Come possiamo ottenere acqua pulita dal rubinetto?

May 24, 2023

Da sinistra, un tubo di piombo, un tubo di acciaio corroso e un tubo di piombo trattato con ortofosfato protettivo. I tubi di piombo causano problemi di salute e fanno lievitare le bollette dell’acqua. Foto per gentile concessione dell'Agenzia per la protezione dell'ambiente.

Nota dell'editore: Ann Johnson Stewart, ingegnere civile ed ex senatrice statale, scrive occasionalmente una serie di articoli per il Reformer su questioni relative alle infrastrutture.

Sono recentemente tornato da un viaggio in Costa Rica. I nostri ospiti ci hanno informato che l'acqua del rubinetto era "probabilmente sicura" da bere. Ho scelto di non farlo. Sfortunatamente, questa è un'esperienza familiare per molti cittadini statunitensi qui a casa; anche per alcuni che vivono in Minnesota.

In generale, l'acqua potabile del Minnesota è sicura, ma è difficile ignorare le notizie costanti sia sulla quantità che sulla qualità dell'acqua potabile negli Stati Uniti

I problemi di sicurezza a Jackson, Miss., Flint, Michigan e Filadelfia illustrano quanto sia reale il problema.

E non è solo qualità, è quantità. L’approvvigionamento idrico incide sul business e sulla crescita economica, con l’acqua necessaria per la produzione in diretta competizione con quella potabile: scegliere l’una piuttosto che l’altra non è facile. Vogliamo che microchip e semiconduttori siano prodotti localmente, ma il processo richiede enormi quantità di acqua.

Il fiume Colorado fornisce acqua a circa 40 milioni di persone e si sta lentamente prosciugando. L’Arizona ha fatto l’impensabile per una regione della Sun Belt: ha ridotto la crescita intorno a Phoenix a causa della scarsità d’acqua. C'è di più: gli stati lungo il fiume Colorado hanno appena accettato di lasciare una parte importante delle loro riserve idriche nel fiume nella speranza di evitare che il lago Powell e il lago Mead scendano così in basso da non poter più produrre energia idroelettrica. Quell’acqua è estremamente necessaria per la produzione di energia, ma l’accordo è costato più di 1 miliardo di dollari per pagare gli agricoltori e altri soggetti affinché rinunciassero all’uso dell’acqua, il che significa campi non seminati e potenziali perdite di posti di lavoro in alcune delle principali regioni agricole del nostro Paese.

Ricordate la proposta (infruttuosa) di convogliare l'acqua potabile dalla contea di Dakota agli stati occidentali? Preparatevi a far sì che questa diventi una richiesta comune – o addirittura una domanda – poiché l’acqua potabile sicura e abbondante diventa più preziosa.

L'acqua può essere ovunque intorno a noi, ma è comunque preziosa. La maggior parte della nostra acqua potabile proviene da falde acquifere sotterranee (o strati di roccia che trattengono l’acqua), mentre una parte proviene da fiumi e laghi. Nell'area metropolitana, la nostra acqua proviene localmente da ciascuna città (con alcune città che condividono le fonti d'acqua; anche le controversie locali sull'acqua sono state nelle notizie!)

La diffusa disponibilità di acqua potabile è uno dei grandi progressi tecnologici della vita moderna, ma è complicata e richiede risorse significative. Ecco una breve panoramica di come l'acqua arriva dal terreno al nostro rubinetto:

In genere, il trattamento dell'acqua viene ottenuto utilizzando semplici prodotti chimici. Se hai seguito un corso di chimica, probabilmente ricordi la tavola periodica. Ogni elemento su di esso ha una carica positiva o negativa. Quindi, se dobbiamo eliminare un determinato elemento (come il ferro), aggiungiamo una sostanza chimica che reagisce con esso (come l'ossigeno o il calcio). Questo elemento si lega allo sporco e alle particelle disciolte nell'acqua, formando particelle più grandi chiamate "fiocco". Di solito, questo è tutto il trattamento necessario: il fiocco è più pesante dell'acqua, quindi cade sul fondo del serbatoio. Progettiamo i serbatoi in modo che l'acqua pulita fuoriesca dalla parte superiore e il fiocco si depositi sul fondo (dove può essere rimosso).

Dopo che l'acqua limpida fuoriesce, viene forzata attraverso filtri fatti di sabbia e carbone. Ciò provoca una maggiore flocculazione, rimuovendo più particelle disciolte come polvere, parassiti, batteri e virus.

Se visiti un impianto di trattamento dell'acqua (suggerisco quello appena a nord di Duluth, che è aperto per le visite guidate) imparerai come funzionano questi filtri e come vengono puliti facendo scorrere acqua pulita al contrario attraverso di essi per espellere l'acqua raccolta. materiali. L'acqua viene quindi disinfettata con cloro per uccidere eventuali parassiti, batteri, virus e germi rimasti. Alcune città aggiungono fluoro per prevenire la carie.