Fonte: Rivista "Vigne, Vini & qualità"
articolo a cura di Costantino Vischetti
Dip.to di Scienze Agrarie, alimentari e Ambientali -
Università Politecnica delle Marche (Ancona)
Un'errata gestione degli agrofarmaci potrebbe provocare elevate concentrazioni di residui nelle acque superficiali e profonde.
Diversi monitoraggi a scala di bacino hanno dimostrato che dal 40 al 90% della contaminazione delle acque superficiali da agrofarmaci è dovuto a perdite dirette, cioè alla così detta contaminazione puntiforme, provocata da sversamenti accidentali durante il caricamento delle macchine operatrici, dalle quantità di prodotti residue nei serbatoi, contenitori, pompe e barre di distribuzione, dalle operazioni di lavaggio delle attrezzature, sia delle parti interne sia di quelle esterne, da attrezzature obsolete o comunque poco efficienti e da trattamenti non agricoli, ad esempio su strade e ferrovie. In molti Paesi europei, come Inghilterra, Francia, Germania, Svezia e Svizzera è stato dimostrato che la contaminazione puntiforme è la prima causa di inquinamento delle acque superficiali da fitofarmaci.
I letti biologici o biobed
Le acque che provengono da residui dei trattamenti nelle botti e dal lavaggio delle attrezzature possono essere depurate dai fitofarmaci attraverso l'uso di particolari filtri costituiti da materiale organico di diversa provenienza e quindi scaricate nel suolo o nei corsi d'acqua senza rischio di contaminazione.
Il modello iniziale è stato sviluppato in Svezia (biobed) (Torstensson e Castillo, 1997) e consiste in una buca ai margini del campo di volume medio 2-3 m³ riempita con materiale organico (torba) misto a paglia e suolo nelle opportune proporzioni (1:2:1), con una griglia per permettere l'ingresso delle attrezzature da lavare e con un sistema di scarico delle acque raccolte.
Le acque contaminate, attraversando la filtrazione del substrato si depurano grazie all'adsorbimento e alla degradazione degli agrofarmaci e quindi possono essere scaricate. I materiali dei biofiltri potrebbero anche essere utilizzati come ammendanti organici se non riportano notevoli variazioni dei parametri biochimici e microbiologici.
Negli anni successivi all'introduzione del modello originale, il biobed si è evoluto e sono state proposte svariate soluzioni tecnologiche come il Phytobac di Bayer o il BiomassBed sviluppato in Italia da una collaborazione tra Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza e Università Politecnica delle Marche di Ancona (Vischetti et al., 2004; Fait et al., 2007). Diverse sono le soluzioni tecnologiche, ma anche i materiali organici utilizzati, soprattutto per la sostituzione della torba nei Paesi in cui questa non è facilmente reperibile (compost di diversa provenienza, sarmenti finemente triturati, ecc.).
Il concetto di base di questi sistemi è comunque sempre lo stesso: tutti consistono di una matrice biologicamente attiva che trattiene gli agrofarmaci nella sostanza organica o nei colloidi del suolo e permette una loro rapida degradazione microbica.
Ancora poco diffusi in ItaliaIn Italia sistemi di questo tipo sono ancora allo stato di sperimentazione mentre in diversi Paesi europei (Svezia, Gran Bretagna, Francia, Polonia) sono più diffusi (per maggiori informazioni: www.biobeds.org). In Svezia, ad esempio, si è visto come L'adozione di biobed a livello aziendale, associata a un percorso educativo per gli agricoltori sull'utilizzo delle buone pratiche agricole, insieme a incentivi economici statali, abbia portato all'abbattimento di agrofarmaci nelle acque superficiali. |
Esperimenti pratici in vigneto
Vischetti et al. (2004) hanno valutato la capacità degradativa nei confronti di tre agrofarmaci (chlorpyrifos, metalaxyl, imazamox) di quattro tipi di biofiltri realizzati con materiali organici di scarto in un esperimento ambientale confinato. I biofiltri sono stati prodotti con materiali a costo zero e reperibili in azienda, come il pastazzo d'agrumi e la risulta di potatura di vigneti, mescolati in rapporto 1:1 con compost di rifiuti urbani solidi e compost di rifiuti da verde urbano. Le acque sono state monitorate e analizzate giornalmente in modo da valutare nel breve l'efficienza degradativa del biobed.
Per il chlorpyrifos l'azione degradativa è stata quasi sempre pari al 100% in tutti e 3 i biofiltri saggiati e a tutti i tempi di prelievo, grazie alle buone caratteristiche chimico-fisiche di questa molecola, mentre il metalaxyl e l'imazamox sono stati in genere poco o per niente adsorbiti dal substrato.
Fait et al. (2007) hanno valutato l'efficienza depurativa del BiomassBed in un esperimento reale in un'azienda vitivinicola emiliana con 9 agrofarmaci utilizzati nella campagna di trattamenti in vigneto. Il materiale utilizzato come biofiltro era costituito da scarti della potatura (sarmenti), compost e terreno, in proporzioni 40:40:20. I valori riscontrati dopo la decontaminazione sul letto biologico hanno evidenziato una depurazione delle acque pari al 100% o comunque in molti casi superiore all'87% (tabella 1). La via principale di scomparsa è risultata essere la degradazione nella biomassa successiva all'adsorbimento.
L'EFFICIENZA DEPURATIVA DEL BIOMASSBED | |
---|---|
Agrofarmaco | % di depurazione |
Cyprodinil | 100 |
Fenitrotion | 98,7 |
Mancozeb | 98,2 |
Metalaxyl | 97,0 |
Penconazolo | 100 |
Tab. 1 - Percentuali di depurazione dell'acqua di lavaggio per alcuni degli agrofarmaci utilizzati in vigneto (da Fait et al., 2007)
L'efficienza di adsorbimento del BiomassBed, nella sua versione con il ricircolo delle acque per più cicli di lavaggio, è stata testata rispetto a un diverso numero di fungicidi in un esperimento di campo per due anni (Vischetti et al., 2012).
Di tutti i fungicidi testati nei due anni, è interessante valutare la capacità depurativa nei confronti di due che hanno caratteristiche chimico-fisiche molto distanti tra loro (metalaxyl e penconazolo) applicati al vigneto per due anni consecutivi (tabella 2).
I risultati evidenziano che il ricircolo delle acque contaminate attraverso il materiale organico ha permesso una quasi totale depurazione per il penconazolo, dimostrando un elevato rendimento del sistema BiomassBed, mentre il metalaxyl, data la sua maggiore mobilità e solubilità, è stato parzialmente desorbito durante il ricircolo dell'acqua. Per il suo completo smaltimento sono stati necessari ulteriori 70 giorni nelle vasca di raccolta per la bio-depurazione.
I residui dei due fungicidi presenti nel biofiltro alla fine dei due anni di sperimentazione sono stati controllati per un periodo di 90 giorni (grafico 1) ai fini della valutazione della degradazione microbica nelle condizioni sperimentali in oggetto, in modo da permettere lo smaltimento sicuro del substrato organico privo di residui.
Nel primo anno entrambi i fungicidi erano presenti e sono state notate una dissipazione molto più rapida del metalaxyl e una maggior persistenza del
penconazolo; nel secondo anno era presente il solo penconazolo il quale, anche in questo caso, mostrava una difficoltà di degradazione, tanto che in entrambi gli anni dopo 90 giorni i residui di penconazolo erano di circa il 63% dell'iniziale nel primo anno e del 42% nel secondo.
È dimostrato che nella degradazione dei fitofarmaci giocano un ruolo fondamentale i microrganismi; in questo caso sono stati ritrovati diversi tipi di batteri appartenenti al genere Pseudomonas spp, ma anche diversi generi di funghi come Aspergillus spp, Penicillium spp e Cladosporium spp.
L'esperimento suggerisce comunque di attendere ancora altro tempo dopo i 90 giorni per una completa scomparsa dei principi attivi e per uno smaltimento sicuro del substrato.
L'EFFICIENZA DI ADSORBIMENTO DEL BIOMASSBED CON RICIRCOLO DELLE ACQUE | ||
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Fungicida | % di p.a. trattenuto il 1° anno | % di p.a. trattenuto il 2° anno |
Metalaxyl | 63 | 69,6 |
Penconazolo | 96 | 93,2 |
Tab. 2 - Percentuali di riduzione di due fungicidi nelle acque di lavaggio in 2 anni di sperimentazione (da Vischetti et al., 2012)
Considerazioni finali
I sistemi di decontaminazione delle acque di scarico e di lavaggio delle attrezzature possono essere facilmente adottati a livello aziendale, non richiedono grandi sforzi di gestione e non presentano costi elevati. Alla luce delle recenti misure legislative in materia di protezione ambientale da attività agricole (Direttiva EU 128/2009 "Uso sostenibile dei fitofarmaci" e successivo Decreto di attuazione italiano D.L. 150/2012), le misure di mitigazione suggerite in questo articolo assumono un significato molto più attuale visto che gli allegati V e VI del PAN (Piano di Azione Nazionale) descritto nell'articolo 6 del citato D.L., recitano in maniera precisa riguardo alle misure di mitigazione della deriva e della contaminazione puntiforme, invitando gli operatori ad adottare come misure volontarie sia fasce tampone sia filtri biologici come i biobed.