Qatium
[QTalks Ep.4]
Qualità dell’acqua e impatto dell’innovazione digitale
Gli impatti dei cambiamenti climatici sull’acqua sono spesso citati per quanto riguarda la disponibilità: se troppo poco (siccità) o troppo (inondazioni). Tuttavia, in che modo i cambiamenti climatici stanno influenzando la qualità dell’acqua?
Da incendi, fioriture algali e contaminanti di interesse emergente, i servizi idrici stanno affrontando sfide crescenti. Che ruolo avrà la digitalizzazione, ad esempio l’aumento di sensori e dati, sul trattamento delle acque? La democratizzazione dell’accesso ai sensori e ai dati sulla qualità dell’acqua è positiva per l’industria?
Unisciti a questo ultimo QTalks con il giornalista ambientale Tom Freyberg, per ascoltare gli esperti mentre aiutano a superare l’hype con esempi di innovazione nella gestione della qualità dell’acqua.
- Andrew DeGraca, direttore della divisione Qualità dell’acqua presso la San Francisco Public Utilities Commission
- Jan Vreeburg, ricercatore scientifico principale presso KWR Watercycle Research
- Heather Collins, responsabile del trattamento delle acque presso il Metropolitan Water District della California meridionale
Fonti idriche, infrastrutture e qualità nel contesto
Per dare il via alla discussione, Tom ha chiesto ai relatori di fornire un contesto sull’infrastruttura di trattamento dell’acqua e sulle fonti idriche nei loro servizi e organizzazioni.
Il distretto idrico metropolitano della California meridionale
Heather ha spiegato che il Metropolitan Water District of Southern California è un grossista di acqua per la California meridionale che serve 19 milioni di persone che ottengono il loro approvvigionamento idrico da due fonti principali.
Il primo è l’acqua del deflusso, dei fiumi e dei laghi della California settentrionale, e il secondo è del sistema di acquedotti del fiume Colorado – di proprietà e gestito dal Metropolitan Water District – che prende l’acqua dal bacino idrografico del fiume Colorado attraverso il lago Havasu.
Ha detto che hanno una rete di oltre 830 condutture e tunnel alimentati a gravità, cinque impianti di trattamento e molti impianti idroelettrici e di pompaggio intorno al bacino.
Commentando queste specifiche fonti d’acqua, ha anche spiegato che la siccità ha un effetto sulla disponibilità e sull’allocazione dell’acqua statale che proviene dal Nord, e che bilanciano questo con i programmi di stoccaggio.
La rete idrica olandese
Jan ha sottolineato come i Paesi Bassi siano molto densamente popolati in un’area altamente industrializzata con circa 17 milioni e mezzo di abitanti.
Ha spiegato che la parte che si trova sopra il livello del mare utilizza principalmente le acque sotterranee, che sono una fonte molto ben protetta, e la parte sotto il livello del mare – che rappresenta un terzo del paese – è servita dall’acqua dei fiumi.
Ha detto che entrambi i fiumi entrano in un’area altamente industrializzata che potrebbe essere descritta come una “fogna a cielo aperto”. Per questo motivo, sono molto consapevoli dell’importanza della qualità dell’acqua.
Commissione per i servizi pubblici di San Francisco
Andrew ha spiegato che la San Francisco Public Utilities Commission è un’azienda idrica, delle acque reflue e dell’energia che serve circa tre milioni di persone sul lato dell’acqua, e che due terzi di questa è per i clienti all’ingrosso.
Ha detto che la loro principale fonte di approvvigionamento è il bacino idrico di Hetch Hetchy nel Parco Nazionale di Yosemite, che è di qualità così eccezionale che hanno solo bisogno di fornire un trattamento e un supporto UV.
Ha detto che hanno anche bacini idrici locali e due impianti di trattamento convenzionali, e stanno sviluppando una fornitura di acque sotterranee molto piccola.
La qualità dell’acqua e il disegno di legge sulle infrastrutture
Tom ha chiesto al panel come sta cambiando la discussione sulla qualità dell’acqua con la nuova legge bipartisan sulle infrastrutture che intende fornire più di 50 miliardi di dollari all’EPA per migliorare l’acqua potabile, le acque reflue e le infrastrutture per le acque piovane negli Stati Uniti.
Heather ha detto che questo nuovo finanziamento aiuterà a passare attraverso l’acqua pulita e i fondi per l’acqua potabile sicura che vengono emanati dagli stati. Ha anche detto che aiuterà ad affrontare alcuni dei problemi che hanno afflitto i sistemi idrici, compresi i costituenti delle acque sotterranee che impediscono la capacità dei bacini idrici sotterranei di essere utilizzati per lo stoccaggio, l’accumulo e il rifornimento.
Ha anche menzionato che sono previsti finanziamenti significativi per i costituenti PFAS e che stanno lavorando attivamente con le agenzie membri e il loro consiglio di amministrazione per prendere in considerazione opportunità di finanziamento per garantire la qualità dell’acqua di fonte per i loro laghi e fonti di approvvigionamento. Infine, ha affermato che lavorano anche con le loro agenzie associate per garantire che possano sfruttare le loro forniture locali, il che li aiuta inevitabilmente a risparmiare l’acqua che stanno importando.
Perdite vs qualità dell’acqua
Spostando la discussione, Tom ha chiesto a Jan e Andrew se, rispetto alle perdite, la questione della qualità dell’acqua è rimasta la “cugina più povera” in termini di priorità di investimento, o se ha attirato più attenzione nel corso degli anni.
Jan ha sottolineato il fatto che il livello di perdite nei Paesi Bassi è solo del 5% ed è ancora più basso in alcune aree. Ha detto che c’è un’interrelazione tra la qualità dell’acqua e le reti e che la soluzione ovvia alle perdite è quella di aggiornare le reti poiché i cerotti non risolvono la fonte del problema.
Ha detto che i Paesi Bassi hanno impiegato tra i 40 e i 75 anni per essere in grado di fornire acqua potabile di alta qualità senza residui di cloro. Ha anche spiegato come il momento effettivo dell’investimento nelle reti sia molto minore rispetto al supporto a vita di cui la rete avrà bisogno.
Andrew ha iniziato dicendo che i Centers for Disease Control and Prevention (CDC) hanno dichiarato che sia la disinfezione che la fluorizzazione sono stati due dei dieci interventi di salute pubblica più significativi nel 20° secolo. Ha detto che pensa che ci vorrebbe un evento come la massiccia epidemia di Cryptosporidium a Milwaukee nel 1993 per forzare qualsiasi cambiamento importante.
Tuttavia, ha affermato che ci sono preoccupazioni a livello statale, tra cui la scoperta di microplastiche in California e PFAS in vari stati. Per questo motivo, pensa che il cambiamento avverrà lentamente, ma che non c’è ancora un motore abbastanza grande di cambiamento significativo in cui la qualità dell’acqua è al centro dell’attenzione.
Fattori normativi di cambiamento e contaminanti che destano preoccupazione emergente
Tom ha poi continuato chiedendo ad Andrew se i driver normativi in termini di trattamenti aggiuntivi per i contaminanti di preoccupazione emergente si stanno muovendo abbastanza rapidamente e se è sufficiente per i singoli stati affrontare questi problemi da soli.
Andrew ha affermato che i cambiamenti normativi non si stanno muovendo abbastanza velocemente. Ha spiegato che una delle questioni più significative è che è necessaria una solida base scientifica per sviluppare regolamenti e che attualmente non esiste una pipeline di ricerca che esamini il trattamento, gli attuali effetti sulla salute e un’analisi costi-benefici per informare le decisioni.
Ha detto che questi regolamenti sono estremamente costosi e che è necessario spendere saggiamente il denaro pubblico, e che ciò che vorrebbe è che l’EPA ricevesse i finanziamenti, abbia una gestione mirata e inizi a guidare lo sforzo normativo.
Heather ha affermato che c’è bisogno di un pensiero più sinergico e congiunto tra le industrie per aiutare a identificare e impedire che contaminanti o costituenti emergenti entrino nell’ambiente.
Ha affermato che ci sono sovrapposizioni agricole e farmaceutiche con il settore idrico e c’è una mancanza di ricerca coesa che valuti gli impatti delle pratiche commerciali di questi settori e il loro impatto sulle fonti e sulle forniture idriche.
Ha inoltre spiegato come ci sia bisogno di un’agenda di ricerca diversa e che i settori dovrebbero omogeneizzare la loro ricerca per imparare gli uni dagli altri.
L’innovazione digitale e l’aumento dei dati fruibili sulla qualità dell’acqua
Tom ha chiesto a Jan dove ha visto qualche recente innovazione della ricerca di KWR sull’abbondanza di nuove tecnologie digitali per l’acqua e l’aumento dei dati utilizzabili che ne derivano.
Jan ha affermato che è importante ottimizzare le posizioni dei sensori e delle apparecchiature di misurazione e che il software di ottimizzazione che aiuta in questo si sta sviluppando rapidamente. Tuttavia, ha affermato che mentre i sensori raccolgono molti dati, è necessario essere in grado di utilizzarli. Piuttosto che dati generici del sensore, è necessario un caso d’uso definito in termini di parametri di ciò che si sta misurando e per cosa lo si sta misurando.
Heather ha evidenziato uno dei valori chiave della digitalizzazione: trasformare i processi altamente manuali in processi molto più rapidi, automatizzati e consegnati in tempo reale. Ha detto che hanno tradizionalmente usato le immersioni subacquee per monitorare la qualità dell’acqua, ma ora stanno utilizzando il telerilevamento satellitare spaziale e sono in grado di raccogliere dati sulla qualità dell’acqua molto più rapidamente.
Ha anche affermato che i dati raccolti vengono inseriti nei loro modelli idraulici e li utilizzano per considerare diversi scenari per quanto riguarda i processi di riempimento, prelievo e rifornimento.
L’effetto delle microplastiche, delle droghe prescritte e ricreative e del COVID-19 sulla qualità dell’acqua
Tom ha poi posto alcune domande dal pubblico dal vivo al panel. Il primo riguardava se qualche organizzazione avesse monitorato l’entità dell’accumulo di microplastiche sui letti dei fiumi o le concentrazioni di droghe prescritte e ricreative che non vengono completamente trattate attraverso gli impianti di trattamento delle acque reflue.
Andrew ha detto che la California ha un requisito di monitoraggio delle microplastiche e che stanno attualmente sviluppando metodi su come eseguirlo.
La seconda domanda era incentrata sull’esistenza di studi sull’effetto delle sostanze chimiche utilizzate per affrontare il COVID-19 sulla qualità dell’acqua, compresa la presenza di disinfettante per le mani e altri materiali per la pulizia.
Jan ha affermato che KWR è stata impegnata nell’epidemiologia basata sulle acque reflue in cui possono identificare i residui chimici e farmacologici, come si comportano negli impianti di trattamento e come si presentano nell’acqua potabile.
Heather ha aggiunto che Metropolitan e il loro partner, il distretto igienico-sanitario di Los Angeles, stanno intraprendendo un programma di acqua riciclata. Ha detto che attraverso questo, c’è stato molto monitoraggio che ha permesso loro di vedere i picchi di ondate di covid.
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