Agrofarmaci e contaminanti emergenti nelle acque irrigue
Ilaria Braschi
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OUTLINE
• Contaminazione dei corpi idrici• Consumi agrofarmaci e monitoraggio acque• Norme su corpi idrici, scarichi e acque irrigue• Contaminanti non normati• Contaminanti non normati• Tecniche di decontaminazione• Conclusioni
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DALLA TEORIA....
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...ALLA PRATICA
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CICLO AMBIENTALE DEGLI INQUINANTI
• Tossicità cronica?• Effetti sinergici?
SUOLOa protezione
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agrofarmacinitrati
idrocarburi
metalli
pesanti
Acqua […]
Piglia ogni odore, colore e sapore e da sé non ha niente. Da Vinci L. (1452-1519)
a protezionedelle acque
erosione
0-4
So
il P
rofi
le (
cm)
SUOLO: BIOFILTRO E BIOREATTORE
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0 10 20 30 40 50 60
Active Ingredient (%)
12-16
8-12
4-8
So
il P
rofi
le (
cm)
NON E’ SEMPRE COSI’…
Car
ica
Car
ica
NegativaNegativa
PositivaPositiva
PermanentePermanente
Variabile NegativaVariabile Negativa
Variabile Variabile PositivaPositiva
IL SISTEMA SUOLO-ACQUA
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PositivaPositiva Variabile Variabile PositivaPositiva
COSA MONITORARE?
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Marco Morelli
Arpa Emilia-Romagna
Bari, 15-6 ottobre 2015
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MONITORAGGIOAGROFARMACI
Vendite 2001-2014-12 % formulati-22,2 % p.a.
Agrofarmaci più vendutizolfo + composti del rame1,3-dicloropropeneglifosate
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COSA MANCAIncompleta copertura del territorio5 regioni non hanno inviato dati su acque sotterranee2 regioni non hanno inviato nessun dato
mancozebmetam-sodiumfosetil-aluminiumclorpirifos
D.Lgs. n. 152 del 11/05/99 – Decreto Acque • Sposta l'attenzione dagli scarichi alla tutela dei corpi idrici recettori• Si valutano i limiti agli scarichi e i limiti di qualità dei corpi idrici• Possibilità di impostare azioni di prevenzione-risanamento• Riduzione dei carichi inquinanti relativi alle esigenze-caratteristiche qualitative del corpo idrico• Capacità del corpo idrico di mantenere i propri processi naturali
DAL CONCETTO DI SCARICO AL CORPO IDRICO
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• Capacità del corpo idrico di mantenere i propri processi naturali
DIR 2000/60/CE del 23/10/2000Istituisce un quadro per l'azione comunitaria in materia di acquePresupposto generale: L’acqua non è un prodotto commerciale al pari degli altri, bensì un patrimonio che va protetto, difeso e trattato come tale
D.Lgs. 152/06 e successivi decretiRiforma fondamentale della legislazione in materia di risorsa idricaGuarda al ciclo dell’acqua in modo integrato al fine di assicurarne un uso sostenibile, equilibrato ed equo (Scarichi: Parte terza, All 5, Tab 3)
MISURE DI CONTENIMENTO
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• Misure per la mitigazione dei rischi associati alla deriva, ruscellamentoe lisciviazione dei PF, nonché alla loro limitazione, sostituzione e eliminazione ai fini della tutela dell’ambiente acquatico e dell’acqua potabile; • Misure specifiche di mitigazione del rischio, che possono essere inserite nei piani di gestione e nelle misure di conservazione dei Siti Natura 2000 e delle aree naturali protette, in funzione degli obiettivi di tutela
LE AZIENDE IRRIGUE IN EMILIA-ROMAGNA
32%
acque superficiali pozzi, invasi da risorgive o falde superficiali
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68%
81%
19%
rete di bonificaLA QUALITA’ DELLE ACQUE : UNA NUOVA VARIABILE NELLA
GESTIONE IRRIGUA – A. BATTILANI
RIFERIMENTI NORMATIVI PER LE ACQUE IRRIGUE
D.M. 12 giugno 2003, n. 185 «Regolamento recantenorme tecniche per il riutilizzo delle acque reflue inattuazione dell’articolo 26, comma 2, del D.Lgs. 11maggio 1999, n. 152» LOQ
Principio diprecauzione
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…………………….
19 Elementi
DECISIONE DI ESECUZIONE (UE) 2015/495 DELLACOMMISSIONE del 20.03.2015Elenco di controllo delle sostanze da sottoporre a
CONTAMINANTI NON NORMATI
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Elenco di controllo delle sostanze da sottoporre amonitoraggio a livello dell'Unione nel settore della politicadelle acque in attuazione della Direttiva 2008/105/CE delParlamento e del Consiglio Europeo
Steroidei
Antinfiammatori
Antibiotici macrolidi
……..
25000 decessi/anno in Europa1,5 miliardi di €
Progress Report EUAction Plan against AMR 2015
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Consiglio e Parlamento Europeosi sono fatti carico della problematica:
2011-2016 Piano d'Azione quinquennale
PRIN 2008: RIMOZIONE DI ANTIBIOTICI SULFAMIDICI DA ACQUE CONTAMINATE TRAMITE
ADSORBIMENTO SU ZEOLITI
Quantità caricata: 30% zeolite dwAdsorbimento irreversibileLargo range di temperatura e pHRigenerabili e riciclabili
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Braschi, Mzini,Ciavatta et al., Chemosphere 2016Braschi, Buscaroli et al., J Environ Sci 2016
Blasioli et al., J Coll Surf Sci 2014
E nei reflui usati per la fertirrigazione?
METALLI PESANTI vs AGROFARMACI
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trasformazioni CO2 + H2O + NH3 + ……
I metalli pesanti SOLUBILITA’ METALLI e pH
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Science for Environment Policy In-depth Report: Soil Contamination: Impacts on Human
Health. Report produced for the European Commission DG Environment, 2013
CURVA BIMODALESostanza organica solubile
OH-
CO32-/HCO3
-
anioni
Exploitation of vegetable and fruit peels for decontamination
and sanitization of wastewaters:
An EUROSA project for Europe & South Africa Research
Partnership
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Partnership
Mzini L.L., Blasioli S., Gasperi D., Orsini F., Modesto M.,
Mattarelli P., Ciavatta C., Gianquinto G., Braschi I.
lavaggio rigenerazione
biochar
RAZIONALE
Cu/Zn
biochar
rimozione
contaminanti
organici rimozione
metalli pesanti
e batteri
Cu/Zn
forme solubili
organiche/inorganiche
lavaggio 0,5 L g-1rigenerazione
biochar
Cu (2 ppm)
RISULTATI
biochar
rimozione
contaminanti
organici rimozione
metalli pesanti
e batteri
Cu (2 ppm)
Zn (5 ppm)N,P,K
0.5 kg/m3 (Zn<0,5 ppm)
0.1 kg/m3 (Cu<0,1 ppm)
1 g/L
-55% Escherichia coli
-40% Enterococchi fecali
? Coliformi fecali
SPURGO DI CANALI Volumi coinvolti: ~ 2 m3/mPeso specifico: 1,5-2,0 t/m3
E I SEDIMENTI DI ESPURGO?
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Fanghi biologici - ARPA Rivista N. 2 Marzo-Aprile 2006
RETE DI CANALI IN E-R~ 20.000 km lineari:~ 40 ML m3
~ 60-80 ML t
SMALTIMENTO MATERIALEproblema di carattere economico (e logistico)
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Innalzamento limiti max consentitiLandfarmingSuoli ricostruitiDiluzioni con matrici non contaminateFitobonifica…………………
RAZIONALE
M. Brecchia – Tesi di LM AA 2013/14EFFICACIA DEI TRATTAMENTI DI BONIFICA ED EFFETTI SULLA STRUTTURA DEI SEDIMENTI:
LO SCAMBIO CON LO IONE CALCIO
Progetto MIDA
http://wwwservizi.regione.emilia-romagna.it/infeas/ambientesilaurea/
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RAZIONALE
• Scambio cationico rapido con Calcio
• Basso costo del CaCl2·2H2O
• Recupero/riutilizzo della soluzione di scambio
• Conferimento in discarica del residuo secco
della soluzione esausta
E. Buscaroli, L. Sciubba, G. Falsone,
C. Marzadori, E. Argese, L. Cavani, I. Braschi
CARATTERISTICHE SEDIMENTO DA ESPURGO CANALE CONSORTILE
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Sedimento:CaCl2 (1 N)
1:2,5 V/V
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Necessità di migliorare
struttura sedimento
• Riduzione di quantità di Cu e Zn ≥ quote scambiabili (25% e 10%)• 1 kg di Ca2+ può trattare 1 t sedimento (50% umidità, CSC 10 meq/100 g) • Miglioramento della stabilità all’acqua tramite aggiunta di sfalci
CONSIDERAZIONI
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• Miglioramento della stabilità all’acqua tramite aggiunta di sfalcivegetali• Necessità di agitazione (betoniera) • Riutilizzo della soluzione di scambio• Conferimento in discarica di volumi piccoli di rifiuti solidi• Tecnica in situ e rapida
…una via sostenibile…
BRUNELLA MORANDI
DAVIDE VIAGGI
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BRUNELLA MORANDI
DAVIDE VIAGGI
FRANCESCA VENTURA
MARCO BITTELLI
LUCA CORELLI GRAPPADELLI
MORENO TOSELLI
ILARIA FILIPPETTI
MARIA EVA GIORGIONI
ALBERTO MINELLI
ELENA BARALDI - MARINA COLLINA
PATRIZIA TASSINARI
ILARIA BRASCHI
ORNELLA FRANCIOSO
LIVIA VITTORI ANTISARI
http://www.scienzeagrarie.unibo.it/it/dipartimento/area-comunicazione/newsletter
RINGRAZIAMENTI
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Carlo Fellet (AA 2009/10)
Martina Bonadio (AA 2013-14)
Matteo Brecchia (AA 2013-14)
Tommaso Porro (AA 2013-14)
Yari Del Buono (AA 2014-15)
http://wwwservizi.regione.emilia-romagna.it/infeas/ambientesilaurea/
Carlo Rosabianca
Tommaso Camilloni
DipSA S. Blasioli, E. Buscaroli, L.L. Mzini, L. Cavani, L. Sciubba,
D. Montecchio, G. Falsone, C. Marzadori, C. Ciavatta,
P. Mattarelli, M. Modesto, D. Gasperi, G. Prosdocimi Giaquinto
……….
UNIFE A. Martucci, L. Pasti, C. Angeli
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UNIFE A. Martucci, L. Pasti, C. Angeli
UNIPMN L. Marchese, M. Cossi, G. Gatti, C. Bisio…
ENI-Donegani G.Elegir, D. Bussini