Cos'è il manganese in acqua
Il manganese è un metallo di transizione che si comporta in acqua in modo simile al ferro. Si trova prevalentemente come ione manganoso (Mn2+) in acque povere di ossigeno, e come ossidi insolubili (MnO2) in presenza di ossigeno o disinfettante. L'ossidazione è però più lenta del ferro e richiede pH alti o ossidanti più potenti.
Nell'organismo umano il manganese è un nutriente essenziale a basse dosi, necessario per il funzionamento di alcuni enzimi. Il fabbisogno è coperto largamente dagli alimenti. Esposizioni croniche elevate, soprattutto per via inalatoria (lavoratori metallurgici), sono però associate a effetti neurologici simili al Parkinson (manganismo).
Per via orale dall'acqua potabile, gli effetti tossici si manifestano solo a esposizioni elevate e prolungate. L'OMS ha rivisto nel tempo il valore guida sanitario, riducendolo progressivamente con la crescente evidenza sui potenziali effetti neurologici nei bambini.
Da dove arriva nell'acqua del rubinetto
La fonte è quasi esclusivamente naturale. Falde profonde anaerobiche, soprattutto in zone con rocce ricche di manganese o con sedimenti fini di pianura, sono spesso interessate dal problema. In Italia diverse zone della Pianura Padana, della pianura toscana e di alcune aree del Sud hanno falde con manganese naturale superiore al limite di legge.
Spesso ferro e manganese coesistono nelle stesse falde, con il manganese in concentrazioni inferiori ma più difficile da rimuovere. Il problema è particolarmente diffuso in zone alluvionali profonde.
Le fonti antropiche sono meno significative, ma includono scarichi industriali (metallurgia, batterie, vernici) e percolato da discariche. Il manganese delle batterie è uno dei contaminanti emergenti in alcuni siti contaminati.
Limiti di legge e range ideali
Il D.Lgs. 18/2023, in recepimento della direttiva UE 2020/2184, fissa per il manganese un limite di 50 µg/L nell'acqua destinata al consumo umano. È classificato come parametro indicatore (estetico) ma con considerazioni sanitarie crescenti, soprattutto per i bambini.
Il valore ottimale è sotto 20 µg/L. A questa concentrazione non si formano macchie e non c'è preoccupazione sanitaria. Sopra 50 µg/L le macchie nere sono frequenti, sopra 100 µg/L diventano evidenti.
L'OMS ha ritirato il vecchio valore guida sanitario (400 µg/L), proponendo nuovi riferimenti più cautelativi alla luce degli studi sui potenziali effetti neurologici nei bambini esposti per via orale. L'EPA degli Stati Uniti raccomanda 50 µg/L come limite estetico e 300 µg/L come limite sanitario, ma diversi stati hanno adottato valori più stringenti.
Perché monitorarlo: effetti su sanitari, gusto e potenzialmente salute
L'effetto più evidente è la macchiatura. Il manganese ossidato precipita come ossido nero-bruno scuro su sanitari, biancheria, stoviglie in lavastoviglie. Le macchie sono più scure di quelle da ferro e più difficili da rimuovere. In lavatrice, anche a basse concentrazioni, può colorare il bucato bianco di grigio.
Sul sapore, il manganese è percepibile sopra 100-200 µg/L come metallico-amaro. Anche caffè e tè preparati con acqua manganifera possono assumere un colore innaturalmente scuro.
Sul piano sanitario, le evidenze epidemiologiche più recenti, soprattutto da studi su popolazioni esposte attraverso l'acqua potabile in Bangladesh e Quebec, suggeriscono possibili effetti sullo sviluppo cognitivo nei bambini esposti a manganese cronicamente alto. Per questo molti paesi hanno reso più stringenti i limiti. Per famiglie con neonati e bambini piccoli in zone con manganese vicino o superiore al limite, è prudente valutare un trattamento e in caso di dubbi sanitari rivolgersi al pediatra.
Come si rileva il manganese
Le strisce reattive specifiche per manganese hanno sensibilità di 50-100 µg/L. I kit colorimetrici a goccia con persolfato e formaldossima danno precisione di 10-20 µg/L.
L'analisi di laboratorio qualificato con spettrometria di emissione atomica o assorbimento atomico fornisce limiti di rilevazione di 1-2 µg/L. È il riferimento per misure precise, particolarmente importante quando si vuole verificare la conformità al limite di 50 µg/L. È utile far misurare manganese e ferro insieme, perché spesso coesistono e richiedono trattamenti integrati.
Come si riduce il manganese
Il manganese è più difficile da rimuovere del ferro. L'ossidazione richiede pH alti (sopra 8,5) o ossidanti forti come permanganato di potassio, biossido di cloro o ozono. Una volta ossidato, il manganese precipita come ossido nero e viene trattenuto da filtri a sabbia o a zeoliti speciali (greensand impregnato di manganese, pyrolusite).
Lo scambio ionico cationico può rimuovere il manganese ferroso disciolto, ma si esaurisce rapidamente in acque dure. L'osmosi inversa è efficace su tutte le forme di manganese ma sensibile alle particelle.
Filtri a carbone attivo non rimuovono il manganese disciolto. Il sistema più adatto per zone con manganese persistente è ossidazione catalitica + filtrazione, soluzione comune nei trattamenti acquedottistici e nelle versioni domestiche più piccole.
- Ossidazione (KMnO4, ozono) + filtrazione su greensand: standard per manganese elevato
- Osmosi inversa: efficace, richiede pre-trattamento
- Scambio ionico cationico: efficace su manganese ferroso
- Carbone attivo: NON rimuove manganese disciolto