Rame

Cos'è e dove si trova

Il rame (simbolo Cu, numero atomico 29) è un metallo di transizione essenziale per l'organismo umano, cofattore di numerosi enzimi (ceruloplasmina, citocromo c ossidasi, superossido dismutasi) con fabbisogno giornaliero raccomandato di circa 0,9 mg per gli adulti. Nelle acque destinate al consumo umano si presenta prevalentemente come ione Cu²⁺ in equilibrio con complessi carbonatici e idrossilici a seconda del pH e dell'alcalinità.

Nelle acque sotterranee italiane la componente geogenica è generalmente bassa (inferiore a 50 µg/L) per la limitata diffusione di minerali ramiferi solubili (calcopirite, malachite, azzurrite) nei principali acquiferi nazionali. La quasi totalità del rame riscontrato nelle reti urbane proviene invece dalla corrosione delle tubazioni in rame e ottone delle reti di distribuzione interne agli edifici, particolarmente diffuse in Italia a partire dagli anni '70.

Origine della contaminazione

La fonte largamente prevalente nelle acque al rubinetto è la corrosione delle tubazioni interne in rame, favorita da quattro condizioni concomitanti: pH acido (inferiore a 7), bassa alcalinità (acque tenere a basso contenuto di bicarbonati), elevata concentrazione di cloruri o solfati e lunghe stagnazioni notturne. Il fenomeno è massimo nelle prime settimane dopo l'installazione di impianti nuovi, fase nota come 'pitting iniziale' o corrosione di rodaggio, e tende ad attenuarsi naturalmente con la formazione di una pellicola passivante di ossido di rame.

Contributi minori derivano da fertilizzanti e fitofarmaci a base di rame (poltiglia bordolese, ossicloruro di rame), molto utilizzati in agricoltura biologica e nella viticoltura, da scarichi industriali di galvaniche e di produzione di componenti elettronici, da percolato di discariche e da apporti naturali in falde a pH acido in zone con mineralizzazioni di solfuri. Nelle acque superficiali il rame è regolato anche come parametro di qualità ambientale dalla Direttiva 2008/105/CE.

Effetti sulla salute

Il rame è un nutriente essenziale ma diventa tossico ad alte concentrazioni. L'esposizione acuta a concentrazioni superiori a 3 mg/L può provocare nausea, vomito, dolori addominali e diarrea, sintomi tipicamente reversibili dopo la sospensione del consumo. Il sapore amaro o metallico dell'acqua si avverte di norma sopra 1-1,5 mg/L e costituisce un avviso organolettico precoce, anche se non sempre sufficiente.

L'esposizione cronica a concentrazioni elevate è associata a tossicità epatica, particolarmente rilevante per i neonati e per i soggetti affetti dalla malattia di Wilson, una rara patologia genetica autosomica recessiva (1 caso ogni 30.000 nati) che compromette l'escrezione biliare del rame e ne provoca l'accumulo nel fegato e nel cervello. Per questi pazienti anche concentrazioni vicine al limite normativo possono risultare problematiche e richiedono fonti di acqua a basso contenuto di rame.

Casi storici di intossicazione infantile sono stati documentati in regioni con acqua acida e contenitori in rame non rivestiti per la preparazione di latte artificiale (Indiana childhood cirrhosis, idiosincratico). L'OMS e l'EFSA hanno fissato un Tolerable Upper Intake Level di 5 mg al giorno per gli adulti.

Limite normativo

Il D.Lgs. 18/2023, in recepimento della Direttiva (UE) 2020/2184, conferma il limite di 2 mg/L come valore di parametro per il rame nelle acque destinate al consumo umano, invariato rispetto al precedente D.Lgs. 31/2001. Il campionamento previsto dal decreto è il random day-time (RDT) al rubinetto del consumatore, rappresentativo dell'esposizione media.

L'Organizzazione Mondiale della Sanità adotta lo stesso valore di 2 mg/L come valore guida. Per le acque imbottigliate il D.M. 10 febbraio 2015 prevede un limite di 1 mg/L. L'EPA statunitense ha fissato un Action Level di 1,3 mg/L, oltre il quale è obbligatoria l'adozione di misure di controllo della corrosione delle reti.

Come si analizza

Il metodo accreditato di riferimento è la spettrometria di massa con plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) secondo UNI EN ISO 17294-2:2016, con limiti di quantificazione di 0,5-1 µg/L, ampiamente sufficienti rispetto al valore di parametro. In alternativa si utilizza la spettrometria di emissione ottica ICP-OES (UNI EN ISO 11885:2009) con LOQ di 5-10 µg/L, adatta per le concentrazioni tipicamente riscontrate nelle reti con tubazioni in rame.

Il campione va prelevato in bottiglia di polietilene a basso rilascio e acidificato in laboratorio con HNO₃ ultrapuro all'1% per stabilizzare il rame in soluzione. Per valutare il rilascio dalle tubazioni interne è raccomandato un protocollo a doppio prelievo: primo getto del mattino dopo stagnazione notturna (T0), rappresentativo dell'esposizione massima, e dopo 2 minuti di flussaggio (T2), rappresentativo dell'acqua di rete a monte dell'edificio.

Come si abbatte

Le strategie più efficaci per ridurre il rame nelle acque potabili sono:

• Correzione dell'aggressività dell'acqua a livello di acquedotto, con innalzamento del pH a 7,5-8,5 e aumento dell'alcalinità mediante filtri remineralizzanti a calcite o dosaggio di bicarbonato.
• Buona pratica domestica: lasciar scorrere il primo getto del mattino per 1-2 minuti prima del consumo, soprattutto per la preparazione di alimenti destinati a neonati e nei primi mesi dopo nuove installazioni.
• Filtri sotto-lavello con carbone attivo combinato a scambio ionico, certificati NSF/ANSI 53 per la rimozione dei metalli, da posizionare al punto d'uso (POU).
• Osmosi inversa al punto d'uso, con efficienze di rimozione tipicamente superiori al 97% per il rame e per gli altri metalli pesanti.
• Per gli impianti più critici: passivazione controllata mediante dosaggio di ortofosfati o silicati, che favoriscono la formazione di una pellicola protettiva sulle pareti interne delle tubazioni.

Cosa fare se è fuori limite

In presenza di valori superiori a 2 mg/L è opportuno sospendere temporaneamente l'uso potabile e per la preparazione di alimenti destinati a neonati, comunicare il risultato all'ASL competente se l'acqua è distribuita a terzi e verificare attraverso il doppio prelievo (T0 vs T2) se il superamento è dovuto a rilascio dalle tubazioni interne o a contaminazione dell'acqua di rete a monte.

Per le reti di nuova installazione il rilascio si riduce naturalmente nelle prime 6-12 settimane di esercizio con la formazione della pellicola passivante; in caso di superamenti persistenti oltre i sei mesi è opportuno valutare la correzione dell'aggressività dell'acqua o l'installazione di un trattamento al punto d'uso. L'analisi accreditata di verifica va eseguita dopo 30 giorni di esercizio dell'impianto correttivo e ripetuta annualmente, controllando contestualmente piombo, nichel e zinco, spesso associati alla stessa problematica di corrosione delle reti interne.