INQUINAMENTO FLUVIALE: CAUSE, INQUINANTI ED EFFETTI - BIOLOGIA - 2024

L' inquinamento del fiume è l'alterazione o il degrado dello stato naturale di questi corpi idrici mediante l'introduzione di elementi chimici o fisici che ne minacciano l'equilibrio come ecosistema.

La contaminazione di questi importanti ecosistemi minaccia la vita e la disponibilità di acqua dolce sul pianeta. I fiumi e i loro ecosistemi associati ci forniscono l'acqua potabile necessaria per il nostro cibo e per i processi industriali, quindi sono essenziali per il benessere umano.

Scarico di rifiuti nel fiume Huallaga in Perù. Fonte: Averyaudio, da Wikimedia Commons

L'acqua dolce disponibile sulla Terra è una risorsa scarsa. Solo il 2,5% dell'acqua totale del pianeta è acqua dolce. Di esso, circa il 70% è sotto forma di ghiacciai, mentre il resto appare sotto forma di acque sotterranee, laghi, fiumi, umidità ambientale, tra gli altri.

Negli ultimi decenni, la domanda globale di acqua dolce è aumentata a causa della crescita della popolazione e dei fattori associati, come l'urbanizzazione, l'industrializzazione, l'aumento della produzione e il consumo di cibo, beni e servizi.

Nonostante l'importanza riconosciuta dei fiumi e la scarsità di fonti di acqua dolce, continuano ad essere inquinati. Si stima che, in tutto il mondo, ogni giorno due miliardi di tonnellate di acqua siano contaminate da due milioni di tonnellate di rifiuti.

Le cause

L'inquinamento è un fenomeno di origine antropica che colpisce sistematicamente i fiumi e gli ecosistemi associati. Pertanto, le cause inquinanti di questi importanti corpi idrici devono essere interpretate secondo un approccio ecosistemico.

In senso strutturale, le cause sono generate da modelli globali di utilizzo, gestione e smaltimento dell'acqua, associati a stili di vita non sostenibili che danno la priorità alle variabili economiche immediate rispetto alle variabili ambientali e sociali.

Ad esempio, è stato stimato che sono necessari circa 250 litri di acqua per produrre un kg di carta. In agricoltura sono necessari 1.500 e 800 litri per produrre rispettivamente 1 chilogrammo di grano o zucchero. Nella metallurgia sono necessari 100.000 litri per produrre 1 chilo di alluminio. La natura può soddisfare queste richieste?

In generale, le cause che agiscono sull'inquinamento dei fiumi e di altri ecosistemi lotici possono essere delineate in:

• Diretto, come elementi, attività e fattori che influenzano direttamente l'acqua.
• Indiretto, costituito da un insieme di fattori che rendono possibile, favoriscono e amplificano l'impatto delle cause dirette.

Tra le cause dirette vi sono la mancanza di consapevolezza ed educazione sulla minaccia di inquinamento degli ecosistemi, debolezze nella legislazione e la sua attuazione a diverse scale, mancanza di etica e disuguaglianza sociale.

Rifiuti urbani

La principale fonte di inquinamento fluviale sono i rifiuti liquidi provenienti dai centri urbani, dovuti a fognature / acque reflue non adeguatamente trattate.

Inoltre, le acque di deflusso superficiali possono raggiungere fiumi che trasportano sostanze inquinanti come detergenti, oli, grassi, plastica e altri derivati ​​del petrolio.

Rifiuti industriali

I rifiuti industriali, siano essi solidi, liquidi o gassosi, sono altamente inquinanti se non adeguatamente trattati. Questi rifiuti possono potenzialmente contaminare i fiumi attraverso il sistema fognario / delle acque reflue dell'industria.

Un altro fattore inquinante sono le piogge acide che si verificano a seguito dell'emissione di ossidi di zolfo e di azoto. Questi composti chimici reagiscono con il vapore acqueo e portano ad acidi che vengono poi precipitati dalla pioggia.

Drenaggio acido minerario a Centralia, Stati Uniti. Fonte: Michael C. Rygel, da Wikimedia Commons

Miniere e petrolio

Le attività minerarie e petrolifere sono le cause più gravi dell'inquinamento dei fiumi. Nelle miniere d'oro a cielo aperto il suolo superficiale viene distrutto, aumentando così l'erosione e il deflusso.

Inoltre, l'acqua utilizzata per lavare il materiale alluvionale finisce nei fiumi provocando un forte inquinamento, compresi i metalli pesanti.

Uno dei casi più gravi di contaminazione da estrazione mineraria si verifica quando il mercurio o il cianuro vengono utilizzati per l'estrazione dell'oro. Entrambi i composti sono altamente tossici.

Attività agricole

L'agricoltura moderna utilizza un gran numero di sostanze chimiche, come i biocidi per il controllo dei parassiti e delle malattie o i fertilizzanti.

Questi prodotti chimici applicati direttamente al suolo o al fogliame delle colture, finiscono per essere lavati dall'acqua di irrigazione o dalla pioggia in proporzione elevata. A seconda del tipo di terreno, della topografia del terreno e della falda freatica, questi inquinanti finiscono spesso nei fiumi.

In alcune colture come il cotone, vengono applicate dosi elevate di biocidi mediante irrorazione aerea (aerei di fumigazione). In questi casi, il vento può essere un agente di trasporto di questi prodotti chimici verso i fiumi.

D'altra parte, molti biocidi non sono facilmente degradabili, motivo per cui rimangono a lungo inquinando le acque e intaccando la biodiversità.

I fertilizzanti influenzano la potabilità dell'acqua, incorporando alti livelli di azoto, fosforo e potassio.

L'allevamento intensivo di bestiame, pollame e suino sono fonti di inquinamento dei fiumi, principalmente a causa dell'accumulo di escrementi. L'allevamento intensivo di suini è un'attività altamente inquinante a causa dell'alto contenuto di fosforo e azoto negli escrementi.

Componenti inquinanti

Derivati ​​del petrolio

Le fuoriuscite di petrolio sono gli eventi di inquinamento più difficili da porre rimedio a causa dell'accumulo dello strato di petrolio sulla superficie dell'acqua e del suo eventuale incorporamento negli ecosistemi costieri, come mangrovie, paludi o paludi. Ciò comporta la perdita di potabilità dell'acqua, la morte di numerose specie acquatiche e l'alterazione degli ecosistemi.

Gli idrocarburi e i metalli pesanti contenuti nel petrolio danneggiano i pesci e altre specie animali e vegetali che fanno parte degli ecosistemi fluviali. Questi danni possono essere cronici (a lungo termine) o acuti (a breve termine) e possono includere la morte.

Inquinamento da petrolio, Ecuador. Fonte: Julien Gomba, tramite Wikimedia Commons

Le fuoriuscite di petrolio pesante ricche di asfaltene sono molto fastidiose. Gli asfalteni si accumulano nel tessuto adiposo degli animali e generano biacumulazione.

detergenti

I detersivi non sono facilmente biodegradabili, quindi è difficile rimuoverli dall'ambiente acquatico. Inoltre contengono composti tensioattivi che ostacolano la solubilità dell'ossigeno in acqua, provocando la morte della fauna acquatica.

Prodotti dell'agricoltura e dell'allevamento

Tra i prodotti agricoli che possono inquinare i fiumi ci sono i biocidi (erbicidi, insetticidi, rodenticidi e acaricidi) e i fertilizzanti (organici e inorganici). Tra i più problematici ci sono i pesticidi clorurati e i fertilizzanti azotati e fosforosi.

Le purine (qualsiasi residuo organico con la capacità di fermentare) che sono generate dalle attività agricole e zootecniche sono inquinanti nei fiumi vicini. Tra i più inquinanti e abbondanti ci sono gli escrementi prodotti dagli animali da cortile.

Inquinamento da attività agricole a Wairarapa, Nuova Zelanda. Alan Liefting, di Wikimedia Commons

Metalli pesanti, metalloidi e altri composti chimici

I composti chimici delle attività industriali e minerarie sono inquinanti altamente tossici. Questi includono diversi metalli pesanti come mercurio, piombo, cadmio, zinco, rame e arsenico.

Esistono anche metalli più leggeri come l'alluminio e il berillio che sono altamente inquinanti. Altri elementi non metallici, come il selenio, possono anche raggiungere i fiumi attraverso sversamenti da attività minerarie o industriali.

I metalloidi come l'arsenico o l'antimonio sono una fonte di inquinamento nei fiumi. Provengono dall'applicazione di pesticidi e acque reflue urbane e industriali.

Materia organica e microrganismi di origine fecale

Varie specie di batteri, protozoi e virus che causano malattie raggiungono l'acqua del fiume. La via di arrivo sono i rifiuti domestici e gli allevamenti di bestiame senza trattamento delle acque reflue, che vengono scaricati direttamente nel letto dei fiumi.

L'accumulo di questi microrganismi nell'acqua può causare malattie di varia gravità.

Modifica effetti

Bevendo acqua

I fiumi sono un'importante fonte di acqua potabile sia per gli esseri umani che per la fauna selvatica. Allo stesso modo, in molti casi forniscono l'acqua necessaria per le attività agricole e zootecniche.

L'inquinamento dei fiumi disabilita l'acqua per il consumo umano o animale e in casi estremi la rende altrettanto inutile per l'irrigazione. Inoltre la presenza di microrganismi patogeni di origine fecale favorisce la diffusione di malattie.

biodiversità

L'inquinamento delle acque provoca la scomparsa di specie negli ecosistemi ripariali. Sia le specie acquatiche che quelle ripariali possono scomparire, così come gli animali che consumano l'acqua dai fiumi inquinati.

Acqua di irrigazione

Le acque dei fiumi contaminati da acque urbane non trattate o da allevamenti zootecnici non sono adatte all'irrigazione. Lo stesso accade con l'acqua dei fiumi in prossimità di operazioni minerarie o zone industriali.

Se l'acqua contaminata viene utilizzata per l'irrigazione, le feci e composti tossici o organismi patogeni possono depositarsi sull'epidermide delle piante o essere assorbiti dalle radici. I prodotti agricoli contaminati diventano un rischio per la salute se consumati dall'uomo.

turismo

I fiumi e gli ecosistemi associati possono essere aree turistiche economicamente importanti per i residenti. La contaminazione di questi ne diminuisce il valore e comporta perdite economiche.

I fiumi inquinati possono costituire un rischio per la salute a causa della presenza di microrganismi patogeni o rifiuti tossici. Inoltre perde il suo valore paesaggistico soprattutto a causa dell'accumulo di rifiuti solidi.

Come evitare l'inquinamento del fiume?

Azioni globali

La riduzione della contaminazione degli ecosistemi delle acque correnti superficiali è un obiettivo globale che può essere raggiunto solo se è possibile cambiare strutturalmente i modelli globali di utilizzo, gestione e smaltimento dell'acqua associati a stili di vita non sostenibili.

In senso generale, le leggi dovrebbero essere rafforzate a tutti i livelli per la protezione ambientale. Inoltre, va promossa un'educazione che oltre a generare consapevolezza, costruisca i valori del rispetto della natura.

Alcune azioni nazionali

Legislazione

È necessario un rigoroso sistema legale per la protezione dei fiumi per ridurre al minimo i danni causati dall'inquinamento.

Uno degli aspetti più importanti che devono essere regolamentati è il trattamento delle acque reflue. Un altro aspetto di interesse della normativa è disciplinare le attività che possono essere svolte sugli argini e nella fascia di protezione dei corsi d'acqua.

Indagine

I fiumi costituiscono dei bacini, vaste aree i cui scarichi naturali o artificiali convergono in una rete affluente di un fiume principale. Sono quindi sistemi complessi che devono essere studiati per proporre piani di gestione.

È necessario monitorare costantemente la qualità dell'acqua e il funzionamento dell'ecosistema.

Conservazione della vegetazione ripariale

La vegetazione ripariale partecipa al ciclo dei nutrienti, all'igiene ambientale e mitiga gli effetti del cambiamento climatico. Pertanto, è importante promuovere la loro conservazione e protezione.

Alcune azioni locali

Impianti di trattamento

La principale fonte di inquinamento del fiume sono le acque reflue dei centri urbani e industriali. Per mitigarne gli effetti, è necessario un adeguato trattamento delle acque inquinate attraverso l'installazione di impianti di depurazione.

Gli impianti di trattamento impiegano vari sistemi a seconda della natura degli inquinanti. Questi includono la decantazione dei rifiuti solidi, il filtraggio dell'acqua, il trattamento di decontaminazione chimica e il biorisanamento.

Pratiche di bonifica

Una volta che un fiume è stato contaminato, devono essere prese misure di bonifica. Queste misure variano a seconda del tipo di contaminante.

Una di queste misure è la pulizia meccanica. Per questo, l'estrazione dei rifiuti solidi gettati nei fiumi viene effettuata utilizzando macchinari di dragaggio e attrezzature di raccolta.

Un'altra delle pratiche più comuni è il fitorisanamento. Vengono utilizzate alcune specie di piante che sono efficienti nell'estrazione di metalli pesanti da fiumi inquinati. Ad esempio, Eichhornia crassipes (ninfea) è stata utilizzata per assorbire cadmio e rame. Allo stesso modo, il simbiosistema Azolla-Anabaena azollae viene utilizzato per il biorisanamento di fiumi contaminati da arsenico e altri metalloidi.

Alcune specie di batteri e alcuni derivati ​​di funghi vengono utilizzati per la degradazione dei composti inquinanti nei fiumi (biodegradazione). Le specie batteriche dei generi Acinetobacter, Pseudomonas e Mycobacterium degradano rispettivamente gli alcani, monoaromatici e poliaromatici.

Riferimenti

1. Alcalá-Jáuregui JA, JC Rodríguez-Ortiz, A Hernández-Montoya, F Villarreal-Guerrero, A Cabrera-Rodríguez, FA Beltrán-Morales e PE Díaz Flores (2014) Contaminazione da metalli pesanti nei sedimenti di un'area ripariale a San Luis Potosi, Messico. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A e R Ferrera-Cerrato (coordinatori) (2013) Biorisanamento di suoli e acque contaminati da composti organici e inorganici. Trillas, Messico, 333 pagg.
3. Arcos-Pulido M, SL Ávila, SM Estupiñán-Torres e AC Gómez-Prieto (2005) Indicatori microbiologici di contaminazione delle fonti d'acqua. Nova 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E, MA Barrena-Gurbillón, F Corroto, OA Gamarra-Torres, J Rascón-Barrios e LA Taramona-Ruiz (2018) Fonti stagionali di contaminazione nel bacino del fiume Utcubamba, regione amazzonica, Perù. Arnaldoa 25: 179-194.
5. Euliss K, C Ho, AP Schwab, S Rock e MK Banks (2008) Greenhouse and field assessment of phytoremediation for petroleum contaminants in a riparian zone. Bioresource Technology, 99: 1961–1971.
6. Fennessy MS e JK Cronk (1997) L'efficacia e il potenziale di ripristino degli ecotoni ripariali per la gestione dell'inquinamento da fonte non puntuale, in particolare i nitrati. Recensioni critiche in scienze e tecnologie ambientali. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA, MA Barrena-Gurbillón, E Barboza-Castillo, J Rascón-Barrios, F Corroto e LA Taramona-Ruiz (2018) Fonti di inquinamento stagionale nel bacino del fiume Utcubamba, regione amazzonica, Perù Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R, R Leonard e J Sheridan (1985) Gestire gli ecosistemi ripariali per controllare l'inquinamento non puntuale. Journal of Soil and Water Conservation 40: 87-91
9. Sowder AG, PM Bertsch e PJ Morris (2003) Partitioning and Availability of Uranium and Nickel in Contaminated Riparian Sediments. Journal of Environment Quality. 32: 885.
10. Programma mondiale di valutazione dell'acqua. Rapporto delle Nazioni Unite sulle risorse idriche nel mondo 2015. Pp12.