L'ORIGINE DEI NITRATI - Nuovi strumenti di indagine per la definizione delle aree vulnerabili - Arpae Emilia-Romagna
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L’ORIGINE DEI NITRATI
Nuovi strumenti di indagine per
la definizione delle aree vulnerabili
L
a direttiva europea 91/676/ e forestali (Mipaaf ) – ha condotto
CEE, “direttiva nitrati”, uno studio sperimentale sull’origine
richiedeva agli Stati membri e il contenuto dei nitrati nelle acque
la definizione delle aree interessate sotterranee e superficiali presenti
da elevate concentrazioni di nitrati nelle regioni del bacino del Po, della
nelle quali attuare programmi e pianura Veneta e del Friuli Venezia
azioni volti a superare le criticità, Giulia. I risultati confermano
con particolare riferimento alla l’efficacia del metodo isotopico
tutela delle acque destinate con il modello Siar, accoppiato al
all’uso potabile. A vent’anni metodo parametrico.
dall’emanazione della direttiva, i Lo studio mostra che il contributo
miglioramenti attesi non sono stati zootecnico non è mai prevalente
all’altezza delle attese. nel dare origine alla diffusione dei
nitrati nelle acque; quest’evidenza
La ridefinizione delle aree deve dunque essere considerata
vulnerabili richiede dunque nell’individuazione delle aree
una migliore conoscenza delle vulnerabili e nella definizione dei
singole fonti di azoto, naturali e/o piani di azione.
antropiche, anche per definire una
politica coerente di interventi mirati In Emilia-Romagna la Regione
a ridurre la diffusione dei nitrati. sviluppa da diversi anni azioni per
L’’Istituto superiore per la ridurre l’inquinamento da nitrati
protezione e la ricerca ambientale nelle acque.
(Ispra) – in collaborazione con le Il controllo e il monitoraggio
Agenzie ambientali del territorio, e effettuati da ArpaER offrono
sulla base di una convenzione con una buona conoscenza delle aree
il ministero delle Politiche agricole critiche. (DR)
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UN QUADRO COMPLESSO
IN ATTESA DI RISULTATI
IL PERCORSO PER RIDURRE L’INQUINAMENTO DA NITRATI NELLE ACQUE È
AVVIATO DA TEMPO. IL CONTESTO È COMPLESSO E LE AZIONI INTRAPRESE
NON DANNO ANCORA TUTTI I RISULTATI ATTESI. DI PARTICOLARE
IMPORTANZA LA DEFINIZIONE DELLE AREE VULNERABILI, DOVE APPORTI
NATURALI E/O ANTROPICI POSSONO DETERMINARE CONDIZIONI DI RISCHIO.
NITRATI
U
n percorso avviato da oltre Le prescrizioni della direttiva,
vent’anni che tarda a dare i coerentemente con il presupposto di base,
Nitrati, la normativa e le azioni
risultati attesi: quali sono i definiscono un quadro di azioni volte a per migliorare gli acquiferi
motivi? La risposta è complicata, ma fare limitare gli apporti nelle aree a rischio in Emilia-Romagna
un’analisi e provare a individuare possibili e a porre divieti nei periodi di maggiore
evoluzioni nella direzione desiderata pericolo. Dalla metà degli anni 90 diverse sono
è il compito che questo numero di L’elemento di base della direttiva state le assunzioni di responsabilità
Ecoscienza prova ad affrontare. riguarda la definizione delle aree e l’adozione di atti e indirizzi per
Il valore massimo di 50 mg/l di nitrati vulnerabili, aree dove le caratteristiche migliorare la qualità degli acquiferi in
nelle acque potabili, fissato dalle ormai ambientali (tipologia di suolo, relazione alla presenza dei nitrati.
vecchie normative comunitarie (direttiva condizioni meteorologiche, gestione In Emilia-Romagna il cammino prende
CEE 80/778 e direttiva 98/83 del del territorio) e la pressione agricola, avvio con l’adozione di programmi
03/11/98), è stato riconfermato dalle in particolare la zootecnia, possono d’azione e con l’adozione di Piani
successive disposizioni di legge in materia stralcio per il comparto zootecnico; la legge
determinare condizioni di rischio per
di acque potabili (Dlgs 31/2001) e regionale 50/1995 ha disciplinato lo
gli acquiferi. Nei 27 stati membri,
adottato come valore limite dello standard spandimento sul suolo agricolo dei reflui
più del 35% del territorio è soggetto
di qualità per lo stato ambientale dei corpi provenienti dagli allevamenti zootecnici;
a programmi d’azione e in alcune
idrici sotterranei (Dlgs 30/2009) e per il Dlgs152/99 ha recepito gli indirizzi
i corpi idrici superficiali destinati a uso nazioni – come Austria, Germania, della direttiva Nitrati e la Regione
potabile (Dlgs 260/2010, tab2/B). Danimarca, Finlandia, Irlanda, Lituania, successivamente ha approvato il Piano di
La direttiva 91/676/CEE, nota come Lussemburgo, Malta, Paesi Bassi e tutela delle acque (Assemblea legislativa,
direttiva nitrati, assume come postulato Slovenia (dato riferito al 2010) – l’intero delibera 40/2005) disegnando in tal
che gli elevati valori di nitrati rilevati nei territorio è stato individuato quale area modo una serie di interventi operativi
corpi idrici (superficiali e sotterranei) vulnerabile. volti al miglioramento della risorsa idrica.
derivino da una prassi non propriamente In larga parte le aree vulnerabili si Il quadro si completa successivamente con
razionale di gestione degli effluenti presentano come aree vulnerate, dove le l’adozione della direttiva quadro sulle acque
provenienti dagli allevamenti zootecnici. rilevazioni dei dati confermano nei fatti (direttiva 2000/60/CE) recepita mediante
I carichi concentrati negli anni 70-80, su le valutazioni effettuate sulla sensibilità il Dlgs 152/06 che, pur non apportando
un numero limitato di terreni aziendali, dell’ecosistema, che associata alle grandi innovazioni nell’organizzazione
ha costituito una serie distribuita sul pressioni che insistono in loco, hanno del quadro di interventi di miglioramento
territorio di situazioni puntuali di determinato il deterioramento della in relazione alla diffusione dei nitrati,
inquinamento diffuso. qualità dei corpi idrici. ha consentito di strutturare in modo
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definitivo le reti di monitoraggio in ambito fertilizzanti chimici, sia per quanto
FOTO: C. PAPADOPOULOS - FLICKR, CC
nazionale e le modalità di comunicazione e riguarda la dose necessaria, sia per il
trasmissione dei dati. periodo di distribuzione, frazionato, e il
Possiamo ricordare velocemente le azioni più possibile a ridosso del momento di
che fanno parte del corpo di interventi massimo utilizzo da parte delle piante.
mirati a ridurre l’inquinamento da nitrati Ma questa consapevolezza rientra
nelle aree vulnerabili: solo nelle modalità accessorie di
- dimezzamento della quantità massima accompagnamento delle politiche
di azoto apportato con fertilizzazioni agricole, mentre le prescrizioni vincolanti
organiche (170 kg/ha anno) derivate dall’applicazione della direttiva
- adozione di un piano di utilizzazione Nitrati rimangono focalizzate sull’utilizzo
agronomica degli effluenti zootecnici per dei reflui zootecnici e sulle altre fonti
le aziende con terreni in zone vulnerabili organiche di azoto.
che producono/utilizzano oltre 3.000 kg/ Tra le altre fonti potenziali di
anno di azoto da effluenti di allevamento contaminazione emerge nell’area padana
e da altri fertilizzanti azotati, le aziende – dove la popolazione sfiora i 20 milioni
suinicole e avicole in Aia, nonché le di abitanti e costituisce una delle aree a
aziende bovine con più di 500 Uba (unità maggior densità abitativa mondiale – il
bestiame adulto) che utilizzano effluenti ruolo dell’azoto proveniente dagli scarichi
zootecnici anche in zone non vulnerabili civili.
- periodi invernali di divieto di
distribuzione degli effluenti zootecnici In Emilia-Romagna l’eventuale
per ridurre il rischio di percolazione contaminazione non può essere messa in
e lisciviazione dell’azoto in momenti relazione con gli scarichi dei depuratori
dell’anno a elevato rischio meteorologico dove la concentrazione dell’azoto in
(terreni saturi, scarso prelievo delle questi ultimi anni è diminuita in maniera fognari sono collocati in prossimità dei
colture e surplus idrico) consistente a seguito dell’applicazione principali centri urbani, dove vive circa
- messa a punto e utilizzo di tecniche delle misure previste nel Piano di tutela l’80% della popolazione regionale, in
agronomiche a basso impatto ambientale delle acque. Ai sensi delle disposizioni aree prevalentemente esterne alle zone
frutto di progetti di ricerca applicata previste dall’art. 5 della direttiva 91/271/ vulnerate.
e di attuazione di norme che hanno CEE e in attuazione della deliberazione La rete di monitoraggio dei corpi
recepito tali indicazioni. Si ricorda il dell’Autorità di bacino del fiume Po del 3 idrici di Arpa, non ha mostrato nel
codice di buona pratica agricola (Cbpa) marzo 2004 n. 7, Adozione degli obiettivi e corso degli anni, un miglioramento
approvato dal ministero dell’Agricoltura, delle priorità di intervento ai sensi dell’art. delle concentrazioni di nitrati nelle
e i disciplinari di produzione integrata, 44 del D. Lgs. 152/99 e successive modifiche aree vulnerabili. Allo stesso tempo gli
nati in Emilia-Romagna e ripresi ed integrazioni, sono stati adottati studi e le valutazioni fatte dall’Agenzia,
come schema da altre regioni, dove interventi mirati che hanno permesso di a supporto del Piano di gestione di
oltre alle prescrizioni, previste dal ottenere l’abbattimento di almeno il 75% distretto, evidenziano un aumento
corpo normativo, si individuano del carico di azoto totale e fosforo totale del carico inquinante, nonostante gli
modalità di gestione dell’agricoltura nei bacini/sottobacini idrografici drenanti interventi previsti in forma prescrittiva e
volte a soddisfare il fabbisogno delle l’area sensibile “delta del Po” e “area volontaria dalle disposizioni in materia e
piante, evitando gli eccessi e limitando costiera dell’Adriatico nord-occidentale dal Piano di tutela delle acque.
interventi potenzialmente negativi per dalla foce dell’Adige al confine Il dibattito è ampio e le opinioni sono
l’ambiente. Si considera l’irrigazione meridionale del comune di Pesaro”. contrastanti, ma non vi è dubbio che
come elemento fondamentale per la Le perdite potenziali delle reti fognarie la scienza debba fare la sua parte, e
produzione agricola, ma ne emerge anche potrebbero rappresentare una possibile approcci integrati come quelli proposti
il ruolo potenziale come fonte in grado fonte di contaminazione di azoto nelle da Ispra e richiamati successivamente in
di veicolare le sostanze verso i corpi idrici falde in considerazione della vetustà questo breve compendio, con valutazioni
sensibili; la concimazione è vista come degli impianti fognari, dell’incremento modellistico-parametriche e analisi
elemento di un bilancio complessivo progressivo della popolazione servita e isotopiche possono senza dubbio aiutare
del ciclo dei nutrienti per soddisfare il di conseguenza dell’aumento dei carichi la comprensione dei fenomeni e attribuire
fabbisogno delle colture, ma in ottica veicolati. le giuste responsabilità alle diverse fonti
di valorizzazione di tutti gli apporti, di pressione.
anche quelli naturali, limitando i surplus, In Emilia-Romagna l’azoto veicolato Il raggiungimento degli standard di
in particolare nelle forme più mobili e in agricoltura ammonta a circa 141 qualità è qualche cosa di diverso e un
potenzialmente inquinanti. milioni di kg di cui il 38% proveniente po’ più complesso rispetto alla semplice,
Vi è la consapevolezza che l’eccesso da allevamenti, il 60% da fertilizzanti seppur incerta, ricerca delle cause; le
dei nitrati riscontrabili nelle falde sia minerali e il 2% da fanghi di depurazione, azioni devono essere efficaci e applicabili
legato al possibile eccesso di utilizzo dei distribuiti su una superficie agricola utile ed è in questo contesto che lo sviluppo
fertilizzanti, sia chimici sia di origine (Sau) di circa 1 milione di ettari. sostenibile gioca un ruolo prevalente sulle
zootecnica, soprattutto nelle loro forme L’azoto proveniente dal civile invece si scelte e gli obiettivi perseguibili.
più mobili; con questa consapevolezza attesta sui 20 milioni di kg (in ingresso
il codice di buona pratica agricola e agli impianti di depurazione) pari
i disciplinari di produzione pongono a circa il 14% dell’azoto di matrice Franco Zinoni
la massima attenzione all’uso dei agricola, inoltre gran parte degli impianti Direttore tecnico Arpa Emilia-Romagna
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EFFLUENTI ZOOTECNICI,
CAMBIARE LE NORME EUROPEE
NEGLI ULTIMI ANNI LA FERTILIZZAZIONE È IN CONTINUA DIMINUZIONE, CON CALI DI OLTRE IL
30 PER CENTO SIA PER I CARICHI DI AZOTO, SIA DI ANIDRIDE FOSFORICA. RESTA APERTA LA
QUESTIONE DELLE DEROGHE PER L’USO AGRONOMICO DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI E DEL
DIGESTATO. È DI SOSTANZA IL CONTRIBUTO DELL’ITALIA ALLA REVISIONE DELLE NORME EUROPEE.
L
a direttiva comunitaria 91/676/ La normativa italiana, stante la invariate rispetto al quadriennio
CEE (direttiva Nitrati) ha dettato ripartizione costituzionale delle precedente; si concentrano nelle aree di
i principi fondamentali, volti competenze, fissa poi ulteriori criteri e pianura e in quelle collinari ad agricoltura
a salvaguardare le acque sotterranee e norme tecniche generali per la disciplina intensiva, e rappresentano circa il 14,2%
superficiali dall’inquinamento causato, regionale dell’utilizzazione agronomica della superficie totale, il 22,7% della SAT
in particolare, dai nitrati presenti negli degli effluenti di allevamento, nel decreto (superficie agraria totale) e il 31,8% della
effluenti di allevamento. La direttiva ministeriale del 7 aprile 2006 cosiddetto SAU (superficie agraria utilizzata).
comunitaria prevede: “decreto Effluenti”. Conseguentemente Nel corso dei primi anni di applicazione
- la designazione di zone vulnerabili al decreto Effluenti sono state emanate, si sono affrontati diversi problemi nelle
da nitrati di origine agricola (ZVN), in tempi diversi, le delibere regionali di
NITRATI
aree a maggiore produzione zootecnica,
nelle quali vi è il divieto di spargimento approvazione dei programmi di azione, a causa della difficoltà di trovare terreni
degli effluenti di allevamento (e dei che includono la designazione delle sufficienti ad accogliere gli effluenti
reflui provenienti dalle piccole aziende zone vulnerabili, e le disposizioni di zootecnici prodotti.
agroalimentari egualmente sparsi sul carattere nazionale, in particolare i divieti È stato quindi necessario avvalersi della
terreno), fino un limite massimo annuo di spandimento durante l’inverno, gli possibilità di chiedere alla Commissione
di 170 kg di azoto di origine organica per obblighi di stoccaggio, la disciplina dei europea la deroga al limite di 170 kg/
ettaro piani di fertilizzazione. ha sino a 250 kg/ha, assicurando nel
- la regolamentazione dell’utilizzazione frattempo maggiori controlli, così come
agronomica degli effluenti zootecnici e hanno fatto diversi altri Stati membri
dei reflui aziendali, mediante l’adozione (quali l’Olanda, l’Inghilterra, l’Irlanda).
di programmi d’azione, che stabiliscono le Problemi applicativi, deroghe A fine 2008 il Piemonte, la Lombardia,
modalità con cui possono essere effettuati
tali spandimenti.
e diffusione delle pratiche il Veneto, l’Emilia-Romagna e il Friuli-
Venezia Giulia hanno fatto richiesta ai
La predetta direttiva è stata recepita ecosostenibili ministeri competenti (Mattm e Mipaaf ),
nell’ordinamento nazionale, inizialmente della deroga alla direttiva 91/676/CEE.
con il decreto legislativo 11 maggio 1999 Le zone vulnerabili ai nitrati individuate
La richiesta di deroga è stata presentata
n. 152, e successivamente con il decreto dalle Regioni in Italia dall’ultimo
alla Commissione europea nel settembre
legislativo 3 aprile 2006 n. 152, il Codice monitoraggio (2008-2011) risultano pari
del 2009 e nel novembre 2011 è stata
ambientale. a 40.372 km2, e sono rimaste pressoché
concessa alle prime quattro regioni con la
decisione n. 2011/721/UE.
FOTO: F. VINCENTZ - WIKICOMMONS, CC
Negli ultimi anni si è comunque
assistito a un costante abbandono della
fertilizzazione, che ha registrato cali di
oltre il 30 per cento sia per i carichi di
azoto, sia di anidride fosforica.
Segno di adozione, sempre più frequente,
di pratiche produttive ecocompatibili.
Ad esempio, la Regione Emilia-Romagna
ha comunicato che per l’anno 2013
nessuna azienda ha presentato domanda
di deroga nel proprio territorio.
Per l’anno 2013, secondo anno di
attuazione della decisione di deroga
l’adesione ha quindi riguardato solo 3
Regioni (Piemonte, Lombardia, Veneto)
per un totale di 253 aziende (240 bovine
e 13 suine). Di queste, il maggior numero
(216) è situato in Lombardia. Rispetto
alle 303 aziende, (283 bovine e 20
suine) che avevano presentato richiesta
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di deroga nell’anno 2012 si è registrata
una riduzione del numero di aziende Agricoltura 2.0, al via prima domanda Pac precompilata online
che hanno presentato istanza di deroga
(-16,5%). È stato presentato a Verona il 23 marzo l’avvio del
Alla riduzione del numero di aziende piano “Agricoltura 2.0”, con l’invio della prima domanda
precompilata online per ricevere gli aiuti comunitari
che hanno presentato istanza di deroga
della Pac (Politica agricola comune); il piano fa parte
corrisponde una riduzione del numero del programma di digitalizzazione e semplificazione del
dei capi in deroga (da 225.842 nel 2012 a rapporto tra amministrazione e imprese agricole, che
205.960 nel 2013) e della SAU in deroga dovrebbe rendere la vita più semplice a un milione e mezzo di agricoltori.
(da 20.989 ettari nel 2012 a 13.415 ettari Il piano prevede:
- domanda Pac precompilata già disponibile on-line sul sito di Agea e degli
nel 2013). organismi pagatori regionali; gli agricoltori potranno dare conferma dei dati pre-
Attualmente è in fase di predisposizione inseriti con un click o integrare/completare le informazioni.
il documento a supporto della nuova - anagrafe unica delle aziende agricole con l’istituzione di un database federato
richiesta di deroga presentata dalle degli Organismi pagatori (cloud) che integra e rende disponibili tutte le
informazioni aggiornate su base territoriale.
Regioni Lombardia e Piemonte, per il - un solo fascicolo aziendale, unificando quello che era gestito in modo separato:
periodo 2016-2020, a testimonianza il piano colturale, il piano assicurativo individuale e il quaderno di campagna. Le
del persistere di difficoltà in queste due imprese faranno una sola dichiarazione che sarà poi condivisa tra amministrazioni.
regioni. Si devono dichiarare il 50% di dati in meno rispetto a prima e sono inferiori gli
oneri burocratici.
- pagamenti Pac anticipati a giugno 2016 anche fino al 100% dell’importo dovuto
- banca dati unica dei Certificati - Viene coordinata a livello nazionale la raccolta,
Il nuovo decreto Effluenti la durata e la validità delle certificazioni (antimafia, DURC ecc.), evitando alle
aziende di presentare la stessa documentazione a diverse Amministrazioni ovvero
(rev. del decreto 7 aprile 2006) più volte in base alle domande presentate.
- domanda unificata: a partire dal 2016 ciascuna azienda potrà presentare un’unica
domanda di aiuto, che accorpi le richieste Pac, Uma, Psr, assicurazioni ecc.
Il nuovo decreto, che inizialmente Altre info: https://www.politicheagricole.it
prevedeva solo la revisione delle norme
del 2006 relative all’utilizzazione
agronomica degli effluenti di allevamento,
introduce ora anche le norme relative delle attività agricole a vantaggio della monitoraggio dei rilasci di nitrati verso i
all’utilizzazione agronomica del digestato, redditività delle imprese, attraverso la suoli e i sottosuoli, al fine di evidenziarne
prodotto dagli impianti di digestione valorizzazione degli scarti di produzione definitivamente la diversa origine delle
anaerobica (secondo quanto previsto e la produzione di energia da fonti fonti e delle ragioni di inquinamento.
dall’art. 52 della legge 134/2012). alternative agli idrocarburi, in linea con Per tali valutazioni Ispra e le Arpa
Infatti, vi è da rilevare che per gli obiettivi energetici italiani ed europei. coinvolte nel progetto hanno sviluppato
fronteggiare il problema dello un indice idoneo a determinare una
smaltimento degli effluenti di scala di pericolosità per gli acquiferi in
riferimento alle diverse sorgenti di nitrati
allevamento e degli altri reflui, va Conclusioni e problematiche aperte che insistono sul territorio.
diffondendosi la pratica degli impianti di
Sono stati effettuati i campionamenti
digestione anaerobica, cioè di impianti La Conferenza Stato Regioni, il 27
di acque superficiali, profonde, sorgenti
che trasformano gli effluenti per produrre novembre 2014, ha dato parere favorevole
(civile, zootecnico bovino e suino) e
energia termica e ottengono, come fase allo schema di decreto prima citato, ma
dei suoli, in Emilia-Romagna, Veneto,
finale della lavorazione, il digestato. non è ancora stato emanato ufficialmente,
Lombardia, Friuli-Venezia Giulia e
In fase di predisposizione del decreto si è vista la consultazione in atto con la
Piemonte.
dovuto affrontare il problema di valutare Commissione europea, che sembra
Dagli studi è emerso chiaramente che il
l’utilizzabilità agronomica del digestato orientata a negare la possibilità di deroga
contributo prevalente all’inquinamento
come fertilizzante e l’applicabilità al ai limiti della direttiva Nitrati anche
da nitrati non è certamente quello
medesimo della citata direttiva Nitrati. nel caso di utilizzazione di digestato del settore agricolo e che l’azione
Nel merito il provvedimento prevede: proveniente dalla lavorazione degli di riequilibrio ambientale dovrebbe
a) bipartizione del digestato in effluenti di allevamento. coinvolgere il controllo di tutte le fonti
agrozootecnico e agroindustriale Emerge quindi in tutta evidenza civili e industriali. Inoltre la fissazione
b) condizioni di parificazione ai l’opportunità e l’urgenza di una revisione di limiti di assorbimento dei nitrati di
concimi di origine chimica, attraverso del quadro normativo europeo, già origine organica dovrebbe essere resa
una esecuzione di analisi chimiche al chiaramente messo in discussione più flessibile in funzione dell’effettivo
digestato in uscita dagli impianti dalle deroghe che si è stati costretti a fabbisogno delle diverse colture e degli
c) divieto di utilizzazione agronomica concedere. andamenti climatici.
del digestato in caso di immissione negli L’Italia è in grado di dare un contributo
impianti di colture che provengano dai importante a questo processo di
siti di bonifica revisione, come è chiaramente emerso Giuseppe Cacopardi1, Daniela Quarato2
d) flessibilità della collocazione temporale dal workshop del 26 gennaio 2015, 1. Direzione generale per lo sviluppo rurale,
del periodo obbligatorio di 60 giorni di organizzato in merito ai risultati dello Ministero Politiche agricole alimentari e
divieto di spandimento degli effluenti. studio Ispra (finanziato dal Mipaaf ) forestali (Mipaaf)
Tale decreto è importante in quanto mirato all’analisi dell’impatto delle 2. Consiglio per la ricerca in agricoltura e
rafforza la sostenibilità ambientale delle pressioni antropiche sullo stato delle l’analisi dell’economia agraria (Cra)
produzioni agricole, consentendo al acque superficiali e sotterranee, e alla
contempo un’importante diversificazione verifica e al potenziamento della rete di
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IL RAPPORTO ISOTOPICO PER
MISURARE LE FONTI DI NITRATI
ISPRA HA EFFETTUATO UNO STUDIO SPERIMENTALE PER DETERMINARE LA MASSA DI NITRATI
RIFERIBILI ALLE DIVERSE SORGENTI NATURALI E ANTROPICHE. APPARE CONFERMATA
L’EFFICACIA DEL METODO ISOTOPICO, E IN PARTICOLARE DEL MODELLO SIAR. IL CONFRONTO
CON IL METODO PARAMETRICO È SODDISFACENTE, SEPPUR CON DIFFUSE INCERTEZZE.
I
l contributo delle differenti
sorgenti di nitrati nelle acque
è stato determinato mediante
la sperimentazione di un modello
di miscelamento isotopico
(apporzionamento isotopico).
Gli isotopi sono atomi dello stesso
elemento caratterizzati da masse diverse,
il cui rapporto, ad esempio 15N/14N, è
facilmente misurabile (rapporto isotopico).
NITRATI
In natura esistono due isotopi stabili
dell’azoto: 14N e 15N (15N/14N = 1/272
rapporto in atmosfera). In genere
i rapporti isotopici dell’azoto sono
riportati in per mille (‰) relativi all’azoto
molecolare presente in atmosfera N2,
utilizzando il simbolo delta:
δ15N (‰) = {[(15N/14N)x/ (15N/14N)AIR]-
1}x1000
dove x è il campione e AIR è il gas
di riferimento internazionale, N2
atmosferico (δ15N = 0).
L’ossigeno invece, ha tre isotopi
stabili: 16O, 17O e 18O. Il riferimento
maggior parte mediate da microrganismi. di nitrificazione: gli atomi di azoto
internazionale per l’ossigeno (δ18O)
Il processo di trasformazione dell’azoto, presenti nella molecola di nitrato
è il valore medio dell’acqua oceanica
in gran parte organico, in nitrato è provengono dall’ammonio (già
V-SMOW (δ18O = 0):
schematizzato in figura 1. parzialmente arricchito in seguito al
δ18O (‰) = {[(18O/16O)x/ (18O/16O)
Il processo di mineralizzazione della processo di volatilizzazione) e attraverso
V-SMOW]-1}x1000
sostanza organica produce ione la formazione di nitrito, prodotto
ammoniacale che rimane nel substrato intermedio della nitrificazione, arrivando
attraverso la formazione di ammoniaca fino alla formazione dello ione nitrato.
L’alterazione isotopica che può essere coinvolta nel fenomeno L’ulteriore arricchimento dell’azoto è da
nei processi chimici, fisici e biologici di volatilizzazione. La volatilizzazione, imputarsi alla reazione cineticamente
legata alla perdita di ammoniaca in più lenta, cioè il passaggio da ammonio
Processi chimici, fisici e biologici atmosfera, è caratterizzata da un elevato a nitrito. Gli atomi di ossigeno legati alla
possono alterare la composizione frazionamento che vede l’ammoniaca molecola di nitrato, invece, provengono
isotopica dei composti coinvolti nelle persa in atmosfera particolarmente in parte dall’aria e in parte dall’acqua, in
reazioni provocando in tal modo un impoverita in 15N, mentre lo ione particolare 1 atomo è preso dall’ossigeno
frazionamento isotopico tra i reagenti e i ammonio residuo nel suolo risulta atmosferico e 2 atomi da quello presente
prodotti. particolarmente arricchito in 15N. nell’acqua. Il rapporto isotopico
In generale, l’isotopo più leggero (con Il fattore di arricchimento del substrato dell’ossigeno è pertanto strettamente
massa minore) reagisce più velocemente assume valori fino a 30‰, con una legato alle caratteristiche isotopiche
di quello pesante, dando origine a media di circa 20‰ in funzione della dell’acqua in cui avviene il processo di
prodotti isotopicamente più leggeri dei cinetica del processo. Il processo di nitrificazione.
reagenti. volatilizzazione è particolarmente La denitrificazione (i.e. l’utilizzo del
Le principali reazioni che controllano significativo nello spandimento di nitrato al posto dell’ossigeno quale
le dinamiche dell’azoto nel suolo fertilizzanti ureici e durante la fase di substrato per l’ossidazione della materia
e nelle acque sotterranee sono la stoccaggio degli effluenti zootecnici. organica) è un processo, mediato da
mineralizzazione, la volatilizzazione, la Un ulteriore arricchimento dell’azoto batteri, in grado di provocare anche un
nitrificazione e la denitrificazione, per la nitrico avviene durante il processo elevato frazionamento nella composizione
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isotopica del nitrato residuo; in base alle Azoto organico Ammoniaca Ammonio Nitrito Nitrato
condizioni ambientali il frazionamento,
cioè la discriminazione operata dai batteri R-NH2 NH3 (NH4)+ (NO2)- (NO3)-
verso le specie più “leggere”, può variare
... come eluato nel suolo...
da -1,8 a -40 ‰. ... arricchimento di N...
FIG. 1 ... arricchimento di N... ... azione batterica
FONTI DI NITRATI Fertilizzante organico (So) senza arricchimento di N...
Il modello sperimentale Schema del processo di
Fertilizzante minerale (Sm)
per la misura delle fonti di nitrati trasformazione dell’azoto.
Una spiccata differenza dell’impronta CivING
isotopica delle sorgenti di partenza Zoo
Min
rappresenta il prerequisito fondamentale
per l’utilizzo di δ18O e δ15N Nsuolo
CivUSC
nell’identificazione delle fonti di nitrati
Nacqua
nelle acque sotterranee e superficiali,
soprattutto tenuto conto che tutti i
processi di trasformazione a carico
dell’azoto che possono avvenire al suolo, FIG. 2
producono arricchimenti non definibili FONTI DI NITRATI
su base matematica perché dipendenti da
troppe variabili ambientali.
Intervalli isotopici del δ15N
La cinetica dei processi che coinvolgono
e del δ18O relativi alle
l’azoto dipende infatti da numerosi
sorgenti e determinati
fattori ambientali, quali ad esempio, sperimentalmente.
la tessitura, l’umidità dei suoli ecc. e
pertanto l’impronta isotopica finale è stato applicato il protocollo analitico
del nitrato misurato nelle acque Attività analitica in laboratorio proposto da Silva e collaboratori (2000).
dipenderà fortemente, oltre che La metodica consente di concentrare
dall’impronta isotopica delle sorgenti, Le analisi sui campioni di terreno
i nitrati disciolti nelle acque (e degli
anche dall’ambiente in cui il nitrato si è prelevati nelle aree oggetto di studio sono
eluati dei suoli) su resine a scambio
prodotto. state effettuate sia sul tal quale – per la
anionico, che, previo recupero dalle
Per tale ragione la procedura determinazione dei parametri chimico-
resine stesse, vengono quindi analizzati
sperimentale applicata per la fisici quali tessitura, umidità, presenza di
per il contenuto isotopico mediante
determinazione dell’apporzionamento dei sostanza organica, capacità di scambio
spettrometria di massa.
nitrati ha previsto la determinazione: cationico, tenore di azoto totale – sia
− degli intervalli isotopici tipici delle sull’eluato per la determinazione degli
sorgenti utilizzate sul territorio (figura ioni principali calcio, magnesio, sodio,
2); tale fase di sperimentazione è stata potassio, cloruri, solfati, bicarbonati e Modello di miscelamento isotopico
condotta mediante l’analisi isotopica forme inorganiche dell’azoto.
dell’azoto presente nei reflui zootecnici, L’ eluato è stato ottenuto per aggiunta di Lo step finale della metodologia
nei fertilizzanti minerali, nei reflui civili acqua ultrapura in rapporto 1:5 al suolo sperimentale per la determinazione
trattati e non trattati negli impianti di seccato all’aria e setacciato a 2 mm. Dopo dell’apporzionamento dei nitrati in falda
depurazione, e dell’azoto e dell’ossigeno agitazione per 60 minuti, il campione è ha previsto l’applicazione di un modello
presenti nella molecola di nitrato stato centrifugato e filtrato a 0,2 μm. matematico di miscelamento isotopico.
misurato negli eluati di suoli e di acque I campioni di reflui zootecnici e civili Negli ultimi decenni, la comunità
superficiali non impattate da sorgenti non trattati sono stati analizzati per i scientifica interessata a studi ecologici ha
antropiche parametri chimico-fisici da ricercare proposto diversi modelli di miscelamento
− degli intervalli isotopici dell’azoto sull’eluato. L’eluato è stato ottenuto (Mixing Models) isotopico per identificare
nitrico prodotto nei suoli dopo l’utilizzo per aggiunta di acqua ultrapura in i contributi delle diverse fonti di cibo
delle suddette sorgenti; tale fase di rapporto 1:5 al liquame liofilizzato, dopo nelle diete dei consumatori. Phillips
sperimentazione è stata condotta agitazione per 60 minuti. (2002) propose di utilizzare un set di
mediante l’analisi dello ione nitrato Le indagini isotopiche sono state equazioni algebriche (Linear Mixing
presente negli eluati dei suoli analizzati condotte nel caso dei suoli sia sul tal quale Models) per identificare tali contributi.
sia a priori dell’utilizzo delle sorgenti che sull’eluato, nel caso dei reflui solo Partendo da tali equazioni Phillips
che dopo trattamento; in tal modo le sul tal quale, dato che la forma nitrica (2002) sviluppò il modello Isosource;
differenze registrate nel dato relativo dell’azoto era praticamente assente o al di tale modello di miscelamento è in
all’isotopo pesante dell’azoto sono state sotto dei limiti di rilevabilità del metodo grado di restituire una serie di possibili
attribuite all’arricchimento determinato isotopico per i nitrati. valori di ripartizione delle fonti. La
dai processi di trasformazione che Per lo svolgimento delle operazioni maggior limitazione di tale modello
subisce l’azoto immesso al suolo (fattori di campionamento, conservazione, di miscelamento isotopico consiste nel
di correzione delle impronte isotopiche filtrazione e pretrattamento delle fatto che non permette di incorporare
delle sorgenti) acque da sottoporre ad analisi di le incertezze e le variazioni che
− dei valori isotopici dei nitrati misurati rapporti isotopici dell’azoto (δ15N) e caratterizzano i dati di input (incertezze
nelle acque. dell’ossigeno (δ18O) dei nitrati disciolti, associate ai rapporti isotopici delle fonti
55
ECOSCIENZA 'H@9EBPAAB
di cibo e ai fattori di arricchimento
CivING
dovuti al trasferimento lungo la catena
Zoo
trofica), cioè non permette di considerare Min
la variabilità naturale. Nsuolo
Per superare tale limitazione, sono CivUSC
stati sviluppati dei nuovi modelli Nacqua
di miscelamento isotopico quali ad
esempio il MixSIR (Moore and
Semmens, 2008) e il Siar (Parnell
et al., 2010). Entrambi i modelli di FIG. 3
nuova generazione sono basati sulla FONTI DI NITRATI
risoluzione di un sistema di equazioni
lineari mediante l’utilizzo di tecniche Intervalli isotopici corretti
di statistica Bayesiana per identificare del G15N e del G18O relativi
i contributi proporzionali delle fonti di alle sorgenti.
cibo. I modelli Bayesiani restituiscono i
valori dei contributi proporzionali sotto
forma di distribuzione di probabilità
(valori di tendenza centrale e intervalli
di confidenza). Per determinare
l’apporzionamento dei nitrati nelle acque
abbiamo scelto di applicare il modello di
miscelamento Siar.
Il modello Siar utilizza i fattori di
NITRATI
correzione, per costruire un dominio
isotopico entro cui devono cadere i
dati isotopici dei campioni d’acqua
da apporzionare; in base alla regola
secondo la quale il nitrato è generalmente
arricchito rispetto all’azoto reagente, i
fattori di correzione andranno sommati al
rapporto isotopico della sorgente. fattori di correzione delle sorgenti. Infine (essenzialmente quella ai sensi della
La rielaborazione degli intervalli isotopici sarà necessario aumentare la frequenza WFD); ciononostante risulta necessario
corretti delle sorgenti è rappresentata del monitoraggio dei punti da indagare ridurre l’incertezza dell’apporzionamento
nella figura 3. isotopicamente. aumentando il numero di dati
modellizzati.
Tenendo in considerazione che il modello La conoscenza del contributo delle varie
isotopico ha particolare significato sorgenti a integrazione dei dati derivanti
laddove sia incerta la prevalenza di Un metodo efficace, ma occorre dai monitoraggi delle acque superficiali e
una sorgente rispetto alle altre, le aree processare altri dati sotterranee potrà essere di supporto alla
sulle quali è stato applicato lo studio pianificazione e alla definizione di misure
isotopico sono state scelte per la L’applicazione del metodo isotopico in di tutela che promuovano lo sviluppo
maggior parte con la finalità di risolvere generale, e in particolare del modello Siar, e l’incontro di politiche coordinate
tale incertezza (contributo misto). I ha dimostrato la sua efficacia per ottenere e condivise di tutela ambientale e di
risultati dell’applicazione del modello una stima, seppur probabilistica e affetta sviluppo rurale e territoriale sostenibile.
Siar hanno confermato tale ipotesi di da un’ineludibile quota d’incertezza,
contributo misto, offrendo la possibilità dell’apporzionamento e dell’attribuzione
di quantificare tale contributo, seppur alle relative sorgenti potenziali che Bernardo De Bernardinis
con un’incertezza del dato fino al 40% determinano la presenza di nitrati Ispra, Istituto superiore per la protezione e la
(in alcuni casi). Nelle aree indagate si è nelle acque superficiali e sotterranee ricerca ambientale
evidenziato che il contributo derivante rilevati con le reti di monitoraggio
dalle attività agricole è maggiore di
quello imputabile alla pressione civile
(almeno nelle acque sotterranee) e che il RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
contributo imputabile alla fertilizzazione
minerale sia più alto di quello legato alla Moore, J.W., and B.X. Semmens. 2008. Incorporating uncertainty and prior
fertilizzazione zootecnica. È da tenere information into stable isotope mixing models. Ecol. Lett. 11:470–480.
ben presente che le aree sperimentali Parnell, A.C., R. Inger, S. Bearhop, and A.L. Jackson. 2010. Source partioning using
indagate rappresentano il 3% della stable isotopes: Coping with too much variation. PLoS ONE 5(3):E9672.
superficie dell’intero territorio e che tali Phillips, D.L., and P.L. Koch. 2002. Incorporating concentration dependence in
risultati sono da considerarsi preliminari, stable isotope mix-ing models. Oecologia 130:114–125.
in quanto vista la complessità del sistema Silva, S.R., Kendall, C., Wilkison, D.H., Ziegler, A.C., Chang, C.C.Y., Avanzino, R.J.,
indagato, sarà necessario aumentare 2000. A new method for collection of nitrate from fresh water and the analysis of
la numerosità sia dei dati relativi alle nitrogen and oxygen isotope ratios. J. Hydrol. 228, 22–36.
sorgenti, sia dei dati relativi ai suoli e ai
56
ECOSCIENZA 'H@9EBPAAB
LE SORGENTI DI NITRATI,
STUDIO SUL BACINO DEL PO
I PRIMI RISULTATI DELLO STUDIO DI ISPRA, REALIZZATO CON IL SISTEMA DELLE AGENZIE
AMBIENTALI, HA RIGUARDATO IL BACINO DEL PO, LA PIANURA VENETA E IL FRIULI VENEZIA
GIULIA. TRA LE EVIDENZE PIÙ SIGNIFICATIVE IL FATTO CHE IL CONTRIBUTO ZOOTECNICO
NON È SIGNIFICATIVAMENTE PREVALENTE NEL DARE ORIGINE A NITRATI NELLE ACQUE.
S
ulla base di quanto previsto Le attività sono state condotte con
dall’accordo Stato-Regioni del 5 il concorso delle Arpa (Piemonte,
Le sorgenti di nitrati, il modello
maggio 2011, nella primavera del Lombardia, Emilia-Romagna, Veneto e parametrico utilizzato nello studio
2012 il ministero delle Politiche agricole Friuli-Venezia Giulia) e in collaborazione
e forestali (Mipaaf ) e l’Istituto superiore con le Regioni afferenti alle aree Per una prima valutazione di una
per la protezione e la ricerca ambientale d’indagine. I risultati del progetto graduatoria di pericolosità di impatto
(Ispra) hanno siglato una convezione sono stati presentati in una giornata di da nitrati sulle acque sotterranee e
finalizzata ad affinare il livello conoscitivo studio organizzata a Roma lo scorso 28 superficiali nell’area di indagine è stato
sull’origine del contenuto dei nitrati nelle sviluppato un modello parametrico
gennaio. Alla giornata hanno preso parte
acque sotterranee e superficiali presenti basato su un indice qualitativo, l’indice
i decisori politici nazionali e regionali,
nelle Regioni del bacino del Po, della SPEC (Sorgente, PEericolo e Controllo).
la Dg Ambiente della Commissione
pianura Veneta e del Friuli-Venezia Giulia. Tale modello, derivato da una fusione
europea, la comunità scientifica nazionale di indici già proposti e validati quali
Per tale finalità, sono stati utilizzati i dati
del contenuto di nitrati misurati dalla ed europea, il sistema nazionale per la Sintacs (Civita e De Maio, 2000),
rete nazionale Sintai, ed europea, EioNet, protezione dell’ambiente e i portatori di Ipnoa (Padovani e Trevisan, 2002) e
di monitoraggio della qualità delle interesse. Ipnoc (Frullini e Pranzini, 2008), è
acque (figura 1) e sono state sviluppate I rappresentanti della comunità scientifica basato sull’assegnazione di punteggi
metodologie e strumenti innovativi per europea hanno presentato i risultati alle sorgenti, al carico totale di azoto
valutare l’apporzionamento tra le diverse di studi sull’apporzionamento delle e alle caratteristiche sito-specifiche
sorgenti potenziali (fertilizzanti minerali, sorgenti di nitrato nelle acque attraverso legate a parametri climatici, pedologici,
effluenti zootecnici, reflui urbani e fanghi l’approccio multi-isotopico effettuati in idrogeologici e antropici valutate su base
di depurazione). Belgio e Spagna. comunale.
FIG. 1
NITRATI NELLE ACQUE
Valori medi annuali
dei nitrati nelle acque
superficiali (SW) e
sotterranee (GW), ottenuti 225
100
Concentrazione nitrati (mg/l)
Concentrazione nitrati (mg/l)
sulla base dei dati del
rapporto ex art. 10 della 180
direttiva 91/676/CEE per 75
il quadriennio 2008-2011 135
e distinti in relazione alla 50
soglia di concentrazione 90
di 50mg/l. 25
45
Superamenti di 0 0
soglie di concentrazione Jun-12 Apr-13 May-14 May-15 Apr-12 Mar-13 Mar-14 Apr-15
Non superamento
57
ECOSCIENZA 'H@9EBPAAB
Il risultato finale è l’indice di pericolo
FOTO: G. GALEOTTI - FLICKR, CC
SPEC, calcolato come sommatoria di indici
parziali ottenuti per ciascuna sorgente.
Il modello isotopico
Le indagini isotopiche forniscono un
supporto nell’identificazione e valutazione
dei contributi, che possono portare a una
presenza di valori elevati di nitrati nelle
acque sotterranee e superficiali. Infatti, i
nitrati che originano da diverse sorgenti
mostrano una composizione isotopica
dell’azoto e/o dell’ossigeno caratteristica
della fonte da cui originano.
Da un punto di vista isotopico,
l’applicazione del modello richiede la
caratterizzazione delle sorgenti presenti - “sorgente singola”: area caratterizzata superfici delle regioni interessate dalle
nelle aree di indagine. dall’utilizzo di effluenti zootecnici attività della Convenzione (figura 2), sono
A tal fine sono state individuate aree - “sorgente multipla”: area caratterizzata stati adottati i seguenti criteri:
di “taratura”, caratterizzate da pratiche dall’utilizzo di fertilizzanti minerali ed - punti di monitoraggio con
agricole e processi ambientali diversi per effluenti zootecnici concentrazione di nitrato maggiore di 40
rendere più efficace la discriminazione - “sorgente multipla”: area caratterizzata mg/l, il tenore di nitrati è da intendersi
NITRATI
dei diversi contributi delle sorgenti nei dall’utilizzo di fertilizzanti minerali e come un valore medio calcolato almeno
rapporti isotopici tipizzanti. fanghi di depurazione da reflui urbani su un triennio di dati consecutivi il più
In tali aree sono stati prelevati campioni - “denitrificazione”: area caratterizzata possibile recenti
di suoli, acque superficiali e profonde, dall’assenza di impatto da nitrati - punti di monitoraggio con un trend
reflui civili e zootecnici, fertilizzanti nonostante l’insistenza di pressioni crescente della concentrazione di nitrati,
minerali e fanghi di depurazione. antropiche di differente origine. valutato su un triennio di dati consecutivi
La marcatura isotopica delle potenziali I rapporti isotopici determinati nei suoli il più possibile recenti
sorgenti è stata utilizzata per valutare prelevati nell’area di “bianco” in Piemonte - la distribuzione dei punti di
l’apporzionamento delle diverse sorgenti e nei suoli definiti “nudi” – cioè che non monitoraggio sul territorio, tenendo in
potenziali nelle aree “vulnerate” da nitrati, hanno subito trattamenti minerali e/o considerazione la definizione dei corpi
individuate tra quelle con concentrazioni zootecnici da almeno 8 mesi – sono stati idrici riportata nei piani di gestione
di nitrato prossime ai 50 mg/l. utilizzati per definire il valore di fondo da regionale
assumere nelle successive analisi. - un’omogenea ripartizione delle aree
I dati isotopici sono stati integrati da Il confronto tra i risultati ottenuti “pre” vulnerate tra acque sotterranee e acque
indagini chimico-fisiche effettuate nei punti e “post” trattamento (concimazione) ha superficiali tale da rappresentare la
di riferimento delle reti di monitoraggio. consentito di quantificare il conseguente distribuzione percentuale delle non
Le sei aree di taratura selezionate sono: “arricchimento” di azoto per i rapporti conformità registrate sulla base dei dati
- “bianco”: area caratterizzata dall’assenza isotopici δ15N. della rete di monitoraggio utilizzata per
di pressioni antropiche la direttiva Nitrati
- “sorgente singola”: area caratterizzata Per la selezione delle 86 aree vulnerate, - punti di monitoraggio nei corpi idrici
dall’utilizzo di fertilizzanti minerali pari a circa il 3% della somma delle superficiali tenendo conto anche delle
FIG. 2
NITRATI NELLE ACQUE
Applicazione del modello
isotopico nell’area del
bacino del Po, della
pianura veneta e del
Friuli-Venezia Giulia.
Fonte: Ispra, 2014.
Aree Vulnerate
GW
SW
ZVN 2008-2011
idrografia 1:250.000
58ECOSCIENZA 'H@9EBPAAB
risultanze ottenute con l’applicazione pozzo, si evidenzia l’estrema necessità - il contributo civile non è mai prevalente,
dell’indicatore Limeco oltre al tenore e al di aumentare il numero di campagne di anzi è assente dalle aree vulnerate scelte,
trend dei nitrati monitoraggio al fine di conservare la sito- e il suo concorso a quello misto è quasi
- punti di monitoraggio caratterizzati da specificità dell’indagine (elaborazione sempre inferiore sia a quello zootecnico
un elevato grado di incertezza rispetto su singolo pozzo), diminuendone che a quello minerale.
alle potenziali pressioni incidenti. l’incertezza associata (variabilità del dato
calcolato di apporzionamento). Rimane pertanto confermata
Le attività in campo hanno avuto inizio l’efficacia del metodo isotopico per
nel giugno 2014 e sono proseguite fino l’apporzionamento e l’attribuzione
a novembre 2014; le aree vulnerate sono alle relative sorgenti potenziali della
state ripartite tra le cinque regioni nel Analisi comparativa modello concentrazione di nitrati, così come
modo seguente: isotopico-modello parametrico quello del modello parametrico per
- Piemonte: 18 aree con 22 punti di previsioni sia delle pressioni sui suoli, sia
campionamento Dal confronto del modello isotopico con della vulnerabilità delle acque attraverso
- Lombardia: 25 aree con 52 punti di quello parametrico, sono confermate le i suoli, sia dei conseguenti impatti sul
campionamento principali indicazioni fornite dal modello buono stato qualitativo ed ecosistemico
- Emilia-Romagna: 18 aree con 39 punti parametrico e cioè che: delle acque stesse, per lo sviluppo e
di campionamento - il contributo misto, quale concorso e l’incontro di politiche coordinate e
- Veneto: 15 aree e 22 punti di combinazione di diverse tipologie di condivise di tutela ambientale e di
campionamento sorgenti, si rappresenta, tranne nel caso sviluppo rurale e territoriale sostenibile.
- Friuli-Venezia Giulia: 10 aree e 20 del Piemonte, sempre superiore al 50%
punti di campionamento. - il contributo zootecnico, non è mai
Per l’apporzionamento è stato utilizzato significativamente prevalente1 e il suo M. Belli, N. Calace, I. Marinosci,
il modello SIAR (Xue D., De Baets B., concorso a quello misto è circa pari a M. Peleggi, G. Rago, F. Saccomandi
Van Cleemput, Hennessy C., Berglund quello minerale, mitigando così le stime Istituto superiore per la protezione e la
M. e Boeckx P.) che valuta – sulla base del modello parametrico che indicavano ricerca ambientale (Ispra)
della statistica bayesiana applicata al il contributo zootecnico sempre inferiore
miscelamento isotopico – la distribuzione a quello minerale
di probabilità dei diversi contributi e - il contributo minerale prevalente si NOTE
1
l’incertezza associata. conferma in Piemonte, dove altresì si Prevalente: sorgente che concorre al
L’applicazione del SIAR alle aree riduce in modo significativo il contributo contributo totale con una percentuale ≥75%
“vulnerate” ha consentito di apporzionare i zootecnico prevalente
contributi delle diverse sorgenti potenziali
FOTO: TURISMO EMILIA-ROMAGNA - FLICKR, CC
così come riassunto nel seguito:
- la presenza di un valore di fondo della
concentrazione di nitrati nei suoli pari a
circa 10% del valore della concentrazione
totale; tale valore non è quindi trascurabile
- la presenza di un valore compreso tra il
2% e il 18% attribuibile alla componente
civile, in alcuni casi anche questo non
trascurabile
- l’individuazione di aree in cui sono
presenti significativi processi di
denitrificazione
- l’apporzionamento dei contributi dovuti
all’applicazione di fertilizzanti minerali e
quelli di origine zootecnica.
Il SIAR è stato applicato sia ai singoli
pozzi che a raggruppamenti degli stessi,
ottenuti mediante l’applicazione di
un’analisi statistica di clustering partendo
dall’utilizzo dei dati di pressione per RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
unità di superficie specifica comunale
(uso del suolo) e dai dati isotopici nelle Civita M., De Maio M. (2000). SINTACS R5, Valutazione e cartografia automatica
acque. L’analisi di clusterizzazione ha della vulnerabilità degli acquiferi all’inquinamento con il sistema parametrico. Ed.
evidenziato che l’aumento del numero Pitagora, Bologna.
dei campioni processati determina una Frullini R., Pranzini G. (2008). L’indice di pericolo d’inquinamento delle falde da
diminuzione della variabilità associata ai nitrati di origine civile (IPNOC). Rendiconti online Soc. Geol. It., 2, 1-3.
risultati di apporzionamento dimostrando Padovani L., Trevisan M. (2002). I nitrati di origine agricola nelle acque sotterranee.
pertanto che la metodologia utilizzata Un indice parametrico per l’individuazione di aree vulnerabili. Ed. Pitagora, Bologna.
risulta robusta e convergente. Xue D., De Baets B., Van Cleemput, Hennessy C., Berglund M., Boeckx P. (2014).
Considerando però maggiormente Classification of Nitrate Polluting Activities through Clustering of Isoptope Mixing
significativa l’elaborazione dei dati di Model Outputs. Journal of Environmental Quality, 1486-1497.
monitoraggio isotopico per singolo
59ECOSCIENZA 'H@9EBPAAB
MISURA E VALUTAZIONE
DEI NITRATI IN FALDA
LA PRESENZA DI NITRATI NELLE ACQUE SOTTERRANEE È UN PROBLEMA RILEVANTE A LIVELLO
GLOBALE, IN QUANTO PUÒ DRASTICAMENTE LIMITARE LA DISPONIBILITÀ DI ACQUA DESTINATA
AL CONSUMO UMANO, USO PREGIATO DELLA RISORSA IDRICA. GRAZIE ALL’EVOLUZIONE DEL
MONITORAGGIO, IN EMILIA-ROMAGNA SI HA UNA BUONA CONOSCENZA DELLE AREE CRITICHE.
L
a presenza di nitrati nelle acque
FOTO: EMILIUS - FLICKR, CC
sotterranee rappresenta un
problema rilevante nell’ambito
dell’inquinamento delle stesse a livello
mondiale, in quanto può drasticamente
limitare il consumo umano, uso pregiato
della risorsa idrica. La direttiva europea
sulle acque (2000/60/CE) e quella
relativa alle acque sotterranee (2006/118/
CE) stabiliscono il limite massimo di
NITRATI
concentrazione di 50 mg/l di nitrati per
definire il buono stato di qualità dei corpi
idrici sotterranei; oltre questo limite lo
stato dei corpi idrici è definito scarso
e devono essere intraprese misure di
risanamento per ridurre le concentrazioni
dell’inquinante. Il limite per la qualità
ambientale di 50 mg/l di nitrati è stato
recepito nel nostro paese dal Dlgs 30/09
e coincide con la concentrazione massima
FIG. 1
ammissibile per le acque destinate al 0% 20% 40% 60% 80% 100%
NITRATI,
consumo umano stabilito dal Dlgs 31/01. EMILIA-ROMAGNA Corpi idrici montani e depositi vallate appenniniche
La concentrazione di nitrati nelle Conoidi montane e Sabbie gialle
acque sotterranee dipende sia dall’entità Presenza di nitrati nelle Conoidi alluvionali appenniniche
delle pressioni antropiche puntuali o diverse tipologie di corpi Freatico di pianura
diffuse che insistono sui corpi idrici idrici sotterranei. Pianura alluvionale appenninica - confinato superiore
sotterranei, sia dalle caratteristiche di 80 mg/L
facilmente trasportato dal flusso di falda.
quantitativo che dispone di dati a partire acque nei corpi idrici, del carico di azoto
Per prevenire l’inquinamento da nitrati
dal 1976, ha permesso di individuare al suolo (pressioni antropiche).
nelle acque sotterranee, occorre pertanto
le zone critiche del territorio regionale Nella recente revisione del monitoraggio
agire sulla riduzione dei carichi di azoto
per la presenza di nitrati e di verificarne regionale delle acque sotterranee sono
al suolo e in particolare adottare idonee
l’evoluzione delle concentrazioni nel stati individuati e caratterizzati per la
misure finalizzate alla protezione degli
tempo nei diversi contesti territoriali. prima volta i corpi idrici nella porzione
acquiferi, a partire dalle zone di ricarica
Grazie alla definizione del modello montana del territorio regionale, mentre
di questi ultimi, al fine di ridurre la
concettuale delle acque sotterranee a scala in pianura i corpi idrici sono stati distinti
possibilità di infiltrazione dei nitrati e di
regionale, descritto nel Piano di tutela delle in 3 livelli anche in base alla profondità:
altri contaminanti associati.
acque della Regione Emilia-Romagna in superficie il corpo idrico freatico di
(2005) e perfezionato nel Piano di gestione pianura, rappresentato dai primi 10 metri
dei distretti idrografici padano e Appennino circa di sedimenti per l’intera porzione di
Il monitoraggio e l’individuazione settentrionale (Regione Emilia-Romagna, pianura che sovrasta i corpi idrici confinati
delle zone critiche in Emilia-Romagna 2010), è stato impostato il monitoraggio superiori e inferiori, distinti a loro volta
dei corpi idrici sotterranei, tenendo nel sistema delle conoidi alluvionali e delle
In Emilia-Romagna il monitoraggio conto della tipologia di acquifero (libero pianure alluvionali appenninica e padana.
chimico delle acque sotterranee, avviato o confinato), della vulnerabilità intrinseca, La definizione dei corpi idrici con la
nel 1987, associato al monitoraggio dell’età e velocità di rinnovamento delle profondità è stata effettuata sulla base
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