Classe 3 a A Chimici
TITOLO:
Un contributo degli studenti di chimica a servizio dell’ambiente:
analizzare le acque poco note dell’Isola Polvese e del suo lago
Trasimeno
I.T.I.S "Alessandro Volta" loc. Piscille, 06100 Perugia
tel. (+39) 075-31045 fax. (+39) 075-31046 www.avolta.pg.it
a.s. 2007/2008
COLOPHON:
Dirigente Scolastico: prof.ssa Rita Coccia
Referente: prof. Mario Gabriele (corresponding author) Email: isolapolvese@hotmail.it
Collaborazione per le analisi chimiche: prof. Giuseppe Roscini
Collaborazione per la lingua inglese: prof.ssa Sabina Paparelli
Collaborazione per le analisi microbiologiche: assistente tecnico sig.ra Stefania Bagagli
Consulenza editoriale: dr. Daniele Bellocchi
Collaborazione esterna: ”Cooperativa Plestina”nella persona del dr. Piero Salerno
Cura dell’elaborato: studente Matteo Papi
Cura delle pagine Web: studenti Emmanuele Fortini e Michele Gori
Alunni componenti la classe terza chimici:
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Barcaccia Angela |
Ngene Ndjana Dominique |
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Borrazza Marco |
Papa Federico |
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Cucco Andrea |
Papi Matteo |
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Fortini Emmanuele |
Pollastro Francesco |
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Gori Michele |
Ruffini Chiara |
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Grilli Michele |
Sargentini Jacopo |
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Martinelli Luca |
Troplini Dritan |
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Nardelli Dalila |
Zugarini Luca |
STRUTTURA DELL’IPERTESTO<− ENTRA
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INDICE:
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6.2. Metodi di analisi utilizzati per parametri chimico-fisici
6.2.1. Metodi analitici nel campo
6.2.2. Metodi analitici in laboratorio
6.2.2.1. Analisi colorimetriche
6.2.2.2. Analisi spettrofotometriche
6.2.2.4. Analisi con ossimetro
6.3. Metodi delle analisi microbiologiche
6.4. Metodi di rilevamento faunistico
6.4.1. Note faunistiche degli invertebrati nelle stazioni indagate
7.1. Tabelle chimiche e chimico-fisiche
8.1. Delle analisi eseguite sul posto
8.2. Delle analisi chimiche eseguite in laboratorio
8.3. Delle analisi microbiologiche eseguite
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ABSTRACT:
ENG:
Assessment of water quality of Polvese Island (Trasimeno Lake)
The present paper deals with the study of the physico-chemical, microbiological and faunistic characteristics of the Polvese Island, one of the three islands of the Trasimeno Lake. The surface water has been analyzed in order to determine its temperature, pH, conductivity, hardness, dissolved oxygen, BOD5, COD and many cations and anions like ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, iron, phosphate, sulphate, chlorine, sulphide. Moreover, in this paper the total bacterial load and total and fecal coliform bacteria, in the lake’s water, have been analyzed by using the “plate count test”, “the presumptive test”, and “the membrane filter technique”. Finally studies about the aquatic invertebrate fauna have been made.
The physico-chemical and microbiological analysis has been carried out by collecting samples from four different locations of the lake, named: Porto del Grifone, Moletto, Fitodepuratore and Piscina Porcinai.
All the analyzed parameters resulted within the required cut-off values with the only exception of phosphates. The last values led us to envisage a moderate risk of euthophication. On the whole, we observe a good quality of the lake’s water surrounding the Polvese Island which is compatible with the lake’s flora and fauna.
ITA:
Giudizio sulla qualità dell’acqua dell’Isola Polvese (Lago Trasimeno)
Il presente lavoro concerne lo studio delle caratteristiche chimico-fisiche, microbiologiche e faunistiche delle acque dell’Isola Polvese, una delle tre isole del Lago Trasimeno (Perugia). L’acqua superficiale è stata analizzata monitorando temperatura, pH, conducibilità, durezza, DO, BOD5, COD e diversi cationi e anioni come azoto ammoniacale, azoto nitrico, azoto nitroso, ferro, fosfato, solfato, cloruro e solfuro. Inoltre sono stati ricercati i batteri totali e i coliformi (totali e fecali) delle acque del lago utilizzando il test microbiologico della conta diretta dei batteri, la prova presuntiva e la «filtrazione su membrana». Infine sono stati eseguiti studi sulla fauna acquatica degli invertebrati.
Le analisi chimico-fisiche e microbiologiche sono state effettuate prelevando i campioni d’acqua da quattro siti di prelievo denominati: Fitodepuratore, Moletto, Porto del Grifone e Piscina Porcinai.
Tutti i parametri analizzati rientrano all’interno dei valori normativi con la sola eccezione dei fosfati. Quest’ultimo risultato ci porta a prevedere un moderato rischio di eutrofizzazione delle acque del lago, ma tutto sommato si osserva una buona qualità delle acque che circondano l’Isola Polvese, compatibile con la flora e con la fauna.
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PAROLE CHIAVE:
Analisi acqua, Isola Polvese, Progetto di Classe 3AC, ITIS Volta Perugia.
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INTRODUZIONE:
Il lavoro in oggetto rientra nel piano dell’offerta formativa dell’Istituto (P.O.F.) per l’anno scolastico 2007-2008 ed è inserito, anche, nel Progetto Scolastico di Educazione Ambientale proposto dall’UNICEF, relativo alla risorsa “Acqua”.
Il progetto proposto dall’UNICEF, il cui intento è quello di consolidare unacoscienza critica e responsabile sul tema dell’acqua, è rivolto quest’anno alle scuole secondarie di secondo grado incluse nel territorio ATO1 (Autorità Territoriale Ottimale), che raggruppa 38 comuni ed è uno dei tre consorzi funzionanti in Umbria (legge regionale 43/97).
Il contributo offerto dall’ITIS “A. Volta” di Piscille (PG) ha riguardato il monitoraggio della qualità delle acque dell’Isola Polvese nel Lago Trasimeno, alcune ancora poco caratterizzate da un punto di vista chimicofisico, microbiologico e faunistico.
L’analisi ha coinvolto gli alunni della classe 3°A/Chimici guidati dal responsabile del progetto, prof. Mario Gabriele, ed è stata eseguita sulle acque raccolte in due successive uscite, rispettivamente del 04/12/2007 e dell’11/03/2008.
In tali giorni, alle ore 8.30 AM circa, il gruppo di lavoro è partito da Perugia alla volta del Lago Trasimeno accompagnato dai proff. Mario Gabriele e Enzo Giuliani ed è arrivato, dopo circa trenta minuti di tragitto in autobus, al porto di San Feliciano. Un traghetto, appositamente prenotato, ha quindi portato la classe sull’Isola Polvese. Giunti a destinazione, è stato utile il supporto professionale e logistico del dott. Piero Salerno (Cooperativa Plestina). Durante la prima uscita, egli ha guidato il gruppo all’interno di un locale adibito all’accoglienza e alle analisi “in situ”, dove ha illustrato agli studenti alcune caratteristiche ambientali e naturalistiche dell’Isola, ha poi selezionato i punti di prelievo dell’acqua e, infine, ha accompagnato la classe in tali luoghi; nella seconda uscita, dopo aver fatto il punto della situazione, ha riaccompagnato gli alunni e i docenti alle stazioni indagate e ha guidato anche l’analisi faunistica delle acque.
Sempre con l’esperto naturalista, la classe ha avuto modo di approfondire, con un seminario in Istituto, i dati della fauna acquatica dell’Isola e di relazionarli a un giudizio qualitativo sull’acqua.
Ci si prefigge con questo lavoro di indagare e caratterizzare, da un punto di vista chimico-fisico, microbiologico e faunistico, le diverse tipologie idriche dell’Isola Polvese e di produrre un fascicolo scritto, comprensivo di dati e tabelle, e/o informatico.
Inoltre, ai fini della significatività dei dati raccolti, ovvero per valutare statisticamente lo stato di salute delle acque indagate e per avere qualche possibilità di prevederne la tendenza, è necessario replicare lo stesso tipo di analisi stagionalmente e per alcuni anni. In quest’ottica, il Progetto assume una valenza pluriennale, nell’intento di:
a) raccogliere, confrontare e interpretare un numero di dati analitici chimici e microbiologici significativi per valutare statisticamente lo stato di salute delle acque del lago e, possibilmente, prevederne la tendenza;
b) evidenziare la fauna ad invertebrati, in particolare i bioindicatori, presente nelle acque esaminate.
STAZIONI ESAMINATE:
Durante la prima uscita i campioni d’acqua sono stati prelevati nelle seguenti località:
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Loc. Moletto: si tratta del punto di uscita dell’acqua del sovrastante fitodeputatore. La riva di questo antico porticciolo è delimitata in entrambe le parti da un fitto canneto, che rappresenta la formazione vegetale dominante; a questo si affianca una fascia ripariale costituita da pioppi e salici;
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Porto del Grifone: zona da dove viene tratta l’acqua per alimentare il soprastante Giardino delle Piante Acquatiche ed è caratterizzata da un punto d’attracco delimitato da un rado canneto;
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Piscina Porcinai (Giardino delle Piante Acquatiche): progettata daPietro Porcinainel 1960, rappresenta un esempio di recupero ambientale di una vecchia cava di arenaria. Si tratta di una piscina contornata da un giardino composto da piccole vasche, dette ninfei, in cui cresce una ampia varietà di piante acquatiche ad azione purificante. La piscina è profonda fino a cinque metri nel suo punto più alto e viene trattata periodicamente con cloro. Qui le acque sono popolate da gasteropodi e da diverse specie di invertebrati, tipici degli ambienti lenitici caratterizzati da acque ferme e stagnanti (vedi la sezione Metodi/Rilevamenti Faunistici).
Tali campionamenti sono stati affidati a sottogruppi della classe, ciascuno con un proprio responsabile. Rispettivamente:
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Gruppo 1: Papi Matteo (coordinatore), Martinelli Luca, Ngene Ndiana Dominique, Papa Federico, Troplini Dritan, Zugarini Luca;
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Gruppo 2: Grilli Michele (coordinatore), Borrazza Marco, Cucco Andrea, Fortini Emmanuele, Gori Michele, Sargentini Jacopo;
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Gruppo 3: Nardelli Dalila (coordinatore), Barcaccia Angela, Pollastro Francesco, Ruffini Chiara;
Erano state selezionate altre due stazioni, ma purtroppo al momento del primo sopralluogo si presentavano in secca.
La prima è situata nel versante settentrionale (loc. Macerone) ed è costituita da una sorgente temporanea (unica in tutta l’Isola), caratterizzata da acque presumibilmente più pulite degli altri punti di prelievo. La seconda località è ubicata nel versante occidentale, poco oltre la fortezza e la limitrofa chiesa di San Giuliano risalente all’anno Mille. Quest’ultima stazione è un fitodepuratore, riconoscibile da vasche ove crescono canne di lago. La funzione delle piante è duplice in quanto le loro radici rendono il substrato permeabile e forniscono una parte dell’ossigeno necessario alla decomposizione batterica della materia organica. Il substrato funge da filtro meccanico e chimico, le particelle argillose fissano anche i fosfati. Questi fitodepuratori sono utili alla purificazione dell’acqua di scarico dell’Ostello ”Fattoria il Poggio” presente sull’Isola, in grado di ospitare circa ottanta persone.
Tuttavia, il giorno della seconda uscita si è potuto aggiungere il prelievo al fitodepuratore, perché non in secca. Gli alunni, ai quali ne è stato affidato il campionamento, sono stati:
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Gruppo 4: Borrazza Marco (coordinatore), Papa Federico, Sargentini Jacopo, Zugarini Luca.
La sorgente temporanea rimane comunque individuata e sarà oggetto di eventuali futuri monitoraggi.
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CONCLUSIONI:
I risultati dei parametri chimico fisici, microbiologici e faunistici analizzati portano alle seguenti conclusioni:
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I valori di pH riscontrati risultano essere nella norma, indicando assenza di fonti inquinanti di tipo industriale e piogge acide.
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La conducibilità, che è in relazione al contenuto dei sali disciolti, risulta abbastanza elevata (pur restando nei valori limite) soprattutto in prossimità delle sponde dell’Isola mentre si osserva un drastico abbassamento nelle acque della piscina, priva di fondali fangosi.
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La durezza risulta elevata in tutte le stazioni esaminate e quindi le acque possono essere classificate come “molto dure”, ma tuttavia rientranti nell’intervallo consigliato dalla legge e ben sotto il valore massimo consentito.
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L’ossigeno disciolto rilevato, indica una buona qualità dell’acqua, con percentuali di saturazione in ogni caso superiori al 90%.
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Il BOD5 risulta compreso tra 5,2 e 7,9 mg/l e indica una quantità di inquinanti biodegradabili accettabile, ovvero lascia supporre una qualità delle acque sufficiente al Moletto e discreta in tutte le altre stazioni esaminate.
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Il COD risulta essere sempre minore del limite consentito di 15 mg/l; anche il rapporto COD/BOD5 è < 2. Si può supporre, quindi, un’immissione di liquami domestici nella norma ed escludere scarichi industriali caratterizzati da prodotti tossici e non biodegradabili.
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La quantità di fosfati determinata a fine inverno nei siti di prelievo del Moletto e del Porto del Grifone è nulla, ma è piuttosto elevata a fine autunno. Questo lascia pensare che durante l’inverno la capacità autodepurativa del lago è buona, ma non durante le altre stagioni dell’anno, dove c’è un concreto rischio di eutrofizzazione. L’assenza, invece, dei fosfati nella Piscina Porcinai in entrambi i periodi fa desumere una buona capacità fitodepurativa delle piante acquatiche ivi presenti.
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Il contenuto in cloruri ha un valore basso, indicando scarso metabolismo umano o animale.
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La quantità di solfati, che mediamente è di circa 60 mg/l, anche se supera il valore guida di 25 mg/l è ben al di sotto del valore massimo consentito di 250 mg/l. Ciò fa escludere l’uso indiscriminato di detersivi e l’ipotesi di particolari scarichi industriali e civili.
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La presenza dell’azoto ammoniacale risulta essere nella norma in prossimità delle sponde dell’Isola e nel fitodepuratore (fa eccezione il dato di marzo del Moletto, che è al limite), mentre si osserva un drastico incremento nelle acque della piscina. Possiamo concludere che solo nell’ambiente della piscina è riscontrabile, al momento dei prelievi, un certo grado di degradazione proteica e quindi di inquinamento organico, sintomo di probabile decomposizione di organismi animali. Tuttavia tale incremento è piuttosto vistoso solo in dicembre (1,5 mg/l invece dei 0,5 mg/l consentiti), perché in marzo risulta essere quasi rientrato (0,7 mg/l).
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La quantità di nitrati risulta, in tutti i punti di prelievo, estremamente bassa e/o nulla. Si esclude perciò l’utilizzo di fertilizzanti contenenti azoto inorganico o la presenza di scarichi contenenti azoto di origine organica.
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Contenuti ottimali dello ione nitrito sono stati riscontrati in tutti i punti di prelievo, escludendo ogni rischio di tossicità sia per la vita acquatica che per la vita animale.
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Non è stata inoltre riscontrata la presenza di solfuri, escludendo così processi di decomposizione organica e presenza di svariati scarichi industriali.
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Il ferro infine non risulta essere presente, escludendo così processi di esplosione algale e confermando le buone caratteristiche estetiche e organolettiche delle acque dell’Isola Polvese.
I risultati dei parametri microbiologici portano alle seguenti conclusioni:
· il conteggio dei batteri totali mostra la non potabilità dell’acqua in tutte le stazioni esaminate;
· La presenza di coliformi fecali > 100 UFC nella Loc. Moletto rende non balneabile l’acqua di questa località.
I risultati, invece, dello studio faunistico non consentono conclusioni certe sulla qualità dell’acqua, perché limitate solo a due sopralluoghi preliminari. Tuttavia, la presenza di faune differenziate, tipiche delle acque ferme, consentono di ipotizzare le acque in questione come appartenenti ad una media e buona categoria.
Infine, uno specifico richiamo va fatto al fitodepuratore in secca a fine dicembre ma non a fine marzo. Ad eccezione della presenza eccessiva dei fosfati (0,5 mg/l) – problema comunque non estraneo ad altri punti di prelievo – tutti gli altri parametri analizzati rientrano tranquillamente nei limiti di legge. Ciò potrebbe indicarne l’alta efficienza, ma considerando che il fitodepuratore viene alimentato dai liquami provenienti dall’ostello e che quest’ultimo ospita turisti prevalentemente in estate, tale ipotesi dovrebbe essere confermata da un’indagine durante il suddetto periodo. Di fatto, comunque, si può presumere che non sono rimasti residui inquinanti biodegradabili degli anni precedenti.
Concludendo, tutti i parametri analizzati risultano essere nella norma o prevedibili, come per il caso delle analisi microbiologiche eseguite. Fanno eccezione i fosfati, i cui valori portano a prevedere un concreto rischio di eutrofizzazione nei periodi più caldi. Tutto sommato si osserva una buona qualità dell’acqua dell’Isola, compatibile con la vita acquatica.
Saranno però necessari ulteriori monitoraggi per confermare o confutare questi dati, e osservare le oscillazioni dei singoli parametri a cadenza stagionale. Si raccomanda quindi di continuare nei prossimi anni il monitoraggio delle acque delle stazioni scelte e di ampliare i parametri chimici e microbiologici da sottoporre ad analisi. Inoltre, per avere una caratterizzazione più ampia delle acque dell’Isola, si segnala l’unica sorgente in località Macerone, sorgente questa temporanea e in secca durante le uscite eseguite per il campionamento e sulla quale non si conoscono studi.
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Progetto Scolastico Ambientale relativo alla risorsa acqua 