Emissioni in atmosfera dall’agricoltura: qualche spunto

Gli ultimi attacchi al settore zootecnico provenienti da trasmissioni di reti pubbliche, testimoniano un clima di disinformazione che rischia di confondere il cittadino. Le emissioni agricole di ammoniaca si sono ridotte del 23% dal 1990 e quelle di PM10 del 30%. L’agricoltura si innova con rapidità e la digestione anaerobica può contribuire a risolvere i problemi.

Le problematiche relative all’impatto sull’ambiente provocate dall’agricoltura sono da anni al centro dell’attenzione e la particolare sensibilità dei cittadini ha portato le Istituzioni ad imporre al settore primario standard di qualità ambientale sempre più elevati. Da anni gli agricoltori sono sottoposti a condizionalità per gli aiuti europei e sottostanno a stringenti criteri di gestione obbligatoria (CGO). In sostanza le aziende devono rispettare importanti standard ambientali pena il venir meno delle compensazioni della PAC.

La sensibilità ambientale è, inoltre, da tempo, entrata a far parte del bagaglio culturale delle aziende italiane che hanno compreso come l’ambiente e la salute siano fondamentali, non soltanto per la vita degli agricoltori e delle loro famiglie, ma per il rispetto del patto non scritto fra produttore e consumatore.

L’intenso lavoro dei titolari delle aziende agricole, unito all’innovazione tecnologica ed al progresso scientifico, hanno portato, negli anni, ad una costante riduzione delle emissioni in atmosfera causate dall’agricoltura e ad una progressiva riduzione dell’impatto globale sull’ambiente del settore, in linea con gli indirizzi comunitari in materia. Allo stesso modo le stringenti norme in materia di nitrati hanno imposto un cambio di paradigma nella gestione dell’utilizzazione agronomica dei reflui zootecnici (letame e liquame) che oggi viene condotta con criteri adeguati alla riduzione delle contaminazioni di falda, oltre che delle perdite in atmosfera. Le serie storiche delle emissioni inquinanti prodotte da ISPRA-SINA.net confermano questa tendenza alla riduzione degli impatti.

Spesso con il sostegno degli aiuti comunitari (PSR mis. 4.1.3) le aziende hanno, in questi anni, investito molto per la riduzione delle emissioni in atmosfera da reflui zootecnici, applicando tutte le migliori tecnologie (digestione anaerobica, coperture delle vasche, interramento immediato dei reflui ecc).

Proprio nel periodo di maggiore sforzo da parte delle aziende per ridurre i propri impatti supportato, come detto, da investimenti aziendali significativi, giunge non il plauso per gli obiettivi raggiunti, ma un inatteso attacco da parte della stampa.

In particolare, il modo superficiale, fazioso e, ovviamente, privo di contraddittorio con cui temi di notevole complessità scientifica sono stati recentemente trattati da alcune trasmissioni RAI (da ultimo Report del 13 aprile 2020) non fa onore all’informazione pubblica ed arreca un danno enorme alla filiera zootecnica nazionale fortemente impegnata in un costante processo di innovazione.

I NUMERI

Per fare un po’ di chiarezza occorre riferirsi ai numeri e quindi all’inventario nazionale delle emissioni redatto annualmente da ISPRA ed afferente alla rete europea EMEP/EEA e riferita al protocollo di Goteborg (LRTAP Convention). I dati relativi al periodo 1990-2018 sono quelli riportati nella seguente tabella.

Emissioni complessive e del settore agricolo in Italia fra il 1990 ed il 2018 in migliaia di tonnellate anno (kt/y)(http://www.sinanet.isprambiente.it/it/sia-ispra/serie-storiche-emissioni)

Come si può osservare l’agricoltura è responsabile delle emissioni del 7,6% circa degli ossidi di azoto, del 94% dell’ammoniaca e del 13% delle PM10. Ma questi sono solo alcuni fra gli inquinanti emessi a livello nazionale. Su tutte le altre specie di inquinanti, i cui effetti sono spesso molto gravi, l’agricoltura ha una incidenza trascurabile. Preso atto che l’impatto agricolo si riduce a quello sopra esposto, proviamo ad entrare nel dettaglio.

L’AMMONIACA

E’ vero, la principale fonte di ammoniaca in Italia (ed in Europa) è l’agricoltura (94%), ed in particolare l’allevamento (78% del totale nel 2018). Il dato è, però, in continua riduzione anche per effetto delle tecniche di gestione in costante miglioramento (copertura delle vasche, interramento immediato, ecc).

Italia: andamento delle emissioni di Ammoniaca (NH3) per settore di provenienza (kt) nel 2017 – Fonte EEA Agenzia Europea per l’Ambiente https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/dashboards/air-pollutant-emissions-data-viewer-2

L’ammoniaca gioca un ruolo importante nel nostro ambiente in quanto partecipa al ciclo dell’azoto, contribuisce alla neutralizzazione di acidi e partecipa alla formazione di particolato atmosferico, specie quello con diametro aerodinamico minore di 2.5 µm.

L’azoto viene ingerito nella dieta degli animali (dalle proteine). Una parte di questo viene trattenuto dall’animale ed utilizzato (nel latte, nella carne, ecc). la rimanente quota viene escreta e immessa nell’ambiente (tramite i reflui zootecnici). I seguenti schemi semplificati forniscono un esempio relativo alla vacca da latte ed al suino da ingrasso, senza l’applicazione di tecniche specifiche di riduzione (es. coperture, interramento, ecc)

Perdite di azoto nell’allevamento della vacca da latte. Bilancio annuale per capo. Schema semplificato in assenza di tecniche di riduzione (Fonte: CMA da ISPRA 2011)
Perdite di azoto nell’allevamento del suini da ingrasso. Bilancio annuale per capo. Schema semplificato in assenza di tecniche di riduzione (Fonte: CMA da ISPRA 2011)

Su base nazionale (Rapporto ISPRA 2011) fatte 100 le emissioni di ammoniaca da allevamento, e considerando i coefficienti di emissione aggiornati al 2009, le perdite sono così distribuite:

  • Stabulazione 36%
  • Stoccaggio reflui 38%
  • Distribuzione in campo 26%

Le modalità più efficienti per ridurre le emissioni di ammoniaca dall’attività zootecnica sono (WUR – Measures to reduce ammonia emissions from livestock manures; now, soon and later – 2011- Report 488, MIPAAF – Linee guida per la riduzione delle emissioni in atmosfera provenienti dalle attività agricole e zootecniche -2015):

  1. Stabulazione
    1. Corretta gestione degli effluenti (es. vacuum system per suini, raschiatori per bovini, ecc)
    2. Rimozione frequente delle deiezioni
    3. Air scrubbing delle stalle chiuse (ove fattibile). Lavaggio acido con acqua delle arie esauste
    4. Riduzione delle proteine grezze nella dieta
  2. Stoccaggio dei reflui
    1. Copertura delle vasche di stoccaggio con telo plastico (riduzione 80-99%)
    2. Riduzione della superficie emettente delle vasche
    3. Raffreddamento del pelo liquido emettente (ove praticabile)
  3. Distribuzione in campo
    1. distribuzione in bande a raso (riduzione 35%)
    2. distribuzione con scarificazione sottocotico (riduzione 50%)
    3. distribuzione interrata a solco aperto (riduzione 70%)
    4. distribuzione interrato a solco chiuso (riduzione 90 %)
    5. Interramento molto rapido entro 8 h (riduzione 50%)
    6. Acidificazione (ove praticabile, poco fattibile)
Impianto biogas piemontese

L’applicazione delle migliori tecniche di riduzione può arrivare ad abbattere le emissioni di ammoniaca fino al 60%. E’ improntante, quindi, proseguire su questa strada.

La progressiva diffusione della DIGESTIONE ANAEROBICA nel bacino padano ha contribuito alla applicazione di parte delle pratiche gestionali sopra elencate. La stabilizzazione degli effluenti nella DA implica la copertura delle vasche di digestione ed ormai quasi ovunque anche delle vasche di stoccaggio. Gli operatori del settore biogas dispongono, inoltre, delle necessarie attrezzature per svolgere le operazioni di interramento immediato del digestato, con grande vantaggio per l’ambiente e per le colture agrarie. Il comparto del biogas potrebbe, quindi, diventare un riferimento per il sistema zootecnico offrendo servizi di stoccaggio coperto dei reflui e di interramento immediato, in cambio dello sfruttamento del potere metanigeno degli effluenti.

POLVERI SOTTILI – PM10

Si parla di PM10 per tutte le particelle di particolato con diametro inferiore a 10 µm, pertanto il PM2,5 è un sottoinsieme del PM10, che a sua volta è un sottoinsieme del particolato grossolano ecc.

L’agricoltura contribuisce mediamente, a livello nazionale, ad emettere direttamente circa il 13% delle PM10.

Italia: andamento delle emissioni di Particolato (PM10) per settore di provenienza (kt) nel 2017- Fonte EEA Agenzia Europea per l’Ambiente https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/dashboards/air-pollutant-emissions-data-viewer-2

Nel caso del materiale particolato (particulate matter, PM), però, le concentrazioni presenti in atmosfera dipendono sia dalle emissioni dirette (PM primario), sia dalla formazione di particolato a partire da gas precursori, in seguito a trasformazioni fisico-chimiche in atmosfera (PM secondario). I precursori principali del particolato sono ammoniaca, VOC, NOx, SO2, per cui partendo da questi precursori si ottiene, aggiungendo le emissioni dirette, il totale delle PM10 emesse.

Nel caso dell’agricoltura il principale precursore è, come detto, l’Ammoniaca, che contribuisce alla formazione del particolato di piccole dimensioni (prevalentemente PM 2,5). Ma ovviamente non tutta l’ammoniaca emessa diviene PM. Il calcolo della quota di ammoniaca che dà origine al PM10 è piuttosto complesso, ma esistono alcuni modelli che consentono di stimare il valore (es. De Leeuw 2002). Tale metodo è stato applicato in alcune realtà italiane e fra queste è interessante il caso dell’Emilia Romagna (Stortini, Bonafè ARPAE, Ecoscienza Numero 1 • Anno 2017 ) ove si è ipotizzato un coefficiente di trasformazione dell’ammoniaca in PM10 del 17% (100 kg di ammoniaca diventano 17 kg di PM10). Partendo dai vari coefficienti di trasformazione dei precursori gli autori sono giunti, per la Regione Emilia Romagna, al sottostante grafico pubblicato sullo speciale La qualità dell’aria in Emilia-Romagna Edizione 2018.

Provenienza delle PM 10 per settore (ISPRA 2016) nella Regione Emilia Romagna. Fonte La qualità dell’aria in Emilia-Romagna Edizione 2018 – ARPAE

Il particolato origina dalla reazione dell’ammoniaca (prevalentemente agricola) con ossidi di azoto e di zolfo (da combustione, traffico, industria) ed è quindi la presenza contemporanea di questi inquinanti che genera il problema. “Non si avrebbe produzione di particolato secondario inorganico in un’atmosfera priva di SO2 e NOx che sono riconducibili a tutti i processi di combustione come ad esempio riscaldamento e traffico. Il solfato d’ammonio e il nitrato d’ammonio presenti in atmosfera non sono attribuibili quindi solo alla sorgente agricoltura ma alla coesistenza delle diverse sorgenti emissive presenti sul territorio” (ISPRA – Rapporto stato dell’ambiente 68-2016 pag. 64).

I GAS SERRA

Secondo il National Inventory Report ISPRA 2019, l’agricoltura contribuisce all’emissione di gas ad effetto serra in Italia per il 7,2% del totale. La fonte agricola più rilevante è l’emissione enterica di metano, seguita dalle emissioni di metano legate alla gestione dei reflui zootecnici.

Emissioni di gas serra in Italia nel 2017 – Fonte: ISPRA – National Inventory Report 2019

La DIGESTIONE ANAEROBICA contribuisce in modo significativo alla riduzione delle emissioni di gas serra, sia eliminando una quota parte di emissioni del settore energia legate alla combustione di gas fossili, sia evitando la dispersione in atmosfera della quota di metano legata alla gestione dei reflui. Purtroppo, ad oggi (Fonte CMA), solo il 12% degli effluenti zootecnici prodotti in Italia viene avviato alla digestione anaerobica.

E IL COVID-19 ?

Sulla connessione fra allevamenti e COVID-19 molto si è parlato, ma non esiste nessuna dimostrazione scientifica. Senza addentrarsi in inutili discorsi è bene lasciare la parola alla Prof. Elena Cattaneo (Il Foglio 27 Aprile 2020):

CONCLUSIONI

E’ del tutto evidente che l’agricoltura, come tutte le attività umane, come la stessa nostra vita biologica, comporta un impatto sull’ambiente. L’attività agricola esiste da millenni, ma il suo impatto è sempre stato ed è bilanciato dal ruolo di tutela del territorio che il settore svolge e, soprattutto, dal fondamentale compito di produzione di cibo di qualità.

Dall’analisi dei dati è possibile concludere che:

  • L’agricoltura emette circa il 94 % dell’ammoniaca a livello italiano (ISPRA 2018). Le emissioni del settore sono calate del 23% dal 1990 al 2018
  • Il settore emette circa il 13% delle PM10 dirette a livello nazionale (ISPRA 2018). Le emissioni sono calate del 30% dal 1990 al 2018
  • L’agricoltura contribuisce all’emissione del 7,2% dei gas serra a livello nazionale. Le emissioni sono calate dell’ 11,4% dal 1990 al 2017. La digestione anaerobica contribuisce in modo rilevante alla riduzione progressiva di tale quota.
  • Le moderne tecniche di gestione dei reflui (coperture vasche, interramento, ecc) si stanno rapidamente diffondendo e contribuiranno in futuro ad una ulteriore, importante riduzione di emissioni si in termini di ammoniaca (fino al 60%) che di metano
  • Il settore sta vivendo una fase di intensa innovazione che sta portando ad una graduale ma importante riduzione generale delle proprie emissioni.
  • La digestione anaerobica contribuisce in modo rilevante ai processi virtuosi sopra descritti

LE FONTI CITATE ED ALTRE…

  1. ISPRA (2011) – Emissioni nazionali 1990-2009 – Rapporto Agricoltura
  2. WUR (2011) – Measures to reduce ammonia emissions from livestock manures; now, soon and later
  3. Veneto Agricoltura (2015) – Allevamento ed emissioni di ammoniaca e gas serra
  4. MIPAAF (2015) – Linee guida per la riduzione delle emissioni in atmosfera provenienti dalle attività agricole e zootecniche
  5. ISPRA (2016) Rapporto sullo stato dell’ambiente
  6. Stortini, Bonafè (2017) – Quali sono le origini del particolato? – Ecoscienza 1/2017
  7. ARPAE (2018) – La qualità dell’aria in Emilia-Romagna Edizione 2018
  8. ISPRA (2018) – Annuario dei dati ambientali – Agricoltura
  9. ISPRA (2020) National Inventory Report
  10. ISPRA (2020) Informative Inventory Report

ALCUNI CONTRIBUTI

Giuseppe Pulina
Fabrizio Adani
AgrimagNews

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