Introduzione e presentazione

Si prende in esame in questa riflessione la produzione di sostanze chimiche connesse ai processi di disinfezione dell’acqua finalizzati a renderla idonea al consumo umano.

In particolare, la produzione di trialometani in quanto gli stessi composti figurano tra quelli da analizzare per valutare la qualità delle acque sotterranee, come disciplinato dal D.lgs. 152/06 e dal D.lgs. 30/2009 .

Dal confronto tra le concentrazioni limite previste dalle normative che regolano la qualità delle acque potabili e quelle sotterranee, emergono notevoli e sorprendenti discrasie, in special modo se si tiene in doverosa considerazione l’origine di questi composti. 

 Produzione dei trialometani e processi di disinfezione dell’acqua

Tra i processi più diffusi per l’eliminazione della presenza di microrganismi patogeni nelle acque destinate al consumo umano, già dagli inizi del XX secolo, figura l’utilizzo di cloro nei suoi vari composti come ipoclorito di calcio o di sodio. Solo negli anni settanta ci si rese conto che il processo della disinfezione produceva sostanze chimiche per la reazione del cloro con il  materiale organico naturalmente presente nell’acqua. 

 Nel  1971 Bellar evidenziò la presenza di cloroformio nell’acqua potabile proveniente dagli impianti di depurazione dell’acqua del fiume Ohio, sostanza che non era presente nell’acqua del fiume prima della sua potabilizzazione.

Al fine di ridurre la formazione di sottoprodotti clorurati, nelle tecnologie più moderne si fa ricorso a tecniche alternative o complementari come l’ozonizzazione e il trattamento con raggi UV; purtroppo nessuna tecnologia è esente dalla produzione o dal rischio di produrre sostanze che costituiscono fattore di rischio per la salute dell’uomo e degli animali, e più in generale, dell’ambiente.

Anche l’ozono può provocare la formazione di sostanze nocive se l’azione ossidante nei confronti delle sostanze organiche risulta incompleta; si possono produrre infatti composti come acetaldeide, formaldeide, glutaraldeide, ecc. le cui attività tossiche e/o nocive, mutagene o cancerogene hanno superato i limiti del sospetto.

E’ stato stimato, a tutt’oggi, che il processo di potabilizzazione dell’acqua produca più di 600 sottoprodotti, DBP, e solo il cloro ne produce più di cento; tra questi, frequentemente e diffusamente si ritrovano i trialometani, il cui processo di formazione non si esaurisce al termine del trattamento, ma continua nell’impianto di distribuzione. Cloroformio, Bromoformio, Fluoroformio, Iodoformio,  clorodifluorometano, bromodiclorometano, dibromoclorometano rappresentano i composti che si formano dalla reazione con il metano (CH4).

Alcuni di questi composti sono sospettati di possedere anche un’attività cancerogena; in particolare il cloroformio è classificato dallo IARC come probabile cancerogeno umano, gruppo 2B, e risulta essere il trialometano più diffuso nelle acque potabili e nel sistema idrologico  (fiumi, laghi, acque sotterranee). 

(Il termine cloroformio fu coniato nel 1834 dal chimico J.B. Dumas che associò i due termini chlorure (cloruro di idrogeno) e formique (acido formico). Grazie alla sua capacità solvente è stato utilizzato in svariati settori produttivi; il suo uso industriale è oggi prevalente nella produzione del teflon.)

Oltre alle fonti antropiche contribuiscono alla diffusione del cloroformio  fonti naturali come l’interazione tra il cloro e il metano prodotto dalla decomposizione di materiale organico, da attività vulcaniche e geotermiche, e da particolari reazioni di alghe e batteri in ambiente marino. Diversi autori individuano come fonti naturali del composto i gas vulcanici, la combustione di biomasse, le alghe marine e i microrganismi del suolo (Ivahnenko et al., 2004).

Tra le fonti di origine antropica l’apporto intenzionale di scarichi industriali di acque clorate è diventato meno influente rispetto agli apporti provenienti dall’uso di acqua potabile attraverso lavaggi ed espurghi di reti idriche, sfiati e scolmi di serbatoi, perdite di rete, irrigazione di prati e giardini, scolmatori in casi di piena, scarichi di piscine (Biancardi et al, 2009). 

L’azione normativa

Con il Decreto Legislativo 23 febbraio 2023, n. 18 l’Italia ha recepito nel suo ordinamento la direttiva UE 2020/2184 nota anche come Direttiva Acqua Potabile (Drinking Water Directive – DWD) che supera e sostituisce la Direttiva 98/83/CE; nelle dichiarazioni e nei principi della direttiva resta immutato e ripetuto l’obiettivo primario di assicurare un livello elevato di protezione dell’ambiente e della salute delle persone dagli effetti negativi derivanti dal consumo di acqua contaminata. Sono stati inseriti nuovi parametri da monitorare in linea con l’immissione nell’ambiente di nuovi composti nocivi, come i PFAS, l’uranio, il bisfenolo A, gli acidi aloacetici (HAAs), Microcistine-LR.

In considerazione della inevitabile produzione di sottoprodotti del processo di disinfezione, come descritti, sono stati inseriti il clorato con limite 0,25 mg/l, valido solo se non si genera clorato durante il processo; se il metodo di disinfezione genera clorato il limite diventa 0,70 mg/l con la raccomandazione ai gestori di applicare valori inferiori.

Per lo stesso criterio il limite del clorito è aumentato, seppur di poco. E’ evidente che i valori limite delle concentrazioni dei sottoprodotti della disinfezione, per restare nell’ambito dell’oggetto di questa riflessione, tengono conto dell’inevitabilità dell’applicazione del  processo  e dell’impossibilità di ridurre il carico delle sostanze che esso produce.

“L’Organizzazione Mondiale della Sanità afferma che anche se il processo di disinfezione può provocare la presenza di molecole in grado di causare effetti a lungo termine sulla salute dei consumatori, non si può fare a meno della disinfezione se si vogliono prevenire rischi molto più gravi dovuti ad agenti patogeni presenti nell’acqua potabile. • Il rischio diretto ed immediato per la salute e per la vita provocato dalla presenza nelle acque di microrganismi patogeni rende impensabile l ’abbandono del processo di disinfezione. I valori parametrici proposti per i sottoprodotti della disinfezione non possono essere pertanto così restrittivi da compromettere la possibilità del processo di disinfezione (Commissione Europea della U.E.)”

Risulta quindi che l’acqua potabile, per il processo di disinfezione, apporta al sistema idrologico un contenuto di composti chimici che ne alterano le caratteristiche e la qualità, fissati da diversa normativa.

Con l’obiettivo di mantenere il focus di questa breve discussione sulla questione dei trialometani, possibilmente rinviando ad altre riflessioni l’evoluzione delle norme comunitarie di pari argomento, resta da evidenziare la differenza tra le concentrazioni limite previste per questi composti  nelle acque potabili come riportati nella tabella 2 del Dlgs n.18 /2023 e i limiti, per le stesse sostanze imposti quali CSC (Concentrazioni soglia di contaminazione) per le acque sotterranee dal Dlgs 152/06 e dal  D.lgs. 30/2009.

Nella tabella 2 allegato 5 parte IV del Dlgs 152/06 i trialometani sono suddivisi tra alifatici clorurati cancerogeni e alifatici alogenati cancerogeni e a ciascuno di essi è assegnato un valore di concentrazione limite; analoga suddivisione è presente nel D.lgs. 30/2009 ed i valori limite non cambiano.

D.lgs. 152/06 e  D.lgs. 30/2009 

Alifatici Clorurati Cancerogeni

Cloroformio (triclometano) 0,15 μg/l

Clorometano 1,5  μg/l

Alifatici Alogenati Cancerogeni

Dibromoclorometano 0,13 μg/l

Bromodiclorometano 0,17 μg/l

Tribromometano (bromoformio) 0,3    μg/l

Per comodità di confronto si rileva che la sommatoria delle su riportate concentrazioni limite, per i soli trialometani,  è pari a 0,75 μg/l 

Il Dlgs n.18 /2023, acque destinate al consumo umano, riporta un valore limite come sommatoria dei trialometani pari  a 30 μg/l; non sono presenti nella norma le indicazioni di pericolo per la salute (riportate negli altri due decreti).

Considerazioni conclusive

La differenza delle due concentrazioni limite (30 μg/l per le acque potabili, 0,75 μg/l per le acque sotterranee) merita una riflessione, particolarmente se si considera che, in molte situazioni,  l’apporto principale alle acque sotterranee è dato dai vari usi dell’acqua potabilizzata cui si è fatto riferimento.

Appare quindi  sorprendente che la presenza di questi contaminanti organici nelle acque di falda, in concentrazioni comprese almeno tra  0,75 μg/l e 30 μg/l o anche il superamento di uno dei trialometani,  obblighi alla loro bonifica secondo il Codice dell’Ambiente, mentre gli stessi contaminanti sono tollerati nelle acque potabili in concentrazioni superiori di due ordini di grandezza. 

Ritenendo che anche l’aggiornamento della norma sulle acque potabili determinato dalla direttiva UE2020/2184 sia il risultato di una approfondita analisi costi/benefici,  si deve dedurre la necessità dell’allineamento della norma ambientale allo scopo di evitare, nelle procedure di caratterizzazione dei siti potenzialmente contaminati, in quelle di bonifica e messa in sicurezza,  ingiustificati costi di abbattimento delle concentrazioni di DBP.