S. BERNABEI1, F. DE GIACOMETTI1, T. FORTE1 ISPRA, Dipartimento tutela delle acque interne e marine
ABSTRACT
I bacini di acqua dolce utilizzati come riserva di acqua potabile sono sempre più spesso interes-sati da fioriture algali che possono comprendere specie potenzialmente tossiche.
Le fioriture di cianobatteri nelle acque dolci destinate al consumo umano stanno diventando un pro-blema crescente in tutto il mondo, anche a causa della condizione di riscaldamento globale che aiu-ta la concentrazione dei nutrienti negli invasi sfrutaiu-tati e non ricaricati dalle diminuite precipiaiu-tazioni.
Parole chiave: Cianoficee, bloom, eutrofizzazione, acque potabili
1. INTRODUZIONE
“……La paleolimnologia, attraverso l’analisi dei sedimenti, indica che già in passato l’uomo aveva consapevolezza della esistenza di fioriture di cianoficee e ne conosceva gli effetti. Una rilettura delle 10 calamità bibliche che colpirono il popolo del faraone, può far ritenere che almeno 6 di esse (l’acqua mutata in sangue, le rane, le zanzare, i tafani, la mortalità del bestiame, le ulcere) possono ascriversi direttamente o indirettamente al verificarsi di un anomalo “bloom”. Prima della costruzione della diga di Assuan, durante la piena annuale del Nilo le acque del fiume nel Basso Egitto, divenivano dapprima verdi e poi rosse; oltre al limo trasportato ciò era imputabile a fioriture di cianoficee.
La bibbia riferisce che quando l’acqua “si mutò in sangue” i pesci morirono, confermando l’idea che le grandi biomasse algali avessero generato anossie e sviluppo di metaboliti odorosi, che imprimevano all’acqua un appestante odore. Infatti, «... gli Egiziani scavarono nei pressi del Nilo per cercare acqua da bere, perché non potevano bere l’acqua del fiume...» (Esodo 7,24)…”. (Volterra, 1995)
I bacini d’acqua dolce rappresentano una delle risorse più importanti per la vita dell’uomo, non solo per tutte le attività che vi ruotano intorno ma anche perché sono fonti idriche di riserva utilizzabili direttamente.
Per il costante aumento del processo di industrializzazione e per l’incremento delle attività agrico-le questi bacini sono andati generalmente incontro ad un processo di “eutrofizzazione”, ovvero un aumento di sostanze inorganiche caratterizzate da azoto e fosforo sotto forma di nitrati, nitriti, ammonio e fosfati inorganici. Questa eccessiva “fertilizzazione” ha portato negli anni all’aumento della presenza di organismi come le alghe, che quando si moltiplicano oltre certi livelli danno luogo al fenomeno definito fioritura (o “bloom”) algale. Nei bacini idrici maggiormente eutrofizzati dove l’ambiente acquatico è più degradato, prendono spesso il sopravvento specie frontiera”, capaci di produrre sostanze altamente tossiche.
2. LA PRESENZA DEI CIANOBATTERI NELLE ACQUE SUPERFICIALI
La presenza di cianobatteri, o alghe verde-azzurre, nelle acque dolci rappresenta un problema sanitario rilevante a causa della loro capacità di produrre sostanze tossiche (cianotossine) alle138
quali l’uomo può essere esposto attraverso varie vie. Le fioriture di specie come Microcystis
aeruginosa, Planktothrix rubescens, Anabaena flosaquae e altri Cianobatteri, produttori di
mi-crocistine, sono segnalate da decenni in tutto il mondo con frequenze alte in Stati come gli USA, l’Australia, il Giappone e il Sud Africa.
In Italia ormai riguardano ogni anno molti laghi ed invasi artificiali e le tossine più frequentemente riscontrate, le microcistine, sono a tutti gli effetti nuove sostanze di rischio oncogeno da seguire nel loro “destino” ambientale e in tutti i passaggi della catena alimentare.
Sebbene la presenza dei cianobatteri nelle acque superficiali abbia origine naturale, la crescente eutrofizzazione ha favorito la loro crescita anche a livelli elevati, con la conseguente formazione di fioriture visibili anche ad occhio nudo.
In particolare lo sviluppo dei cianobatteri risulta legato a determinate condizioni climatiche (tem-peratura compresa tra i 10 ed i 30 °C, assenza di vento, basse pressioni, assenza di turbolenza delle acque), e a particolari caratteristiche idrogeochimiche del bacino (come il rimescolamento verticale ciclico delle acque, tipico dei laghi temperati (monomittici e dimittici) a cui segue un rimescolamento delle sostanze nutritive lungo la colonna d’acqua).
La Planktothrix sp. rappresenta un’eccezione: la sua temperatura ottimale di crescita è, infatti, più bassa rispetto agli altri cianobatteri, con fioriture prevalentemente nei periodi autunno-invernali. La problematica dei cianobatteri nei suoi diversi aspetti è all’attenzione della comunità scientifica internazionale, in particolare in relazione agli aspetti ecologici, metodologici e sanitari. Un certo ritardo è invece individuabile nel settore della valutazione del rischio, che inevitabilmente si riflette nella carenza di normative adeguate a tutela della salute delle popolazioni.
Negli anni recenti, tuttavia, sono state avviate importanti iniziative per colmare questo ritardo da parte delle organizzazioni internazionali come l’Organizzazione Mondiale della Sanità e l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (WHO, 2003, 2004; IARC, 2006).
3. IMPLICAZIONI SANITARIE
I cianobatteri possono produrre biotossine aventi effetti importanti sulla salute umana e sugli animali. Gli effetti delle diverse tossine prodotte dai diversi cianobatteri sulle persone e gli animali possono così essere riassunti:
- epatotossicosi acuta per ingestione diretta,
- polmoniti allergiche ed epatotossicosi se respirate, nel corso di attività ricreative e sportive in sistemi idrici contaminati da alghe in fase di fioritura,
- promozione di tumori, se ingerite in dosi sub-acute per diverso tempo (tumori epatici, ga-strointestinali, epiteliali).
Le persone possono essere esposte alle tossine attraverso l’ingestione di acqua potabile conta-minata, tramite la balneazione, l’inalazione di aerosol durante attività ricreative in prossimità delle aree di fioritura dell’alga, con l’assunzione di alimenti trattati e realizzati con acque contaminate, durante i trattamenti di emodialisi. La fauna ittica che vive nel bacino e negli invasi contaminati è anch’essa esposta alle tossine così come gli animali che vivono in allevamenti, nel caso vengano abbeverati con acque contaminate dalle microcistine, e le specie vegetali irrigate con le stesse. La flora e la fauna contaminata da queste microcistine possono divenire ulteriori vettori di espo-sizione per le persone in quanto entrano a far parte della catena alimentare.
I dati scientifici disponibili mostrano che l’esposizione ad elevati livelli di alcune cianotossine e/o altri prodotti dei cianobatteri è in grado di causare effetti anche molto gravi alla salute delle per-sone esposte (es. emodialisi, acque potabili, balneazione, supplementi alimentari). Tuttavia, nel loro insieme, i dati sull’uomo sono molto carenti, certamente non sufficienti per una valutazione esauriente del rischio associato all’esposizione, in particolare cronica, alle cianotossine.
4. CIANOFICEE E ACQUE POTABILI
Nei casi in cui le acque interessate da fioriture di cianobatteri siano utilizzate a scopo potabile, può configurarsi un rischio da esposizione cronica alle cianotossine. Tuttavia i trattamenti di
pota-bilizzazione ai quali sono sottoposte le acque superficiali prima della loro distribuzione dovrebbero essere condotti in modo da ottenere una forte riduzione dei livelli delle cellule dei cianobatteri e delle cianotossine disciolte I trattamenti di potabilizzazione sono oggi in grado di rimuovere >99% delle cellule e delle cianotossine disciolte nelle acque grezze, ma dovrebbero comunque essere calibrati sulla base delle conoscenze sul corpo idrico e in relazione al contenuto delle cianotossine totali e di quelle disciolte in acqua.
Il D. Lgs. 31/2001 in attuazione della direttiva 98/83/CE, relativa alla qualità delle acque desti-nate al consumo umano, include le alghe tra i parametri accessori. Tale inclusione comporta che le autorità competenti, quando ritengono che possa esservi un potenziale pericolo per la salute umana, dovrebbero avviare le indagini più appropriate per prevenire esposizioni pericolose per la popolazione. Si sta procedendo alla revisione del Decreto sulle acque potabili con l’introduzione di un limite tabellare per le microcistine. In Italia si sono verificati in questi ultimi anni diversi casi di fioriture algali in bacini/invasi utilizzati a scopo potabile, come l’invaso di Occhitto che serve la provincia di Foggia, il lago di Vico nel Viterbese, la maggior parte degli invasi artificiali della Sardegna. La situazione a livello nazionale viene riassunta nella Tabella 1.
Tabella 1 - Segnalazioni di cianobatteri in Italia
BASILICATA P. rubescens PUGLIA P. rubescens
EMILIA ROMAGNA C. raciborskii TOSCANA M. aeruginosa
LAZIO M. aeruginosa P. agardhii A. lemmermannii C. raciborskii Ap. Ovalisporum A. affinis P. rubescens LOMBARDIA M. aeruginosa P. agardhii P. rubescens A. flos-aquae A. lemmermannii Ap. flos-aquae
MARCHE M. aeruginosaP. agardhii
P. rubescens UMBRIA
M. aeruginosa P. agardhii C. raciborskii
VENETO P. rubescensP. agardhii A. lemmermannii MOLISE M. aeruginosa P. rubescens PIEMONTE M. aeruginosa P. rubescens Anabaena spp. A. lemmermannii Ap. flos-aquae TRENTINO M. aeruginosa P. agardhii P. rubescens A. flos.aquae Ap. flos.aquae SARDEGNA M. aeruginosa P. rubescens A. flos-aquae A. planctonica C. raciborskii Ap. flos-aquae C. raciborskii O. rubescens SICILIA M. aeruginosa P. agardhii P. rubescens A. planctonica A. solitaria f. planctonica, A. solitaria f. smithii. A. spiroides f. crassa A. elenkinii f. circularis M. wesenbergii Fonte: segnalazioni riportate in letteratura, aggiornamento al 2012
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BIBLIOGRAFIA
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Rapporti ISTISAN 05/29 Mattei D, Melchiorre S, Messineo V, Bruno M (Ed.). Diffusione delle fioriture tossiche nelle acque italiane: gestione del rischio ed evidenze epidemiologiche
Rapporti ISTISAN 08/6 Cianobatteri potenzialmente tossici: aspetti ecologici, metodologici e va-lutazione del rischio. A cura di Enzo Funari, Simona Scardala ed Emanuela Testai. 2008, 92 p. Volterra L., 1995. Fioriture algali nella storia e nella tradizione. Ambiente Risorse Salute, 9 (41): 14-17.
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