STUDIO DELLA CAPACITA’ DI AUTODEPURAZIONE E VALORIZZAZIONE DEI LAGHI DI CAVA PER UN UTILIZZO SOSTENIBILE DELLE RISORSE IDRICHE

I laghi di cava sono bacini idrici che si formano in seguito ad attività di estrazione di materiali inerti (ghiaia e sabbia) in aree di pianura. Tali laghi hanno un importante ruolo ecologico e paesaggistico, offrono habitat per specie acquatiche e uccelli, opportunità ricreative e contribuiscono alla gestione delle risorse idriche e alla mitigazione del rischio di inondazioni. Le loro caratteristiche li rendono, altresì, potenziali siti per l’attenuazione naturale di composti chimici tra cui i cosiddetti “contaminanti emergenti” e/o per la diminuzione del carico microbico compresi i microrganismi patogeni (es.virus e batteri potenzialmente pericolosi per la salute umana). I contaminanti emergenti sono inquinanti i cui processi di emissione nelle acque naturali dipendono prevalentemente dal trattamento incompleto delle acque reflue urbane e, in alcuni casi, industriali. In effetti, gli impianti esistenti di depurazione delle acque hanno una bassa efficienza di abbattimento nei confronti di molti derivati farmaceutici, di composti per la cura della persona utilizzati ampiamente, ad esempio, in campo cosmetico, nonché di additivi quali inibitori di corrosione e composti odorigeni di varia natura. Inoltre il trattamento delle acque reflue non fornisce completa garanzia di abbattimento neanche del carico microbico e dei microrganismi patogeni. Ne consegue che le acque reflue trattate diventano potenziali sorgenti di inquinanti emergenti e possibile fonte di diffusione in ambiente di microrganismi patogeni nei corpi idrici recettori [1,2]. Nei prossimi anni, la legislazione europea richiederà un aggiornamento tecnologico degli impianti di trattamento delle acque reflue allo scopo di abbattere gli inquinanti emergenti. In un contesto naturale, i processi fotochimici svolgono un ruolo importante nella degradazione dei contaminanti emergenti nonché nella diminuzione del carico microbico nelle acque naturali, incluse le acque di lago. In alcuni casi gli inquinanti assorbono direttamente la radiazione solare e si trasformano. In altri casi, la radiazione solare è assorbita da composti naturalmente presenti nelle acque (ad esempio nitrati, nitriti, materia organica) ed il processo di assorbimento di radiazione produce specie reattive in grado di reagire con gli inquinanti e di trasformarli. Tra le specie reattive più importanti vi sono i radicali ossidrile (OH), l’ossigeno singoletto (1O2) e gli stati di tripletto della materia organica disciolta (3DOM*). Si tratta di specie instabili, con un tempo di semivita dell’ordine di frazioni di secondo nelle acque naturali, in grado però di svolgere un ruolo fondamentale nei processi di autodepurazione (decontaminazione naturale) dei corpi idrici [3]. E’ altresì interessante notare che processi per molti versi analoghi a quelli descritti per gli inquinanti emergenti, con la partecipazione delle medesime specie reattive, sono coinvolti nell’inattivazione di microrganismi compresi batteri e virus patogeni [4]. Specie transienti ed ossidanti fotogenerate possono, interagendo con le componenti batteriche (ad esempio composti costituenti le membrane e/o pareti cellulari e il materiale genetico) o le strutture dei virus, portare ad una sostanziale disattivazione di molti patogeni. I processi fotochimici descritti sono molto probabilmente attivi nelle acque dei laghi di cava, anche se ben poche informazioni sono disponibili a riguardo. Approfondire quindi questo tipo di studio consentirà di acquisire conoscenze necessarie per costruire dei modelli predittivi sulla capacità di autodepurazione fotoindotta (ADF) all’interno di laghi di cava diversi per assetto idrologico e composizione chimica e microbiologica delle loro acque. Partendo da questi modelli si potrà valutare la possibilità di utilizzare i laghi di cava quali reattori fotochimici naturali per l’eliminazione dei contaminanti emergenti e/o la disattivazione di virus e batteri ancora present