Da sempre le grandi città sono sorte ai margini dei corsi d’acqua. Questo perché l’uomo ha usufruito di essi come via di trasporto e di commercio, per l’agricoltura, per l’uso domestico e anche per scaricare i propri rifiuti.

I Romani sono stati i primi a costruire acquedotti e fognature: le cloache.

L’ inquinamento delle acque naturali da parte delle sostanze di rifiuto industriale e domestico, fenomeno noto sin dall’antichità, ha assunto in questi ultimi decenni proporzioni rilevanti. L’inquinamento si distingue in:
- inquinamento delle acque superficiali
- inquinamento delle acque sotterranee.
Le conseguenze del primo sono: depauperamento della fauna ittica, morte dei batteri aerobi e piante acquatiche, sviluppo di cattivi odori e strati di materia in putrefazione, diffusione di microorganismi patogeni, difficoltà di una potabilizzazione economica e inconvenienti nell’impiego industriale delle acque.
L’inquinamento dei fiumi è generalmente di tipo "acuto "e a distanza di qualche chilometro dalla sorgente inquinante la situazione ritorna normale.
L’ inquinamento delle acque sotterranee (pozzi perdenti, interramento di residui industriali solubili, filtrazione di acque superficiali inquinate) è molto più grave per l’impossibilità di effettuare un risanamento di tali acque: i pozzi inquinati devono essere abbandonati. All’inquinamento domestico, derivante dallo scarico dei liquami delle fogne urbane, e a quello industriale, causato dal versamento in acque pubbliche dei residui più diversi, va aggiunto quello agricolo, particolarmente sentito nelle zone ad agricoltura intensiva e dovuto all’uso di concimi chimici e di pesticidi altamente tossici, che, continuamente dilavati dalle piogge, vengono convogliati nei corsi d’acqua.

Bisogna tuttavia tenere presente che le sostanze organiche vengono aggredite da batteri aerobi, i quali, utilizzando l’ossigeno disciolto nell’acqua , trasformano tali sostanze organiche contenenti carbonio, zolfo, azoto e fosforo in composti ossigenati innocui. Se l’acqua non è sufficientemente ossigenata, la demolizione delle sostanze organiche ad opera di batteri anaerobi porta invece alla formazione di composti idrogenati nocivi. Il grado di inquinamento da sostanza organica dell’acqua è espresso dalla "richiesta biochimica di ossigeno" (BOD con sigla inglese), che è tanto maggiore quanto più esso è elevato. La contaminazione delle acque è quindi spesso funzione della mancanza di ossigeno, oltre che, naturalmente, della presenza di sostanze tossiche non biodegradabili; in tal senso è spesso legata all’inquinamento atmosferico che riduce la percentuale di ossigeno nei bassi strati dell’atmosfera. Variazione di temperatura nella massa di acqua, provocata ad es. da scarichi di acque di raffreddamento industriali e di centrali termoelettriche, generano gravi squilibri nelle associazioni biologiche: ad es. scomparsa di pesci che amano le acque fredde , come trote e coregoni.

I detersivi sintetici per uso domestico e industriale sono una delle cause più frequenti e vistose dell’inquinamento idrico. Per rendersi conto dei danni gravissimi provocati dallo spesso strato di schiuma biancastra, che tanto sovente ricopre i corsi d’acqua, si pensi che 1 ppm di questi composti è sufficiente a produrre schiuma e a ridurre notevolmente il grado di ossigenazione dell’acqua. Il problema è stato in parte risolto modificando la composizione chimica dei detersivi, rendendoli cioè "biodegradabili", anche in questo caso si liberano però nell’acqua quantità elevate di fosfati che favoriscono l’eutrofizzazione.

Gli inquinanti diffusi negli effluenti industriali sono principalmente composti chimici in soluzione o sotto forma di emulsione e schiume: acidi e basi forti, sali minerali, idrocarburi, catrame, oli vegetali e grassi, fenoli, amidi e zuccheri, coloranti etc...; inoltre sono presenti materiali solidi di varia dimensione e di natura organica o minerale e radioisotopi.

L’immissione di scarichi agricoli apporta soprattutto sostanze nutritive e biotiche per dilavamento di fertilizzanti e pesticidi dai campi. Lo scarico di composti tossici e di rifiuti di origine industriale è pure fatale agli organismi acquatici: 0,14 mg/l di solfati di rame sono già sufficienti a uccidere una trota per asfissia a livello branchiale. Gli strati superficiali di petroli ed altri idrocarburi costituiscono vere e proprie barriere impermeabili tra aria e acqua, impedendo il disciogliersi dell’ossigeno atmosferico nell’ambiente liquido e provocando la morte per asfissia dell’intero ecosistema sommerso.

Ogni corso d’acqua è in grado di autodepurarsi se non vi vengono immesse troppe acque di scarico. I rifiuti costituiscono il nutrimento del plancton, che a sua volta dà cibo ai pesci. Così l’acqua si mantiene pulita naturalmente. Il suo contenuto di ossigeno pressocchè non cambia. Se però nei laghi e nei fiumi finiscono troppe acque di scarico, le alghe e le altre associazioni vegetali si moltiplicano velocemente, poi muoiono cadendo a terra, dove si decompongono consumando molto ossigeno. Ne deriva una fanghiglia marcia, puzzolente; molti esseri viventi vi soccombono. Si dice allora che le acque " degradano ".

L’immissione di acque di scarico non depurate è in costante aumento, esse sono pericolose soprattutto nei mesi con portata minima.

I provvedimenti per la salvaguardia dell’ambiente sono dispendiosi, ma la conservazione delle acque pulite è un compito altrettanto importante quanto quello della tutela paesaggistica.

L’ inquinamento dell’Adige

L’inquinamento ha origini diverse: si tratta in parte di acque di scarico non depurate provenienti da zone abitative, in parte di avanzi di concimazioni agricole eccessive che finiscono nel fiume.

A ciò si aggiungono le acque degli scarichi e dei rifiuti industriali, immesse consapevolmente e inconsapevolmente, gli scarichi dei depositi di immondizie e altri residui.

Ogni anno vengono immesse nell’Adige direttamente o indirettamente, in base ad una stima approssimativa, 50000 tonnellate di sostanze organiche. A ciò si aggiungono i rifiuti delle industrie che lavorano in gran parte ancora sprovviste di depuratori. Si può comunque affermare che l’Adige nel suo corso superiore, almeno a tratti, è meno inquinato in quanto possiede un alto grado di capacità di autodepurazione. Dove però, in seguito a sbarramenti per scopi idroelettrici, mancano acque residue o minime, la forza di autodepurazione dell’acqua stessa è in gran parte andata distrutta.

Nel corso medio e inferiore le acque dell’Adige sono più o meno fortemente inquinate; corrispondentemente diminuisce anche in modo preoccupante la loro forza di autodepurazione. L’ inquinamento delle acque dell’Adige varia nel corso dell’anno con l’aumento e la diminuzione delle portata d’acqua e nel corso inferiore ha gravi conseguenze per la popolazione adiacente perché è di dipendente dall’Adige per l’acqua potabile e per quella di irrigazione. Più di un milione di persone usano direttamente o indirettamente l’acqua dell’Adige come acqua potabile.

Cause di inquinamento

L’ inquinamento delle acque è causato da molteplici fattori inquinanti, tra i quali i più importanti sono:

· scarichi fognari, responsabili in primo luogo dell’inquinamento di carattere biologico, per l’enorme
quantità di microrganismi in essi presenti che, in assenza di adeguata depurazione, possono essere scaricati direttamente nelle acque del fiume. Inoltre tali immissioni costituiscono anche fonte di inquinamento chimico, essendo ricchi di detergenti sintetici, che contengono elevate quantità di fosforo e inducono il fenomeno di eutrofizzazione delle acque.

· sostanze impiegate in agricoltura, in particolare insetticidi, anticrittogamici e diserbanti contenenti sostanze tossiche anche per l’uomo, possono essere trasportate nei fiumi.

· scarichi industriali : molte sono le sostanze nocive che, in assenza di adeguata depurazione, possono essere immesse nelle acque dagli scarichi industriali.

· Contatto con sorgenti di calore ad elevata temperatura : le acque che servono al raffreddamento nelle centrali termoelettriche e negli impianti industriali sono povere di ossigeno disciolto, in quanto la quantità di ossigeno che si discioglie diminuisce all’aumentare della temperatura.

Per eliminare l’inquinamento delle acque è necessario prevenire, controllare ed evitare l’immissione di sostanze nocive, dal momento che poco o niente si può fare quando l’inquinamento ha raggiunto le acque dei fiumi etc.
E’ quindi necessario:
- evitare, quanto possibile, l’uso di sostanze inquinanti ( ad esempio sostituire con altri additivi i fosfati nei detersivi;

- filtrare o sottoporre ad idonei processi di depurazione le acque che presentano determinate fonti e sorgenti inquinanti, come gli scarichi industriali e le fognature delle città.

Le sostanze organiche nelle acque

Le sostanze organiche presenti nelle acque naturali vengono trasformate in H₂O e in CO₂ attraverso il metabolismo dei microrganismi eterotrofi (batteri e protozoi ) che dal processo derivano energia per la loro vita e crescita . Normalmente essi non sono in competizione per le stesse sostanze nutritive, ma sono complementari nel senso che ciascuna specie è specifica per una particolare classe di composti organici . Le alghe , nel corso della fotosintesi fissano il CO₂ prodotto e arricchiscono l’acqua di ossigeno disciolto, O₂, il quale è usato dai microrganismi eterotrofi per ossidare i composti organici. La reazione ad esempio, quella del glucosio, avviene secondo lo schema:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ = 6 CO₂ + 6 H₂O

Le alghe in generale non producono ossigeno a sufficienza perchè le reazioni del tipo indicato sopra siano complete e perciò è necessario che ossigeno supplementare, proveniente dall’atmosfera , si sciolga attraverso la superficie e si diffonda in profondità.

Quando la concentrazione di ossigeno disciolto scende a zero, in seguito a circostanze anomale , entra in azione un altro tipo di popolazione microbica (microrganismi anaerobi) in grado di trasformare le sostanze organiche, producendo metano CH₄ e se le sostanze organiche presentano anche zolfo S edazoto N si possono sviluppare anche ammoniaca NH₃ e acido solfidrico H₂S.
Questa situazione come è facile intuire porta alla scomparsa della vita acquatica vegetale e animale.

I nitrati e i fosfati nelle acque

In condizioni normali , azoto e fosforo sono presenti nelle acque naturali sotto forma di ioni nitrato e ioni ortofosfato. Essi sono essenziali per la nutrizione delle piante e degli animali . Negli organismi acquatici (alghe) la reazione di fotosintesi conduce alla formazione di materiale biologico con un rapporto tra gli elementi C : N : P di 106 : 16 : 1, approssimativamente. La reazione può essere espressa in forma schematica nel modo seguente :

106 CO₂ +16 NO₃^- + HPO₄ ^2- + 18H⁺ + 122H₂O (+elementi in tracce + energia)---->

  ------> C₁₀₆H₂₆₃O₁₁₀ N₁₆ P  +  138 O₂

         ( protoplasma delle alghe)

Nell’acqua di mare , la concentrazione del P varia in funzione del luogo, della profondità e della stagione. Tuttavia è stato osservato che il rapporto N: P rimane costantemente 16 : 1 .
Nelle acque dolci, al contrario si trova normalmente un eccesso di N rispetto al rapporto sopra citato. Un incremento della concentrazione di P nelle acque dolci conduce ad una crescita eccezionale della flora acquatica.
Questo fenomeno è noto con il nome di eutrofizzazione. Ad esso sono concatenati l’innalzamento del pH (dovuto alla fotosintesi) e la diminuzione dell’ossigeno disciolto (sottratto dai microrganismi eterotrofi che decompongono le alghe), con il conseguente sconvolgimento degli equilibri chimici in soluzione e della vita degli organismi superiori.

Fonti principali di immissione di fosfati nelle acque sono:

gli scarichi provenienti da terreni coltivati, spesso arricchiti di fosforo impiegato come fertilizzante (concimi N-P-K cioè ricchi di azoto, fosforo e potassio) o nei pesticidi, in particolare negli esteri fosforici, di grande impiego come insetticidi;

le acque di scarico di centri di allevamento zootecnico;

gli scarichi fognari per la notevole presenza di residui di detersivi.