Componenti principali nelle acque sotterranee
I componenti principali dell’acqua sono sostanze presenti nelle acque sotterranee in concentrazioni di vari milligrammi al litro. Vengono rilasciati nelle acque sotterranee principalmente in modo naturale dai suoli o dalle rocce. Di tali componenti fanno parte, tra gli altri, il cloruro e il solfato. Negli insediamenti, in particolare lungo le strade, il cloruro può provenire anche dall’impiego di sale da spargere, composto da cloruro di sodio o di potassio. In tutto il Paese il valore limite del cloruro di 40 milligrammi al litro viene superato presso circa il 4 per cento delle stazioni di misurazione.
I componenti principali dell’acqua includono, per esempio, i cationi calcio e magnesio, gli anioni idrogenocarbonato, solfato, cloruro e silicio. A seconda del tipo di acquifero e delle interazioni con il suolo e le rocce, le acque sotterranee presentano valori caratteristici dei singoli componenti principali. Per quanto riguarda le acque sotterranee utilizzate come acqua potabile o previste a tale scopo, l’ordinanza sulla protezione delle acque prevede un valore limite («esigenze espresse in valori numerici») di 40 milligrammi al litro (mg/l) sia per il cloruro che per il solfato. Sono esclusi i valori elevati dovuti a condizioni naturali, vale a dire quando il cloruro o il solfato provengono dal suolo e dalle rocce. Per gli altri componenti principali non sono stati definiti valori limite nell'ordinanza sulla protezione delle acque (OPAc).
Nel quadro dell’Osservazione nazionale delle acque sotterranee NAQUA, tra il 2018 e il 2019 è stato condotto uno studio pilota nel corso del quale sono state effettuate campionature e analisi dei componenti principali presso circa 550 stazioni di misurazione.
Cloruro
In Svizzera il cloruro è presente naturalmente soltanto in quantità esigue nelle acque sotterranee vicine alla superficie. Si registrano concentrazioni superiori a 40 mg/l esclusivamente presso le stazioni di misurazione nelle vicinanze di strade o negli insediamenti. Dette concentrazioni sono da ricondurre principalmente all’infiltrazione delle acque di scarico delle strade contenenti sale da spargere e, pertanto, non sono di origine naturale. Negli insediamenti, il valore limite di 40 mg/l viene superato presso oltre il 15 per cento delle stazioni di misurazione, a livello nazionale nel 4 per cento.
Solfato
Le concentrazioni elevate di solfato nelle acque sotterranee sono prevalentemente di origine naturale. Le fonti naturali (geogeniche) di solfato sono principalmente la soluzione di rocce evaporitiche di gesso o anidrite e, più di rado, l’ossidazione di minerali solforati come la pirite. Per esempio, in natura le concentrazioni superano i 40 mg/l per via delle rocce in vari acquiferi carsici del Giura orientale e sul versante nordalpino negli acquiferi porosi in materiale sciolto nell’alta valle del Rodano e in quella del Reno, come pure nella regione di Ginevra. In queste regioni si trovano rocce evaporitiche di gesso o anidrite.
Se vengono tenuti in considerazione i valori di fondo naturali delle regioni relativi al solfato, le concentrazioni di solfato hanno superato il valore di fondo naturale di oltre 40 mg/l in tre stazioni di misurazione. In queste stazioni, i superamenti sono probabilmente dovuti ad apporti antropogenici di solfato. Possibili fonti antropogeniche sono innanzitutto le discariche che contengono rifiuti edili. Il solfato può finire nelle acque sotterranee anche tramite concimi che lo contengono oppure con l’impiego dello zolfo come prodotto fitosanitario.
Idrogenocarbonato
La concentrazione di idrogenocarbonato nelle acque sotterranee viene controllata dall’equilibrio calcare-anidride carbonica e dipende principalmente dalla concentrazione di diossido di carbonio disciolto nell’acqua di infiltrazione e dai carbonati presenti nel suolo e nell’acquifero. Di conseguenza, le rocce che contengono carbonati, come il calcare e la dolomite, rappresentano le più importanti fonti naturali di idrogenocarbonato. Le fonti non naturali includono l’impiego di ammendanti minerali basici nell’agricoltura o nell’edilizia.
Le concentrazioni maggiori di idrogenocarbonato nelle acque sotterranee, pari a oltre 300 mg/l, sono presenti naturalmente nell’ Altopiano negli acquiferi ricchi di carbonato nel materiale sciolto e nelle rocce consolidate. Anche le regioni carsiche nel Giura, nelle Prealpi e nelle Alpi presentano concentrazioni elevate di idrogenocarbonato nelle acque sotterranee. Concentrazioni esigue, inferiori a 100 mg/l, si trovano invece negli acquiferi cristallini in rocce fessurate delle Alpi. Questi acquiferi non contengono rocce carbonatiche.
Negli acquiferi ricchi di carbonati, anche le concentrazioni di calcio e magnesio sono naturalmente elevate.
Le concentrazioni di calcio variano solitamente tra 10 e 200 mg/l, quelle di magnesio, sodio, solfato e cloruro tra 0,1 e 100 mg/l e quelle di potassio e silicio sono inferiori a 10 mg/l.
