I.P.S.I.A CHIMICO BIOLOGICO classi IV ATCB e IV BTCB in collaborazione con: la RISERVA NATURALE MONTE RUFENO l’UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DELLA TUSCIA DI VITERBO

PRESENTA : MONITORAGGIO CHIMICO e MICROBIOLOGICO DELLE ACQUE DEL BACINO DEL PAGLIA per l’a.s. 2011-2012

IL FIUME PAGLIA Il fiume Paglia è il principale affluente di destra del Tevere. Nasce a circa 1.000 m slm alle pendici meridionali del monte Amiata (1.738 m) in località Pian dei Renaì (comune di Abbadia San Salvatore). Attraversa le province di SIENA, VITERBO E TERNI e sfocia nel Tevere a Sud-Est di Orvieto; è lungo circa 86 km ed ha un regime prevalentemente torrentizio.

Z O N A M O N I T O R A T A I siti di campionamento nel bacino del fiume Paglia nella zona di Acquapendente sono: Paglia Ponte Gregoriano S. Anna Chiusarelle Quintaluna Le Crete Porta San Leonardo Briglia

ZONA MONITORATA CON PUNTI DI CAMPIONAMENTO SITI DI CAMPIONAMENTO Chiusarelle Ponte Gregoriano Quinta Luna Le Crete S.Anna Quinta Luna San Leonardo ZONA MONITORATA CON PUNTI DI CAMPIONAMENTO Quinta Luna Briglia

Ponte Gregoriano Quintaluna S.Anna

DATE CAMPIONAMENTI 4°ATCB 14/11/2011 12/12/2011 27/02/2012 19/03/2012 30/04/2012

DATE DEL CAMPIONAMENTO 4° B TCB: 21/11/2011 27/02/2012 08/01/2012 07/05/2012

ANALISI CHIMICO-FISICHE : pH; Temperatura; Conducibilità elettrica c.

ANALISI CHIMICHE CON I KIT (LABORATORIO SCOLASTICO) Ammoniaca NH3 scarichi urbani Nitriti NO2- inquinamento recente    Nitrati NO3- inquinamento passato Fosfati PO4-3 fertilizzanti e detersivi.

Ammoniaca L’acqua superficiale normalmente contiene ammoniaca per i processi di decomposizione di piante e animali. La concentrazione elevata di ammoniaca è indice di fenomeni d’inquinamento in atto dovuti per esempio alla presenza di discariche o di scarichi urbani.

Nitriti Derivano dall’ossidazione dell’ammoniaca prima che si formino i nitrati. La loro presenza è indice di inquinamento recente, può avvenire nelle acque naturali anche durante i fenomeni di decomposizione, oppure i nitriti possono raggiungere i fiumi dal dilavamento dei campi coltivati e concimati. In ogni caso testimoniano un elevato contenuto di ammoniaca nell’ambiente in cui si trovano.

Nitrati I nitrati sono presenti in tracce nelle acque superficiali e a più alti livelli nelle acque sotterranee. Le acque di dilavamento possono trasportare alte concentrazioni di nitrati dai campi coltivati e concimati, contribuendo ad aumentare il loro livello nei fiumi. Ciò provoca inquinamento organico e danni alle forme viventi.

Fosfati I fosfati possono essere introdotti nell’ambiente attraverso l’uso di fertilizzanti e detersivi. A livelli elevati i fosfati provocano un’eccessiva crescita di organismi fotosintetizzanti (eutrofizzazione).

LABORATORIO SCOLASTICO DATI SPERIMENTALI RILEVATI NEL LABORATORIO SCOLASTICO

Ossigeno disciolto mg/l CAMPIONAMENTO Zona: Paglia PARAMETRO CAMPIONE Aspetto Colore Odore T °C Misure in situ (aria) Misure H2O pH (-) Misure in situ Ossigeno disciolto mg/l c ms cm-1 Solidi sospesi Totali mg/l Durezza °F NO2- mg l-1 o ppm NH3 Ponte Gregoriano 08-01-12 ORE 10:30 (PIENA) Leggermente torbido 13 10 8 9.7 511 4,6 31,8 Chiuserelle 08-01-12 ORE 11:00(PIENA) Leggermente torbido 15 11 8,1 11,8 536 6 34,2 Ponte Gregoriano 09-01-12 ORE 11:30(NUVOLOSO) Torbido 7.3 4.7 476 11.12 25.5 <0.2 0.5 Ponte Gregoriano 27-02-12 ORE 10:40(SERENO) Molto 14 9 13.8 574 13.4 33 1 S.Anna 19-03-12 ORE10:30(NUVOLOSO) 15.5 7.2 11.4 508 12 28.5

Ossigeno disciolto mg/l CAMPIONAMENTO Zona: Quintaluna PARAMETRO CAMPIONE Aspetto Colore Odore T °C Misure in situ (aria) Misure H2O pH (-) Misure in situ Ossigeno disciolto mg/l c ms cm-1 Solidi sospesi Totali mg/l Durezza °F NO2- mg l-1 o ppm NH3 Briglia 14-11-2011 ORE: 9.20(SERENO) Torbido 13 11 7.2 5.1 243 1.34 11.7 0.2 2 San Leonardo 14-11-2011 ORE 10.00(SERENO) Limpido 12 7.5 11.2 318 2.2 15.8 4 Briglia (A) 21-11-2011 ORE : 10.00(SERENO) 16.5 12.5 6.5 349 3.05 12.2 0.8 3 San Leonardo (B)21-11-2012 ORE: 10.30(SERENO) 9 5 7.1 10.7 224 0.009 10 Crete 12-12-2011 ORE : 10.40 (MOLTO NUVOLOSO) 8.5 10.9 228 0.002 9.5 Crete 27-02-2012 ORE: 10.00(SERENO) 0.008 9.8 0.5 Crete 19-03-2012 ORE:9.30(NUVOLOSO) 0.014 10.1 <0.2 Crete 7-05-2012 17 10.3 7.3 152 3.2 San Leonardo 14-05-2012 ORE : 11.30(NUVOLOSO) Leggermente 13.8 277 1.6

Valori di NH analizzati nel fiume Paglia 3 GRAFICI

Dipartimento di Scienze Ambientali Analisi all’Università di Viterbo Dipartimento di Scienze Ambientali

rivelatore e/o al collettore di frazioni CROMATOGRAFIA SU COLONNA Contenitor e eluente A B Eluente Colonna Materiale impaccato Pompa Lana di vetro Uscita eluato (al rivelatore e/o al collettore di frazioni Tappo Setti di nylon In ogni tecnica cromatografica devono essere identificabili due fasi immiscibili tra loro: una fase stazionaria, che può essere solida o liquida, e una fase mobile che può essere liquida o gassosa, e che contiene la miscela di sostanze da separare Nella cromatografia su colonna, dove la fase stazionaria è immobilizzata su un supporto (matrice) inerte ed insolubile, ‘impaccato’ dentro una colonna di vetro, plastica o metallo. Il flusso della fase mobile entro la colonna può avvenire semplicemente per effetto della gravità (come nel caso ‘A’ illustrato sopra) oppure per azione di una pompa (caso ‘B’). In molti sistemi semplici di cromatografia una pompa peristaltica si trova a valle della colonna, anziché a monte.

ANALISI CHIMICHE CON IL CROMATOGRAFO A SOPPRESSIONE DI IONI (SIC) L'analisi degli anioni state effettuate con il seguente apparecchio: Cromatografo Shimadzu dotato di: rivelatore conduttimetrico sistema di soppressione per eliminare gli ioni dell’eluente colonna IC SI-90 4E (4.0 x 250 mm) Condizioni al contorno: eluente: Tampone 1.8mM carbonato di sodio + 1.7mM bicarbonato di sodio in soluzione acquosa flusso: 0.9 ml/min analisi quantitativa mediante calibrazione con standard esterno.

ESEMPIO DI CROMATOGRAMMA Colonna Flusso

rilevati all’Università Dati sperimentali rilevati all’Università

CAMPIONAMENTO DEL PAGLIA PARAMETRO CAMPIONE NO3- UNIV. mg l-1 o ppm PO4-3 Cl- F- SO4-2 Ponte Gregoriano 08-01-12 ORE 10:30 (PIENA) 1.88 43.85 222.35 Chiuserelle 08-01-12 ORE 11:00(PIENA) 2.39 32.63 173.8 Ponte Gregoriano 09-01-12 ORE 11:30(NUVOLOSO) 1.66 43.1 165.5 Ponte Gregoriano 27-02-12 ORE 10:40(SERENO) 8.56 29.87 S.Anna 19-03-12 ORE10:30(NUVOLOSO) 5.82 25.87 0.85 95.64 COMMENTO AI DATI:Al Ponte gregoriano la concentrazione dei solfati è elevatissima.

CAMPIONAMENTO QUINTA LUNA PARAMETRO CAMPIONE NO3- mg l-1 o ppm PO4-3 Cl- F- SO4-2 Briglia 14-11-2011 ORE: 9.20(SERENO 4.23 15.51 San Leonardo 14-11-2011 ORE 10.00(SERENO) 5.97 15.05 0.89 12.98 Briglia (A) 21-11-2011 ORE : 10.00(SERENO) 20.70 17.9 11.35 San Leonardo (B)21-11-2012 ORE: 10.30(SERENO) 9.34 Crete 12-12-2011 ORE : 10.40 (MOLTO NUVOLOSO) 14.7 8.93 23.6 0.99 12.4 Crete 27-02-2012 ORE: 10.00(SERENO) 16.87 23.11 1.06 14.25 Crete 19-03-2012 ORE:9.30(NUVOLOSO) 19.04 21.38 1.09 15.17 Crete 7-05-2012 11.68 0.98 11.53 1.14 10.00 San Leonardo 14-05-2012 ORE : 11.30(NUVOLOSO) 1.93 3.31 18.67 1.54 9.96 COMMENTO AI DATI: I nitrati alla Quinta luna sono particolarmente concentrati e segnalano un inquinamento da scarichi civili

COMMENTO DEI DATI SPERIMENTALI I dati sperimentali sono legati al regime torrentizio del Paglia: in caso di piena i parametri chimici monitorati sono nulli, mentre in periodi di flusso costante si può osservarne un aumento della concentrazione Le analisi evidenziano delle concentrazioni elevate di alcuni parametri nei campioni prelevati presso la Quinta Luna a valle del depuratore Al Ponte Gregoriano la velocità dell’effluente e la maggiore portata abbassano le concentrazioni

ANALISI MICROBIOLOGICHE Indicatori inquinamento fecale : Streptococchi fecali Coliformi fecali Escherichia Coli Coliformi totali

METODICA: TECNICA DELLE MEMBRANE FILTRANTI Il metodo utilizzato per la ricerca degli indicatori di inquinamento fecale è la tecnica MF (FILTRAZIONE SU MEMBRANA) dove viene usata una membrana filtrante con pori di dimensione di 0.45µm, che posta sull’imbuto per filtrazione è in grado di trattenere i batteri. Dopo la filtrazione ogni membrana viene posizionata in una piastra contenente uno specifico terreno di coltura che permette la crescita e la differenziazione dei batteri ricercati.

INCUBAZIONE Si incuba in stufa termostatata; dopo 24-48 h si procede al conteggio delle colonie. Si moltiplica il numero di colonie per il reciproco della diluizione e si esprime il risultato in UFC/100ml.

RICERCA DELL' ESCHERICHIA COLI Sito di campionamento Valori Limiti di legge per le acque di balneazione per le acque in uscita da un depuiratore per le acque smaltite in terreni ad uso agricolo S. Anna (19/03/2012) 500/100 ml 100/100 ml 5000/ 100 ml 20/ 100 ml (2/100ml per irrigare ortaggi) Ponte Gregoriano (27/02/2012) 26/100 ml Quinta Luna Le Crete 3000/100 ml

ANALISI SU QUINTA LUNA P. S. LEONARDO Conteggio impossibile 14/11/2011 11:00 (sereno-freddo) SPECIE BATTERICHE T.Q. 1/10 1/100 1/1000 Coliformi totali 22°C 280UFC Coliformi totali 36°C 43UFC 300UFC Coliformi fecali 22°C Conteggio impossibile 2500UFC Coliformi fecali 36°C 5650UFC Streptococchi fecali 22°C 81000UFC Streptococchi fecali 36°C 18500UFC Conteggio totale 22°C 140 UFC 10000 UFC Conteggio totale 36°C 220 UFC 11500 UFC

ANALISI SU QUINTA LUNA P. S. LEONARDO 21/11/2011 10:30 (sereno-poco nuvoloso) SPECIE BATTERICHE T.Q. 1/10 1/100 1/1000 Coliformi totali +200UFC 500UFC 4500UFC 14000UFC Coliformi fecali +300UFC 16100UFC 38000UFC Streptococchi fecali +100UFC 200UFC 300UFC 1000UFC Conteggio totale 22°C 372UFC Conteggio totale 36°C 362UFC

ANALISI SU QUINTA LUNA BRIGLIA 21/11/2011 10:00 (sereno-poco nuvoloso) SPECIE BATTERICHE T.Q. 1/10 1/100 1/1000 Coliformi totali 51UFC 170UFC 600UFC 2000UFC Coliformi fecali 0UFC Streptococchi fecali Conteggio totale 22°C 374UFC Conteggio totale 36°C 364UFC

ANALISI SU PAGLIA Loc. P. GREGORIANO 08/01/2012 10:30 (poco nuvoloso) SPECIE BATTERICHE T.Q. 1/10 1/100 1/1000 Coliformi totali 20UFC 170UFC 2200UFC 2000UFC Coliformi fecali 150UFC 1200UFC Conteggio totale 22°C 92UFC 10000UFC Conteggio totale 36°C 113UFC 19000UFC

ANALISI SU QUINTA LUNA Loc. LE CRETE 12/12/2011 10:40 (molto nuvoloso) SPECIE BATTERICHE T.Q. 1/10 1/100 1/1000 Coliformi totali 98UFC 720UFC 6800UFC 8000UFC Coliformi fecali 1UFC 800UFC 46UFC Conteggio totale 22°C 840UFC 160000UFC Conteggio totale 36°C 510UFC 10000UFC

ANALISI SU QUINTA LUNA BRIGLIA 14/11/2011 10:00 (sereno-poco nuvoloso) SPECIE BATTERICHE T.Q. 1/10 1/100 1/1000 Coliformi totali Conteggio impossibile 780UFC Coliformi fecali 5UFC Streptococchi fecali 99UFC Conteggio totale IMPOSSIBILE DETERMINARE

ANALISI SU PAGLIA Loc. P. GREGORIANO Conteggio impossibile 27 / 02 / 2012 10 : 40 (sereno) SPECIE BATTERICHE T.Q. 1/10 1/100 1/1000 Coliformi totali 36°C Conteggio impossibile 9000UFC 17000UFC Coliformi fecali 22°C 1580UFC 3000UFC 23000UFC Coliformi fecali 36°C 2080UFC 3200UFC 26000UFC Streptococchi fecali 36°C 620 UFC 1400UFC 4000UFC Conteggio totale 36°C 5050UFC

COMMENTO DEI DATI SPERIMENTALI MICROBIOLOGICI Le prove evidenziano che l’acqua del Paglia sia a S.Anna sia alla Quinta Luna non è balneabile né può essere usata per l’irrigazione. Al Ponte Gregoriano la velocità dell’effluente abbassa le concentrazioni e quindi l’acqua risulta balneabile. I valori rilevati non rientrano nei parametri della tabella numero 2

SI RICORDA : Che tutte le analisi chimiche e microbiologiche sono state effettuate in un laboratorio didattico, quindi si consiglia alle autorità competenti di approfondire e confermare i dati raccolti.

La Riserva Naturale Monte Rufeno L’ Universita di Viterbo LA CLASSE RINGRAZIA: L’amministrazione provinciale di Viterbo L’amministrazione comunale di Acquapendente La dirigente prof.ssa Maria Rita Salvi La Riserva Naturale Monte Rufeno : Il direttore Massimo Bedini, Il responsabile ufficio comunicazione Marco Capra ed Il resto del personale , in particolare il prof. Vittorio Vinciguerra. :Giuseppe Battellocchi, Graciela Elisabet Fainelli, Donatella Rocchi, Pierluigi Filosomi e Carmela Dursi per il supporto dato. L’ Universita di Viterbo I proff. GLI ALUNNI

Le Classi IV ATCB e IV BTCB A.S. 2011/2012 Classe IV BTCB Tutor: Prof. Giuseppe Battellocchi Alunni: Balestra M.Cristina Belgi Manola Bisogni Giulia Bisti Mattia Delogu Annarita Ferrigno Marco Manni Matteo Montanucci Federico Pelo Azzurra Ruschena Elisa Vitali Dario Dante Classe IV ATCB Tutor: Prof.ssa Graciela Elisabet Fainelli Alunni: Campana Niccolò Catalano Annalisa Cordelli Simona Ferrantini Ilenia Giuliani Federica Graziano Lisa Inzinna Tatiana Lombardi Maikol Lupi Leonardo Mannaioli Michele Palla Leonardo Pancrazi Francesca Panicali Alessia Perello Manuel Piazzai Federica Rossi Romolo Rotili Giada Shera Enduena Verrucci Elisa

GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE