Salta al contenuto principale

L'agricoltura per la qualità dell'aria: innovazione e nuove tecnologie

Monica Bassanino, Regione Piemonte - Dir. Agricoltura e Cibo | Francesco Matera, Regione Piemonte - Dir. Ambiente Energia e Territorio
Monica Clemente, ARPA Piemonte - Meteorologia, Clima e Qualità dell'Aria

 

Ogni anno in Europa l'inquinamento atmosferico causa più di 430.000 morti premature e riduce di 7 mesi l'aspettativa media di vita dei cittadini (UE, 2021). Gli studi epidemiologici ne mostrano una chiara correlazione con la presenza di polveri sottili nell'aria; il rischio sanitario dipende non solo dalla concentrazione, ma anche dalla dimensione delle particelle (es. sotto i 5 micron di diametro, esse possono raggiungere gli alveoli polmonari e passare nel flusso sanguigno).

Nella UE, il bacino padano rappresenta una delle aree dove l’inquinamento atmosferico è più rilevante. Nel 2019 il 46% della popolazione piemontese è stato esposto a valori di particolato nell'aria superiori ai limiti ammessi per la tutela della salute umana; tale condizione di rischio non si verifica solo nelle aree urbane, ma coinvolge in Piemonte l'intero areale della pianura e della collina.

Il ruolo dell'agricoltura

Con riferimento alle attività agricole, si genera particolato primario nei processi di combustione dei residui colturali, mentre il particolato secondario è connesso alla presenza di ammoniaca nell'aria, insieme ad altri precursori ed in funzione delle condizioni meteo.

L'ammoniaca (NH4) è di fonte agricola per ben il 96% del totale, pari a circa 32.000 tonnellate l'anno in Piemonte. L’80% di tale gas si perde lungo la filiera di gestione dei reflui zootecnici e dei digestati, sia in stalla che durante lo stoccaggio e la distribuzione in campo, mentre il restante 20% si perde durante le operazioni di concimazione minerale. Dal punto di vista chimico, il rischio di perdita è più alto con le matrici a maggior contenuto di ammoniaca (es. alcuni digestati hanno fino al 70% di azoto ammoniacale sul totale) e nelle condizioni operative caratterizzate da polverizzazione del getto (es. spandimento con piatto deviatore), vento o alte temperature.

La combustione dei residui colturali riguarda in Piemonte soprattutto le paglie del riso, che trovano difficilmente un riutilizzo in zootecnia o nelle energie rinnovabili. Per tutelare sia la sostanza organica del suolo che la qualità dell'aria, la bruciatura è una pratica oggi in via di abbandono, limitata in Piemonte a meno del 5% delle superfici a riso.

Buone strategie gestionali

L’ammoniaca è una forma di azoto prontamente disponibile per le piante, quindi dal punto di vista agronomico perderla significa sprecare elementi fertilizzanti, che quando derivano dall'attività zootecnica sono a costo zero per l'azienda agricola; essi andranno ripristinati alle colture con ulteriori concimazioni azotate. Adottare le corrette soluzioni gestionali e strutturali permette un efficace ed immediato contenimento delle perdite ammoniacali: l'obiettivo primario dev'essere sempre la massima riduzione possibile della superficie emittente a contatto con l’aria.

All’interno dei ricoveri zootecnici è importante ridurre il tempo di permanenza delle deiezioni, mantenere una corretta climatizzazione (con effetti positivi anche sul benessere degli animali), e ridurre la diluizione dei reflui (modificando le modalità di lavaggio, deviando le acque piovane, gestendo separatamente le acque della sala di mungitura, ecc).

Nella fase di stoccaggio dei reflui e dei digestati, si può intervenire coprendo le vasche con strutture fisse (efficaci anche per deviare le acque di pioggia), con materiali flottanti (es. elementi di materiale plastico, teli galleggianti, argilla espansa, ecc.) o con strutture per il recupero del biogas. L'abbattimento delle emissioni è significativo: dal 60 all'80% in meno, in funzione della tecnica adottata.

Nella fase di spandimento in campo dei reflui e dei digestati, sono efficaci tutti i sistemi di distribuzione che non polverizzano il getto: va quindi abbandonato l'uso del piatto deviatore, a favore della distribuzione localizzata in bande rasoterra (40-60 % di riduzione delle perdite), la distribuzione sottocotico o l'interramento immediato del refluo (fino al 97 % di riduzione delle perdite, in funzione della tecnica adottata). Un’efficace tecnica di abbattimento delle emissioni ammoniacali, ancora poco diffusa in Italia, è poi l’acidificazione dei reflui (durante lo stoccaggio o la distribuzione), che agisce modificandone il pH.

Anche nella concimazione azotata minerale è importante operare con tecniche basso-emissive, non lasciando i granuli in superficie: si può procedere all'interramento immediato, intervenire alla semina con concimazioni localizzate o, in copertura, abbinare l'adacquata alla concimazione.
Tutti gli interventi descritti sono finanziabili tramite il PSR 2014-2020.

bruciatura su riso

 

La stagione invernale è la più critica

In Pianura padana nel periodo invernale ci sono condizioni particolarmente sfavorevoli per la qualità dell'aria: elevata stabilità atmosferica, prolungata inversione termica, ventilazione debole e scarse precipitazioni limitano molto la dispersione degli inquinanti, e si determinano così valori di fondo delle polveri sottili molto elevati, sia in ambito urbano che nelle aree rurali. In tutte le regioni del bacino padano d'inverno sono pertanto necessarie misure temporanee, di tipo emergenziale, rivolte a tutti i comparti coinvolti: riscaldamento, traffico, agricoltura. I dati raccolti dalla rete di monitoraggio e gli strumenti modellistici permettono di seguire giorno per giorno la situazione della qualità dell'aria tramite un Semaforo, che ha l'obiettivo di ridurre il rischio di superare le soglie di concentrazione dei PM nell'aria, violando così la normativa europea e incidendo negativamente sulla salute di tutti.

In Piemonte il Semaforo, gestito da ARPA, è attivo nel periodo 15/9-15/4, si aggiorna 3 volte la settimane ed è consultabile alla pagina: https://webgis.arpa.piemonte.it/protocollo_aria_webapp/.

Nei giorni in cui il semaforo è arancione o rosso, in ambito agricolo la distribuzione di tutte le matrici fertilizzanti contenenti azoto (reflui e digestati, sia palabili che non palabili, concimi minerali, ammendanti e correttivi) è ammessa solo tramite iniezione diretta (con macchine interratrici o sottocotico) o interramento immediato, contestuale alla distribuzione (cioè una distribuzione seguita da erpicatura/aratura, svolta con macchine combinate o con macchine separate che operano in modo consequenziale nel minor lasso di tempo possibile). Sulle superfici inerbite è ammessa la distribuzione rasoterra in bande.

Le sfide del prossimo futuro

A scala europea, la strategia “Un programma Aria pulita per l'Europa” (COM, 2013) ha posto l'obiettivo di rientrare entro il 2030 nei livelli di inquinamento atmosferico raccomandati dall'OMS. In agricoltura e zootecnia, nei prossimi anni sarà prioritaria l'attenzione alle diverse componenti ambientali (aria, acqua, suolo), come richiamato anche dalla strategia europea "Farm to Fork" del Green Deal.

In Piemonte, il Piano Regionale di Qualità dell'Aria (PRQA) prevede sin dal 2000 una serie di misure per la riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera per ciascun settore produttivo. In ambito agricolo, il PRQA da un lato sostiene l‘implementazione volontaria di tecniche agronomiche e gestionali per ridurre le emissioni di ammoniaca, tra cui quelle previste dal Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020, dall'altro introdurrà, a partire dal 1/1/2023, alcuni vincoli gestionali e strutturali per le tipologie di aziende agricole più impattanti, che saranno definite nel dettaglio dal Piano Stralcio Agricoltura.

In conclusione, l'agricoltura del futuro dovrà essere sempre più sostenibile, per rispondere alla richiesta, da parte dei cittadini europei, di prodotti agricoli di qualità rispettosi dell'ambiente.

rasoterra su prato

 

PER SAPERNE DI PIU'

COS'E'IL PARTICOLATO?

Il particolato (o PM) è costituito da materiale non gassoso sospeso in aria, originato sia direttamente dalle varie sorgenti (in Piemonte, soprattutto riscaldamento e traffico) sia indirettamente, dalla trasformazione di composti gassosi detti precursori. Mentre il particolato primario è composto da particelle formatesi direttamente, da processi naturali o antropici, il particolato secondario è costituito da aerosol che si generano dalle reazioni di ossido-riduzione degli inquinanti presenti in atmosfera (ad es. ossidi di azoto, ossidi di zolfo, ammoniaca) oppure da reazioni fotochimiche (ad es. a partire da composti organici).

Le dimensioni delle particelle di particolato sono variabili da 0.002 a 100µm (1µm= 1 milionesimo di metro), da cui il nome di “polveri sottili”. I valori limite ammessi dalla normativa vigente a protezione della salute umana sono 40 µg/m3 come media annua, e 50 µg/m3 come valore giornaliero da non superare più di 35 volte l'anno.
Vista la complessa dinamica d'origine del particolato, e tenendo conto che il settore agricolo, fonte del principale precursore del PM secondario, è rimasto operativo, durante il lockdown del 2020 le concentrazioni di particolato hanno registrato una riduzione inferiore ad altri inquinanti, e nei periodi di meteo stabile si sono verificati anche superamenti dei limiti giornalieri ammessi.

Per approfondimenti: http://relazione.ambiente.piemonte.it/2020/it/aria 

CHI MONITORA LA QUALITA' DELL'ARIA?

In Piemonte il Sistema Regionale di Rilevamento per la misura della qualità dell’aria, gestito da ARPA Piemonte, è costituito da 58 stazioni fisse (per il monitoraggio in continuo di parametri chimici), 6 laboratori mobili e un centro operativo regionale, dove i dati rilevati sono sottoposti ad una validazione di primo livello. Le stazioni fisse sono dislocate sul territorio in modo da rappresentare le diverse situazioni: di fondo, di traffico e industriali. I dati puntuali raccolti dalla rete di rilevamento e le stime modellistiche disponibili su tutto il territorio regionale sono consultabili alla pagina https://aria.ambiente.piemonte.it 

IL PSR 2014-2020 SOSTIENE LE AZIENDE AGRICOLE NEL RIDURRE L'AMMONIACA

L'Operazione 4.1.3 “Riduzione delle emissioni in atmosfera” sostiene la modernizzazione delle stalle, delle strutture di stoccaggio degli effluenti zootecnici e delle attrezzature agricole per lo spandimento per ridurre le perdite di ammoniaca di fonte agricola; sono già stati stanziati 16 M € a fronte delle richieste di circa 700 aziende; ulteriori fondi, sia europei che nazionali, saranno disponibili per nuovi bandi nel biennio 2021-2022.

L'Operazione 10.1.5 "Tecniche per la riduzione delle emissioni in atmosfera" eroga un premio a superficie per svolgere la distribuzione dei reflui con interramenti immediati e, sui prati, distribuzioni rasoterra in bande; sono già stati erogati 15 M€ in 5 anni per circa 10.500 ha di superfici sotto impegno, ed un ulteriore bando triennale è stato appena attivato.
Per approfondimenti sulla M4 e M10: www.regione.piemonte.it/svilupporurale 

LA PROCEDURA D'INFRAZIONE EUROPEA

Con sentenza del 10 novembre 2020 (causa C-644/18), la Corte di Giustizia europea ha dichiarato che l'Italia è venuta meno agli obblighi imposti dalla direttiva 2008/50/CE avendo superato, in maniera sistematica e continuata sin dal 2008, i valori limite giornalieri e annuali previsti per le concentrazioni di PM10 e non avendo adottato misure appropriate. Ai sensi dell’art. 43, comma 1, della legge 234/2012, l'Italia è ora chiamata ad adottare ogni misura necessaria a porre tempestivamente rimedio alle violazioni, anche per scongiurare il rischio di una sanzione pecuniaria, che verrebbe trattenuta dai Fondi europei (tra cui il FEASR-PSR).

Le zone interessate dalla Procedura d'Infrazione 2014/2147 sono 27 in tutta Italia, tra cui l'intera pianura padana. In Piemonte, i valori di concentrazione di PM10 nsono stati sistematicamente superati nell’Agglomerato di Torino (IT0118), che comprende Torino e altri 32 comuni, nella Zona di Pianura (IT0119), con 268 comuni, e nella Zona di Collina (IT0120), con 646 comuni.

L'AMMONIACA E' UN GAS AD EFFETTO SERRA?

L'ammoniaca, pur essendo un inquinante dell'aria, non ha un effetto climalterante. I gas detti “ad effetto serra”, perchè concorrono al processo di surriscaldamento del nostro pianeta, di fonte agricola sono il metano (CH4) e il protossido di azoto (N2O); a parità di quantità emessa, il metano ha un effetto serra circa 28 volte superiore a quello dell’anidride carbonica, il protossido oltre 300 volte superiore. Secondo ISPRA (2021), le emissioni di gas serra dal settore agricolo costituiscono il 7.1% delle emissioni totali, circa 30 milioni di tonnellate di CO2 equivalente in Italia; il comparto agricolo contribuisce al 44% delle emissioni di metano (derivanti dalla fisiologia degli animali ruminanti, dalla filiera di gestione dei reflui zootecnici e dalle condizioni di anaerobiosi dell’ambiente sommerso di risaia) e al 59% delle emissioni di protossido di azoto (legate perlopiù all’uso di fertilizzanti, sia minerali che organici).

Negli ultimi 30 anni in Italia le emissioni di gas serra sono scese globalmente del 19%, nello specifico il metano e il protossido del 15% e del 22% rispettivamente. Tali riduzioni sono dovute principalmente al calo dei capi allevati e delle superfici coltivate, ad una diversa gestione dei reflui, tra cui il maggior ricorso alla digestione anaerobica per la produzione di biogas, e solo marginalmente ad un minor impiego di fertilizzanti azotati di sintesi.

Per approfondimenti: https://www.isprambiente.gov.it/it/pubblicazioni/rapporti/italian-greenhouse-gas-inventory-1990-2019-national-inventory-report-2021 

VALUTARE LE EMISSIONI DAGLI ALLEVAMENTI CON IL MODELLO BAT-TOOL

Il progetto LIFE PrepAir, di cui anche il Piemonte fa parte, mette in campo una serie di azioni per il miglioramento della qualità dell’aria nel bacino padano, intervenendo su diversi settori (agricoltura, riscaldamento, traffico).

In ambito agricolo, uno dei prodotti del progetto è un modello informatico (BAT-Tool) per la valutazione delle emissioni gassose derivanti dall'allevamento di bovini, suini e avicoli. Pensato come supporto nei procedimenti di revisione delle Autorizzazioni Integrate Ambientali (AIA), BAT-tool costituisce un utile strumento per tutti gli imprenditori agricoli nel valutare l'effetto delle scelte gestionali e strutturali sulle emissioni ammoniacali dell'azienda. BAT-Tool è fruibile liberamente e gratuitamente, previa iscrizione, al link https://bat-tools.datamb.eu