Residuo Fisso

Cos’è il Residuo Fisso?

Il residuo fisso, in inglese "total dissolved solids" (TDS), è l'insieme di solidi sciolti nell'acqua dolce.

https://www.my-personaltrainer.it/imgs/2018/01/21/residuo-fisso-orig.jpeg

Nota: la salinità dell'acqua di mare è in parte dovuta ad alcuni degli ioni che costituiscono i TDS.

In ambito dietetico nutrizionale, il residuo fisso è un principio specificamente utilizzato per catalogare le acque minerali o, più ampiamente, le potabili. Misurato in "mg/L", il residuo fisso costituisce l'entità dei fattori solidi secchi residui dopo l'evaporazione (prima a 100 poi a 180 °C, talvolta fino a 500 °C) di una certa quantità d'acqua (filtrata) in un contenitore di platino opportunamente tarato; in tal modo si eliminano acqua (a 100 °C), sali di ammonio (a 180 °C) e sostanze organiche ad es i nitrati (a 500 °C).

Tuttavia, come vedremo, il residuo fisso ha in realtà un significato molto più ampio e trova diverse applicazioni/implicazioni in ambito ecologico – ambientale.

Classificazione

Classificazione delle acque potabili in alimentazione

Classificazione delle acque potabili secondo la quantità di residuo fisso

Le acque potabili possono essere classificate, in base al residuo fisso, come segue:

  • Acque meteoriche o minimamente mineralizzate: compreso tra 10 e 80 mg/L
  • Acque oligominerali: compreso tra 80 e 200 mg/L
  • Acque mediominerali: compreso tra 200 e 1.000 mg/L
  • Acque minerali o ricche di sali minerali: superiore a 1.000 mg/L
  • Acque salate: superiore a 30.000 mg/L.

Classificazione delle acque potabili secondo l'entità di residuo fisso

  • Contenenti bicarbonato, se il bicarbonato è superiore a 600 mg/L
  • Solfata, se i solfati sono superiori a 200 mg/L
  • Clorurata, se il cloruro è superiore a 200 mg/L
  • Calcica, se il calcio è superiore a 150 mg/L
  • Magnesiaca, se il magnesio è superiore a 50 mg/L
  • Fluorata, se il fluoro è superiore a 1 mg/L
  • Ferruginosa, se il ferro bivalente è superiore a 1 mg/L
  • Acidula, se l'anidride carbonica libera è superiore a 250 mg/L
  • Sodica, se il sodio è superiore a 200 mg/L
  • Indicata per le diete povere di sodio, se il sodio è inferiore a 20 mg/L.

Classificazione secondo il TDS

Secondo il principio del TDS (total dissolved solids), l'acqua può essere classificata in:

  • Acqua dolce: meno di 500 mg / L TDS = 500 ppm (parti per milione) – soglia dei criteri estetici accettabili per l'acqua potabile
  • Acqua salmastra: da 500 a 30.000 mg / L TDS = ppm
  • Acqua salina: da 30.000 a 40.000 mg / L TDS = 30.000-40.000 ppm
  • Ipersalina: superiore a 40.000 mg / L TDS> = 40 000 ppm.

Cosa Contiene il Residuo Fisso TDS?

Solidi del residuo fisso

Le sostanze chimiche (organiche e inorganiche) contenute nel residuo fisso possono essere di tipo catione, anione, molecola singola o agglomerato (fino a circa mille molecole, purché il microgranulo non perda solubilità).

I costituenti del residuo fisso, per essere definiti tali, devono avere dimensioni uguali o inferiori a due micrometri.

Alcuni TDS possono essere ulteriormente differenziati nei cosiddetti solidi sospesi totali (TSS), che hanno la caratteristica di rimanere permanentemente in sospensione. I solidi sedimentabili (SS) invece, sono materiali di qualsiasi dimensione che, per le loro caratteristiche, NON riescono a rimanere in sospensione o diluizione (in un contenitore statico). Generalmente più grandi e/o insolubili, queste particelle non fanno parte né dei TDS, né dei TSS.

Nota: alcuni solidi disciolti e naturalmente presenti nell'acqua derivano dagli agenti atmosferici e dalla dissoluzione di rocce e terreni.

I costituenti chimici più comunemente individuati nel residuo fisso sono: calcio, fosfati, nitrati, sodio, potassio e cloruro, che fanno parte del "drenaggio nutrizionale" nel terreno, del deflusso generale delle acque piovane e del deflusso originato dallo scioglimento delle nevi trattate con sale (manto stradale).

Residuo Fisso e Nutrizione

Il residuo fisso incide sulla salute?

L'importanza del residuo fisso nelle acque potabili è da molti anni oggetto di studi, ipotesi e conclusioni troppo spesso azzardate (soprattutto in ambito di marketing). I solidi disciolti, ammesso che vengano completamente assorbiti (secondo alcuni il calcio rimarrebbe all'interno del lume intestinale), potrebbero avere un impatto più o meno rilevante sulla salute.

Residuo fisso e salute dei reni

Sono in molti a credere che il residuo fisso delle acque "più dure" possa incidere negativamente sulla formazione di calcoli renali. In realtà nessuno studio è stato in grado di sostenere questa ipotesi; al contrario sembra che bere molta acqua (a prescindere dalla concentrazione di calcio, magnesio, sodio, potassio, fosforo) svolga un ruolo protettivo sull'insorgenza della calcolosi renale. Per chi soffre di calcoli ai reni e volesse comunque essere certo di non introdurre più minerali del dovuto, si potrebbe consigliare un'acqua a basso residuo fisso come quella oligominerale o minimamente mineralizzata.

Non sarebbe quindi la percentuale di minerali circolanti nel plasma sanguigno a favorire la litiasi, bensì la presenza di altri fattori di rischio come la predisposizione individuale, la ricchezza di acido ossalico, uno scarso metabolismo delle purine, una dieta povera di liquidi, la tendenza a una scarsa idratazione, la sedentarietà, il sovrappeso ecc.

C'è chi crede che le acque con poco residuo fisso si prestino maggiormente all'alimentazione dei neonati. In realtà, anche in questo caso la ricerca scientifica non offre alcuna evidenza degna di nota. Le compromissioni renali di origine nutrizionale dei lattanti sono invece attribuibili ad una scelta errata del latte. Questo (ad esempio di mucca) potrebbe danneggiare i giovani reni a causa della percentuale eccessiva di proteine, NON di minerali (principalmente costituiti da calcio e fosforo).

Nemmeno in caso di insufficienza renale, a qualunque stadio, è necessario controllare la mineralizzazione dell'acqua. Le fonti dietetiche rilevanti di sodio, potassio, fosforo, magnesio, calcio e fluoro sono per lo più di origine alimentare. Può essere invece sconsigliabile bere troppo o troppo poco. Per maggiori informazioni raccomandiamo di consultare il medico nefrologo.

Residuo fisso, ritenzione idrica e cellulite

Alcune aziende che distribuiscono acque povere di sodio lasciano intendere che queste siano capaci di prevenire la ritenzione idrica e/o di espellere più efficacemente le "scorie". Si tratta di affermazioni sostanzialmente fuorvianti. Anzitutto, come abbiamo già detto, non è il sodio presente nell'acqua a fare la differenza nel bilancio nutrizionale giornaliero. In secondo luogo, non è nemmeno dimostrato che l'eccesso di questo minerale possa aggravare la ritenzione idrica nelle persone sane.

Per la stessa ragione, nessun tipo di acqua e nessun parametro di residuo fisso possono incidere sull'insorgenza e sull'aggravamento della cellulite. È tuttavia consigliato, sia per quanto riguarda la ritenzione idrica, sia in merito alla cellulite, bere in maniera soddisfacente (circa 1 ml di acqua ogni kcal assunta con la dieta, per le persone sane e sedentarie).

Concludiamo sottolineando che, soprattutto nell'alimentazione dello sportivo, l'acqua scarsamente mineralizzata non contribuisce a soddisfare il fabbisogno nutrizionale dei minerali che vengono facilmente eliminati con il sudore (soprattutto magnesio e potassio, raramente il sodio risulta carente nella dieta).

Addolcitori: perché non riducono il residuo fisso?

Iniziamo specificando che gli addolcitori non riducono il residuo fisso dell'acqua. Piuttosto, sostituiscono gli ioni di magnesio e calcio iniziali con una uguale carica di ioni sodio o potassio (ad es Ca2 + ⇌ 2 Na +), lasciando invariato o addirittura aumentando il TDS generale.

Altre Applicazioni del Residuo Fisso

Residuo Fisso ed Inquinamento

In definitiva la stima del residuo fisso è un metodo di valutazione quantitativa dei solidi, con dette dimensioni, in forma molecolare, ionizzata o microgranulare (sol colloidale) sospesi in un liquido.

L'applicazione principale del residuo fisso è nello studio della qualità dell'acqua dolce dei torrenti, dei fiumi e dei laghi. Anche se i TDS NON vengono considerati inquinanti primari (poiché non provocano obbligatoriamente effetti nocivi sull'organismo sano), rappresentano sia un indicatore delle caratteristiche estetiche dell'acqua potabile, sia un indicatore statistico per molti inquinanti chimici.

La presenza di residuo fisso, nelle acque ancora da depurare, è in un qualche modo collegata all'inquinamento delle stesse. Sono stati condotti numerosi studi che hanno sviscerato reazioni negative (dall'intolleranza alla totale tossicità) di varie specie nei confronti di un elevato tasso di TDS. I risultati devono comunque essere interpretati con cautela, poiché i risultati emersi per "tossicità vera" si riferiscono esclusivamente a componenti chimici specifici. La maggior parte degli ecosistemi acquatici che includono la fauna ittica mista possono mediamente tollerare livelli di TDS pari a 1000 mg / L.

Da dove viene l'inquinamento collegato al residuo fisso?

Le fonti primarie dei solidi che costituiscono il residuo fisso nell'acqua sono:

  • Deflusso agricolo (anche pesticidi), residenziale e percolazione: interessa le falde acquifere sotterranee
  • Scarichi inquinanti e liquami da impianti industriali o di trattamento delle acque reflue: riguarda anche i corsi d'acqua superficiali
  • Argilla: delle acque sorgive di montagna.

Inquinamento da residuo fisso e alimentazione umana

Nell'ambito della coltura idroponica e dell'acquacoltura, il residuo fisso (strettamente collegato anche al pH) viene spesso monitorato e modificato per creare un ambiente acquatico di maggior qualità e favorevole alla riproduzione degli organismi allevati/coltivati; ad esempio: pesci come le trote e i salmoni, molluschi come le ostriche, piante acquatiche, alghe pluricellulari (usate come alimento o come materia prima per l'olio di alghe, simile all'olio di krill), alghe unicellulari (fito plancton) ecc.

L'inquinamento ambientale da certi componenti nocivi del residuo fisso può, come abbiamo detto, nuocere all'acquacoltura e all'allevamento in generale. Ciò si manifesta non solo con una compromissione del ciclo vitale degli organismi in questione, ma forse anche con la tendenza ad accumulare TDS nei tessuti. Inutile specificare che eventuali prodotti indesiderati possono finire direttamente sulle nostre tavole.

Nei paesi con forniture idriche non sicure, come in gran parte dell'India, il residuo fisso inquinante dell'acqua potabile viene spesso controllato per misurare l'efficacia dei dispositivi di filtrazione (tuttavia non forniscono dati utili sulla quantità di microrganismi presenti).

Esempi di interazione tra inquinamento da TDS e allevamento

Facciamo ora alcuni esempi di come gli inquinanti del residuo fisso possono influenzare gli allevamenti.

Il pesce leucisco tollera, fino a 96 ore, concentrazioni di LD50 pari a 5600 ppm. Daphnia magna (crostaceo del plancton, alla base della catena alimentare) fino a 10000 ppm per lo stesso tempo.

La riproduzione dei pesci sembra risentire particolarmente degli alti livelli di TDS. È stato riscontrato che, nel delta della baia di San Francisco, concentrazioni di residuo fisso inquinante pari a 350 mg / L riducono significativamente la deposizione di un tipo di spigola (Morone saxatilis); concentrazioni inferiori a 200 mg / L, invece, la favoriscono.

Nel fiume Truckee, l'EPA ha scoperto che la trota di Lahontan è soggetta a mortalità più elevata se esposta a stress da inquinamento termico combinato con alte concentrazioni di residuo fisso TDS.

La ricerca dimostra che la tossicità da esposizione a residuo fisso inquinante è aggravata quando sono presenti altri fattori stressanti come alterazioni del pH, torbidità e scarso ossigeno disciolto.

Per quanto riguarda le creature terrestri, il pollame ha un limite di sicurezza per esposizione di TDS di circa 2900 mg / L, mentre i bovini da latte di circa 7100 mg / L.