Implicazioni ambientali

• Ogni anno il mondo spende una cifra stimata di 100 miliardi di estrazione, alterando, imballaggio, spedizione e consumano acqua in bottiglia.
• Nove su dieci bottiglie di plastica finiscono come spazzatura o rifiuti - non riciclata!

Consiste nella rimozione di sostanze organiche ed inorganiche tale da migliorare le caratteristiche organolettiche dell'acqua. Non significa necessariamente che l'acqua ottenuta sia microbiologicamente sicura. La purificazione può essere ottenuta mediante l'impiego di carbone attivato (quello utilizzato nella maggior parte dei filtri portatili). Pur non eliminando i microrganismi permette di ridurre in modo considerevole le sostanze organiche e gli inorganici chimici migliorando le qualità dell'acqua. Ricordarsi di utilizzare i filtri secondo le istruzioni e di operare la necessaria manutenzione. I filtri trattenendo i batteri vengono facilmente colonizzati.

E’ il procedimento che porta alla rimozione dei germi patogeni o alla loro riduzione ad un livello tale che l'acqua abbia soltanto un minimo rischio microbico, in sostanza risulti potabile. Per questo scopo esistono diversi metodi utilizzabili secondo le circostanze e le possibilità.
Calore
E' il metodo probabilmente più efficace, tuttavia non sempre le fonti di calore sono disponibili; inoltre, il calore non migliora le caratteristiche organolettiche dell'acqua. Tuttavia, rispetto agli altri metodi, l'efficacia non è influenzata dalla presenza di materiale corpuscolato. Tutti i patogeni enterici sono sensibili al calore e la grande maggioranza di essi è sensibili alla pasteurizzazione. Per questo motivo si ritiene che l'acqua che abbia raggiunto e mantenuto la temperatura di ebollizione per un minuto può essere considerata adeguatamente sicura da un punto di vista microbiologico (Centers for Disease Control and Prevention. Health information for international travel 2000-2001. Atlanta: US Department of Health and Human Services, Public Health Service, 2001). Ogni altro metodo di valutazione della temperatura (es. troppo calda per essere toccata) non è un sistema valido di determinazione della temperatura sufficiente alla disinfezione (Groh C, et al. Effect of heat on the sterilization of artificially contaminated water. J Travel Med 1996; 3:113). Nelle situazioni in cui non sia disponibile una fonte di calore, in mancanza di altri sistemi ed in presenza di un clima molto caldo che lo consenta, può essere indicato conservare l'acqua al sole (utilizzando un forno solare o il calore riflesso (McGuigan K, et al. Solar disinfection of drinking water contained in transparent plastic bottles: characterizing the bacterial inactivation process. J Appl Microbiol 1998; 84:1138).

Il processo di filtrazione è in grado di rimuovere gran parte dei microrganismi patogeni, tuttavia le caratteristiche del filtro sono determinanti per stabilirne la capacità di disinfezione. Esistono filtri di diverso tipo ed ognuno ha caratteristiche e applicazioni particolari. La rimozione dei patogeni avviene mediante l'intrappolamento dei batteri, virus o protozoi attraverso processi fisici e chimici. Gli inconvenienti possibili comprendono le dimensioni ed il peso dei dispositivi e quindi l'aumento del bagaglio, e la possibilità di ostruzione dovuta alla presenza di particelle in sospensione nell'acqua. I filtri disponibili sono costruiti in ceramica, in fibre o carbone attivato. Le dimensioni e la profondità dei dispositivi sono proporzionali alla loro capacità di filtrazione e alla loro durata di impiego. Alcuni filtri sono dotati di un prefiltro che blocca le particelle di maggiori dimensioni proteggendo il filtro interno. In mancanza, è indicato procedere prima di operare ad una chiarificazione maggiore dell'acqua da trattare. Come prima accennato la dimensione dei pori dei filtri è un fattore determinante per la capacità di bloccare tutti gli agenti patogeni trasmissibili con l'acqua. La tabella sotto riportata illustra le caratteristiche necessarie per bloccare i diversi agenti patogeni. I filtri portatili rimuovono con facilità batteri e protozoi, mentre lasciano passere i virus. Per avere i migliori risultati si consiglia di scegliere un filtro con un diametro dei pori non superiore a 0,4 micron se si vuole essere protetti da germi come il vibrione del colera, le salmonelle, l’E.coli. Diversi filtri hanno pori di dimensioni maggiori ma hanno tra i componenti una resina allo iodio: questi sono in genere efficaci per virus e batteri. Un filtro senza resine, anche se di pori inferiori ai 0,4 micron non elimina i virus. Soltanto i filtri dotati di membrane semipermeabili in osmosi inversa hanno una intrinseca capacità di rimuovere i virus; questi dispositivi non sono di largo uso per il loro costo e per la modesta resa. Nell'eventualità in cui si debba trattare delle acque di superficie potenzialmente molto contaminate i filtri meccanici possono non essere sufficienti a potabilizzare l'acqua e devono essere associati anche altri metodi come il calore o il trattamento con sostanze chimiche alogenate (vedi dopo). Le caratteristiche dei filtri sono verificate dall'Environmental Protection Agency (EPA) che non li certifica ma li registra sotto due definizioni: quelli che utilizzano metodi meccanici e quelli che associano metodi chimici (US Environmental Protection Agency (EPA). Guide standard and protocol for testing microbiological water purifiers. Report to Task Force. Cincinnati: US EPA, 1987). I filtri definiti dall’EPA come "microbiologic water purifier" devono essere in grado di rimuovere, uccidere o inattivare tutti i tipi di organismi patogeni in modo da rendere l'acqua potabile.

Un trattamento efficiente, poco costoso e a bassa tecnologia per la pulizia delle acque poteva sembrare fantascienza, ed invece grazie al Dr. James Amburgey, il sogno di permettere l’accesso all’acqua potabile sicura a milioni di persone potrà diventare realtà. La semplicità è l’obiettivo primario del sistema dei filtri di sabbia rapidi del dott. Amburgey. Il suo sistema però è ancora in via di sviluppo. L’idea è quella di rendere tutto quanto più semplice possibile. Tutto quello che occorre è un tubo in PVC, sabbia ed un trattamento poco costoso con sostanze chimiche. L’unico modo per implementare un sistema pratico per la gente dei paesi meno sviluppati è che esso sia poco costoso e semplice. mburgey, assistente professore di Ingegneria Civile ed Ambientale, si è specializzato in acqua potabile ed il suo trattamento. Egli ha svolto in passato diversi lavori con i filtri di sabbia lenta, ma la sua più recente ricerca prevede filtri con sabbia rapida, i quali si stanno dimostrando capaci di ripulire l’acqua in maniera molto più efficace e dalle 30 alle 50 volte più veloce. Una sfida importante con i filtri di sabbia è l’eliminare il Cryptosporidium oocisti. Un “crypto” è di cinque micron di diametro, ma il divario tra i granelli di sabbia si trova a circa 75 micron. Quindi, dovremmo avere la possibilità di trattenere i grani di sabbia. Per raggiungere questo obiettivo, Amburgey ha sviluppato un sistema di pretrattamento chimico sulla base di cloruro ferrico e un tampone che viene aggiunto per l’acqua. Nel suo stato naturale, il Cryptosporidium è di carica negativa, come lo sono i grani di sabbia, in modo da respingersi l’un l’altro. Il pretrattamento chimico cambia la carica della superficie del Cryptosporidium che diventa neutrale. Questo elimina la naturale repulsione elettrostatica e fa in modo che sia attratta, e respinga i grani di sabbia grazie alla forza di van der Waals. Nella ricerca, Amburgey ed i suoi studenti hanno fatto le prove preliminari sulle acque locali di fiumi, torrenti ed impianti di trattamento delle acque reflue. I loro risultati sono stati un successo nel 99% dei casi di rimozione delle particelle di Cryptosporidium, il batterio che può causare malattie come la Criptosporidiosi, cisti di Giardia ed oocisti. Si tratta, in conclusione, di una delle migliori ricerche del campo al mondo, la quale potrebbe permettere a miliardi di persone, nelle zona sottosviluppate, di poter bere acqua potabile senza pagarla come l’oro.