Analisi dell’immisione del carico organico e nutrienti da reflui civili

Perchè

Il Sile è il fiume di risorgiva a portata costante più lungo d’Italia, attraversa circa 12 tra città e paesi ad una velocità media di 7.2 km/h e possiede per il totale 13 affluenti distribuiti sulle due sponde.

A causa di queste sue caratteristiche “tranquille” è un corso d’acqua a rischio di eutrofizzazione.

L’Eutrofizzazione

È un processo per il quale la continua immissione di nutrienti per la flora acquatica può causare una loro eccessiva proliferazione.

Una crescita repentina delle alghe porta rapidamente all’anossia del sistema e la morte di tutta la fauna che utilizza l’ossigeno disciolto per vivere (pesci e anfibi branchiati).

Il ciclo si chiude con la morte anche della flora e la proliferazione di batteri che daranno liberazione di gas velenosi e maleodoranti (batteri metano geni).

Un po’ di chimica

I nutrienti di cui abbiamo precedentemente parlato sono: azoto (nitrico e ammoniacale), fosforo (fosfiti e fosfati), zolfo (solfati) e potassio.

Questi tre elementi sono prodotti di risulta del processo di digestione e attraverso le feci le espelliamo.

Insieme ai nutrienti espelliamo naturalmente anche un batterio che vive nel nostro tratto digerente: L’Escherichia coli.

L’Escherichia coli

Abbreviato E.coli è un enterobatterio coliforme, lattosio fermentante, indolo positivo che abita il nostro intestino.

È possibile collegare la quantità di tali batteri nei campioni d’acqua superficialeagli scari civili, per poter tenere sotto controllo le immissioni di nutrienti.

Questi tipi di batteri in caso di ambiente sfavorevole (temperatura inferiore ai 40°C e ambiente neutro-basico) non formano una spora protettiva e quindi il microrganismo ha ben poca resistenza (max 3 giorni).

Analisi degli Escherichia coli

In sintesi: Si eseguono delle filtrazioni del campione, catturati i batteri vengono inoculati su di un terreno di coltura selettivo.

Il terreno ed il filtro contenente i batteri vengono posti in un incubatrice a 44°C (temperatura che simula il nostro tratto digerente).

Dopo un giorno (24 ore) di incubazione i batteri si saranno moltiplicati formando colonie, di milioni di individui, visibili a occhio nudo.

Tale analisi ci da un valore indicativo di quante colonie batteriche siano presenti in 100 milliletri di campione (UFC/100ml).

Risultati Casacorba: 59 UFC/100ml

• Treviso centro: 2150 UFC/100ml

Centrale idroelettrica di Silea: 760 UFC/ml

• Porte Grandi: 313 UFC/100ml

Valutazione dei dati

I valori riscontrati non deludono le aspettative:

• Casacorba: l’apporto di nutrienti è quasi nullo in quanto il fiume passa molto tempo sotto terra lontano dagli scarichi civili.

• Treviso centro: le analisi hanno dimostrato, che come previsto, lo scarico nel letto del fiume di Treviso è esorbitante, questa città è coperta solo per il 27% da una rete fognaria, il resto della popolazione o hanno un pozzetto a fondo perduto o scaricano le acque nere nel letto del sile.

• Centrale di Silea: i batteri immessi nel sistema a Treviso iniziano gradualmente a morire e vengono diluiti dalle acque degli affluenti.

• Portegrandi: durante i 39 kilometri che separano Treviso a Portegrandi i batteri muoiono e vengono diluiti abbattendo quasi totalmente l’apporto iniziale.

I paesi a valle di Treviso (Casier, Casale sul Sile, Roncade….) si sono dotati di rete fognaria e con relativo depuratore cosi da abbattere i loro scarichi in modo ecosostenibile.

È quindi ipotizzabile che il carico batterico e quindi anche quello di nutrienti sia da imputare unicamente alla città di Treviso.

Analisi microbiologica delle acque del fiume

sile

“Dove Sile e Cagnan s'accompagna” (Dante Alighieri, Divina Commedia (Paradiso, IX, v.49)

Elaborato a cura dello studente:

Giovanni Grigoletto

1

Il problema ambientale: Le acque naturali si possono dividere in fiumi, laghi, falde sotterranee e mare. Esse costituiscono i

serbatoi ai quali si attinge per soddisfare i vari fabbisogni idrici. Le caratteristiche dei corpi idrici

naturali sono fortemente influenzate dalla natura del territorio.

Ma sono le attività antropiche, in altre parole tutto il complesso di attività civili o industriali legate

alla presenza umana, che vanno ad alterare le caratteristiche chimiche e chimico-fisiche delle

acque naturali, molto spesso deteriorandone la qualità e causandone l’inquinamento.

Qualunque attività dell’uomo, sia essa di natura produttiva come anche la semplice attività

domestica, comporta il consumo di più o meno grandi quantità di acqua, che devono essere

approvvigionate sfruttando le risorse idriche disponibili. Dopo l’utilizzazione, le acque non

conservano le caratteristiche originali, ma risultano più o meno inquinate, in base all’uso a cui

sono state destinate.

Per esempio nei processi di petrolchimica l’acqua è utilizzata come vapore di strippaggio e quindi

risulta essere arricchita di tutti gli idrocarburi, composti solfati e altri inquinanti. Stesso

ragionamento vale per gli scarichi civili, noi mangiamo (circa 0,8 kg di cibo al giorno) e beviamo

(teoricamente 1.5-2 litri d’acqua al giorno) e di conseguenza eliminiamo tutti gli elementi nocivi e

di scarto mediante l’intestino e i reni che filtrano e ne permettono l’eliminazione.

Ma purtroppo nei nostri scarichi non vi sono solo sostanze biodegradabili ma vanno considerati

tutta una serie inquinanti quali tensioattivi, responsabili della formazione della schiuma, sostanze

più o meno tossiche e nocive sino ai microrganismi patogeni o no.

Una condizione di inquinamento più o meno grave non deteriora solo le caratteristiche estetiche

del corpo idriche, ma risulta un danno economico valutabile. Si pensi, ad esempio, che corsi

d’acqua e laghi in cui a monte vendono sversati i liquami civili e industriali sono utilizzati a loro

volta, a valle, per l’approvvigionamento idrico sia industriale sia civile.

Il danno economico è determinato dal fatto che il costo del trattamento dipende dalle qualità

delle acque a disposizione. I trattamenti di potabilizzazione di acque poco inquinate richiedono

trattamenti semplici, mentre quelle fortemente inquinate possono essere potabilizzate

impiegando trattamenti terziari come l’ozonizzazione e la filtrazione a carboni attivi, che incidono

non poco sul costo totale del processo.

2

le acque del sile Il Sile è il fiume di risorgiva a portata costante (55m3/s) più lungo d’Italia, attraversa circa 12 tra

città e paesi ad una velocità media di 7.2 km/h e possiede per il totale 13 affluenti distribuiti sulle

due sponde.

Nasce da una serie di risorgive (fontanassi) situate presso Casacorba e Piombino Dese, percorre 91

km attraverso la marca Trevigiana e il territorio di Venezia fino a sfociare nel mar Adriatico a nord

della laguna.

Si pensa che il nome “Sile” derivi dal latino “silens=silenzioso” riferito alle sue acque tranquille e

grazie a questa sua caratteristica, fin dal tempo dei Romani, è stato usato come canale navigabile

dando cosi il via alla formazione, sulle sue rive, di molti insediamenti umani come ad esempio

“Tarvisium” l’attuale Treviso.

Fino all’1683 il Sile sfociava direttamente nella laguna di Venezia, ma pur di impedire

l’interramento della stessa, il corso del fiume fu deviato per 7 km fino al vecchio corso del Piave

(Piave vecchia).

Con il periodo delle rivoluzioni industriali (fine ottocento e inizi novecento) iniziarono a formarsi i

primi poli industriali in Veneto e venne sfruttato l’apporto costante d’acqua offerto dal fiume Sile

(nel 1913 si contavano 313 industrie tessili e metal meccaniche).

Ed ora più che mai il sistema Sile è a rischio, i possibili interventi dannosi ad opera dell’uomo sono

molteplici, uno di questi come sarà descritto successivamente è l’immissione di nutrienti e

sostanze organiche biodegradabili.

Per questa mia tesina sull’Escherichia coli mi è stata data possibilità di testare realmente se è

possibile controllare gli scarichi attraverso un’analisi microbiologica.

L’ESCHERICHIA coli

Descrizione generale:

L’Escherichia coli (abbreviato E. coli) è un batterio gram-negativo (avente la parete cellulare

povera di peptidoglicano e ricca di lipoproteine) , anaerobio facoltativo (che è in grado di produrre

ATP sia in presenza che in assenza di ossigeno),a forma di bastoncello (bacillo), del

genere Escherichia, che si trova comunemente nella parte inferiore dell'intestino degli organismi

a sangue caldo (endotermici). La maggior parte dei ceppi (138 su 171) di E. coli sono innocui, ma

alcuni sierotipi possono causare gravi intossicazioni alimentari nei loro ospiti e sono a volte

responsabili contaminazione degli alimenti. I ceppi innocui fanno parte della normale

flora batterica del tratto intestinale e danno beneficio ai loro ospiti con la produzione di vitamina

B2, B3, B6, B12 e K e acido folico e prevenendo la colonizzazione dell'intestino da parte di batteri

patogeni.

3

La specie Escherichia coli appartiene alla famiglia dei coliformi, la temperatura di crescita ottimale

è di 44,5 °C, è lattosio-fermentante, indolo-positivo in terreni contenenti triptofano, beta-D-

glucuronidasi-positivo. In letteratura, la presenza di questo enzima è stata evidenziata nel 94-

99,5 % dei biotipi di Escherichia coli, con l'eccezione dei sierotipi O157:H7. La cellula batterica è a

forma di bastoncello, dai 2.0 ai 3.0 micrometri di lunghezza e 0.25-1.0 micron di diametro.

In condizioni anaerobiche, attraverso la fermentazione produce lattato e succinato di sodio,

etanolo, acetato e anidride carbonica . Dal momento che molte reazioni concomitanti producono

idrogeno gassoso,un ambiente ideale per l’E.coli richiede un livello di idrogeno basso, per questo

molte volte convive con altri batteri che consumano l’idrogeno, come i metanogeni o batteri

solfato-riduttori.

E. coli costituisce circa il 0,1% della flora intestinale. Le cellule sono in grado di sopravvivere al di

fuori del corpo per un periodo di tempo limitato (max 3 giorni a temperatura ambiente), il che lo

rende un organismi ideale per il controllo dell’inquinamento da contaminazione fecale.

Struttura della cellula batterica:

L’E.coli è costituito da: una parete cellulare esterna, una membrana cellulare interna (o

plasmatica), citoplasma, organuli cellulari e flagelli.

La parete cellulare: è lo strato più esterno di ogni cellula batterica, ha uno spessore di 15 nm e,

data la sua consistenza rigida, sostiene e protegge l’organismo. Mantiene inoltre la forma del

batterio e lo preserva dalle variazioni di pressione osmotica, filtra le macromolecole interviene sul

processo riproduttivo. La parete dell’E.coli è costituita da mureina, lipoproteine (ancorano la

parete alla membrana cellulare) e polisaccaridi sullo strato più esterno. Questi ultimi conferiscono

al batterio un grado di immunogenicità (in caso di aggressione da parte di un altro batterio, i

polisaccaridi riconoscono l’attacco e provocano la conseguente risposta immunitaria).

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All’interno della parete cellulare sono presenti dei canali selettivi per le sostanze in entrata, tale

“dogana” rende l’E.coli meno sensibile alla maggior parte degli antibiotici.

In alcuni ceppi, patogeni e non, di E.coli (es. O157:H7) presentano una specie di membrana

esterna, che copre la parete cellulare, costituita da lipopolisaccaridi ad azione tossica verso le

cellule animali e batteriche; si tratta in genere di endotossine liberate al contatto con il batterio,

ed è per questo che l’E.coli protegge e seleziona la flora intestinale impedendo la proliferazione di

batteri patogeni.

La membrana plasmatica: è situata subito sotto la parete cellulare e avvolge il citoplasma. Come

nelle cellule eucariote, è costituita da un doppio strato fosfolipidico ed inglobate nella membrana

ci sono proteine globulari e lipopolisaccaridi.

Il compito della membrana plasmatica è quello di regolare gli scambi di materiali tra la cellula e

l’ambiente esterno grazie la sua permeabilità selettiva, gli scambi sono favoriti anche da particolari

proteine dette porine. Sulla parte rivolta verso il citoplasma sono presenti enzimi che interessano

il processo respiratorio del batterio (enzimi analoghi sono presenti sulle creste mitocondriali).

Il citoplasma: è un fluido dalla consistenza gelatinosa che contiene le sostanze organiche ed

inorganiche necessarie alla vita del batterio. Sono presenti anche piccoli agglomerati costituiti da

5

materiale per la riserva energetica (glicogeno,lipidi e polifosfati) e piccoli contenitori enzimi e/o

pigmenti.

Nel citoplasma sono liberi anche degli organuli: ribosomi e il nucleotide.

Ribosomi: sono gli organuli adibiti alla sintesi proteica, sono costituiti da tre sub unità formate dal

RNA ribosomiale, sono più piccoli dei corrispettivi delle cellule eucariote (1/8 più piccoli), ma sono

anche più numerosi (10000-15000 per cellula batterica).

I ribosomi sono situati generalmente nelle immediate vicinanze della membrana plasmatica.

Nucleotide: è il corrispettivo, non delimitato da una membrana, del nucleo della cellula eucariote:

è pertanto privo di forma fissa e ben definita e fluttua nel citoplasma, nell’E.coli e in tutti batteri

gram (–) è situato generalmente nelle parti periferiche della cellula, anche se durante il

movimento del batterio è possibile che si sposti all’interno della cellula.

Il corredo cromosomico di tutti i batteri (di conseguenza anche l’E.coli) è aploide cioè costituito di

un solo cromosoma circolare ripiegato su se stesso.

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Flagelli: sono estroflessioni cilindriche molto sottili, del diametro di 17 nm circa, che nascono da

un corpuscolo basale, nel caso dell’E.coli è costituito da un serie di due doppi dischi situati nel

citoplasma.

La presenza dei flagelli consente ai batteri di spostarsi nell’ambiente in cui vivono grazie ad un

movimento rotatorio del flagello prodotto dal movimento oscillatorio del corpo basale; il

movimento è alimentato da energia proveniente da ATP.

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Storia:

Circa 250 milioni di anni fa Il genere Escherichia e il genere Salmonella condividevano l’ambiente

vitale, perché entrambi abitavano i tratti digerenti di rettili e uccelli primitivi, alla comparsa dei

primi mammiferi (circa 102 milioni di anni fa) ebbero la possibilità di espansione e si

specializzarono per vivere in un nuovo ambiente con le sue nuove caratteristiche da colonizzare.

Successivamente quest’evoluzione, il genere Escherichia si suddivise in 5 specie E.albertii, E.coli,

E.furgusonii, E.hermannii, E.vulneris.

Vitamin K:

the vitamin k is a group of fat-soluble vitamins that are necessary for the regular functioning of our

body. The vitamin k transform the organic compounds contained in the food in amminoacids

usable for the synthesis of proteins.

They are necessary for the regular coagulation of the blood, extract from food the 8 fundamental

amminoacids (that our body can’t synthesis but can find in the food) and help to fix the calcim in

the bones.

Exist 3 main kind of vitamin k (but all molecules derive from 2-methyl-1,4 naphtoquinone):

K1: extract from a lot of green vegetables (salad, broccoli, cabbage and spinach) but in the

plants is in very small quantity.

K2: is product by the bacteria of intestinal flora (like E.coli) but our body make an

incomplete extraction.

K3: in an synthetic molecules product as a dietary supplement.

When the level of vitamin k is low there are some complications: Hemorrage, weak bones and lose

of elasticity of skin. For this reason is very important eat a lot of vegetables and have a healthy

intestinal flora.

Questo batterio venne scoperto per la prima volta dal pediatra Theodor

Escherich nel 1885, egli riscontro la presenza di questo microbo nelle feci di tutti

i suoi pazienti sani e per questo motivo che il ricercatore lo chiamo Bacterium

coli comune.

Solo dopo la morte del dottor Escherich, fu battezzato Escherichia coli, in suo

onore.

8

Bioindicatore deLL’inquinamento da scarichi urbani:

L’E.coli è utilizzato come indicatore dell’inquinamento delle acque superficiali, sia salate che dolci,

da scarichi reflui urbani.

Le acque di scarico civile, contengono di norma residui provenienti dalle abitazioni dei centri

urbani. La loro composizione è quanto mai variabile: in esse sono contenute proteine, carboidrati,

grassi, tensioattivi e sostanze biodegradabili. Proprio per la natura della loro provenienza si

distinguono in acque bianche ed acque nere. Le acque bianche sono quelle di origine domestica,

che di norma non contengono rifiuti organici, e quindi sono più facilmente depurabili, specie con

processi che utilizzano sostanze disinfettanti come ad esempio il Cloro. Le acque nere, provenendo

dagli scarichi fognari dei servizi igienici, sono ricche di sostanze organiche, il cui smaltimento

avviene con processi di biodegradazioni ad opera di particolari microrganismi. Esse sono ricche

infatti, di sostanze fecali la cui quantità si aggira attorno ai 486.5 kg pro capite per anno. Il liquame

contiene pure cloruro sodico, fosfati ed altre sostanze provenienti dall’urina, nonché fenoli, solfuri,

formaldeide, e numerosi composti di origine industriale non controllabile, oltre a sali minerali

come cloruri, solfati, fosfati, potassio, ammonio, calcio, ecc., di origine naturale.

Perché controllare gli scarichi civili?

Alta concentrazione di nutrienti contenuti negli scarichi urbani turbano il normale equilibrio pre-

esistente di qualsiasi ambiente.

Solfati, fosfati, potassio e soprattutto azoto disciolto, in qualsiasi sua forma, sono i composti

necessari per la crescita di qualsiasi organismo vegetale ed infatti una loro mancanza o un loro

eccesso porta ad uno squilibrio. Un continuo scarico e aumento di queste sostanze causa

l’eutrofizzazione degli ambienti acquatici.

L’eutrofizzazione è: l'eccessivo accrescimento degli organismi vegetali che si ha per effetto della

presenza, nell'ecosistema acquatico, di dosi troppo elevate di sostanze nutritive

come azoto, fosforo o zolfo, provenienti da fonti naturali o antropiche (come i fertilizzanti, alcuni

tipi di detersivo, gli scarichi civili o industriali), e il conseguente degrado dell'ambiente divenuto

asfittico.

9

L'accumulo di elementi come l'azoto e il fosforo causa la proliferazione di alghe microscopiche che,

a loro volta, non essendo smaltite dai consumatori primari, determinano una maggiore attività

batterica; aumenta così il consumo globale di ossigeno, e la mancanza di quest'ultimo provoca alla

lunga la morte dei pesci e di tutti quei organismi che sfruttano l’ossigeno disciolto per vivere.

Negli ambienti acquatici si nota un notevole sviluppo della vegetazione e del fitoplancton. Il loro

aumento numerico presso la superficie dello specchio d'acqua comporta una limitazione degli

scambi gassosi, e quindi anche del passaggio in soluzione dell'ossigeno atmosferico. Inoltre, quando le alghe muoiono vi è una conseguente forte diminuzione di ossigeno a causa della loro

decomposizione ed i processi di putrefazione e fermentazione associati liberano grandi quantità di

ammoniaca, metano e acido solfidrico, rendendo l'ambiente inospitale anche per altre forme di

vita. Al posto dei microrganismi aerobici (hanno bisogno di ossigeno) subentrano quelli anaerobici

(non hanno bisogno di ossigeno) che sviluppano sostanze tossiche e maleodoranti.

Alcuni effetti negativi dell'eutrofizzazione sono:

aumento della biomassa di fitoplancton

sviluppo di specie tossiche di fitoplancton

aumento della quantità di alghe gelatinose (mucillagini)

aumento delle piante acquatiche in prossimità dei litorali

aumento della torbidità e del cattivo odore dell'acqua

diminuzione della quantità di ossigeno disciolto nell'acqua

diminuzione della diversità biotica

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scomparsa di alcune specie ittiche pregiate (i salmonidi).

Questo è un esempio di eutrofizzazione:

Per contrastare l'eutrofizzazione sono necessari interventi che riducano gli afflussi di nutrienti ai

corpi idrici (riduzione dei fertilizzanti in agricoltura, depurazione degli scarichi civili ed industriali,

trattamento delle acque di scolo delle colture tramite agenti sequestranti ed impianti

di fitodepurazione). Si ritiene che il riscaldamento globale contribuirà a peggiorare il fenomeno

dell'eutrofizzazione. Il riscaldamento delle acque superficiali, infatti, fa diminuire la solubilità dei

gas (e quindi anche dell'ossigeno).

Spiaggia americana situata a 20 km a nord di New york

11

Sono state studiate sperimentate con successo una serie di operazioni finalizzate alla cura degli

ambienti acquatici eutrofizzati:

Chiusura completa delle fonti di nutrienti che scaricano nel bacino idrico inquinato

Azioni meccaniche di rimozione, asportare il più possibile il materiale in decomposizione.

Installazione di soffianti sul fondo del bacino idrico, e attraverso il pompaggio di ossigeno

sul fondo rivitalizzare i batteri aerobi che attuano l’auto depurazione rendendo l’ambiente

vivibile.

Analisi quantitativa del E.coli nei campioni

d’acqua

L’analisi quantitativa dell’Escherichia coli si basa sull’inoculo del batterio su di un terreno di coltura

selettivo, i risultati sono dati dalla loro lì moltiplicazione (ogni 20 min i batteri si duplicano) e

crescita che è congruente alla concentrazione iniziale.

Il procedimento è diviso in otto fasi (7 fasi di analisi e una di preparazione):

Fase 0 preparazione del materiale: l’analisi microbiologica come un’analisi di routine di parametri

inorganici (solfati, fosfati, durezza ect….) ha bisogno che l’ambiente sia il più possibile libero da

inquinanti ed interferenze ch potrebbero invalidare la prova.

Per questa prova infatti è necessaria che la strumentazione da utilizzare sia sterile (inospitale per

la vita) cosi da non contenere qualsiasi altro batterio che possa entrare in concorrenza con l’E.coli

impedendone la normale proliferazione.

In questa fase non viene preparata solo la strumentazione ma anche il terreno colturale e la

soluzione fisiologica:

il terreno è costituito da TBX Agar e acqua (viene prodotto da nutriente liofilizzato e acqua

miscelati a 60°C circa al di sotto della quale solidifica). Questo tipo di nutriente forma un

terreno selettivo perché contiene dei componenti che inibiscono o elevano un determinato

batterio: Triptone (T) una proteina contenuta nel nostro tratto digerente di cui l’E.coli può

nutrirsi, Sali biliari (B) che simulano l’ambiente acido del nostro intestino ed eliminano tutti

i non Enterobatteri, x-glucuronide (X) reagente indispensabile per la rilevazione dell’E.coli

in quanto e un indicatore dell’enzima β-glucuronidasi specifico del batterio ricercato e

infine il nutriente è composto da una piccola parte da Agar Agar (zucchero usato come

solidificante estratto da un alga).

La soluzione fisiologica viene usata, in sostituzione dell’acqua deionizzata, per non causare

shock elettrolitico ai batteri. La soluzione fisiologica è una soluzione acquosa di sali (sodio

cloruro, sodio fosfato mono acido, potassio mono basico e potassio cloruro) e da il

detergente twin 80.

La sterilizzazione avviene in autoclave con vapor d’acqua ( 120°C per 20 min a circa 2 bar).

12

Fase 1 campionamento: l’analisi, da me effettuata, si basa sul campionamento in 4 diversi punti

del Sile, per raccogliere i campioni ho utilizzato 4 diverse bottiglie di vetro sterili.

Fase 2 Filtrazione: l’analisi si basa sulla ricerca di microrganismi talmente piccoli (che non sono

visibili ad occhio nudo), per questo vengono usati dei filtri con dei pori microscopici (0.45 µm di

diametro) che ne permettono la cattura.

Per facilitare il filtraggio si usa una tramoggia collegata ad una pompa da vuoto.

Le filtrazioni si eseguono con diverse aliquote in doppio (due filtrazioni ogni aliquota) di campione

favorendo l’individuazione di dati ottimali che diano risposta ottimale.

Fase 3 inoculo e semina: il filtro, con i batteri sulla superficie, vengono posati sul terreno di coltura

sterile.

Fase 4 etichettatura: porre un contrassegno identificativo per ogni capsula petri ( S1, S2, S3, S4).

Fase 5 incubazione, crescita e moltiplicazione: la crescita avviene all’interno di un incubatore

termostatato a 44°C per 24 ore, in questo lasso di tempo e a quella temperatura, teoricamente, il

batterio si duplica 2.36 *1021 volte (ogni 20 min il batterio si duplica).

Fase 6 conta delle colonie: dopo una giornata di incubazione ogni batterio (a meno che la

vicinanza con altri batteri ne abbia impedito la crescita) ha costituito una colonia visibile ad occhio

nudo.

Ogni capsula petri viene fotografata con ingrandimento macro (per permettere una facile conta),

effettuata la conta tutta la strumentazione che sia entrata in contatto con materiale infetto viene

sterilizzato.

Fase 7 calcolo delle unità facenti colonie: per spiegare la parte che riguarda i dati, che a mio parere

è la più complessa, mi servirò di alcuni dati di un'altra analisi completamente differente da quella

del Sile e solo successivamente enuncerò quelli reali.

Esempio:

volume campione (mL) campione 1 campione 2 campione 3

0.1 / / / / 4 2

0.5 / / 7 3 14 13

1 / / 10 10 22 20

5 / / 54 52 98 104

10 / / 108 114 --- ---

50 5 5 --- --- --- ---

100 10 9 --- --- --- ---

13

I valori con “/” stanno ad indicare capsule in cui non sono cresciuti batteri (è presumibile, che

durante la filtrazione l’aliquota prelevata sia eccessivamente piccola da non esserci stato alcun

batterio al suo interno).

I valori con “---“ stanno ad indicare capsule petri con un numero esorbitante di colonie che a causa

di un’eccesiva proliferazione potrebbe aver causato la moria di alcuni individui (i batteri si rubano

il cibo l’uno con l’altro).

Per tale motivo (per avere una linearità accettabile) vengono presi in considerazione solo i valori

compresi tra 10 e 100 colonie per il calcolo.

Un esempio di risultati non lineari.

Calcolo della concentrazione batterica.

C.batterica=(∑ delle colonie con valori accettabili/∑ volume di aliquota)*100

Es. campione 2 Valori utilizzati:

volume campione campione 1 campione 2 campione 3

0.1 / / / / 4 2

0.5 / / 7 3 14 13

1 / / 10 10 22 20

5 / / 54 52 98 104

10 / / 108 114 --- ---

50 5 5 --- --- --- ---

100 10 9 --- --- --- ---

I valori come 7, 3, 108 e 114 non possono essere usati perché non compresi tra 10 e 100.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 20 40 60 80 100 120

Serie1

14

C.batterica=((10+10+54+52)/(1+1+5+5))*100=1050 UFC/100mL

Risultati delle analisi delle acque del sile e

discussione:

Per questo monitoraggio del fiume Sile ho eseguito i campionamenti in 4 punti diversi:

Casacorba,Treviso centro, centrale idroelettrica di Silea e Portegrandi.

volume campione Casacorba Treviso centro

centrale idroelettrica di Silea Portegrandi

0.1 / / / 2 / / 1 /

0.5 / / 17 12 2 2 / /

1 / / 33 20 10 4 2 2

5 3 3 110 90 35 32 25 24

10 6 7 --- --- 70 72 50 62

50 37 30 --- --- --- --- 104 102

100 60 50 --- --- --- --- --- ---

Casacorba: 59 UFC/100mL

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I risultati ottenuti dall’analisi delle acque della sorgente del Sile hanno indicato una bassa

concentrazione di E.coli.

Tale risultato può essere dimostrato dal fatto che percorrendo un lungo periodo sotto terra, anche

se lontano dagli scarichi civili, può aver incontrato, durante il suo percorso sotterraneo, una

possibile perdita di pozzi a fondo perduto o uno sversamento di liquami proveniente dagli

allevamenti animali.

Treviso Centro: 2150 UFC/100mL

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I valori di E.coli riscontrati sono molto elevati, questo risultato è riscontrabile dal fatto la città di

Treviso non sia dotata di una rete fognaria adeguata.

Treviso è nata come accampamento romano (da una mappa si può riconoscere ancora il “Cardo”

ed il “Decumano”) e successivamente col passare dei secoli è diventata una città medievale

circondata da forti mura a causa di questa sua origine “antica” non possiede una rete fognaria che

riesca a gestire gli scarichi degli attuali 83 000 abitanti (dato aggiornato 30/09/13). Purtroppo,

durante gli anni, la città in questione ha subito un duro bombardamento durante la terza guerra

mondiale, nel dopo guerra le priorità erano ricostruire in fretta.

Da un dato aggiornato nel maggio 2012, solo 27% della popolazione del comune di Treviso e

coperta da una rete fognaria, un altro 32 % dichiara di possedere un pozzetto a fondo perduto o

una fossa biologica.

Ma allora che fine fanno gli scarichi dell’41 % della popolazione trevigiana?

I valori di concentrazione di E.coli riscontrati nell’acqua sono allarmanti e danno un’indicazione

sommaria su dove si trovano i reflui di quel 41% della popolazione mancante…

Centrale idroelettrica di Silea: 706 UFC/100mL

Il responso dei campioni a Silea fanno pensare che i batteri immessi nel sistema a Treviso iniziano

piano piano a morire (consumati dalle condizioni avverse oppure da organismi batteriofagi) o ne

viene diluita la concentrazione grazie all’apporto di acqua degli affluenti del Sile.

17

Portegrandi: 313 UFC/100mL

La spiegazione dei dati della foce del Sile è la medesima della centrale di Silea:

l’apporto di grossi quantitativi d’acqua portati dagli affluenti, diluiscono di molto la concentrazione

dei batteri e con un tempo di percorrenza di circa 8 ore i batteri iniziano ad degradarsi o essere

consumati da altri organismi.

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Conclusione:

E quasi da escludere l’apporto di ulteriori batteri dopo Treviso centro perché grazie ad una politica

ecologica TUTTI i comuni situati a valle della grande città veneta (sulle sponde del fiume Sile) si

sono dotati di un impianto di smaltimento reflui (che sia una semplice sterilizzazione oppure un

impianto più esteso e complesso come quello di Sant Antonino).

Non sono un ingegnere ne un architetto, il mio compito di perito dovrebbe essere quello di trovare

e valutare il problema e di abbozzare una soluzione:

Una possibile soluzione sarebbe quella di moderare lo scarico nel letto del fiume, una

possibilità sarebbe di deviare gli scarichi, con impianto fognario adeguato, ad un impianto

di depurazione.

Un'altra soluzione possibile, In sostituzione ad un rete fognaria ,che sarebbe un’opera

invasiva e troppo onerosa per il comune di Treviso, si potrebbe istallar nelle fondamenta di

ogni edificio pozzetti imhof, un’istallazione ben meno invasivo, anche se sarebbe un

sovraccarico per il lavoro degli spurghisti ed una spesa procapite elevata per gli abitanti del

centro città.

Curiosità:

Oltre ad essere il soggetto di molte analisi per il monitoraggio dell’ambiente, l’E.coli viene usato in

molti processi biotecnologici che spaziano dalla produzione dell’insulina sintetica all’estrazione

della beta-penicellasi (un enzima che può produrre il batterio in caso d’attacco da parte di batteri

saprofagi) necessaria alla sintesi di molti antibiotici oppure, come molti enterobatteri, può essere

usato per la produzione di PHA.

Nell’ingegneria genetica viene utilizzato, come cavia, per la ricerca sul codice genetico e le possibili

modifiche che gli scienziati possono apportare.

Questi sono solo pochi degli impieghi di questa piccola e splendida creatura.

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le mie ultime parole: Sinceramente sono rimasto allibito dallo stato delle cose, lo so di non essere un fine dicitore, però

spero di aver almeno informato la commissione di cose che normalmente non è facile sapere…

E con questa citazione, che non potrebbe essere più eloquente, concludo la mia tesina:

“Quando l’ultimo albero sarà stato abbattuto,

l’ultimo fiume avvelenato,

l’ultimo pesce pescato,

ci accorgeremo che non si potrà mangiare il denaro.”

Siksika - il grande corvo

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Bibliografia:

“Chimica delle fermentazioni” di Giuseppe Sicheri;

“introduzione alla Chimica Organica”di William Brown e Thomas Poon;

Pagina di wikipedia sull’E.coli;

Pagina di wikipedia sull’inquinamento da reflui civili;

“tecnologie chimico industriali volume 3”di S.Natoli e M.Calatozzolo;

Sito internet della “CNN”nella sezione “News Week”;

Sito internet “Mayo Clinic”;

Sito internet “Medline”;

Sito internet “kidsHealth”;

Sito internet “Healthline”;

enciclopedia informatica sulla microbiologia “Ecocyc”;