Geochimica- Parte 3

ACQUE SOTTERRANEE



Qui l’acqua presente è quella che si infiltra e quando trova le argille si ferma, dando vita alle cosiddette

tavole d’acqua ( falde ); queste sono molto importanti per la formazione di pozzi. Le FALDE possono

essere:

FREATICHE: cioè in comunicazione con l’esterno, dove l’acqua è in equilibrio di pressione con

 l’atmosfera perché è in contatto con essa abbiamo dall’alto verso il basso uno strato superiore



permeabile, la falda, e uno strato di argilla impermeabile per estrarre l’acqua bisogna usare una



pompa esercitando una pressione.

ARTESIANE : nei quali l’acqua si trova sotto pressione in mezzo a due strati impermeabili ( per

 esempio dall’alto verso il basso abbiamo argille, calcari, falda, argille ), e per estrarla è sufficiente

fare un pozzo dal quale esce da sola.

La composizione dipende da vari fattori, quali la storia geologica e i terreni in cui scorrono le acque.

ACQUE SOTTERRANEE CONNATE



Sono quelle che rimangono nel sedimento mentre si deposita e sono, ad esempio, quelle che ci dicono

che le acque dei giacimenti petroliferi sono di origine marina ( ricche di Br ).

ACQUE DI SORGENTE



Le acque di sorgente sono, praticamente le acque sotterranee che fuoriescono; sono quelle che

alimentano i fiumi e sono generalmente potabili;

PRIMO LIMITE DI POTABILITA’: DUREZZA



Rappresentata dalla quantità di sali come Ca e Mg,( sali più abbondanti nelle acque continentali ). La

durezza si può abbassare se si perde CO portando l’acqua ad ebollizione 

2

Questo perché se bolliamo l’acqua l’unico sale che precipita è CaCO , mentre tutti gli altri

 3

sali con l’ebollizione si sciolgono!!!!!!!

La durezza si misura in gradi francesi ( F), o tedeschi ( D), ad esempio l’acqua di Roma ha durezza 33-

35 F. 68

ACQUE MINERALI E TERMALI ( SOTTERRANEE )



Le acque minerali sono tutte le acque NON PURE in generale;

L’acqua distillata invece è completamente priva si sali e non si può bere perché toglie sali fondamentali

all’organismo. Le acque minerali le definiamo tali quando si differenziano per una certa composizione da

quelle di sorgente.

Abbiamo due classificazioni delle acque minerali :

1. Classificazione inglese : di Clark acque divise in gruppi secondo l’anione principale ( clorate,



solfate, carbonate ecc… ) e in sottogruppi secondo il catione più abbondante.

2. Classificazione di Marotta e Sica basata sul concetto di salinità.



Evaporando l’H O la portano a peso costante a 180°C, dalla quantità di residuo fisso divido

2

l’acqua in :

Oligominerali residuo fisso 0,2 g/L

  ≤

Mediominerali residuo fisso tra 0,2 e 1 g/L

 

Minerali residuo fisso 1 g/L

  >

La nota acqua di Fiuggi è simile, per caratteristiche, all’acqua distillata, è oligominerale ed è molto

povera di sali perché viene “ripulita” dai tufi organici che incontra e si usa prevalentemente, per la cura

dei calcoli dilava l’organismo portando via i sali abbassando così la pressione sanguigna.



Uliveto è saporita perché contiene solfati di magnesio. 69

ACQUE TERMALI = hanno temperature più alte del normale es: acque di Saturnia ( 36°C ) = per via di

interazione con magmatismo residuo.

Le acque termali sono piene di solfuri ecc… = legate al magmatismo.

Per essere considerata termale l’acqua deve avere una T 25°C

>

N.B.: le acque continentali sono generalmente radioattive perché la Terra ha un suo naturale

background di radioattività per la presenza di elementi radioattivi, e ci sono anche quelle che lo sono

più delle altre perché si trovano in zone particolari, con attività magmatica ad esempio ( Ischia e

Giappone).

RADIOATTIVITA’ espressa con 2 grandezze: 10

1. Curie = quantità di sostanza radioattiva che subisce 3,7 x 10 disintegrazioni al secondo, ossia che

emette tot particelle radioattive.

10

2. Mache = 3,6 x 10 curie

Quando l’acqua è definita rradioattiva? -9

Quando è più radioattiva di 1,27 nanocurie ( ovvero 10 curie = 1nc).

Acque di Ischia sono radioattive; per un breve periodo sono CURATIVE perché la radioattività cura i

reumatismi, ma per massimo 10-15 giorni perché poi agisce sul midollo spinale.

MINERALI = contenuto salino più alto

TERMAI = temperature più alte

RADIOATTIVE = radioattività più alta 3 14

Gli elementi radioattivi terrestri sono l’uranio ( nelle rocce ) e quelli atmosferici sono trizio ( H )e C .

INQUINAMENTO IDRICO

L’acqua inquinata non è l’acqua non pura!!!!!!

Per acque inquinate si intendono tutte quelle che contengono sostanze tali da non poter essere

utilizzate per ciò a cui sono destinate, e possiamo vederlo da segni macroscopici ( schiume, cattivo

odore), che, però, possono anche non esserci. Diciamo che l’acqua è inquinata quando il suo contenuto

devia da quello regionale.

Distinguiamo 9 categorie di inquinanti idrici:

1) Rifiuti che consumano ossigeno

2) Agenti patogeni

3) Nutrienti

4) Composti organici sintetici

5) Petrolio

6) Sostanze chimiche inorganiche e minerali

7) Sedimenti

8) Materiali radioattivi

9) Calore

N.B.: l’acqua può risultare propriamente inquinata da uno di questi, ma contenerne comunque altri. 70

1. RIFIUTI CHE CONSUMANO OSSIGENO

L’acqua deve avere ossigeno disciolto ( DO = dissolved oxigen )

La prima analisi che si compie per l’acqua è proprio la quantità di O disciolto: una buona acqua ne deve

2

avere 9 mg/L, mentre per una biocenosi sono sufficienti 5 mg/l ( acqua media )in acqua a 20 gradi, 6

mg/l in acqua fredda.

Nei fiumi, nei bacini ecc… ci sono una serie di rifiuti che consumano l’ O . I rifiuti di questo tipo

2

possono essere inorganici, come il Fe ridotto ( si ossida = consuma O ), oppure organici, nel qual caso si

2

parla di sostanza organica ( fogne ) che viene distrutta da batteri aerobici, che quindi consumano O .

2

Per conoscere la quantità di O presente si misura il BOD, cioè la domanda di O dei rifiuti organici

2 2

( per i rifiuti inorganici è il COD ): si comincia saturando l’acqua in O e dividendola in 2 parti uguali;

2

in una determiniamo l’O presente, l’altra si mette in un termostato per 5 giorni; al termine di questo

2

tempo, O presente mi dà la misura dei rifiuti, o meglio, di quanto O hanno consumato La sostanza



2 2

organica è decomposta dai batteri a spesa dell’ O quindi questo diciamo che è consumato dai rifiuti

2

organici.

Per un’ acqua pura ( non necessariamente potabile) il BOD deve essere di 1 mg/L;

 Per un’ acqua buona 3/4 mg/L;

 Al di sopra dei 20 mg/L l’acqua deve essere depurata.



Esempi di rifiuti di questo tipo sono rifiuti domestici, di industrie cartacee e alimentari.

2. AGENTI PATOGENI

Sono stati la prima vera ragione per controllare le acque perché le epidemie si trasmettevano

attraverso le acque ( epatite virale, tifo, colera )= sono rappresentati da virus e batteri. Nonostante si

trovino in minima quantità e abbiano vita breve, il problema sorge quando l’acqua potabile interagisce

con le fogne; per constatare l’inquinamento in questo caso, si mette in evidenza la presenza del E.coli,

presente nell’intestino, che ci dice che la falda acquifera è stata contaminata dalle fogne.

Comunque i batteri della decomposizione non sono patogeni.

12 aprile 2011, lezione 10

3. SOSTANZE NUTRIENTI

Sono sostanze che permettono la vegetazione acquatica = la velocità di sviluppo dei vegetali è funzione

delle sostanze nutrienti.

EUTROFIZZAZIONE ( situazione ben nutrita ) = i nutrienti sono più che sufficienti. Può succedere che

le sostanze nutrienti diventino in eccesso un lago per esempio, da eutrofico diventa DISTROFICO,



fino all’invecchiamento o morte del bacino.

Questo perché quando vi sono troppi nutrienti vi è un’eccessiva FIORITURA delle alghe ( 500

individui/mL di H O per ogni specie di alga!!!!!!! ) il lago soffre perché troppe alghe portano la



2

mucillagine ed è impedito il passaggio di luce, lo scambio di O con l’atmosfera, e le alghe a volte

2

possono direttamente produrre tossine. Quando le alghe muoiono tutto cade sul fondo del bacino che

quindi si riempie il bacino diventa sempre meno profondo: > calore e < ossigeno.



Se il livello diventa limitato le piante acquatiche radicano sul fondo alla fine muore il bacino per



formazione di una PALUDE = possibile pH acido.

La sostanza vegetale depositata inizia a fermentare = TORBA, che può diventare CARBONE.

Trovare carboni vuol dire che l’eutrofizzazione del bacino è un fenomeno naturale, non dovuto ad

inquinamento!!!!!!!!!!!!!!!!!! 71

Ma l’uomo può aumentare velocemente i nutrienti, velocizzando quindi il processo di eutrofizzazione.

??? QUALI SONO I NUTRIENTI???

 C, N, P, K

I principali sono e sono generalmente abbondanti a meno di particolari situazioni (in

Australia a causa della lisciviazione delle rocce è stato aggiunto P).

L’inquinamento da parte di queste sostanze è dovuto alla loro sovrabbondanza;

C ed N sono nell’atmosfera = appetiti dai vegetali. N si trova anche nei suoli come concime.

 K = concime agricolo, insieme all’ N.

 P è raro che viene portato dalle acque perché è insolubile.

 L’uomo aumenta l’N, il K e il P il vero problema è il P, perché in natura generalmente è assente

  DETERSIVI*

ma l’uomo ne ha riversato una enorme quantità in acqua con l’uso dei ( fanno

parte della prossima categoria di inquinanti ) ricchi in polifosfati.

Quindi ci sarà troppo fosforo per i vegetali abituati a basse quantità di tali sostanze.

Se i nutrienti sono in difetto le sostanze diventano LIMITANTI.

4. COMPOSTI ORGANICI SINTETICI ( vernici, plastiche, insetticidi, detersivi ).

Sono inquinanti se in eccesso perché NON SONO BIODEGRADABILI ( permangono a lungo nel

terreno) = cattivo gusto acqua o addirittura tossicità.

2 categorie fondamentali:

1) DETERSIVI

Collegati col fosforo* dell’eutrofizzazione. Sono prodotti sintetici dell’INDUSTRIA



PETROLCHIMICA. Hanno 3 componenti:

TENSIOATTIVI

 

Sono agenti di ammollo = permettono all’acqua di entrare nelle macchie di grasso.

Il tensioattivo ha un comportamento dipolare: l