LA QUALITA DELLE ACQUE : UNA NUOVA VARIABILE NELLA GESTIONE IRRIGUA

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1 LA QUALITA DELLE ACQUE : UNA NUOVA VARIABILE NELLA GESTIONE IRRIGUA ADRIANO BATTILANI Il generale degrado delle acque di superficie e freatiche dovuto al diffuso inquinamento operato dagli insediamenti urbani e dalle attività industriali ed agricole, rende sempre più problematico l uso continuativo ed esteso della risorsa a fini irrigui. Il quadro normativo attualmente vigente prevede una regolamentazione della qualità delle acque di scarico (L 319/76 Merli e sue modifiche) per l immissione nella rete idrica di superficie, ma non contempla in alcun modo il monitoraggio e la classificazione in base alle caratteristiche qualitative delle acque destinate all irrigazione. La Regione Emilia Romagna, sin dal 1977, ha indicato delle soglie, differenziate per tipologia di prodotto, oltre le quali si consiglia di limitare l uso del corpo idrico inquinato. I limiti consigliati tengono conto di alcuni importanti indicatori dello stato generale di salute delle acque come i solidi sospesi e la domanda biologica di ossigeno. Il recente censimento ISTAT evidenzia come in Emilia Romagna il 68% delle aziende irrigue utilizzi come fonte di prelievo acque superficiali, ed il restante 32% pozzi aziendali od invasi alimentati da risorgive o falde superficiali. Le acque superficiali utilizzate per l irrigazione derivano per l 81% dalla rete di bonifica che, come noto, svolge frequentemente la doppia funzione di scolo ed irrigazione. Tutte queste fonti idriche sono potenzialmente soggette ad alterazioni delle condizioni fisico-chimiche e microbiologiche di diversa origine quali scarichi abusivi, infiltrazioni da discariche, reflui non depurati di origine urbana o zootecnica, infiltrazioni saline ed immissione di pesticidi e nutrienti. In questa situazione l agricoltura appare come fonte di inquinamento per quanto riguarda la presenza nelle acque di azoto, fosforo, pesticidi e metalli pesanti derivanti dal loro decadimento, ma altresì come vittima dell inquinamento urbano ed industriale. In un prossimo futuro è inoltre prevedibile che al comparto agricolo verranno destinate principalmente acque reflue derivanti da impianti di depurazione, sia per un loro riuso produttivo sia per la possibilità di sfruttare le capacità depurative del suolo agrario come trattamento finale del refluo. In questo quadro generale è quanto mai indispensabile considerare attentamente i rischi connessi all uso di acque inquinate a fini irrigui e sopratutto definire un criterio di valutazione dell impatto che queste esercitano sui suoli e sulle produzioni agricole. Problemi connessi all uso di acque irrigue di scarsa qualità L impiego di acque irrigue di scarsa qualità può rivelarsi dannoso in diversi modi: Danni alle attrezzature irrigue Danni agronomici Rischi igienico-sanitari Rischi ambientali I danni alle attrezzature irrigue si concretizzano principalmente nell occlusione degli impianti microirrigui. Questo problema si presenta principalmente in acque ricche di carbonati, ferro e magnesio oltre che con elevata presenza di solidi sopesi (torbide) o batteri ed alghe.

2 Per questo aspetto la valutazione qualitativa dell acqua irrigua può essere fatta sulla base del punteggio calcolato secondo Bucks et al. (tab. 1). Il calcolo andrebbe eseguito in fase di progettazione dell impianto per la scelta del tipo di filtraggio da adottare. Acque ricche di cloruri o solfati possono essere causa di rilevanti fenomeni corrosivi ai danni di impianti irrigui fissi o reti irrigue aziendali. La presenza di batteri solfato-riduttori od attivanti la corrosione iniziale può accellerare il decadimento delle condotte metalliche. I danni agronomici nel breve periodo sono rappresentati da fenomeni di fitotossicità dovuti alla presenza di un inquinante o da caratteristiche fisico chimiche non idonee: presenza di olii minerali, fitofarmaci, solventi od eccessiva salinità. Nel lungo periodo possono verificarsi accumuli nel terreno di sostanze saline, metalli pesanti e molecole organiche di sintesi scarsamente mobili e degradabili con conseguente riduzione della fertilità. I rischi igenico sanitari riguardano l introduzione nella catena alimentare attraverso prodotti agricoli contaminati di sostanze tossiche ed organismi patogeni per l uomo e per gli animali. In questo senso sono stati compiuti numerosi sforzi per tutelare il consumatore dal danno derivante dalla presenza di residui di fitofarmaci nei prodotti alimentari, ma ben poco viene fatto per quanto riguarda la contaminazione da colibatteri, streptococchi, salmonelle, amebe e virus veicolati dall acqua irrigua. Il fenomeno riguarda particolarmente le colture ortive destinate al consumo fresco, specie se irrigate con metodi pluvioirrigui. Di non minore importanza è il danno che può derivare all operatore o a chiunque si trovi in prossimità del punto di distribuzione dell acqua inquinata dal contatto e dall inalazione di aereosol. Alcuni virus possono sopravvivere nelle acque dai due ai quattro mesi e sulle colture dalle due settimane ai due mesi. I più comuni coliformi fecali, utilizzati comunemente come indice per questo tipo di inquinamento in quanto alla loro presenza facilmente si associa quella di molti altri patogeni della stessa origine, restano vitali in acqua da uno a due mesi e sulle colture da due settimane ad un mese. In tabella 2 sono riportati alcuni dei patogeni che possono essere reperiti nelle acque superficiali ed i loro effetti sull uomo. I rischi ambientali consistono nella diffusione dell inquinamento dal corso d acqua al territorio, arrivando ad interessare oltre al suolo agrario le falde freatiche superficiali, la ricarica di falde di pregio, aree di civile abitazione e reti scolanti. Il rischio aumenta notevolmente con gestioni irrigue empiriche incapaci di dosare l apporto in funzione del reale consumo e di evitare fenomeni di percolazione e ruscellamento. Per valutare la qualità dell acqua irrigua in funzione dei fattori di rischio agronomici, igenici ed ambientali si ricorre alla classificazione proposta da Giardini et al, In tabella 3 sono riportati i limiti di accettabilità per i parametri chimici fondamentali, le acque vengono classificate con una scala da I a IV a seconda della loro qualità: le acque di classe I sono di ottima qualità irrigua quelle di classe IV di pessima qualità. Il passaggio da una classe all altra avviene quando un solo parametro oltrepassa la soglia indicata. Le acque di seconda classe prevedono una certa attenzione nell uso in particolare per quanto riguarda il volume irriguo annuo che dovrà essere determinato sulla base della concentrazione dell inquinante reperito per evitare fenomeni di fitotossicità ed accumulo.

3 Le acque di terza classe sono idonee ad un uso di soccorso con bassa frequenza irrigua (una irrigazione ogni due o tre anni) su colture tolleranti e con metodi irrigui ad alta efficienza. Le acque di quarta classe non sono idonee all uso irriguo se non in casi eccezionali. La tabella 4 classifica le acque secondo i parametri microbiologici fondamentali. L uso di risorse idriche di classe B è possibile a condizione di evitare il contatto con parti eduli destinate al consumo crudo, di non utilizzare metodi pluvioirrigui ed evitare fenomeni di deriva che interessino aree di pubblico accesso (strade, cortili, abitazioni) e di sospendere l irrigazione 30 giorni prima della raccolta. Acque di classe C non dovrebbero essere utilizzate su tutte le colture ortive, andrebbero distribuite evitando il contatto con la vegetazione e la produzione di aereosol, e sospendendo l irrigazione 30 giorni prima della raccolta. La tabella 5 indica i livelli di accettabilità per alcuni parametri complementari e rappresenta una indicazione di massima delle caratteristiche del corpo idrico; in questo caso acque di classe B possono richiedere particolari accorgimenti progettuali per la fase di distribuzione e per la scelta del metodo irriguo. Il monitoraggio Per rendere efficace il controllo e la gestione delle acque irrigua sulla base di parametri qualitativi oggettivi è indispensabile predisporre una rete di monitoraggio in grado di fornire all azienda agricola quelle informazioni indispensabili per la scelta del tipo di impianto irriguo, del filtraggio, o del metodo irriguo che consenta di ottenere produzioni di alto valore sotto il profilo igenico sanitario. Purtroppo allo stato attuale delle cose non esiste una rete informativa così strutturata benchè il reticolo idrografico sia tenuto sotto osservazione da enti operanti sul territorio come l Agenzia Regionale di Protezione dell Ambiente (ex PMP). Il Canale Emiliano Romagnolo ha negli ultimi anni tenuto sotto stretto controllo la qualità dell acqua veicolata nell opera. Questo sforzo riveste una grande importanza a livello territoriale in considerazione dei 100 milioni di m 3 distribuiti in media ad uso irriguo nell ultimo quinquennio che, divisi per un fabbisogno medio stimato di 1200 m 3 / ha, rappresentano all incirca ha irrigati. Le caratteristiche qualitative dell acqua del CER, dopo il naturale processo depurativo subito all interno del Cavo Napoleonico, sono risultate in genere ottime per i fini irrigui sia dal punto di vista chimico che microbiologico. Unico neo, in alcuni periodi, è costituito dal contenuto di alcuni fitofarmaci normalmente in uso nelle aree risicole e maidicole che sversano in Po a monte del punto di prelievo il cui quantitativo risulta comunque contenuto. Purtroppo il passaggio attraverso le reti di bonifica comporta spesso un peggioramento delle caratteristiche iniziali. Al fine di valutare l entità di questo peggioramento e di acquisire informazioni, anche se necessariamente non dettagliate, sulle caratteristiche qualitative di acque irrigue di provenienza diversa Il CER, nell ambito del Programma Integrato di Ricerca e Sviluppo sull irrigazione finanziato dalla Regione Emilia Romagna, ha effettuato negli scorsi anni un monitoraggio su di una parte del territorio emiliano romagnolo i cui risultati sono riportati in tabella 5. Le condizioni peggiori rilevate riguardano i parametri microbiologici che risultano essere assai elevati nella maggior parte delle aree campionate, sia in acque di pozzo che di superficie. Il livello massimo proposto dalla classificazione di Giardini viene spesso superato di tre o quattro volte.

4 Analisi eseguite da enti istituzionalmente preposti al controllo su campioni provenienti dalla rete di distribuzione di superficie indicano, nel periodo irriguo, valori di picco di oltre dieci volte superiori alla soglia. In generale le acque pongono da modesti a discreti problemi per il filtraggio ed il rischio di occlusione degli impianti microirrigui. I parametri chimici sono in generale accettabili, fatta eccezione per una forte presenza di molibdeno nel torrente Lamone e per l elevata salinità delle acque della zona costiera ravennate. I metalli che più frequentemente si ritrovano in concentrazioni non ottimali sono i seguenti: Sodio : di origine naturale, scarichi civili e zootecnici (15 g /l NaCl nelle urine), industria petrolifera, agroalimentare, galvanoplastica. Ferro : di origine naturale, industria metallurgica e percolati di discarica. Selenio : vetrerie, produzione di fotocellule, gomme, insetticidi Arsenico : vetrerie, tessile, ceramiche, colorifici, insetticidi Cromo : colorifici, rivestimenti metallici, concerie Molibdeno : lubrificanti, ceramiche I fitofarmaci risultano in generale al di sotto dei limiti di rilevabilità, tranne che nel bacino del Menata dove il totale medio annuo supera la soglia della I classe. Conclusioni Le diffuse condizioni di inquinamento delle fonti idriche, rilevate da più parti sul territorio regionale, costituiscono un campanello d allarme al quale i produttori agricoli debbono prestare orecchio. Dalle informazioni disponibili appare che il principale problema è dato dall elevato inquinamento microbiologico originato dall immissione nei corpi idrici o dalla percolazione e dispersione verso gli acquiferi di reflui civili non depurati. Non vanno comunque trascurati gli inquinamenti non meno gravi, anche se spesso puntiformi, originati dai residui non trattati di attività artigianali ed industriali. Le azioni intraprese da tempo a livello comunitario per la protezione delle risorse idriche spingeranno le autorità nazionali a definire una metodica di classificazione delle acque ad uso irriguo, forse meno severa di quella qui adottata ma che, nel medio periodo e a fronte di un peggioramento della situazione ambientale, potrebbe rendere difficoltoso l uso della risorsa irrigua. Un controllo più stretto sulla qualità igenico sanitaria delle produzioni destinate al consumo fresco potrebbe già oggi penalizzare seriamente molte zone di produzione altamente vocate. Il ruolo della Bonifica in questo quadro generale può risultare determinante per imprimere una svolta positiva alla già difficile situazione: al controllo che essa esercita sull equilibrio idrologico del bacino potrebbe essere affiancato quello sulla qualità dei corpi idrici veicolati nella canalizzazione. Un primo passo nella difesa della risorsa consiste certamente in uno stretto controllo dell inquinamento puntiforme provocato dagli insediamenti urbani ed industriali, così come dai fabbricati rurali, identificando con precisione i punti di immissione di ogni benchè minima fonte iquinante e valutandone il rischio. Sarebbe anche auspicabile la diffusione capillare dei dati analitici, ove disponibili, da parte degli Enti operanti sul territorio, per consentire una chiara informazione all utenza agricola riguardo la qualità dell acqua di cui possono disporre, consentendo così di mettere in atto

5 per l immediato e nel lungo periodotutti quegli accorgimenti che consentano di limitare l impatto dell inquinante reperito sul ciclo produttivo e sulla sanità delle produzioni..

6 Tabella 1 - Sistema arbitrario di classificazione dell acqua non filtrata usata negli impianti di microirrigazione PUNTEGGIO (b) FISICI CHIMICI (a) BIOLOGICI (c) solidi sospesi solidi disciolti Fe o Mn totale batteri (mg/l) (mg/l) (mg/l) (n /ml) (Da Buks et al, 1979) NOTE: Valori della somma dei tre punteggi inferiori a 10 indicano modesti problemi, tra 10 e 20 qualche problema, superiori a 20 gravi problemi. a - il punteggio va scelto come il più alto tra quello dei solidi sospesi o del Fe o del Mn b- se il ph è superiore a 7.5 incrementare di 2 il punteggio c- se si conosce un alto contenuto di larve incrementare di 4 il punteggio

7 Tabella 2 - Microrganismi patogeni reperibili nelle acque di superficie e patologie connesse Salmonella febbre tifoide e paratifoide, enteriti, salmonellosi, avvelenamento cibi Escherichia enteriti Shigella dissenteria Vibrio colera, enteriti, avvelenamento cibi Clostridium tetano, botulismo, avvelenamento cibi Leptospira leptospirosi Echovirus diarrea, epatite Polivirus poliomelite Adenovirus enteriti, febbri, infezioni respiratorie, congiuntiviti Epatite A infezioni epatiche Entameba dissenteria Schistoma schistomiasi Taenia verme solitario Ascaris verme rotondo Anchylostomum verme uncinato (da Cowan, J. P. e Johnson, P. R., 1984)

8 Tabella 3 - Limiti di accettabilità per i parametri chimici fondamentali Parametri Unità mis. Classe I Classe II Classe III Classe IV ph / /9-10 <4 - >10 Conduttività (EC w ) µs / cm < >4000 SAR - < >28 Sodio mg / l < >210 Cloruri mg / l < >350 Solfati mg / l < >3800 Boro mg / l < >4 Cromo trivalente mg / l < >1.2 Cromo esavalente mg / l < >0.05 Cadmio mg / l < >0.06 Rame mg / l < >6 Mercurio mg / l < >0.12 Nichel mg / l < >2.4 Piombo mg / l < >12 Selenio mg / l < >0.03 Zinco mg / l < >12 Alluminio mg / l < >24 Berillio mg / l < >0.60 Cobalto mg / l < >5 Ferro mg / l < >20 Litio mg / l < >5 Manganese mg / l < >12 Fluoro mg / l < >18 Molibdeno mg / l < >0.05 Vanadio mg / l < >1.2 Arsenico mg / l < >0.6 Tensioattivi mg / l < >2 Olii minerali mg / l < >20 Grassi animali e vegetali mg / l < >80 Fenoli mg / l < >50 Aldeidi mg / l < >1 Solventi org.aromatici mg / l < >0.2 Solventi org. azotati mg / l < >0.1 Solventi clorurati mg / l < >1 Cianuri mg / l < >0.2 Mercaptani mg / l < >0.5 Policlorodifenili µg / l >0.01 Fitofarmaci totali mg / l < >0.1 Fitofarmaci clorurati mg / l < >0.05 Fitofarmaci fosforati mg / l < >0.1 (Da Giardini, L et al., 1993)

9 Tabella 4 - Limiti di accettabilità per i parametri microbiologici fondamentali Parametro Unità di misura Classe A Classe B Classe C Coliformi totali MPN / 100 ml < > Coliformi fecali MPN / 100 ml < > Streptococchi fecali MPN / 100 ml < > 2000 Uova di Elminti n. uova vitali / l assenti 0-1 > 1 (Da Giardini, L et al., 1993)

10 Tabella 5 - Limiti di accettabilità per i parametri complementari Parametro Unità di misura Classe A Classe B Solidi sospesi inorg. mg / l ( ppm) < 30 > 30 BOD 5 mg / l ( ppm) < 20 > 20 COD mg / l ( ppm) < 35 > 35 Azoto totale mg / l ( ppm) < 40 > 40 Fosforo totale mg / l ( ppm) < 10 > 10 Bicarbonati mg / l ( ppm) < 250 > 250 (Da Giardini,L. et al., 1993)

11 Tabella 5 - Classificazione delle acque ad uso irriguo per alcune località emiliano romagnole Fonte idrica Località Punti Bucks Classe Chimica Classe Microb. Classe Compl. Pozzo artes. Martorano (Cesena -FO) 14 II C B Pozzo artes. Castelbolognese (RA) 8 II C B Bacino racc. Castelguelfo (BO) 11 II C B Pozzo artes. Mezzolara Budrio (BO) 17 II C B Rete Bonifica Canaletta Mezzano (FE) 15 II C A Rete Bonifica Monestirolo (FE) 19 II C A Torrente Lamone loc. Russi (RA) 14 II A A Pozzo artes. Ravenna 9 IV A B Rete Bonifica Bacino del Menata (BO) 16 II C B