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 con metodi validati conformi a norme tecniche. 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.