CORSO DI ECOLOGIA APPLICATA - saturatore.it del Mare.pdf · L’inquinamento delle acque dolci Le...

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI ROMA “TOR VERGATA”

LAUREA TRIENNALE IN ECOLOGIA

CORSO DI ECOLOGIA APPLICATATitolare del corso: PROF. STEFANO CATAUDELLA

Hanno collaborato alla preparazione del materiale didattico: Dott. Tommaso Russo

Dott. Giuseppe Magnifico

A.A. 2005/2006Testo consigliato per il corso:

R. Marchetti “Ecologia applicata”, CittàStudi Edizioni S.r.l., 1993

Il ciclo dell’acqua e l’inquinamento dei mari e delle acque dolci

APPUNTI A SUPPORTO DEL CORSO DI ECOLOGIA APPLICATA - PROF. STEFANO CATAUDELLAAPPUNTI A SUPPORTO DEL CORSO DI ECOLOGIA APPLICATA - PROF. STEFANO CATAUDELLA

INQUINAMENTO DELL'ACQUA

L’acqua è senza dubbio la sostanza più comune e più di ffusa nell’ambiente ed è inoltre una delle più importanti. Oltre ad essere u tilizzata come fonte di vita per vegetali e animali, viene impiegata nelle fabbr iche e nelle industrie.L’acqua può però svolgere le sue numerose funzioni (diluire le sostanze, trasportare, ecc.) solo se fluisce in continuazione . Per fare ciò esiste un meccanismo naturale detto ciclo dell’acqua. Come si può notare dall’immagine, l’acqua può di ra ggiungere il mare non solo attraverso fiumi ma anche passando dal suolo, dopo essersi infiltrata ed aver raggiunto una falda acquifera. Detto questo, s i può facilmente intuire che l’acqua si può inquinare non solo tramite i fiumi m a anche con i prodotti inquinanti del suolo.


Inquinamento delle acque dolci

Un’importante causa dell’inquinamento delle acque d olci sono gli scarichi di materiale organico. La decomposizione di sostanze o rganiche consuma l’ossigeno contenuto nell’acqua, a volte fino a far morire i pesci dei fiumi; inoltre può provocare l’eutrofizzazione delle acque . Le principali fonti di inquinamento organico sono: le fogne delle città, g li allevamenti, le industrie e l’agricoltura:Le fogne delle città . I liquami che si trovano nelle fogne contengono gra ndi quantità di escrementi umani, perciò dovrebbero passare attrave rso impianti di depurazione prima di essere scaricati nei fiumi purtroppo, in Italia meno della metà degli scarichi vengono depurati. I liquami fognari possono contenere micro rganismi che provocano alcune malattie (colera, salmonellosi, ecc.). Una persona rischia di ammalarsi se ingerisce questi organismi (può capitare facendo il bagno nel fiume o mangiano molluschi contaminati). Gli allevamenti . Negli allevamenti, gli escrementi vengono lavati vi a con l’acqua, i liquami così ottenuti vengono in parte utilizzati co me fertilizzanti, in parte invece riversati nei fiumi. Le industrie . Alcuni tipi di industrie, per esempio quelle alimen tari, scaricano materiali organici direttamente nei fiumi. L’agricoltura . I fertilizzanti, sia chimici che naturali, possono inquinare i fiumi come vedremo successivamente. Fonte: http://www.acqueinterne.it/inquinamento.htm


L’inquinamento delle acque dolci

Le cause dell’inquinamento delle acque dolci sono l e stesse a cui si deve l’inquinamento delle acque marine. Inquinamento mar ino e inquinamento delle acque interne sono strettamente connessi e l’ inquinamento delle acque costiere in particolare, dipende in larghissima mis ura dagli inquinanti trasportati in mare dai fiumi oltre che dagli scari chi a mare degli agglomerati urbani e delle industrie situate lungo la costa. Gl i effetti dell’inquinamento delle acque dolci sia pure in scala spaziale minore sono talvolta più netti di quelli che si osservano in mare, almeno nella maggi or parte dei casi e tali da rendere laghi di piccole dimensioni e tratti del co rso di fiumi trasformati in vere e proprie fogne.

Definizione di inquinamento

“L’inquinamento è una modificazione sfavorevole di u n ambiente naturale dovuta completamente o parzialmente all’attività uma na, con interventi diretti o indiretti, che alterano le caratteristich e fisico-chimiche dell’acqua, i flussi di energia e la struttura e abbondanza delle associazioni dei viventi”.

(definizione del Comitato Ecologico Americano) Fonte: http://www.acqueinterne.it/inquinamento.htm


Fonti di inquinamento:

Fonti terrestri dirette: acque di rifiuto urbane, domestiche, industriali, acque di pioggia che hanno raccolto sul terreno mat eriali inquinanti, etc.

Fonti terrestri indirette: sono rappresentate dai materiali inquinanti trasportati dai fiumi e che hanno subito una certa diluizione.

Fonti atmosferiche: per ricaduta di sostanze radioattive dovute ad attività terrestri (centrali termiche, nucleari)

Fonte: http://www.acqueinterne.it/inquinamento.htm


TIPI DI INQUINAMENTO

L’inquinamento delle acque può essere naturale, dom estico, agricolo, industriale (vedi tabella).

L’inquinamento naturale è quello che si verifica per fenomeni non dipendenti dall’intervento dell’uomo.

L’inquinamento domestico ha origine dai liquami del le fogne urbane.

L’inquinamento agricolo dipende dall’uso di prodott i chimici in agricoltura (soprattutto di pesticidi).

L’inquinamento industriale è provocato dall’eliminaz ione nell’ambiente esterno delle acque residue di lavorazioni industri ali.



Gli effetti dell’inquinamento delle acque sono rela tivi alle componenti che li determinano e si manifestano, prevalentemente, attr averso la presenza di sostanze tossiche, mancanza di ossigeno e variazion i della temperatura dell’acqua ricevente. Per effetto del metabolismo a naerobio che si verifica per la riduzione dell’ossigeno presente nell’acqua dovu ta all’eccessivo inquinamento, le sostanze che normalmente si compor tano come “donatori di ossigeno” (nitrati, solfati e fosfati) vengono ri dotte dando luogo alla formazione di sostanze nocive e maleodoranti. Quest o processo è tossico per microrganismi animali e vegetali delle acque e, in alcuni casi, si estende all’uomo.

Le sostanze chimiche più frequenti oggetto degli inq uinamenti industriali sono: gli acidi e gli alcali, il cloro, l’ammoniaca , l’idrogeno solforato, i metalli pesanti.Gli elementi inquinanti (oli, detergenti) possono, inoltre, compromettere il passaggio delle radiazioni solari nell’ambiente acq uatico e, di conseguenza, interferiscono sui cicli vitali dei microrganismi v egetali e animali. In alcuni casi, lo scarico di impianti di raffreddamento indu striale ad acqua, può compromettere l’equilibrio termico e le reazioni bi ochimiche termoregolate.



Gli inquinanti non degradabili, cioè le sostanze e i veleni che, come le lattine di alluminio, i sali di mercurio, le sostanze chimi che con radicali fenolici a lunga catena laterale, il DDT, non vengono degradat i, o vengono degradati molto lentamente nell’ambiente — in altre parole, le sostanze per le quali non esistono processi di degradazione naturale che possano sostenere il ritmo con cui l’uomo le riversa nell’ecosistema. Qu esti inquinanti non degradabili non solo si accumulano, ma subiscono an che, durante il loro passaggio attraverso i cicli biogeochimici e le cate ne alimentari, il processo della "magnificazione biologica". Inoltre essi si c ombinano spesso con composti presenti nell’ambiente, formando altre sos tanze tossiche. L’unica forma di riduzione di questo tipo di inquinamento c onsiste nell’eliminazione o nell’estrazione degli inquinanti dall’ambiente, c he è però piuttosto costosa.



Gli inquinanti biodegradabili, come i rifiuti domes tici, possono essere rapidamente decomposti da processi naturali o con s istemi meccanici,come ad esempio gli impianti comunali, che aumentano la capacità della natura di decomporre e di riciclare le sostanze.Gli inquinanti degradabili diventano pericolosi qua ndo la quantità riversata nell’ambiente supera le possibilità di degradazione e di dispersione.Gli inquinanti degradabili che forniscono energia ( sostanze organiche), o nutrienti (fosfati, carbonati, ecc.) possono far au mentare la produttività, fornendo energia sussidiaria se vengono immessi in quantità moderata nell’ecosistema. Se la quantità è notevole, si raggiu nge un valore critico, caratterizzato da violente oscillazioni, come nel c aso delle fioriture algali. Oltre questo limite, si ha una condizione di stress , e il sistema viene “avvelenato”. La rapidità con cui una situazione non controllata può cambiare da buona a cattiva contribuisce alla difficoltà di a ccorgersi dell’inquinamento e di prendere le misure necessarie.



SOSTANZE INQUINANTI

Le sostanze inquinanti possono restare nei fiumi o in sospensione nell’atmosfera per giorni o mesi, ma gli oceani pos sono conservare gli stessi materiali, in soluzione o in sospensione per tempi misurabili in anni o addirittura in centinaia di milioni di anni. I composti clorurati di sintesi, come il DDT e i PC B possono presentare nei tessuti degli organismi, particolarmente in quelli ricchi di grassi, valori alcune migliaia di volte più elevati di quelli dell’ acqua di mare. L’accumulo interessa anche i cosiddetti metalli pesanti , in particolare: il mercurio, il piombo ed il cadmio sembrano essere i più pericolosi . Metalli pesanti ed insetticidi, sono abitualmente ritenuti i rappresen tanti tipici di due gruppi di sostanze che vengono scaricate. Il primo gruppo com prende sostanze che sono naturalmente presenti nelle acque anche se tal volta solo in tracce; il secondo gruppo è formato dai composti organici di si ntesi che fino a pochi decenni or sono non esistevano.



RADIOATTIVITA’

Per le loro particolari caratteristiche le sostanze radioattive sono fra gli inquinanti piùpericolosi, inoltre, alcuni elementi come il pluton io ed i suoi composti sono anche molto tossici. Alcuni elementi hanno una certa tend enza a trasferirsi nelle acque superficiali,molto probabilmente perché aderiscono a particelle, sia di natura organica che inorganica. Il plutonio, ad esempio, viene rapi damente adsorbito dalle pareti delle alghe. Quando le alghe vengono ingerite i radionucl idi, passano nello zooplancton, e successivamente negli altri anelli delle catene ali mentari. I radioisotopi del manganese, ferro, cobalto e zinco contribuiscono per il 62% ci rca alla radioattività totale del plancton e quasi per il 100% alla radioattività dei pesci onnivori e carnivori.

IDROCARBURI

Gli idrocarburi, formano con maggiore frequenza sot tili pellicole, talvolta addirittura monomolecolari, alla superficie dell’acqua (slicks) che vengono ossidate alla luce e biodegradate, almeno parzialmente da batteri, lievi ti e funghi filamentosi. È evidente che gli organismi planctonici sono fra i più esposti all’azione degli idrocarburi perchéil sottile velo oleoso può ostacolare il passaggio delle radiazioni solari e, di conseguenza interferire sul ciclo vitale di microrg anismi vegetali e animali. La riproduzione, per esempio, può essere ostacolata perché vengono mascherati i "messaggi chimici" (ferormoni) o perché è ridotta la vitalità dei gameti.



Inquinamento da "Metalli Pesanti"

La produzione globale di mercurio, 8800 t anno è not evolmente inferiore ai quantitativi liberati nell’atmosfera per cause natu rali (tra 25.000 e 150.000 t anno), calcolati in base alle concentrazioni di mer curio nei ghiacciai. Alcuni autori hanno trovato valori di mercurio più elevati nei pesci carnivori rispetto agli erbivori, nei pesci di maggiori dimensioni ris petto a quelli più piccoli ed infine in aree in cui vengono versate acque industr iali in confronto con acque più pulite o dove arriva mercurio proveniente da gia cimenti naturali: Monte Amiata per il Tirreno, Idria, attraverso l’Isonzo p er l’Alto Adriatico. Questi fatti indicano una concentrazione attraverso le reti trof iche delle quali la prima maglia è rappresentata dalle cellule algali che posso no assumere mercurio sotto forma organica. Tutto questo accade perché mol ti organismi hanno la capacità di concentrare, fino a valori pari ad alcun e migliaia di volte, elementi presenti anche in tracce nell’acqua. Quando essi ve ngono mangiati, le sostanze concentrate vengono accumulate nelle cellu le e nei tessuti dell’animale che le ha ingerite e siccome molto spe sso, vengono eliminate molto lentamente, se la ingestione è continua il lor o quantitativo tende ad aumentare.



L’assunzione continuata di pesci e molluschi contam inati da mercurio può causare gravi danni anche all’uomo . E ormai tristemente nota la malattia di Minamata che ha provocato la morte di un centinaio d i persone e la invalidità permanente di molte altre, in seguito a l esioni irreversibili acarico del sistema nervoso centrale. Sono pertanto opportune le norme che fissano i quantitativi massimi di mercurio che poss ono essere presenti nei pesci (0,7 ppm).Anche per il piombo sono stati descritti casi di co ncentrazione,specialmente neisedimenti ed in organismi bentonici c ostieri (mitili), che possono essere dovuti al piombo tetraetile usato co me antidetonante nella benzina.



Inquinamento da scarichi urbani

Le acque di fogna sono un’altra causa di inquinamen to. Le sostanze inquinanti in esse contenute sono di natura molto d iversa, perché nei collettori oltre alle acque luride possono venir co nvogliate acque di origine industriale, acque di piccole officine e laboratori che trattano i prodotti piùeterogenei e le acque piovane che hanno dilavato il suolo delle cittàraccogliendo ogni sorta di sostanze, molte delle qu ali solubili. I componenti principali sono i liquami di natura organica, ed i detersivi usati nelle industrie e nelle lavatrici domestiche in sostituzione del sa pone. Le sostanze organiche, quando vengono mineralizzate dai batteri , producono sali nutritivi, nitriti, nitrati e fosfati che hanno un’azione diret ta sulla produzione primaria, cioè sulla quantità di sostanza organica prodotta dai vegetali. Le acque di fogna e le sostanze in esse contenute p roducono modificazioni ambientali di vario tipo ed intensità come: diminuzi one della trasparenza e dell’ossigeno, variazioni del pH, aumento della ani dride carbonica (CO2) e di altri prodotti della degradazione delle sostanze or ganiche (H2S, NH3, CH4, ecc.).



POTABILITA’ DELLE ACQUE

Le acque superficiali possono essere inquinate da liquami domestici e scarichi industriali; è possibile che tali tipi di contaminazione raggiungano le falde acquifere profonde quando i sistemi di smaltimento non sono adeguati. L’inquinamento dell’acqua può avvenire anche a livello dei condotti quando il sistema dell’acquedotto è stato costruito in maniera impropria o con materiali poco idonei (ad esempio, tubature di piombo). Da un punto di vista biologico gli inquinamenti idrici riguardano problemi di tipo infettivo quasi sempre legati a microrganismi di eliminazione fecale (virus epatite A, salmonella, vibrioni). Tali tipi di inquinamento possono dar luogo ad epidemie.

Con la Francia, La Norvegia è la più colpita in Europ a dall’inquinamento petrolifero di mare e coste. Meno pesanti i naufrag i subiti nei pressi delle sue coste, ma non si può dimenticare il continuo rilasc io in mare di petrolio dalle piattaforme petrolifere del Mare del Nord: solo nel 1995 se ne sono contati 264. 36 sono i relitti che minacciano ancora le cos te norvegesi. Nel 1994, a distanza di 54 anni, è stato possibile recuperare qu anto ancora rimaneva delle 1.000 tonnellate di petrolio contenute nel re litto di una nave tedesca affondata nel 1940 nel fiordo di Oslo. Per 54 anni sopra il relitto ha galleggiato in continuazione una pellicola di petro lio. "Azalea" (1990), "Sonata" (1991), "Arisan" (1992), sono le petrolier e naufragate recentemente nei mari norvegesi.

Fonte: http://www.bergamoliberale.org/attualita/Dossier/Erika/Erika.htm


In sede internazionale la prevenzione dell'inquinam ento marino è regolata da diversi strumenti giuridici che si possono raggr uppare come segue: - a) convenzioni che pongono il divieto di dispersio ne di idrocarburi o sue miscele dalle navi o anche da piattaforme sia fisse che mobili utilizzate per l'esplorazione e lo sfruttamento di idrocarburi nel fondo marino e per la cui infrazione stabiliscono la punibilità da parte della legislazione dello stato di immatricolazione operando con ciò un rinvio agli or dinamenti interni (Convenzione di Londra del 1954 e Convenzione per l a prevenzione della polluzione da navi MARPOL 1973-1978); - b) convenzioni che invece stabiliscono l'obbligo p er lo stato costiero di "porre in essere tutte le misure appropriate per la protezione delle risorse viventi nel mare da agenti dannosi” sancendo la resp onsabilitàinternazionale degli stati per i danni causati da t erzi in ambiti soggetti alla loro giurisdizione per l'inadempimento di tale obbl igo oppure soltanto consentono agli stati di adottare anche in alto mar e le misure ritenute necessarie a prevenire, attenuare o eliminare gravi e imminenti rischi che possono derivare ai loro litorali a causa di inquin amento da idrocarburi in seguito a sinistro marittimo (Convenzione di Bruxel les del 29 novembre 1969 e Convenzione sul diritto dei mare di Montego Bay dei 198/1).

LEGISLAZIONE

Fonte: http://www.fog.it/articoli/idrocarburi.htm


- c) convenzioni che disciplinano lo scarico (o megl io l'immersione in mare) di rifiuti ed altre sostanze nocive da navi, aerei, banchine od altre strutture artificiali (c.d, dumping) e l'inquinamen to da terra (Convenzione di Londra dei 1972 e Convenzione di Pa rigi del 1974),

Come si può notare la legislazione internazionale i n materia di prevenzione presenta il comune substrato dell'acqui sita consapevolezza da parte della comunità internazional e che l'ambiente marino costituisce il patrimonio comune dell'umanit à e che il rischio dei c.d. inquinamenti marini transfrontalieri richi ede la cooperazione interstatuale.

Fonte: http://www.fog.it/articoli/idrocarburi.htm


Convenzione di Barcellona

Le parti contraenti della convenzione prendono, ind ividualmente o congiuntamente, ogni misura necessaria per protegge re e migliorare l'ambiente marino nella zona del Mare Mediterraneo e per prevenire, diminuire e combattere l'inquinamento in tale zona. Quattro forme di inquinamento richiedono particolare attenzione da p arte delle parti contraenti:•l'inquinamento dovuto allo scarico da parte di navi e di aeromobili;• l'inquinamento causato dalle navi;•l'inquinamento derivante dall'esplorazione e dallo sfruttamento della piattaforma continentale, del fondo marino e degli strati sottostanti;•l'inquinamento di origine tellurica.•La convenzione prevede un sistema di collaborazione e informazione tra le parti qualora una situazione critica rischi di inqu inare la zona del Mare Mediterraneo al fine di ridurre o eliminare i danni che ne derivano.•Le parti si impegnano altresì a costituire un sistem a di sorveglianza continua dell'inquinamento.•Esse collaborano tra di loro nei settori della scie nza e della tecnologia mettendo a punto opportune procedure per determinar e le responsabilità e il risarcimento dei danni da inquinamento dovuti alla violazione delle disposizioni della convenzione. Fonte: http://www.aiam.info/05/articoli_vdm_convenzione_barcellona.htm


•La convenzione prevede un sistema di composizione d elle controversie e di arbitrato per risolvere eventuali dispute tra le parti in materia di interpretazione o applicazione della convenzione.

•Le parti intendono cooperare per definire opportune procedure che consentano loro di vigilare sull'applicazione della convenzione.

•Il programma delle Nazioni Unite in materia di ambi ente assicurerà le funzioni di segreteria nel quadro dell'attuazione d ella convenzione (convocazione e preparazione delle riunioni, coordi namento, ecc.).

Fonte: http://www.aiam.info/05/articoli_vdm_convenzione_barcellona.htm


Protocollo sulla prevenzione dell'inquinamento del Mare Mediterraneo dovuto allo scarico di rifiuti da part e di navi e di

aeromobili

•Il protocollo concerne unicamente l'inquinamento de lla zona del Mare Mediterraneo dovuto allo scarico di rifiuti da part e di navi e di aeromobili.

•È vietato lo scarico di taluni tipi di rifiuti o di talune sostanze (composti organici alogenati e organici silicici tossici, mer curio, cadmio, plastiche, petrolio greggio, ecc.).

•Lo scarico di altre sostanze o altri tipi di rifiut i (arsenico, piombo, rame, zinco, cromo, nichel, contenitori, rottami, taluni tipi di pesticidi, ecc.) èsubordinato al previo rilascio di un permesso speci fico o generale da parte delle autorità nazionali competenti.

•I permessi saranno rilasciati solo dopo un attento esame di tutti gli elementi (caratteristiche e composizione del materiale, cara tteristiche del luogo di scarico e del metodo previsto, considerazioni e con dizioni generali).

•Le navi o gli aeromobili utilizzati a fini governat ivi e non commerciali esulano dal campo d'applicazione del protocollo.

Fonte: http://www.aiam.info/05/articoli_vdm_convenzione_barcellona.htm


CORSO DI ECOLOGIA APPLICATA - saturatore.it del Mare.pdf · L’inquinamento delle acque dolci Le...

Documents

Transcript of CORSO DI ECOLOGIA APPLICATA - saturatore.it del Mare.pdf · L’inquinamento delle acque dolci Le...