L'acqua è un elemento fondamentale della vita e cruciale per il mantenimento della salute e del benessere. Questo articolo approfondisce i diversi benefici dell'acqua per la salute, esaminando le sue funzioni vitali nei processi corporei e nel mantenimento della salute generale. Esplora anche gli aspetti critici della qualità dell'acqua, sottolineando l'importanza della purezza e il potenziale impatto dei contaminanti sulla salute umana. Inoltre, l'articolo fa luce sui più recenti progressi nelle tecniche di purificazione dell'acqua, offrendo approfondimenti su come questi metodi migliorino la sicurezza e la qualità dell'acqua.
Introduzione
L'acqua (H2O) è un elemento naturale straordinario con proprietà uniche derivanti dalla sua struttura e organizzazione molecolare, che le consentono di esistere in tre stati distinti: solido (ghiaccio), liquido (acqua) e gassoso (vapore). L'unicità dell'acqua inizia a livello molecolare, dove due atomi di idrogeno formano un legame covalente con un atomo di ossigeno, creando una struttura molecolare ricurva. Questa struttura risulta in una molecola polare con una leggera carica positiva sugli atomi di idrogeno e una leggera carica negativa sull'atomo di ossigeno, che porta a legami di idrogeno tra le molecole d'acqua.(1-2) Le molecole d'acqua hanno anche molti stati di vibrazione interna e di allungamento, che la meccanica quantistica di base descrive. Le molecole formano strutture di idratazione complesse in presenza di ioni o colloidi più grandi.(3)
Allo stato liquido, essenziale per tutte le forme di vita conosciute, l'acqua presenta una rete dinamica di legami idrogeno. I legami si rompono e si riformano continuamente, conferendo all'acqua liquida la sua fluidità. Questa organizzazione molecolare permette all'acqua di sciogliere un'ampia gamma di sostanze ("solvente universale"), il che è fondamentale per i processi biologici e gli ecosistemi.(4)
Quando l'acqua congela e si trasforma in ghiaccio, i legami idrogeno si organizzano in un reticolo cristallino che mantiene una distanza fissa tra le molecole. Questa struttura rende il ghiaccio meno denso dell'acqua liquida, una proprietà unica tra le sostanze: il ghiaccio galleggia sull'acqua.
I legami a idrogeno si rompono prevalentemente allo stato gassoso, il vapore acqueo, permettendo alle molecole d'acqua di diffondersi e mescolarsi con le molecole d'aria. La capacità dell'acqua di trasformarsi in vapore svolge un ruolo fondamentale nel clima e nei modelli meteorologici della Terra, compresa la formazione di nuvole e precipitazioni.
L'acqua EZ, o acqua della zona di esclusione, è una quarta fase dell'acqua proposta dal dottor Gerald Pollack. È caratterizzata da proprietà uniche, come una maggiore densità, viscosità e una carica elettrica negativa, che differiscono dalle fasi standard dell'acqua. Questo stato si verifica in prossimità di superfici idrofile, formando uno strato d'acqua strutturato che esclude particelle e soluti. Diversi gruppi hanno dimostrato in modo indipendente l'esistenza della zona di esclusione. Tuttavia, molti risultati del laboratorio di Pollack devono ancora essere replicati da gruppi indipendenti.(5)
Immagine: Un'interpretazione artistica dell'acqua EZ rispetto all'acqua sfusa.
In media, gli esseri umani sono composti da circa il 65% di acqua, che la rende una componente fondamentale della nostra fisiologia. Questa percentuale elevata sottolinea il ruolo critico dell'acqua in varie funzioni corporee, dall'omeostasi cellulare al funzionamento degli organi. La disidratazione, anche di pochi punti percentuali, può compromettere in modo significativo la nostra capacità generale di funzionare, influenzando le capacità cognitive, le prestazioni fisiche e il benessere generale. Per esempio, una riduzione di appena il 2% del contenuto di acqua corporea può portare a una notevole riduzione delle capacità mentali e fisiche.(6)
La regolazione dell'equilibrio dei fluidi è uno dei meccanismi di regolazione più importanti per il mantenimento dell'omeostasi. Coinvolge processi complessi come l'osmoregolazione, che controlla le concentrazioni di acqua e sale nell'organismo ed è fondamentale per il corretto funzionamento delle cellule. Lo stato di idratazione dell'organismo influenza direttamente anche il volume, la pressione e la circolazione del sangue, incidendo sulla salute del cuore e sull'efficienza del trasporto di nutrienti e ossigeno in tutto il corpo. Inoltre, l'acqua è fondamentale nei processi di rimozione dei rifiuti e di disintossicazione, soprattutto attraverso le funzioni renali.(7-8)
Stiamo esaurendo l'acqua dolce?
L'acqua è essenziale per la vita. Pertanto, l'importanza dell'acqua potabile pulita per la salute deve essere considerata in modo approfondito.
La preoccupazione per l'esaurimento delle risorse di acqua dolce sta diventando sempre più importante nelle discussioni globali. L'acqua dolce costituisce solo una minima parte delle riserve idriche della Terra. La rapida crescita della popolazione e l'espansione industriale e agricola hanno portato a uno stress senza precedenti su queste risorse limitate. Mentre il volume idrico totale del pianeta rimane costante, la disponibilità di acqua dolce adatta per bere, per l'agricoltura e per l'industria sta diminuendo.
Il cambiamento climatico aggrava la situazione alterando i modelli di precipitazione, causando siccità in alcune regioni e inondazioni in altre, con un ulteriore impatto sull'accessibilità all'acqua dolce.
L'acqua dolce è una risorsa naturale in diminuzione anche a causa dell'agricoltura intensiva. Ben il 70% delle risorse idriche mondiali, comprese le acque sotterranee, sono utilizzate in agricoltura.(9) Le Nazioni Unite hanno stimato che il consumo di acqua dolce è aumentato di sei volte nell'ultimo secolo. Se l'acqua grezza (acqua di falda) contiene materia organica adatta come fonte di impurità (acqua di superficie), le impurità rimangono nell'acqua anche dopo la disinfezione.
La Finlandia è stata uno dei primi Paesi a modificare i propri sistemi di purificazione dell'acqua quando sono diventati evidenti gli effetti negativi di trialometano, furani e bromato.(10)
Quando il metodo di disinfezione è quello più comune (clorazione), si formano vari composti clorurati quando il cloro e la materia organica reagiscono. Studi demografici hanno indicato che l'uso a lungo termine di acqua potabile ottenuta da acque superficiali attraverso la clorazione può aumentare il rischio di cancro.(11) Tuttavia, i vantaggi della clorazione superano gli svantaggi.
Anche le tubature dell'acqua vecchie di oltre 50 anni possono perdere impurità nell'acqua potabile.(12) In alcune zone rurali, l'acqua del rubinetto contiene un eccesso di calcio, che può essere un fattore predisponente per le malattie coronariche e gli attacchi di cuore.(13) Nei pozzi trivellati, un colore marrone e un odore sgradevole possono indicare livelli elevati di ferro e manganese.(14)
L'acqua di sorgente è migliore?
Acqua di sorgente proviene da fonti sotterranee e scorre naturalmente in superficie. Attraversando le rocce e i substrati sotterranei, viene filtrata naturalmente e assorbe minerali come calcio, magnesio e sodio. Questi minerali possono alterare leggermente l'organizzazione molecolare dell'acqua. Ad esempio, gli ioni dei minerali possono interagire con le molecole d'acqua, influenzando il loro legame. L'interazione può modificare leggermente le proprietà fisiche dell'acqua, come il sapore e il livello di pH.(15)
Al contrario, acqua piatta in bottiglia, soprattutto se purificata o distillata, potrebbe avere meno minerali disciolti e impurità. I processi di purificazione, come la distillazione o l'osmosi inversa, rimuovono i contaminanti e i minerali, portando a un'acqua con meno ioni e una struttura molecolare più semplice. La mancanza di minerali e ioni aggiuntivi fa sì che il legame idrogeno dell'acqua in bottiglia sia più tipico dell'acqua pura, rendendola potenzialmente meno strutturata dell'acqua di sorgente ricca di minerali.
Tabella: Confronto tra acqua naturale di sorgente e acqua di rubinetto [16-20]
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Caratteristiche |
Acqua di sorgente naturale |
Acqua di rubinetto |
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Fonte e composizione |
Emerge dal sottosuolo e scorre naturalmente in superficie. Attraversando gli strati di roccia e terreno, raccoglie vari minerali come calcio, magnesio e potassio. Questi minerali contribuiscono al sapore dell'acqua e interagiscono con la sua struttura molecolare. Il contenuto di minerali può migliorare la formazione di gruppi di molecole d'acqua, alterando leggermente le proprietà dell'acqua. |
Proveniente principalmente da acque superficiali (come fiumi e laghi) o sotterranee, l'acqua del rubinetto viene trattata negli impianti municipali per renderla potabile. Il trattamento comprende il filtraggio, spesso l'aggiunta di cloro o clorammine per la disinfezione e talvolta la fluorizzazione per ottenere benefici per la salute dei denti (fortunatamente, questa procedura è oggi piuttosto rara a causa del potenziale tossico del fluoro). I trattamenti possono alterare la composizione e la struttura molecolare dell'acqua. Ad esempio, il cloro può interagire con le molecole dell'acqua, modificandone il sapore e formando potenzialmente dei sottoprodotti.
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Trattamento e purezza |
In genere richiede un trattamento minimo perché spesso è filtrata naturalmente e priva di molti contaminanti presenti nelle acque di superficie. Tuttavia, non è immune dall'inquinamento e può essere contaminata da sostanze presenti nell'ambiente. |
Viene sottoposta a rigorosi processi di trattamento per rimuovere i contaminanti e gli agenti patogeni e regolare il pH. Sebbene siano efficaci per rendere l'acqua sicura, questi processi possono anche eliminare i minerali benefici e i disinfettanti residui, come il cloro, possono influire sul sapore e sulla composizione chimica dell'acqua. |
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Gusto e pH |
Il contenuto di minerali nell'acqua di sorgente naturale spesso presenta un sapore distinto e può influenzare il suo pH, rendendolo in genere leggermente alcalino. |
A seconda del trattamento e della fonte d'acqua locale, l'acqua del rubinetto può avere un pH neutro o leggermente diverso e talvolta può avere un leggero sapore di cloro dovuto ai disinfettanti. |
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Differenze strutturali |
Mentre la struttura molecolare di base dell'acqua (H20) rimane costante, la presenza di minerali, gas e altre sostanze disciolte può causare sottili variazioni nel modo in cui le molecole dell'acqua interagiscono. Nell'acqua di sorgente, i minerali possono determinare un'interazione molecolare più complessa. |
L'acqua del rubinetto può avere meno interazioni e una struttura disorganizzata, soprattutto se pesantemente trattata. |
È interessante notare che negli anziani cinesi che dipendono dall'acqua naturale per bere dall'infanzia alla vecchiaia (65-79 anni), l'uso costante dell'acqua naturale è stato associato a un rischio significativamente inferiore di mortalità per tutte le cause rispetto a coloro che sono passati all'acqua del rubinetto in età avanzata. Sono necessari ulteriori studi e analisi causali complete per esplorare l'associazione in diversi Paesi e popolazioni.(21)
Raccomandazioni per il consumo di acqua
Le linee guida ufficiali raccomandano di bere almeno 1-1,5 litri (35-50 fl oz), preferibilmente 2-3 litri (70-100 fl oz) di acqua al giorno. Il fabbisogno idrico aumenta con l'aumento delle temperature. Gli anziani dovrebbero inoltre bere più liquidi a causa della ridotta capacità dei reni di filtrare l'urina. L'inafferrabile fabbisogno idrico giornaliero per gli individui è di 1,8 L/24h, con il 19-71% degli adulti in vari Paesi che consuma meno di questo apporto, aumentando potenzialmente il rischio di disfunzioni del metabolismo e di malattie croniche.(22)
Un'assunzione esagerata di liquidi durante l'esercizio fisico non è raccomandata. Un'idratazione eccessiva e il suo effetto collaterale di perdita di sale/sodio (iponatremia) possono essere più dannosi di un'assunzione insufficiente di liquidi. Il fabbisogno giornaliero di acqua è di circa 3,7 litri per gli uomini e 2,7 litri per le donne.(23) È sorprendente la quantità di acqua che ricaviamo dagli alimenti (in particolare verdura, frutta e bacche ad alto contenuto di acqua).
Conservate l'acqua in una bottiglia di vetro scuro quando possibile. Evitate la plastica perché composti nocivi come il BPA o gli ftalati possono dissolversi nel liquido. Questi composti si trovano nelle bottiglie di plastica contrassegnate da un simbolo di riciclaggio con il numero 03 o 07. Hanno un effetto nocivo sulle funzioni dell'organismo. Hanno un effetto nocivo sulle funzioni del sistema endocrino.(24)
Favorire i seguenti:
- Acqua di sorgente che sgorga naturalmente (testata microbiologicamente)
- Liquido contenuto dalle piante (succo appena spremuto, linfa, acqua di cocco)
- Acqua di pozzo e acqua di pozzo
- Acqua del rubinetto purificata (dispositivo di filtraggio separato o filtro collegato al rubinetto, vedi più avanti in questo articolo)
- Osmosi inversa (RO), filtraggio a carboni attivi, scambio ionico
- Acqua di sorgente di alta qualità o acqua minerale venduta in bottiglie di vetro (come la Pellegrino)
Evitare quanto segue:
- Acqua confezionata in bottiglie di plastica
- Acqua arricchita di vitamine
- Acque aromatizzate
- Acqua gassata esternamente
- Acqua di rubinetto non depurata (o normale) (può essere potabile ma è molto meglio se filtrata)
Sistemi di purificazione e filtrazione dell'acqua
La depurazione e la filtrazione dell'acqua rendono l'acqua sicura per il consumo e per altri usi. Rimuovono le sostanze indesiderate, tra cui impurità fisiche come sporcizia e detriti, contaminanti chimici come pesticidi e metalli pesanti, agenti biologici come batteri e virus e rischi radiologici. La scelta del metodo di depurazione dipende dalla natura dell'acqua e dai tipi di contaminanti presenti (come la filtrazione a membrana, la nanofiltrazione e i trattamenti chimici).(25-27)
I contaminanti fisici includono principalmente sedimenti o materiale organico derivante dall'erosione del suolo. Questi possono influenzare il sapore, il colore e l'odore dell'acqua e possono ospitare microrganismi o inquinanti chimici. I contaminanti chimici sono diversi e vanno dai minerali presenti in natura alle sostanze chimiche artificiali come i prodotti di scarto industriali, i pesticidi, i metalli pesanti e i residui farmaceutici. Alcuni metalli pesanti, come il piombo o l'arsenico, comportano rischi significativi per la salute anche a basse concentrazioni.(28)
I contaminanti biologici sono costituiti da batteri, virus, protozoi e parassiti. Possono causare malattie che vanno da lievi disturbi gastrointestinali a condizioni gravi come il colera o la dissenteria.(29)
I contaminanti radiologici, tra cui uranio, radio e torio, possono essere presenti in natura o derivare da processi industriali. L'esposizione a determinati livelli di questi contaminanti può comportare un aumento del rischio di cancro e altri problemi di salute, come quelli neurologici (neurotossicità).(30)
Tecniche di filtrazione dell'acqua:
- Filtrazione meccanica intrappola fisicamente le particelle utilizzando un mezzo filtrante. I filtri con pori più piccoli possono intrappolare particelle più fini, ma possono richiedere una manutenzione più frequente a causa dell'intasamento.
- Filtri a carbone attivo rimuovono efficacemente i composti organici e il cloro, migliorando il sapore e l'odore dell'acqua. Il processo di adsorbimento di questi filtri rimuove anche alcuni pesticidi e sostanze chimiche industriali.
- Osmosi inversa è uno dei metodi di filtrazione più completi, in grado di rimuovere la maggior parte dei contaminanti, compresi i sali e i metalli disciolti. L'acqua viene spinta attraverso una membrana semipermeabile, lasciando le impurità dietro di sé.(31)
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I filtri a scambio ionico sono particolarmente utili per addolcire l'acqua rimuovendo gli ioni di calcio e magnesio, che causano la durezza. Sostituiscono gli ioni calcio/magnesio con ioni sodio o idrogeno. Il metodo a scambio ionico rimuove efficacemente gli ioni di metalli pesanti dall'acqua e dalle acque reflue industriali, riducendo la contaminazione ambientale e consentendo un'efficiente rimozione delle impurità.
(32) - La filtrazione UV utilizza la luce ultravioletta per disinfettare l'acqua, distruggendo efficacemente batteri, virus e altri agenti patogeni senza aggiungere sostanze chimiche o modificare il sapore o l'odore dell'acqua.(33)
Sistemi di depurazione dell'acqua per i consumatori:
- Filtri per brocche sono un'opzione comoda e conveniente per migliorare il gusto e la qualità dell'acqua del rubinetto. In genere utilizzano filtri a carbone attivo per ridurre il cloro e altri contaminanti comuni.
- Filtri da rubinetto rappresentano una soluzione più diretta per ottenere acqua purificata direttamente dal rubinetto. Sono facili da installare e riducono efficacemente un'ampia gamma di contaminanti.
Quando si sceglie un sistema di purificazione dell'acqua, è fondamentale considerare le esigenze specifiche di qualità dell'acqua della famiglia. L'analisi dell'acqua per verificare la presenza di contaminanti può aiutare a determinare il tipo di filtraggio più adatto. Le certificazioni di organizzazioni come NSF International o la Water Quality Association possono garantire l'efficacia di un sistema nella riduzione di specifici contaminanti.
Tecnologie emergenti nella depurazione dell'acqua:
- Nanotecnologia: Uso di nano-materiali per una più efficiente rimozione dei contaminanti (come micro e nanoplastiche).(34)
- Processi di ossidazione avanzati: Metodi innovativi per abbattere gli inquinanti organici.(35)
- Purificazione intelligente dell'acqua: Sistemi con sensori e tecnologia IoT per il monitoraggio della qualità dell'acqua e della durata dei filtri.(36)
Vantaggi dell'acqua depurata
Il consumo di acqua depurata riduce significativamente il rischio di contrarre malattie causate da agenti patogeni presenti nell'acqua, come batteri, virus e protozoi. Inoltre, riduce al minimo l'esposizione a contaminanti chimici nocivi come piombo, mercurio e pesticidi, che possono avere effetti a lungo termine sulla salute, tra cui disturbi neurologici, problemi riproduttivi e aumento del rischio di cancro.(37-38)
I processi di purificazione, come la filtrazione a carbone attivo, rimuovono le sostanze che influiscono sul gusto e sull'odore dell'acqua, come il cloro e i composti solforati. Il risultato è un'acqua più gradevole da bere, che può incoraggiare abitudini di idratazione migliori.
Come il AQVA ULTRA 2 funziona il filtro per l'acqua del rubinetto:
- I detriti e i sedimenti di grandi dimensioni vengono filtrati dall'acqua sulla superficie esterna del filtro.
- Il carbone attivo assorbe diverse impurità dell'acqua e lo scambio ionico agisce efficacemente contro diversi metalli e metalli pesanti.
- L'ultrafiltrazione filtra batteri, lieviti, protozoi e microdetriti, comprese le microplastiche, fino a 0,1 micrometri.
A differenza di alcune acque minerali in bottiglia, l'acqua purificata in genere non contiene sali e minerali elevati che potrebbero interferire con l'assorbimento e l'equilibrio dei nutrienti dell'organismo se non sono presenti nella dieta. Pertanto, può essere saggio utilizzare gli elettroliti nell'acqua potabile purificata.
Strutturazione dell'acqua e acqua strutturata - illusione o speranza?
La strutturazione dell'acqua è l'organizzazione e il comportamento delle molecole d'acqua in un modello o forma definita e ordinata. A causa della struttura molecolare unica dell'acqua, questa idea è diventata molto popolare in biologia e nella medicina alternativa.
Le molecole d'acqua sono molecole polari con un atomo di ossigeno legato a due atomi di idrogeno. L'estremità dell'ossigeno è debolmente negativa e l'estremità dell'idrogeno è debolmente positiva; si crea così un momento di dipolo. La polarità consente alle molecole d'acqua di legarsi a idrogeno tra loro, il che è necessario per la sua strutturazione.(39)
La temperatura e la pressione sono altri fattori ambientali che influiscono sull'organizzazione molecolare dell'acqua. Per esempio, le temperature più basse portano a una forma più strutturata di acqua (come il ghiaccio), dove i legami a idrogeno creano una struttura cristallina fissa. Questi legami si rompono più facilmente in condizioni più calde, dando all'acqua la sua fluidità (gli elementi dell'acqua sono spiegati all'inizio dell'articolo).
Inoltre, la presenza di contaminanti o additivi può influenzare la struttura dell'acqua. Per esempio, sostanze chimiche come il cloro, spesso aggiunto all'acqua di rubinetto per la purificazione (vedi prima), possono interagire con le molecole d'acqua e alterare l'interazione molecolare complessiva.
Pertanto, la fonte e il trattamento dell'acqua, insieme alle condizioni ambientali come la temperatura e la pressione, svolgono un ruolo cruciale nel determinare la sua organizzazione e struttura molecolare.
Nei sistemi viventi, l'acqua è raramente una semplice soluzione di molecole sparse. Ha una struttura, soprattutto negli ambienti cellulari. Ad esempio, l'acqua contenuta nelle membrane cellulari, nelle proteine, nel DNA e nell'acqua intorno a queste strutture presenta una struttura diversa rispetto all'acqua di massa (l'acqua potabile fornita ai consumatori con mezzi diversi dalle condutture o dall'acqua in bottiglia). Questa strutturazione è essenziale in molti processi biologici, come il funzionamento degli enzimi e la comunicazione cellulare.(40-41)
Esistono molte tecniche e tecnologie promosse per la strutturazione dell'acqua che rivendicano un'ampia gamma di effetti salutari e di cambiamenti fisici. Si tratta di trattamenti magnetici o vorticosi, esposizione a particolari frequenze sonore o passaggio dell'acqua attraverso composizioni minerali.(42)
Sebbene la strutturazione dell'acqua negli organismi biologici sia un fenomeno consolidato, l'effetto dell'acqua strutturata artificialmente sulla salute o sulle sue proprietà deve essere chiarito e richiede una validazione scientifica più solida.(43)
Conclusioni
In sintesi, l'importanza della purificazione e della filtrazione dell'acqua per migliorare la qualità e la sicurezza dell'acqua potabile è evidente. La comprensione delle tecnologie e dei sistemi disponibili consente ai consumatori di scegliere le soluzioni più efficaci. L'acqua depurata riduce i rischi associati a vari contaminanti e migliora significativamente il gusto e la qualità complessiva dell'acqua che beviamo. Questo vale anche per l'acqua già depurata dagli impianti di trattamento delle acque, poiché le tubature e le sostanze chimiche utilizzate nel processo di depurazione possono rendere l'acqua del rubinetto inferiore o non ottimale per il consumo umano.
Man mano che esploriamo le opzioni per il trattamento dell'acqua, dai semplici filtri a carbone ai sistemi avanzati di osmosi inversa, i benefici per la salute diventano sempre più evidenti. Scegliere con cognizione di causa la depurazione dell'acqua può portare a una migliore salute generale, garantendo che l'acqua che consumiamo sia il più possibile benefica e sicura.
I progressi della tecnologia di purificazione dell'acqua continuano ad evolversi, offrendo modi ancora più efficienti ed efficaci per migliorare la nostra acqua potabile. Tenendoci informati e scegliendo i metodi di purificazione adeguati, possiamo assicurarci che l'assunzione quotidiana di acqua contribuisca positivamente alla nostra salute e al nostro benessere.
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