Dinamicità temporale e analisi dei parametri inquinanti nella qualità dell’acqua in ingresso a una diga-serbatoio

Perché questa storia del serbatoio è importante

L’acqua pulita proveniente da dighe e serbatoi sostiene le forniture idriche, l’agricoltura e l’energia idroelettrica per milioni di persone. Eppure i corsi d’acqua che alimentano queste strutture trasportano silenziosamente un miscuglio di sedimenti, nutrienti e metalli tossici derivanti dalle attività umane a monte. Questo studio segue un decennio di analisi sull’acqua al serbatoio di Sardasht, nel nord-ovest dell’Iran, per mostrare come l’inquinamento stia cambiando nel tempo, cosa ne è il motore e quali minacce richiedono ora la massima attenzione.

Un fiume di montagna sotto pressione

La diga di Sardasht si trova in una zona montuosa aspra e immagazzina acqua per abitazioni, irrigazione, elettricità e controllo delle piene. Tutto ciò dipende dalla qualità dell’acqua del fiume che scorre nel serbatoio. Dal 2014 al 2024 le autorità locali hanno campionato regolarmente questo afflusso per un’ampia gamma di parametri: condizioni di base come temperatura e salinità, nutrienti come il nitrato, materia organica che consuma ossigeno e metalli pesanti tra cui manganese e piombo. I ricercatori hanno usato questi archivi per vedere come il carattere del fiume si sia spostato nel corso degli anni mentre i villaggi crescono, le attività agricole si espandono e i reflui di centri abitati e piccole industrie raggiungono il corso d’acqua.

Seguire i numeri nel tempo

Per tracciare i cambiamenti a lungo termine il gruppo si è affidato a strumenti statistici in grado di individuare tendenze costanti in aumento o diminuzione, anche quando le date di campionamento sono irregolari. Hanno applicato un metodo noto come test di Mann–Kendall, insieme a una misura chiamata pendenza di Sen, a ciascuno dei 18 indicatori di qualità dell’acqua. Hanno quindi rappresentato questi dati con serie temporali, box plot e violin plot, oltre a curve di probabilità che rivelano la frequenza dei diversi valori. Queste rappresentazioni grafiche hanno aiutato a distinguere la variazione normale giorno per giorno dalle punte più rare che suggeriscono eventi di inquinamento brevi ma intensi.

Cosa peggiora e cosa resta stabile

Il segnale di allarme più netto è stato l’aumento costante della domanda chimica di ossigeno, o DCO, che riflette il carico di sostanze organiche nell’acqua. La DCO è aumentata di circa un milligrammo per litro per decennio e ha mostrato una tendenza crescente statisticamente significativa. Anche la temperatura dell’acqua e i livelli di manganese sono aumentati, sebbene con maggiore incertezza. Al contrario molte altre misure, inclusi ossigeno disciolto, livello di acidità e solidi totali disciolti, sono rimaste piuttosto stabili. Tuttavia diversi inquinanti, in particolare nitrato e piombo, hanno mostrato picchi netti in determinati momenti. Queste impennate probabilmente coincidono con le piogge primaverili che lavano fertilizzanti dai campi, liquami dai villaggi lungo il fiume e rifiuti da siti industriali e discariche sparse nel corso d’acqua.

Dalle fogne dei villaggi ai rischi per il serbatoio

Le visite sul campo hanno collegato i numeri alle fonti reali. In diversi villaggi a monte quasi tutte le acque reflue domestiche, compresi gli scarichi dei servizi igienici, confluiscono direttamente nel fiume o filtrano da fosse imhoff e trincee poco profonde. Centri come Sardasht, Mirabad e Nalas non dispongono di un trattamento completo delle acque reflue e contribuiscono con materia organica e nutrienti. Le aziende agricole lungo il fiume aggiungono fertilizzanti e letame, mentre discariche mal gestite e attività di estrazione di sabbia e ghiaia introducono sedimenti e metalli. Quando le piogge colpiscono queste aree, il deflusso inquinato converge verso la diga, aumentando DCO, nitrato, manganese e piombo all’ingresso. I confronti con le linee guida nazionali e dell’Organizzazione Mondiale della Sanità hanno mostrato che i valori medi e i picchi di manganese e piombo spesso superano i limiti raccomandati, segnalando potenziali rischi per la salute e costi maggiori per il trattamento dell’acqua prelevata dal serbatoio.

Piani per acqua più pulita

Gli autori sostengono che la diga di Sardasht non può essere gestita in sicurezza monitorando solo la quantità d’acqua. I risultati indicano la necessità di nuovi impianti di trattamento dei reflui nei centri abitati e nei villaggi vicini, un controllo più rigoroso dello smaltimento dei rifiuti e delle piccole industrie e pratiche agricole migliori che riducano il deflusso. Sottolineano inoltre l’importanza di un monitoraggio coerente durante tutto l’anno per catturare più chiaramente le pulsazioni stagionali di inquinamento e perfezionare le stime delle tendenze. In termini semplici, lo studio mostra che, sebbene alcuni aspetti della qualità del fiume restino stabili, l’aumento dell’inquinamento organico, il riscaldamento delle acque e le ricorrenti punte di metalli stanno già plasmando il futuro di questo serbatoio e devono essere affrontati ora per mantenere l’acqua sicura e utile.

Citazione: Mostafazadeh, R., Irani, T., Mousavi Moghanjoghi, S. et al. Temporal dynamics and analysis of pollutant parameters in the water quality entering a reservoir dam. Sci Rep 16, 14990 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42878-1

Parole chiave: qualità dell'acqua, inquinamento dei serbatoi, Diga di Sardasht, monitoraggio fluviale, metalli pesanti