Studio dell'acqua in Europa:
Firenze i il suo fiume
un progetto delle classe 4° ITI chimica
L'acqua riveste nella professione del chimico un ruolo da protagonista perché è la sostanza indispensabile alla vita e deve essere controllata, protetta, migliorata, valutata. Da queste due considerazioni è nata l'idea di scegliere, come argomento dell'Area di Progetto della specializzazione "Chimica", uno studio articolato sul fiume Arno, in un'area a monte e a valle di Firenze, compresa fra Pontassieve e Fucecchio.
Area di progetto: Segmento curricolare interdisciplinare, introdotto nel nuovo ordinamento degli Istituti Tecnici Industriali nel 1994/'95 (per i Chimici 1995/'96), su argomento significativo professionalmente, ma non compreso nel programma ministeriale consigliato. Al progetto viene dedicato il 10% dell'orario di ciascuna disciplina che partecipa. Gli insegnanti hanno la funzione di tutor. Si ispira al metodo didattico dei progetti illustrato in un saggio del 1918 da William Heard Kilpatrick, sulla base della pedagogia delle "scuole attive" di Dewey, che privilegia l'apprendimento attivo legato alla soluzione di problemi significativi da un punto di vista cognitivo e sociale e favorisce lo sviluppo di caratteristiche della personalità, quali autodeterminazione e senso di responsabilità.
Il fiume Arno: L'Arno nasce sul monte Falterona a 1358 m s.l.m. e, dopo un corso di 240 km, sfocia a Marina di Pisa. Durante il suo percorso bagna piccoli e grandi centri più o meno industrializzati. L'Arno, il cui bacino si estende per 9116 km2, è un fiume a regime torrenziale. Il progetto comprende: l'analisi sperimentale della qualità dell'acqua in riferimento ai parametri analitici più significativi; la ricerca storica analitica della variazione di tali parametri negli ultimi trenta anni e l'interpretazione dei cambiamenti; lo studio dei motivi dell'inquinamento in relazione allo sviluppo industriale del territorio; lo studio dei trattamenti di depurazione e potabilizzazione che le acque del fiume subiscono. Il progetto ha preso l'avvio all'inizio della terza classe e si è concluso alla fine della quinta con la sua presentazione all'esame di stato.
Lavoro svolto dagli studenti e dai loro insegnanti: Prima di formulare una progettazione dettagliata, sono stati presi contatti con i tecnici dell'Acquedotto dell'Anconella per formalizzare una collaborazione che permettesse alla classe di avvalersi della loro esperienza come guida allo svolgimento delle analisi chimiche e fornisse una bibliografia iniziale sull'argomento. Dopo aver ottimizzato le tecniche analitiche secondo le metodiche I.R.S.A. (Istituto di Ricerca Sulle Acque) e la tecnica di prelievo dei campioni di acqua, la classe si è recata sul fiume per il prelievo di sei campioni nelle postazioni di Stia, Rosano, Anconella (prima delle prese dell'acquedotto), Lastra a Signa, Capraia e Fucecchio. Stia non rientra nell'area scelta per il nostro studio ma permette un prelievo di acqua d'Arno ancora a bassissimo inquinamento.
Partecipazione al Progetto Socrates Eur-Eau Naturalmente il controllo dell'acqua di un fiume deve essere continuo ed aggiornato sia riguardo alla qualità chimico-fisica dell'acqua che ai trattamenti a cui è sottoposta per gli usi antropici Per questo siamo stati felici di aderire al progetto europeo Eur-Eau che ci permette di andare avanti nel lavoro iniziato ed inserirlo in un contesto più ampio di confronto con altri fiumi europei. Parametri analitici misurati dagli studenti durante la primavera degli anni 1996, 1997, 1998: pH, Conducibilità, Alcalinità, C.O.D., Inquinanti azotati, Residuo fisso a 180°, Tensioattivi, Fosfati, e Durezza.
Indagine storica analitica sull'acqua del fiume Arno dagli anni sessanta fino al 1998. Questa indagine è stata condotta sulla base dei dati forniti dall' A.R.P.A.T. (Agenzia Regionale per la Protezione dell'Ambiente della Toscana). Le analisi dell'A.R.P.A.T. riguardano campioni prelevati in diversi periodi dell'anno in località a monte ed a valle di Firenze. Alcune coincidono con quelle da cui gli studenti della 5°Chimica hanno effettuato i prelievi, altre sono molto vicine. I risultati in nostro possesso corrispondono ad analisi sull'acqua dell'Arno dall'anno 1967 fino al 1994. Non sono rappresentati tutti gli anni per difficoltà di archivio. Tutto il materiale è stato raccolto in tabelle e da queste sono stati tratti grafici per rendere i dati più facilmente leggibili. Dalle analisi e ricerche effettuate sulle acque del fiume Arno si riscontra che questo non è per niente esente da inquinamento. Ciò è causato principalmente da scarichi industriali e secondariamente da scarichi urbani d'origine prevalentemente domestica, che riceve in soluzione od in sospensione e non riesce a depurare e demolire, anche perché tali processi sono inibiti proprio dall'azione di sostanze tossiche negli scarichi industriali.
Potabilizzazione dell'acqua del fiume Arno L'approvvigionamento idrico della città di Firenze dipende quasi esclusivamente da acqua superficiale prelevata dall'Arno e resa potabile mediante due impianti di trattamento. Il contenuto di sostanze organiche dell'acqua dell'Arno può essere distinto, a seconda dell'origine, in due componenti: una naturale ( per esempio provenienti dal terreno, da insediamenti civili, ecc...) ed una sintetica (per esempio proveniente da prodotti utilizzati in agricoltura, nell'industria e nelle civili abitazioni, ecc...). I due impianti di trattamento, Anconella (la cui capacità produttiva massima è pari a 4m3/s) e Mantignano (0,75m3/s) sono collocati sul fiume Arno, l'uno a monte e l'altro a valle della città. Da alcuni parametri l'Arno risulta un fiume inquinato fondamentalmente da liquami domestici anche se non è possibile escludere a priori forme diverse, ad esempio fenomeni dovuti a dilavamento rurale ed urbano, scarichi accidentali di tipo industriale, ecc... Tuttavia, anni di controlli non hanno mai fatto rilevare problemi dovuti ad esempio, alla presenza di metalli pesanti.
Considerazioni sull'acqua dell'Arno: Come ben evidenziano i grafici delle nostre analisi e dei dati forniti dall'A.R.P.A.T., l'Arno arriva a Firenze in condizioni accettabili, ma ne esce duramente provato per l'immissione di scarichi urbani non depurati ; una parte di questi viene indirizzata, attraverso il Fosso Macinante, nel fiume Bisenzio che si immette nell'Arno nei pressi di Signa. Tale iniziativa permette all'acquedotto di Mantignano, situato a valle della città, di prelevare acqua prima dei principali scarichi.
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Il Bisenzio raccoglie inoltre le acque reflue di una zona industriale di varia tipologia, solo in parte depurate. Da Signa ad Empoli si registra un aumento del grado di inquinamento per l'immissione, alla stazione di Carmignano, dell'Ombrone: fino agli anni settanta l'impatto ambientale di questo fiume, che raccoglieva la maggior parte degli scarichi dell'industria tessile, era devastante. Adesso, dopo la costruzione degli impianti di depurazione di Baciacavallo e Calice, la situazione è molto migliorata, anche se non ottimale. A Fucecchio l'acqua risulta un po' meno inquinata pur presentando dati non sempre uniformi; oltre all'effetto della diluizione degli agenti inquinanti, ha un impatto positivo l'immissione dell'Elsa, corso d'acqua con portata pressoché costante, che riceve quasi esclusivamente scarichi civili depurati dagli impianti dei centri maggiori (Empoli, Castelfiorentino, Colle val d'Elsa, Poggibonsi).
Prospettive future: L'attività di indagine chimica sull'acqua, procederà con i controlli nelle sei postazioni sul fiume Arno monitorate fino al '98 usando il kit fornito dal progetto Socrates e li estenderà anche ad alcune zone significative della Sieve, affluente che con l'apertura della Diga di Bilancino, diventerà il controllo chiave della portata dell'Arno.
