Introduzione
La disponibilità delle risorse idriche è un problema quanto mai attuale, sia a livello nazionale, che planetario, dato l’incremento delle richieste, legato allo sviluppo industriale, crescita demografica, alla civilizzazione, e la minore disponibilità dovuta alle variazioni climatiche e all’inquinamento.

In Italia vengono convogliati attraverso gli acquedotti (di ogni comune) circa 6 miliardi di metri cubi di Acqua all’anno che si prevede, saliranno a 10 metri cubi nel 2015, pertanto il patrimonio idrico disponibile deve essere tutelato perché è più difficile risanare che preservare dall’inquinamento.
Proprio per questo motivo è stato ideato un progetto sperimentale che vada a ricercare la qualità delle acque meteoriche, telluriche e superficiali.
In particolare il lavoro interesserà lo studio delle acque meteoriche e telluriche.
L’aria non contaminata contiene lo 0,03% di anidride carbonica e ciò conferisce un pH di 5,7. nei grandi agglomerati urbani, e nelle zone industrializzate il pH delle precipitazioni si aggira intorno a 4,1-4,5 in seguito alla presenza nell’aria di ossidi di zolfo e azoto, che in acqua tendono a formare acido solforico e acido nitrico.
I danni delle cosiddette piogge acide si ripercuotono sulla vegetazione, sugli edifici, sui monumenti, sulla gente ( disturbi dell’apparato respiratorio in caso di nebbia) , sugli stessi corpi idrici, soprattutto lacustri dove il ricambio è più lento che in quelli fluviali con danni alla flora e alla fauna.
Le piogge acide inquinano le falde acquifere infiltrandosi nel sottosuolo e trasudando metalli tossici prelevandoli dai terreni.
Tutti gli elementi che quindi rappresentano un rischio per la salute dell’uomo sono: piogge acide, corsi d’acqua contaminati, pozzi perdenti, pratiche agricole, discariche di rifiuti industriali e urbani, nonché vicinanza di acqua salmastra o marina.

Il campionamento diretto
Viene effettuato mediante l’utilizzo del pluviometro cioè di un misuratore della quantità di acqua meteorica. Questo strumento ha la forma di un imbuto aperto graduato dove viene raccolta l’acqua caduta durante le precipitazioni. Se viene posto in luogo periferico come un’aperta campagna si può fissare nel terreno mediante una trivella che è posta proprio al di sotto dell’imbuto raccoglitore; se invece il luogo è un terrazzo o un tetto di un’abitazione si può ricorrere all’utilizzo di una piattaforma collocata in corrispondenza della trivella, che permette il corretto appostamento dello strumento.
La metodica di collocazione del pluviometro è molto semplice: basta essere sempre al corrente della situazione meteo che si prevede nel territorio dov’è posizionato il pluviometro; si può fare riferimento a livello generale osservando le previsioni meteo subito dopo i notiziari oppure si può consultare televideo che offre un’informazione più dettagliata riguardo la provincia di Lecce; se si desidera sapere la previsione in particolare sul luogo di appostamento del pluviometro si può visitare il sito internet www.meteosalento.it.
Dopo aver seguito le previsioni meteo, se queste danno esito positivo di probabile caduta delle piogge, si effettua la collocazione del pluviometro chiuso sterilizzato. Appena ha inizio la caduta di acqua meteorica si apre il coperchio del pluviometro e viene raccolta l’acqua. Se la precipitazione dovesse essere cosi forte da riempire in pochi minuti il pluviometro, l’operatore che si appresta alla raccolta, munito di cappotto impermeabile, deve assolutamente operare nella raccolta di più acqua possibile e dosarla gradualmente in un recipiente sterile. Oppure si può effettuare un misura temporale cronometrando il tempo di riempita del pluviometro e quello della caduta della pioggia. Facendo poi le dovute proporzioni si risale alla possibile acqua meteorica caduta dall’inizio fino alla fine del fenomeno meteorologico.


Analisi di laboratorio e ricerca degli inquinanti
Appena è stata raccolta l’acqua meteorica, si eseguono le analisi di laboratorio per verificare la presenza degli inquinanti e il grado di acidità del campione.
Prima che si effettuino queste prove, è utile, se non obbligatorio, tenere cura di alcune regole fondamentali per il trasporto del campione dal sito di raccolta a quello di analisi e ricerca.
Il campione non deve essere rimosso dal luogo di raccolta, prima che vengano effettuate le ricerche. Appena giunti in laboratorio, si apre il barattolo contenente il campione e si effettua il dosaggio di previsione per le analisi da effettuare. Ad esempio se l’operatore in laboratorio deve procedere in tre tipi di analisi differenti, l’acqua deve essere suddivisa in tre altri dosatori sterili (provette), e in un quarto dosatore deve essere raccolto parte del campione, e sopra riportata la data di raccolta; questo viene conservato in laboratorio in armadio, nell’eventualità si debba ripetere nel tempo la ricerca degli inquinanti.
Dopo aver posto nelle apposite provette le dosi di acqua raccolta, si procede ai test per la ricerca degli inquinanti.

Acidità dell’acqua.
Prova che si effettua con l’utilizzazione della cartina al tornasole e del pH-metro. Con l’ausilio di una bacchetta si preleva una gocciolina di campione e la si posa su di un piccolo frammento di cartina al tornasole. In base alla colorazione ottenuta si ha allo stesso tempo un valore indicativo del pH che va poi perfezionato con il test al pH-metro, che viene immerso in una delle provette dove risiede il campione; in base al dato letto sul display si può ammettere se la pioggia è acida.

Ricerca dello ione ammonio e ammoniaca.
Si esegue la reazione con il reattivo di Nessler (soluzione alcalina di iodio mercurato di Potassio, che in presenza di ione ammonio o ammoniaca, dà colorazione gialla, dovuta alla formazione dello ioduro di ossidimercurioammonio).
Lo ione ammonio è indice di inquinamento in atto, non si deve ritrovare nell’acqua potabile. Il reattivo di Nessler è molto sensibile e riesce a svelare tracce anche minime di ione ammonio.
Il protocollo di laboratorio prevede l’utilizzazione di questo materiale: pluviometro, pipette pasteur, baker, siringa codata, provetta con tappo, agitatore, reattivo di Nessler.
Per quanto riguarda il modo di operare, si inseriscono in una provetta 5 ml di campione e in un’altra provetta il complesso di reazione di 3 ml di Nessler + una pastiglia di idrossido di sodio; si agita il complesso di reazione.
Si titola fino a quando si ottiene un viraggio di colore.
Qualora l’esito del saggio dovesse essere positivo, alle prime tre gocce inserite il campione dovrebbe colorarsi debolmente di giallo; in questo caso siamo di fronte ad una concentrazione in tracce che è trascurabile per una ricerca di inquinamento. Qualora la colorazione dovesse essere giallo bruna siamo di fronte ad una concentrazione discreta non più tollerabile; se invece dovessero formarsi dei cristalli marroni di precipitato siamo di fronte ad una notevole quantità di inquinante.

Ricerca dei nitriti.

Si utilizza il reattivo di Griess (costituito da alfa-naftilammina) che in presenza di nitriti forma un azocomposto, colorato di rosso.
I nitriti derivano dall’ossidazione dello ione ammonio e non sono ammessi nell’acqua potabile in quanto indice di inquinamento recente. Il reattivo di Griess è molto sensibile e riesce a svelare 1 mg di NO2 / 100 litri di acqua.
Il protocollo di laboratorio prevede l’utilizzazione del seguente materiale: pluviometro, provette, reattivo di Griess, contagocce, baker , siringhe codate.
Come metodo di operare si procede in questo modo: si versano 20 ml di campione in una provetta e si aggiunge subito dopo si aggiunge 1 ml di reattivo. La reazione dovrebbe avvenire entro i primi 10 minuti.

Qualora il campione dovesse contenere nitriti si osserva una colorazione rossa di base alla concentrazione esistente nel campione: debole in superficie (tracce), distribuita debolmente nella provetta (discreta), cristalli persistenti (notevole).


Ricerca dei solfati.

Si utilizza il cloruro di bario che è un semplice sale ottenuto dalla reazione del acido cloridrico con idrossido di bario con formazione di acqua. In presenza si solfati, il cloruro di bario reagisce intorbidendo l’acqua in esame. La reazione è catalizzata dalla presenza di acido cloridrico al 10%.
Come già detto prima, dai solfati si può formare acido solforico che insieme a acido nitrico determinano l’acidità delle acque meteoriche.
Il protocollo di laboratorio prevede l’utilizzazione di un baker, provette e siringhe codate, le soluzioni di cloruro di bario e acido cloridrico al 10 % e l’acqua in esame.
Si introducono in una provetta 10 ml di campione da analizzare e si aggiungono 4 gocce di acido cloridrico e due di cloruro di Bario, si agita il tutto e si osserva cosa avviene nella provetta nel termine di in ora.
L’indice di inquinamento dovuto alla presenza di solfati si ha quando si forma un precipitato bianco polverulento.

Isolamento dei campioni e raccolta dei dati
Operazioni molto semplici che portano all’isolamento in un involucro preferibilmente di vetro oscurato del campione non utilizzato con riporto sul barattolino stesso di data del prelievo.
I dati vengono organizzati in modo da preparare il grafico al computer.
È utile costruire una tabella riguardante le quantità di acqua, l’acidità, concentrazione di nitriti, dei solfati e di ione ammonio per campione ricercato.






Materiali e metodi
In data 26/01/07 hanno avuto inizio gli esperimenti riguardanti il progetto “Misurazione e
monitoraggio qualitativo e quantitativo della concentrazione di inquinanti in salento mediante il
campionamento diretto”.
Sono state eseguite direttamente le metodologie riportate nei protocolli pubblicati sul sito
www.ic1trepuzzi.it nel link “laboratorio scientifico”.
Gli esperimenti per la determinazione dell’analisi quantitativa delle piogge hanno avuto luogo
presso il “Laboratorio Scientifico e Didattico” della scuola media “Papa Giovanni XXIII” nella data
sopra citata e hanno riguardato le seguenti prove:
1. Determinazione della piovosità;
2. Determinazione dell’acidità;
3. Determinazione della concentrazione di ammoniaca;
4. Determinazione della concentrazione di solfati;
5. Determinazione della concentrazione di nitriti.

1.Pluviometro e determinazione della piovosità(quantità di acqua caduta).
Il pluviometro è uno strumento scientifico utilizzato per la raccolta delle acque meteoriche e per
l’analisi della PIOVOSITA’ cioè la quantità di acqua, misurata in millimetri, cadita in un periodo
determinato. Se si prendono in considerazione più anni (o più periodi) si può calcolare la piovosità
media dell’anno (o del periodo). Il pluviometro è stato posto in Trepuzzi in Via Umbria 12 e presso
la scuola media “Papa Giovanni XXIII”.

1) munirsi di cartina didattica della città o luogo dove verranno ubicati i pluviometri, indicante
il livello piezometrico, latitudine, longitudine. Sulla cartina vanno cerchiati i luoghi dove
sono stati appostati i pluviometri.

2) Montaggio del pluviometro: sterilizzazione del pluviometro; montaggio del picchetto e di
tappo;
3) porre il pluviometro in un recipiente con terra o sul terreno; il pluviometro deve essere
appostato in un luogo ove è altamente improbabile la caduta di materiale estraneo all’acqua
meteorica.
4) il pluviometro viene prelevato ogni 24 ore, portato in laboratorio dove si raccoglie il dato
riguardante la piovosità, il campione viene suddiviso in aliquote per le opportune analisi.


2.Protocollo per l’analisi dell’acidità

Materiale occorrente: Pluviometro, cartina al tornasole, pHmetro, bacchetta di vetro.
Procedimento:
1) creare un’aliquota del campione, numerarlo sia sul recipiente che sulla scheda di laboratorio.
2) introdurre 5 ml di campione in una provetta sterile;
3) con una bacchetta di vetro prelevare una goccia di campione e porla sulla cartina al
tornasole.
4) immergere il pH metro in provetta.
Interpretazione dei dati
dalla lettura dei valori della cartina e del pH metro si deduce il valore dell’acidità.


3.Protocollo per l’analisi della concentrazione di ammoniaca

Materiale occorrente: Pluviometro, pipetta o siringa, baker, provette, reattivo di Nessler.
Procedimento:
5) creare un’aliquota del campione, numerarlo sia sul recipiente che sulla scheda di laboratorio.
6) introdurre 5 ml di campione in una provetta sterile;
7) in una seconda provetta si inseriscono 3 ml di reattivo di Nessler e una pastiglia di idrossido
di sodio.
8) Agitare bene.
9) introdurre il reattivo in buretta sterile precedentemente lavata.
10) titolazione (3 gocce).
Interpretazione dei dati
se il campione non contiene ammoniaca non si notano variazioni di colore all’interno della provetta;
al contrario si possono fare differenti valutazioni: se l’ammoniaca fosse presente in tracce la
soluzione assumerebbe una colorazione debolmente gialla, giallo bruna con discrete quantità e
precipitati di rosso mattone in notevoli quantità.

4.Protocollo per l’analisi della concentrazione di solfati
Materiale occorrente: Pluviometro, pipetta o siringa, baker, provette, soluzioni di cloruro di Bario
al 10% in acqua, Acido cloridrico al 10% in acqua.
Procedimento:
11) creare un’aliquota del campione, numerarlo sia sul recipiente che sulla scheda di laboratorio.
12) introdurre 10 ml di campione in una baker sterile;
13) si inseriscono 4 gocce di acido cloridrico e due gocce di cloruro di bario.
14) Agitare bene e lasciare riposare per 3 minuti.
Interpretazione dei dati
se il campione non contiene solfati non si notano variazioni di colore all’interno della provetta; al
contrario si possono fare differenti valutazioni: se il campione contiene solfati in quantità normali o
tollerabili si verifica un intorbidimento, che si può manifestare dopo qualche minuto. Se le quantità
non sono tollerabili si assiste alla formazione istantanea di precipitato bianco polverulento.

5.Protocollo per l’analisi della concentrazione di nitriti
Materiale occorrente: Pluviometro, pipetta o siringa, baker, provette, reattivo di reattivo di Griess.
Procedimento:
15) creare un’aliquota del campione, numerarlo sia sul recipiente che sulla scheda di laboratorio.
16) introdurre 20 ml di campione in una baker sterile;
17) si inseriscono 1 ml di reattivo di Griess.
18) Agitare bene e lasciare riposare per 10 minuti.
Interpretazione dei dati
se il campione non contiene acido nitroso non si notano variazioni di colore all’interno della
provetta; al contrario si possono fare differenti valutazioni: se l’acido nitroso è presente la
colorazione è rossa.





Considerazioni e conclusioni
Riguardo la piovosità verificata e misurata mediante il pluviometro sono stati ricavati dei dati che
vanno confrontati con quelli dei periodi precedenti.
Riguardo la concentrazione dei nitriti, questa risulta presente in vari campionamenti (la maggior
parte) e questo è un fatto negativo poiché questi composti non dovrebbero essere presenti in nessun
campionamento. I risultati evidenziano che la presenza di possibili concentrazioni di nitriti sia
attribuibile alla presenza di industrie nel nostro territorio. Qualsiasi concentrazione non è
trascurabile.
L’ammoniaca è un composto presente nel nostro ambiente, utilizzata nel ciclo dell’azoto
naturalmente, ma combinata con alcuni composti come ad esempio i nitriti può risultare dannosa.
L’elevate concentrazioni riscontrate in alcuni campionamenti sono attribuibili(ipotesi) alla presenza
o di industrie nel territorio o a inquinamenti agricoli locali.
I solfati non sono stati riscontrati in nessun campionamento.
Il pH non risulta essere mai acido e solo in un campionamento basico. Dato non allarmistico.

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