Uso razionale delle risorse nel florovivaismo: l'acqua - Demetra

FLOROVIVAISMO: L’ACQUA103osmotica la pressione che bisogna esercitare su unasoluzione a contatto con il solvente puro attraversouna membrana semipermeabile per annullare ilflusso di solvente verso la soluzione. Se esercitiamorealmente una pressione sulla soluzione più concentratail flusso di solvente risulterà ostacolatofino a essere annullato e poi invertito aumentandola pressione esercitata.Con questo processo, noto appunto comeosmosi inversa, si riesce a separare da una soluzioneil solvente puro che nel nostro caso è l’acqua.La pressione che si deve esercitare per realizzarel’osmosi inversa dipende da diversi fattori, tra iquali la concentrazione della soluzione e la temperatura.Per avere flussi di acqua sufficienti si adottanopressioni operative molto elevate, poiché lapressione osmotica dell’acqua di mare è intornoalle 22 atm.In base al tipo di membrana utilizzata e quindialla sua efficienza si possono raggiungere gradi didissalazione più o meno spinti, e si possono otteneredirettamente acque con contenuti salini adattiper gli utilizzi industriali o agricoli e addiritturaper il consumo umano.Come abbiamo visto lo sfruttamento di questointeressantissimo processo di dissalazione delle acqueè condizionato essenzialmente dalla qualitàdelle membrane selettive che ne costituiscono l’organoprincipale. Le caratteristiche principali dellemembrane per osmosi inversa sono: l’alta resistenzameccanica (espressa in kg/cm 2 ), la permeabilitàal solvente (misurata in m 3 /m 2 al giorno) e un’altareiezione (capacità a opporsi al passaggio deisoluti, misurata in percentuale di soluti inizialmentecontenuti nelle soluzioni trattate e ancora presentiin esse dopo il trattamento).La vita utile (riferita alle pressioni d’esercizio) diuna membrana da dissalazione per osmosi inversa èil tempo durante il quale essa conserva le sue caratteristichedi permeabilità, consentendo di mantenerepraticamente costante il flusso dell’acqua a unpredeterminato grado di purezza. Essa è ridottadalla deposizione di materiale sulle membrane edall’azione di microrganismi sulle stesse, per cuioccorre effettuare appropriati pre-trattamenti.Gli impianti attualmente in commercio, prodottiin serie, si distinguono principalmente per laqualità dell’acqua accettata in entrata espressa inmg/L di sali disciolti totali (TDS) che vanno da1500-2000 mg/L (bassa salinità), a 5000 mg/L(acque salmastre), fino a 15.000 mg/L (acquamarina) e per la produzione che può variare dapochi metri cubi fino a oltre 1000 metri cubi algiorno.Correzione del pHNell’irrigazione, e in particolare nella fertirrigazione,è sempre consigliabile ricorrere alla correzionedel pH dell’acqua, soprattutto nel caso diacque con un valore della durezza superiore a 20-30 gradi francesi (cioè, 200-300 mg/L di carbonatodi calcio; 1°F corrisponde a 10 mg/L). Questointervento serve sia a ridurre le incrostazioni ei danni conseguenti agli impianti irrigui stessi, sia amantenere il pH del substrato nei valori richiestidalla normale attività fisiologica (accrescimento,assorbimento idrico e minerale) delle radici e peruna adeguata disponibilità di nutrienti.Il pH esprime la concentrazione di ioni idrogeno(protoni; H + ) di una soluzione acquosa, piùesattamente, il termine, che deriva dal francesepouvoir hydrogène (potere d’idrogeno), è definitocome il logaritmo (in base 10) della concentrazione(in moli per litro) di ioni H + cambiato di segno:pH = -log 10[H + ] Eq. 4Poiché gli ioni H + si legano alle molecole d’acquaper formare ioni idronio (H 3O + ), il pH èanche espresso in funzione della concentrazione diquesti ioni.AcidificazioneNelle condizioni tipiche delle aree florovivaisticheitaliane, le acque irrigue di origine sotterraneasono generalmente caratterizzate da un’elevataalcalinità, legata alla concentrazione (equivalente) 1relativamente elevata (di sovrasaturazione) di ioni2-carbonato (CO 3) e soprattutto bicarbonato(HCO 3-), considerando che il primo ione è presentein concentrazioni significative solo per valoridel pH superiori ad 8,0.In effetti, a determinare il pH dell’acqua sonoessenzialmente gli equilibri chimici tra anidridecarbonica (CO 2), acido carbonico (H 2CO 3), ione2-bicarbonato (HCO 3-), ione carbonato (CO 3) eidrogenioni (H + ):-CO 2+ H 2O ↔ H 2CO 3↔ HCO 3+ H + ↔2-↔ CO 3+ H + Eq. 51La concentrazione equivalente di uno ione in una soluzione si calcola dalla concentrazione molare diviso la sua valenza2-(1 per HCO 3-, 2 per CO 3).