LA DEFINIZIONE DEGLI STANDARD QUALITATIVI SECONDO LA LEGISLAZIONE ITALIANA

Gli standard di qualità di un corpo idrico sono individuati in funzione dell’utilizzo. In particolare, si definisce “design use” la destinazione richiedente requisiti più stringenti. Questi ultimi sono da valutare rispetto a inquinanti e cambiamenti idrologici e geomorfologici. Il “design use” detta gli standard di qualità per il corpo idrico in esame (Loucks et al., 2005). Le acque convogliate per scopi irrigui sono classificabili in: 1) superficiali provenienti da corsi d’acqua e invasi naturali o artificiali che sono immesse, poi, in canali attraverso opere di deviazione e di derivazione, 2) sotterranee derivanti da falde (freatiche o artesiane) o da sorgenti e 3) reflue urbane, industriali o zootecniche opportunamente trattate. L’impiego di risorsa di scarsa qualità può portare a: danni agli impianti ed alle attrezzature irrigue, danni agronomici, rischi igienico-sanitari e rischi ambientali. I primi si concretizzano principalmente in: occlusione per gli impianti microirrigui (per acque ricche di carbonati, ferro e magnesio o con elevata presenza di solidi sospesi, batteri e alghe) o erosione per gli impianti fissi ad aspersione (per acque ricche di cloruri o solfati). Infatti, la presenza di batteri

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solfato-riduttori od attivati dalla corrosione iniziale può accelerare il decadimento di condotte in metallo. I danni agronomici possono essere distinti per breve o lungo periodo. In un caso sono rappresentati da fenomeni di fitotossicità a causa di un inquinante o di non idoneità delle caratteristiche fisico-chimiche (olii minerali, fitofarmaci, solventi o eccessiva salinità); nell’altro, essi risultano conseguenti all’accumulo di sostanze saline, metalli pesanti e molecole organiche di sintesi scarsamente mobili o degradabili nel terreno. I rischi igienico-sanitari sono riconducibili all’introduzione di sostanze tossiche ed organismi patogeni per l’uomo e gli animali a seguito del consumo di prodotti agricoli contaminati. Particolare attenzione è dunque da rivolgere alle colture ortive destinate al consumo fresco specie se irrigate a pioggia. Non da ultimo il rischio sanitario riguarda anche gli operatori per contatto ed inalazione di aerosol tossici. Infine, i rischi ambientali riguardano la diffusione dell’inquinamento di falda, di reti scolanti e di suolo dalla sorgente irrigua al punto di consegna (Battilani, 1996). Alla luce dei possibili rischi e danni descritti, sono individuabili limitazioni di utilizzo relativamente a quattro principali categorie di elementi: solidi sospesi, sali e sodio, elementi tossici e microrganismi (MiPAAF, 2001).

A sé stanti sono le valutazioni su temperatura e pH dell’acqua irrigua. In particolare, la prima non deve differire significativamente rispetto a quelle di terreno e di coltura. Valori accettabili della seconda, invece, sono dichiarati essere compresi nei range 6.0-9.5 secondo Salgot et al. (2006) e 6.5-8.4 secondo FAO (1985).

In seguito, si descriveranno i principali elementi presenti nelle acque irrigue soggetti a limitazioni legislative. In particolare, per ognuno di essi saranno evidenziati i processi instaurati e i rischi derivanti dalla possibile presenza e i valori soglia limite (FAO, 1985; WHO, 2006; Jeong et al., 2016; Salgot et al., 2006; MiPAAF, 2001; MATTM, 2003).

1) Solidi sospesi

I solidi sospesi possono essere di natura inorganica o organica. I primi provocano più rapidi processi di occlusione degli irrigatori e di usura dei sistemi di sollevamento. Il contenuto di questo tipo di solidi sospesi (TSS) si deve attestare massimo a 10 mg/L (Salgot et al., 2006). Una maggiore attenzione è rivolta ad acque contenenti sostanza di natura organica. Il carbonio presente, infatti, reagisce con l’ossigeno dell’acqua impoverendola. La frazione di O2 utilizzata per ossidare la

sostanza organica in seguito all’azione batterica (BOD) assume valori non superiori a 10-20 mg/L (Salgot et al., 2006) per acqua considerata discretamente pura. La frazione di O2 utilizzata per

ossidare la sostanza organica non solo per azione batterica (COD) ha soglia massima di 100 mg/L (Salgot et al., 2006).

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2) Salinità e sodicità

La concentrazione di sali influenza la disponibilità d’acqua per la pianta nel terreno in risposta a variazioni del potenziale osmotico della soluzione circolante. Quella di sodio, invece, contribuisce alla determinazione della velocità di infiltrazione dell’acqua nel terreno. La risorsa utilizzabile per scopi irrigui prevede un ampio range di valori di concentrazione di sali dovuto alle svariate fonti di approvvigionamento. Se quest’ultime sono rappresentate da corsi superficiali o invasi, il contenuto sarà basso; viceversa, se esse sono falde più o meno profonde. Il contenuto salino è esprimibile come residuo salino fisso o durezza totale o contenuto di sali totali disciolti (STD). Il limite comunemente utilizzato oltre cui l’acqua è definibile come salmastra risulta 2‰ (MiPAAF, 2001). Il contenuto salino ha interesse essenzialmente poiché è in relazione alla componente osmotica del potenziale dell’acqua da cui dipende la sua disponibilità per la pianta. Ci si può, dunque, riferire alla pressione osmotica che i sali determinano; in particolare, al grado di dissociazione della sostanza cioè alla concentrazione ionica dei soluti. Essa risulta fortemente correlata alla conducibilità elettrica dell’acqua (ECw). Il tipo di sali disciolti nell’acqua influenza le proprietà chimiche e fisiche

del terreno; ciò è tanto più evidente all’aumentare del contenuto di materiale argilloide. Si può, quindi, utilizzare come indicatore il rapporto di assorbimento del sodio (SAR) dipendente dalle concentrazioni di sodio, calcio e manganese. In Tabella 1 si riportano i valori di limitazione d’uso di STD, ECw e SAR rispetto all’utilizzo della risorsa per scopi irrigui.

Problemi potenziali all’irrigazione Parametro Limitazione d’uso

Nessuna Da lieve a moderata Severa

Salinità ECw (dS/m) <0.7 0.7-3.0 >3.0 STD (mg/L) <450 450-2000 >2000 Infiltrazione SAR=0-3 con ECw >0.7 0.7-0.2 <0.2 SAR=3-6 con ECw >1.2 1.2-0.3 <0.3 SAR=6-12 con ECw >1.9 1.9-0.5 <0.5 SAR=12-20 con ECw >2.9 2.9-1.3 <1.3 SAR=20-40 con ECw >5.0 5.0-2.9 <2.9

Tabella 1. In funzione dei valori di STD, ECw e SAR descrizione delle limitazioni d’uso dell’acqua destinata all’irrigazione secondo FAO (1985) e MiPAAF (2001).

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3) Tossicità da ioni

La tossicità risulta dall’accumulo nel tempo di ioni veicolati dall’acqua nel terreno. Il grado di danneggiamento della coltura dipende dalla permanenza, dalla concentrazione e dalla sensibilità della stessa e, se significativo, esso compromette e riduce la produzione. Usualmente, gli ioni considerati tossici nelle acque irrigue sono di cloro, sodio e boro (Tabella 2). Essi sono essenziali per la crescita delle colture, ma, se presenti in quantità elevate, ne causano la compromissione. La recettività varia a seconda del tipo di pianta: annuale o perenne a tronco. Il cloro provoca fenomeni di fitotossicità secondo il metodo irriguo utilizzato; in particolare, si riscontrano problemi se si verifica un’abbondante bagnatura. Analogamente per i solfati i quali, in ambienti riducenti, formano solfuri esaltanti l’azione fitotossica dell’elemento.

FAO, 1985; MiPAAF, 2001

Problemi potenziali all’irrigazione: tossicità da ioni specifici su specie vegetali sensibili

Parametro Limitazione d’uso

Nessuna Da lieve a moderata Severa

Ione sodio (Na+)

Irrigazione superficiale SAR <3 3-9 >9 Irrigazione a goccia SAR <3 >3

Ione cloro (Cl-)

Irrigazione superficiale meq/L <4 4-10 >10 Irrigazione a pioggia meq/L <3 >3

Boro (B3-) meq/L <0.7 0.7-3 >3

Salgot et al., 2006

Concentrazione massima ammissibile per usi privato, urbano e di irrigazione (mg/L)

Sodio (Na) 150

Cloro (Chloride) 250 Boro totale (Btot) 0.4-1.0

Tabella 2. In funzione della tipologia di ioni, descrizione delle limitazioni d’uso dell’acqua destinata all’irrigazione secondo FAO (1985) e MiPAAF (2001). Salgot et al. (2006) indica le soglie limite superiori a seconda del riutilizzo previsto per le acque reflue in esame: usi privati, urbani e irrigui; usi ambientali e di acquacoltura; per ricarica

indiretta dell’acquifero e per il raffreddamento industriale.

Per quanto riguarda i metalli pesanti, essi risultano tossici in concentrazioni molto basse (Tabella 3). Le limitazioni indicate considerano la protezione della risorsa suolo dalla contaminazione

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nell’ipotesi che esso sia continuativamente irrigato con acqua che li contenga. I metalli pesanti sono presenti in diverse forme ed influenzano la mobilità dell’acqua e la disponibilità biologica. Conseguentemente, i valori di concentrazione complessiva non sempre esprimono l’effettiva pericolosità delle acque che li contengono.

Parametro Concentrazione massima ammissibile per uso di irrigazione (mg/L)

FAO, 1985;