Cloriti, clorati e bromati: i sottoprodotti della disinfezione

I tre sottoprodotti hanno origine e proprietà differenti:

• Cloriti (ClO₂⁻): prodotti dalla riduzione del biossido di cloro (ClO₂) durante la disinfezione. Tipicamente il 50-70% del biossido dosato si trasforma in clorito.
• Clorati (ClO₃⁻): si formano per (a) decadimento dell'ipoclorito di sodio durante lo stoccaggio (soprattutto in estate o con prodotto vecchio); (b) ossidazione dei cloriti.
• Bromati (BrO₃⁻): si generano per ossidazione del bromuro naturalmente presente in acque dure o salmastre quando si applica ozono. Anche l'ipoclorito contaminato può apportare bromato.

A differenza dei trialometani e degli acidi aloacetici (sottoprodotti organici della clorazione di precursori naturali), cloriti, clorati e bromati sono inorganici e richiedono analisi diverse.

Le sorgenti specifiche dei tre sottoprodotti sono:

• Biossido di cloro (ClO₂): sempre più usato in Italia per disinfezione spinta (alternativa al cloro per ridurre i trialometani). Genera cloriti come prodotto residuo principale.
• Ipoclorito di sodio: si degrada nel tempo, specialmente a temperature elevate, producendo clorati. Soluzioni vecchie o mal conservate contengono fino a decine di g/L di clorato.
• Ozonazione: applicata a impianti grandi e di qualità(es. acquedotti delle Alpi e di alcuni grandi acquedotti del Nord); su acque ricche di bromuri produce bromati.
• Elettroclorazione in situ: può generare clorati come sottoprodotto principale.

Il problema riguarda quindi soprattutto le utenze servite da impianti con disinfezione spinta, e in particolare i sistemi con biossido di cloro o ozono. Le piccole reti senza disinfezione attiva non hanno tipicamente questi sottoprodotti.

Il D.Lgs 18/2023, Allegato I Parte B, fissa i seguenti limiti per acqua destinata al consumo umano:

• Bromato: 10 µg/L
• Clorito: 250 µg/L (parametro applicabile dove si usa biossido di cloro o ipoclorito)
• Clorato: 250 µg/L (idem)

L'OMS raccomanda valori guida coerenti: bromato 10 µg/L (basato su rischio cancerogeno acceptabile 10⁻⁵), clorito 700 µg/L provvisorio, clorato 700 µg/L provvisorio. L'EFSA ha stabilito una TDI (dose giornaliera tollerabile) di 3 µg/kg pc/giorno per i clorati.

Da non confondere con i trialometani (THM, limite 100 µg/L), trattati in scheda separata: sono sottoprodotti organici, mentre cloriti/clorati/bromati sono inorganici.

I rischi sanitari documentati sono:

• Bromato: IARC Gruppo 2B (possibile cancerogeno per l'uomo, monografia vol. 73, 1999). Studi su animali mostrano tumori renali; per l'uomo l'evidenza è limitata.
• Cloriti: stress ossidativo sui globuli rossi (metaemoglobinemia, anemia emolitica) a dosi elevate. Particolare attenzione per neonati e soggetti con deficit di G6PD.
• Clorati: stessi effetti dei cloriti su emoglobina; inoltre interferenza con la captazione iodica della tiroide a dosi prolungate (rilevante per donne in gravidanza, neonati, soggetti con tiroidopatie).

Alle concentrazioni rilevate in acqua potabile italiana (tipicamente molto sotto i limiti normativi) il rischio per la popolazione generale è basso, ma la sorveglianza è giustificata per i sottogruppi sensibili e per il bromato per il principio di cautela cancerogena.

Le utenze potenzialmente più esposte in Italia sono:

• Comuni serviti da acquedotti che usano biossido di cloro: diffuso in molte aree del Nord e Centro Italia per ridurre i trialometani; cloriti e clorati sono parametri da monitorare.
• Grandi acquedotti con ozonazione: alcuni impianti della pianura padana, dei grandi laghi, di acquedotti del Sud servano da bacini bromuri-ricchi.
• Acque salmastre / dissalate: alcune isole minori con dissalazione e successiva clorazione possono mostrare clorati elevati per l'ipoclorito di sodio fresco mal conservato sotto sole.
• Strutture con elettroclorazione: piscine, impianti industriali, residenze isolate con disinfezione in loco.

Il monitoraggio è obbligatorio per gestori che applicano questi trattamenti; per privati e condomini ha senso solo se la rete locale ha disinfezione spinta documentata.

Il metodo di riferimento è la cromatografia ionica:

• IC con rivelatore conduttimetrico (UNI EN ISO 10304-4): determinazione simultanea di clorito, clorato, bromato, oltre a fluoruri, cloruri, nitriti, nitrati, fosfati, solfati. Limite di quantificazione tipico 1-5 µg/L.
• IC accoppiata a spettrometria di massa (IC-MS): per il bromato a tracce (LOQ 0,5 µg/L), utile in indagini specifiche.
• Spettrofotometria UV-Vis: metodi rapidi per controlli di processo, meno accurati per la conformità.

123Acqua esegue il pacchetto cromatografia ionica con clorito, clorato, bromato in regime ISO 17025. Il prelievo richiede flaconi specifici e, per il bromato a tracce, conservazione con etilendiammina per evitare la riduzione durante il trasporto.

I trattamenti per ridurre cloriti, clorati e bromati sono distinti:

• Bromati: non rimovibili facilmente una volta formati; la strategia è prevenire ottimizzando il dosaggio di ozono, abbassando il pH durante l'ozonazione, aggiungendo ammoniaca. Filtrazione su GAC parzialmente efficace.
• Cloriti: riduzione con ferro ferroso o GAC; ottimizzazione del dosaggio di ClO₂.
• Clorati: difficili da rimuovere; la prevenzione richiede ipoclorito fresco, conservato al fresco e al buio, monitoraggio del clorato nel prodotto.
• Osmosi inversa: rimuove tutti gli ioni inorganici, soluzione efficace per uso domestico.

Per i privati, una RO al punto d'uso è la soluzione più semplice se si ha un riscontro di valori vicini ai limiti.