle sostanze usate come antisettici trovano anche impiego come disinfettanti nella disinfezione dell'ambiente (oggetti e superfici). Tuttavia, anche quando si impiega lo stesso principio attivo, si hanno preparazioni commerciali formulate in modo da essere specificamente adatte o per l'antisepsi sui tessuti viventi o per la disinfezione dell'ambiente. 2.1 Decontaminazione delle mani (antisepsi) La decontaminazione delle mani del chirurgo per la preparazione all'operazione ha lo scopo di eliminare i microrganismi transitori e di ridurre il numero di quelli residenti: con un opportuno trattamento si potrà ottenere una riduzione di oltre il 99,99%, ma non la sterilizzazione della pelle. Tradizionalmente si ricorre al lavaggio con sapone o altro detergente (semplice o medicato, ad esempio con esaclorofene), in modo da rimuovere tutto lo sporco ed il grasso dalla punta delle dita fin sopra il gomito. Si asciuga, quindi, la pelle con asciugamani sterili per evitare che i residui di acqua diluiscano la soluzione antisettica applicata dopo il lavaggio. L'applicazione di un antisettico sulla pelle già lavata ha lo scopo di abbattere ulteriormente il numero di batteri residenti e di frenarne la moltiplicazione durante l'intervento. A tal fine possono essere usate una o più soluzioni antisettiche: alcol, povidone-iodio, clorexidina, composti dell'ammonio quaternario. Nel caso in cui la decontaminazione delle mani venga effettuata per proteggere se stessi e per evitare la disseminazione di germi patogeni (ad esempio dopo la visita di un malato contagioso o dopo aver toccato materiale contaminato) si procede in maniera diversa; prima si immergono le mani in una soluzione antisettica e si procede poi al lavaggio per allontanare la sostanza residua e con essa i microrganismi inattivati. Una efficace decontaminazione si può ottenere anche con il solo uso di saponi o detergenti medicati. Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 5 di 14  Emanuela Santoro - Applicazione dei disinfettanti e disinfestazione 2.2 Decontaminazione della cute (antisepsi) Nella comune pratica iniettiva e per l'effettuazione di prelevamenti di sangue si commette spesso l'errore di ritenere decontaminata la cute dopo un rapido strofinamento con cotone imbevuto di alcol etilico; in realtà è necessario un tempo d'azione di 1-2 minuti per una sufficiente riduzione di microrganismi transitori e residenti. L'azione del disinfettante, inoltre, può essere facilitata dal preventivo sgrassamento, ad esempio con etere. Per la decontaminazione della cute ai fini della preparazione del campo operatorio è opportuno utilizzare soluzioni colorate (per evidenziare la superficie decontaminata), dotate di potere battericida sicuro e prolungato nel tempo, come l'alcol iodato ed il povidone-iodio, la clorexidina, l'esaclorofene. 2.3 Mucose In caso di contaminazione delle mucose con materiale estraneo è sufficiente procedere ad una delicata pulizia con garza inumidita. È consigliabile evitare l'applicazione di antisettici sulle superfici mucose, per non causarvi alterazioni che diminuirebbero la protezione assicurata dall'epitelio contro la penetrazione di microrganismi. 2.4 Ferite Le ferite accidentali vanno innanzitutto deterse con soluzione fisiologica sterile per allontanare eventuali sostanze estranee (terriccio, peli, fibre di tessuti, ecc.), nello stesso tempo vanno rimossi eventuali tessuti necrotici o devitalizzati. L'applicazione di antisettici è il più delle volte controproducente, giacché molti di essi hanno una azione istiolesiva che può ritardare la cicatrizzazione. Eventualmente possono essere usate soluzioni cli clorexidina che è priva cli effetti irritanti mentre la sua attività antibatterica non è del tutto inibita dalla presenza di sostanze organiche (sangue, sierosità, pus, ecc.). Attenzione! Questo materiale didattico è per uso personale dello studente ed è coperto da copyright. Ne è severamente vietata la riproduzione o il riutilizzo anche parziale, ai sensi e per gli effetti della legge sul diritto d’autore (L. 22.04.1941/n. 633). 6 di 14  Emanuela Santoro - Applicazione dei disinfettanti e disinfestazione 3. Disinfestazione e uso dei disinfestanti La disinfestazione è definita genericamente come l'insieme di operazioni tendenti alla eliminazione, o per lo meno alla limitazione, dei parassiti (artropodi, muridi e malerbe) e dei loro danni, dalla semplice applicazione di prodotti spray in ambiente domestico, a veri e propri piani di lotta. Le fasi previste sono:  monitoraggio (definizione del problema), con tre sottofasi: 1- studio dell'ambiente con particolare riguardo alla gravità dell'infestazione ("pressione di infestazione"); 2-valutazione dei parassiti presenti; 3- progetto del piano di lotta e preventivo economico, comprendente l'individuazione delle pratiche di prevenzione atte ad