L'inquinamento microbiologico

Aspetti microbiologici delle acque destinate al consumo umano

L'acqua durante il suo ciclo fisico e biologico nella biosfera diventa anche un mezzo di trasporto di sostanze patogene per l'uomo.

L'origine dell'inquinamento delle acque può essere naturale oppure associato alle attività domestiche, agricole e industriali dell'uomo.

Le acque superficiali, spesso destinate al consumo umano, diventano il contenitore ultimo di molteplici inquinanti chimici e biologici e quindi fonte di rischio per la collettività.

I microrganismi sono fondamentali per i processi di auto-depurazione delle acque. La biodegradazione è a carico dei batteri chemio-organotrofi che metabolizzano, in presenza o in assenza di ossigeno, i substrati organici e quelli (in parte) inorganici (composti dell'azoto, fosforo, zolfo). In condizioni di aerobiosi, i prodotti finali del metabolismo di grassi, zuccheri e proteine, attraverso il ciclo degli acidi tricarbossilici (ciclo di Krebs), sono ossidati ad anidride carbonica e acqua, mentre i derivati inorganici dello zolfo e dell'azoto (acido solfidrico, ammoniaca, ecc.) si trasformano negli anioni solfato (SO₄), nitrato (NO₃), ecc., assimilabili dai vegetali e quindi funzionali alla catena alimentare.

In condizioni di anaerobiosi, i composti finali del metabolismo microbico sono invece rappresentati da composti organici (acidi, alcoli, amine, fenoli, ecc..) e gas maleodoranti (metano, ammoniaca, acido solfidrico, ecc.) i quali compromettono la vita stessa del corpo idrico.

Nei processi di depurazione (in aerobiosi) dei liquami, i microrganismi giocano un ruolo fondamentale per l'ossidazione delle sostanze organiche. La massa fioccosa (fango attivo) che essi formano anche per l'aggregazione con sostanze colloidali, può essere rimossa per sedimentazione separandola dalle acque depurate.

Alcuni microrganismi possono risultare patogeni per l'uomo. Essi arrivano al corpo idrico attraverso le feci e le urine di portatori infetti. Quelli trasmessi con maggior frequenza sono responsabili di gravi patologie batteriche (tifo, dissenteria, colera) o virali (enterovirus, epatite).

Casi di colera si sono verificati nell'ottobre 1994 a Bari per il consumo di prodotti ittici crudi e di prodotti ortofrutticoli. Nelle fogne del capoluogo pugliese è stato isolato il vibrione Vibrio cholerae biotipo Eltor.

Il batterio del colera è stato isolato anche in una partita di seppie, senza danno per nessuno perché probabilmente il prodotto era stato doverosamente cotto: il vibrione è fortunatamente termolabile.

Anche la salmonella ha fatto la sua comparsa nello stesso periodo. Una salsa tonnata, preparata con uova fresche inquinate da Salmonella enteritidis ha causato una epidemia da salmonellosi in 80 bambini delle scuole materne del bolognese.

Malattie indotte dall'acqua potabile

L'inquinamento microbico può essere conseguente all'ingresso accidentale di contaminanti lungo la rete idrica di distribuzione o in acque destinate alla preparazione di alimenti.

Le caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua possono incidere sullo sviluppo batterico all'uscita dall'impianto di potabilizzazione. La carica batterica cresce all'aumentare della durezza dell'acqua e per pH minore di 8, mentre diminuisce col scendere della temperatura fino ad azzerarsi sotto i 4° C.

Un'acqua potabilizzata ha una carica microbica totale apparentemente insignificante, con batteri, funghi, protozoi, alghe. Alcune specie batteriche non quiescenti manifestano una ricrescita in rete favorita dalla presenza di un velo gelatinoso di sostanza organica (biofilm) che riveste le pareti della rete degli acquedotti e dalla irregolarità della distribuzione e conseguenti cadute di pressione.

In particolari condizioni possono moltiplicarsi Enterobacteriacee, Aeromonas hydrophila, Pseudomonas spp, Staphylococcus aureus, ecc. L'inquinamento fecale dell'acqua potabile può causare patologie intestinali per la presenza di batteri, virus e parassiti vari.

Tra i principali batteri patogeni vi sono: Salmonella, Shigella, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejunii, Legionella pneumophila. Tali batteri, con l'esclusione di Legionella, possono provocare gastroenteriti anche mortali (colera, tifo).

Altri microrganismi ambientali quali Pseudomonas, Flavobacterium, Acinetobacter, Klebsiella, Serratia (S. marcescens) si comportano da patogeni opportunisti. Se ingeriti sono in grado di provocare malattie della pelle, delle membrane mucose dell'occhio, dell'orecchio e del naso-faringe.

I batteri patogeni si trasmettono per ingestione di acqua, di cibi e verdure crude contaminati, per contatto con altri uomini o animali e per inalazione. L'aerosol può veicolare Legionella, contaminante delle acque calde delle docce, dei condizionatori d'aria, degli impianti di raffreddamento. Il batterio è in grado di moltiplicarsi nell'ambiente esterno sfruttando amebe e ciliati come protozoi di supporto biologico.

La carica microbica dell'acqua è comunque sempre sottostimata. In ogni caso gli esami microbiologici non hanno valore preventivo, ma orientativo su potenziali rischi futuri. L'assenza nelle acque di indicatori di fecalizzazione quali i coliformi non esclude la mancanza di batteri patogeni che hanno la stessa resistenza alla clorazione. Questa corrispondenza non è certa per virus e parassiti protozoi quali Giardia o Entamoeba Hystolica, presenti anche in acque esenti da indicatori fecali.

Il virus dell'epatite infettiva (epatite A) può causare episodi epidemici di origine idrica.

Le acque dei laghi naturali o artificiali destinate alla potabilizzazione possono sviluppare alghe Cianoficee per l'eccesso di nutrienti (eutrofizzazione) derivati da una errata gestione del territorio. Fioriture algali possono essere a carico di Cianoficee produttrici di tossine, quali Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Nodularia e, in parte, Oscillatoria, Nostoc, Coelosphaerium, Gloetrichia.

In Italia casi di bloom tossici sono stati causati da Oscillatoria rubescens e Microcystis aeruginosa.

Per verificare la tossicità delle alghe, si effettua una estrazione in ambiente tamponato a pH fisiologico a partire da un concentrato algale. L'estratto così ottenuto viene iniettato intraperitonealmente in topini del peso di 18-20 grammi, i quali muoiono in genere entro 60 minuti. Le osservazioni vanno comunque prolungate per 24 ore.

La presenza di Cianoficee influenza il mantenimento e quindi i tempi di sopravvivenza e la capacità di replicazione che alcuni batteri enterici hanno nell'ambiente. Ad esempio, gli streptococchi fecali incapaci di moltiplicarsi (a differenza dei coliformi) al di fuori del tubo intestinale, in presenza di alghe Cianoficee possono trovare nell'ambiente esterno un substrato ideale per la crescita.

Raccomandazione della Commissione CEE

In relazione a un programma coordinato per il controllo ufficiale dei prodotti alimentari previsto dalla direttiva 89/397/CEE del 14 luglio 1989, la Commissione CEE dell'11 gennaio 1995 raccomanda che gli Stati membri prelevino campioni dei seguenti prodotti e analizzino i parametri specificati per l'anno 1995, tra cui:

• Listeria monocytogenes

• Escherichia coli

• Aeromonas hydrophila

dalle insalate refrigerate e nelle verdure crude condite, per grammo di prodotto.

Requisiti di qualità delle acque

Il DPR n° 236 del 24 maggio 1988, in attuazione alla direttiva CEE n° 80/778 concernente la qualità delle acque destinate al consumo umano, stabilisce i requisiti di qualità sulla base di parametri organolettici, chimico-fisici e microbiologici.

Per acque destinate al consumo umano s'intendono tutte le acque, qualunque ne sia l'origine, allo stato in cui si trovano o dopo trattamento, che siano:

• fornite al consumo;

• ovvero utilizzate da imprese alimentari mediante incorporazione o contatto per la fabbricazione, il trattamento, la conservazione, l'immissione sul mercato di prodotti e sostanze destinate al consumo umano e che possano avere conseguenze per la salubrità del prodotto alimentare finale. Restano escluse dal campo di applicazione le acque minerali e termali, le quali hanno parametri ancor più severi.

È questo un concetto più estensivo di potabilità che comprende tutte le possibili forme di utilizzazione dell'acqua. La legge prevede il rispetto di oltre 60 parametri chimico-fisici e microbiologici. La concentrazione massima ammissibile (CMA) di ciascun parametro non può essere superata in alcun caso, rappresentando un livello di rischio a cui l'uomo non può essere sottoposto nemmeno per un breve periodo di tempo.

In casi particolari, in relazione alle specifiche situazioni suscettibili di deroga è previsto un valore massimo ammissibile di superamento delle concentrazioni massime ammissibili, purché non rappresenti un pericolo per la salute umana.

I valori guida (VG) costituiscono obiettivi al cui raggiungimento deve tendere l'Ente preposto alla potabilizzazione; definiscono il livello di sicurezza che dovrebbe essere mantenuto costantemente.

La normativa non prevede nessun tipo di discrezionalità tecnica o amministrativa. Dovrà quindi essere sospesa qualsiasi erogazione di un'acqua non conforme ai limiti previsti in tabella, sia per l'acqua distribuita dall'acquedotto, sia per quella impiegata nella preparazione degli alimenti destinati al consumo umano.