La radiazione solare ultravioletta alle Latitudini del Mediterraneo nel trattamento di acque microbiologicamente contaminate

Si stima che circa un miliardo di persone nel mondo sia costretta a fare uso di acqua biologicamente contaminata, con il rischio di contrarre malattie derivanti da microorganismi patogeni (diarrea, colera, febbre tifoide, epatite A (WHO/UNICEF/WSSCC, 2000; WHO/UNICEF, 2012)). Questo problema è fortemente sentito nei Paesi in via di sviluppo, per i quali sono state studiate da tempo tecniche di trattamento delle acque in grado di eliminare o almeno ridurre il rischio di contaminazione. Tali tecniche vanno dalle operazioni di filtraggio fino al riscaldamento al punto di ebollizione o all'uso del cloro. La clorazione, molto utilizzata anche nei Paesi sviluppati, presenta numerosi svantaggi legati alle caratteristiche del cloro, che ha un costo, è un elemento corrosivo, necessita di attenti dosaggi ed altera il sapore dell’acqua (WHO, 1997). Dall'inizio degli anni 80 del secolo scorso è stata sviluppata ed adottata con successo una metodologia a basso costo per decontaminare acqua biologicamente infetta, in piccole quantità e con bassi livelli di torbidità, basata sull’utilizzo della radiazione solare. Il metodo, denominato SODIS (SOlar DISinfection), funziona grazie all’azione germicida della radiazione ultravioletta prevalentemente nella banda 320-400 nm (UVA) combinata a quella della componente infrarossa (lunghezza d’onda maggiore di 700 nm) in grado di far aumentare la temperatura dell’acqua (Acra et al, 1984). L’uso simultaneo di entrambe le porzioni dello spettro solare durante l’esposizione produce un effetto sinergico che accresce l’efficienza del processo di decontaminazione (Wegelin et al., 1994; Sommer et al., 1997). E’ stato verificato che, al di sotto di 35° di latitudine, circa 6 ore di esposizione alla radiazione solare in condizioni di cielo sereno possono disinfettare totalmente acqua poco torbida contenuta in bottiglie di PET (Polietilene Tereftalato, materiale plastico che lascia passare la radiazione UVA, a differenza del vetro (SANDEC, 2002; Wegelin et al., 2001)). Se la temperatura dell’acqua supera i 50°C, basta una sola ora di esposizione al sole (SANDEC, 2002). L’efficienza della disinfezione dipende quindi in maniera cruciale dalla disponibilità di radiazione UV alla superficie, principalmente nella banda UVA, ma l’informazione relativa, a differenza di quella sulla radiazione solare globale (integrata cioè su tutto lo spettro), non è di facile reperimento, in quanto sono poche le stazioni nel mondo che realizzano misure spettrali nell’ultravioletto solare (Pawlat and Stryczewska, 2001). Ci si propone quindi di mostrare l'esistenza e la loro utilità nel contesto suddetto in ambito nazionale, sfruttando i dati spettrali di radiazione solare UV disponibili nelle stazioni di Roma Sapienza ed Aosta ARPA VdA (Diémoz et al, 2011). L'interesse per questo tipo di analisi nasce dalla considerazione che le regioni mediterranee risultano frequentemente esposte, nei periodi di siccità, a problemi legati all’approvvigionamento di acqua soprattutto per uso agricolo. Nel nostro Paese, inoltre, in agricoltura viene spesso usata acqua potabile, con conseguente consumo di preziose risorse naturali e di energia. Si vogliono quindi ottenere informazioni sulla decontaminazione microbiologica delle acque su scala media (quindi non solo sulla piccola scala rappresentata dalla bottiglia di PET ma anche, ad esempio, in vasche di raccolta di dimensione di qualche metro quadrato) nelle regioni mediterranee. E' evidente che tale problema mostra numerose incognite di tipo pratico alla verifica sperimentale. In questo contributo si vogliono: 1) fornire valutazioni di carattere generale sulla potenzialità delle dosi solari alle nostre latitudini; 2) illustrare sinteticamente la progettazione sperimentale, che verrà realizzata nei prossimi mesi.