Il Progetto DERIVA: soluzioni tecniche e naturali sulla gestione della deriva

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1 Il Progetto DERIVA: soluzioni tecniche e naturali sulla gestione della deriva Giuseppe Zanin Cristiano Baldoin Dipartimento DAFNAE - Università di Padova Dipartimento TeSAF - Università di Padova

2 Un importante norma Europea: la Direttiva 2009/128

3 MISURE DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO Cosa significa mitigare il rischio? Significa introdurre nel sistema produttivo misure di vario tipo al fine di ridurre i potenziali effetti nocivi dei PF e rendere quindi più sicura per l uomo e l ambiente la tecnologia protezione delle colture. Le misure di mitigazione possono essere strutturali o non strutturali. Le misure strutturali comportano interventi sull ecotono e/o all esterno dello stesso, dopo l applicazione del PF. Le misure non strutturali invece comportano interventi, scelte, decisioni, comportamenti in tutte le varie fasi di impiego del PF, dall acquisto alla distribuzione in campo.

4 Per un dato organismo e PF, il rischio (R) è dato da: R = P x E dove P rappresenta la pericolosità, cioè la tossicità intrinseca del PF, ed E l esposizione dell organismo al PF. Per gli organismi che vivono nei diversi comparti ambientali, E viene stimata con la PEC (concentr. ambientale prevedibile). Le misure di mitigazione possono agire su E riducendo le PEC nei vari comparti ambientali (acqua, aria, suolo ) oppure su P. R = P x E Mitigazione R = P x E

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6 COMUNICAZIONE DEL RISCHIO

7 rischi reali Deficienze nutrizionali Intossicazioni batteriche Tossine di origine biologica Residui di fitofarmaci Additivi alimentari rischi percepiti Residui di fitofarmaci Additivi alimentari Deficienze nutrizionali Intossicazioni batteriche Tossine di origine biologica Magkos et al., Critical Reviews in Food Safety and Nutrition

8 L accettabilità del rischio dipende dalla natura dell attività esaminata I rischi associati ad attività volontarie, piacevoli (fumo, alcool, guida ) sono più accettabili Il rischio associato ad attività non controllate individualmente o non legate ad un beneficio immediato tendono ad essere rifiutate ( es. additivi alimentari, agrofarmaci )

9 ANALISI DEL RISCHIO Valutazione del rischio identificazione del pericolo caratterizzazione del pericolo valutazione esposizione caratterizzazione del rischio Analisi del rischio Gestione del rischio limiti di tolleranza prevenzione regole Comunicazione del rischio confronto educazione

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11 Rischio = P x E Le misure che agiscono su P sono non strutturali e riguardano: scelta di principi attivi o formulazioni meno tossiche riduzione della dose (quando fattibile) Le misure che agiscono su E possono essere: strutturali (fasce di rispetto, siepi, scoline vegetate, laghetti di sedimentazione, wetland, bioded) non strutturali (riduzione delle dosi, macchine innovative, impiego lotta integrata -IPM).

12 DIFFUSIONE DEI PRODOTTI FITOSANITARI NELL AMBIENTE APPLICAZIONE PRODOTTI VOLATILIZZAZIONE DERIVA Colture agrarie SUOLO NUDO PERCOLAZIONE RUSCELLAMENTO DRENAGGIO ECOSISTEMA ACQUATICO ECOSISTEMA TERRESTRE FALDA ACQUIFERA MOVIMENTI LATERALI DELL ACQUA

13 Due tipi di contaminazione: Diffusa Puntiforme La contaminazione diffusa si realizza in campo a seguito dei trattamenti fitosanitari La contaminazione puntiforme si realizza, solitamente, nel centro aziendale dove si preparano le miscele e si lavano le macchine irroratrici La contaminazione ambientale è da attribuirsi in parti grossomodo uguali alle due componenti

14 Per applicare adeguate misure di mitigazione è importante specificare l origine della contaminazione. I fenomeni principali responsabili della contaminazione diffusa sono: Lisciviazione Ruscellamento superficiale Deriva

15 Deriva (Drift) (Trasporto di un agrofarmaco al di fuori del bersaglio) Deriva primaria (durante o subito dopo l irrorazione) Spray drift Deriva secondaria (volatilizzazione) Drift fallout

16 Aspetti importanti nella formazione e mitigazione della deriva primaria RIDUZIONE DELLA QUANTITÀ Produzione delle gocce Dimensione Velocità Uso di additivi PRIMARIA (durante o subito dopo l irrorazione) Trasporto delle gocce Temperatura Umidità Vento Turbolenza DERIVA SECONDARIA (volatilizzazione) Intercettazione delle gocce Inversione termica Aree di rispetto Barriere verticali RIDUZIONE DEGLI EFFETTI

17 Mitigazione della Deriva Misure non strutturali Gestione e tecnologia delle irroratrici: ugelli, additivi, altezza barra, pressione, popolazione di gocce, irroratrici innovative Modalità di trattamento: scelta del momento della giornata, trattamento solo della parete interna dell ultimo filare Gestione della molecola: scelta della molecola e della formulazione, riduzione dosi (se possibile) Adeguamento sistemi di impianto e sviluppo vegetativo coltura (es. scelta varietà e forme di allevamento )

18 Misure strutturali Fasce di rispetto e barriere verticali (siepi): riducono la quantità che raggiunge le acque o le aree sensibili. La vegetazione, erbacea importante per il ruscellamento, qui è meno importante. Più importante è l ampiezza (distanza).

19 La distanza dipende: dalla tossicità del PF dalla dose (g/ha) impiegata dalla presenza di barriere (es. siepi) dal tipo di attrezzatura impiegata dal modo con cui si esegue il trattamento area sensibile coltura trattata La zona di rispetto è una misura strutturale con ampiezza che dipende in larga parte dalle misure non strutturali e dalla tossicità del PF.

20 Deriva: la mitigazione è più problematica nelle colture arboree

21 Deriva Fasce di rispetto e barriere verticali (siepi) sono le misure di mitigazione strutturali più efficaci. Le equazioni di Rautmann e le tabelle di Ganzelmeier permettono di stimare la deriva in funzione della distanza dalla sorgente. Lazzaro et al. (2007) hanno modellizzato l effetto di mitigazione di una siepe.

22 Per la deriva lo spazio è importante Le aree di rispetto mettono spazio tra l irrorazione e l area da proteggere Eq. di Rautmann (2001) deriva da studi con barre irroratrici e calcola il deposito a terra di agrofarmaco in % della dose distribuita (y) in funzione della distanza (x) dall area trattata. Deposito a terra (% appl.) Deposito y=2.775 x Distanza dalla sorgente (m)

23 Deriva Nel caso di atomizzatori tradizionali la deriva può essere mitigata con fasce di rispetto e barriere verticali (siepi) In assenza di barriere la deriva è di m Una siepe può contenere la deriva

24 Deriva L eq. di Rautmann deriva da studi con barre irroratrici. Gli studi condotti a Padova con atomizzatori tradizionali hanno dato risultati simili (Lazzaro et al., 2008). Deposito a terra (% dell'appl.) Rautmann et al. (2001) Lazzaro et al. (2008) Distanza dalla sorgente (m) y=2.775 x Rautmann x y= a*exp - 3 * t* exp( W) Lazzaro y=deriva (massa) a distanza x (m) dall origine della deriva (ugelli in posizione x=0); a=quantità iniziale di deriva a x=0, t=porosità ottica della siepe (frazione); senza siepe t=1; W=velocità del vento (m/sec).

25 Effetto della siepe sulla larghezza delle aree di rispetto Frazione dell applicato in aria (Y) e abbattimento (A=1-Y) in funzione della distanza dall atomizzatore (D, m) e della presenza di una siepe con una certa porosità ottica (t) e con 3 velocità del vento (W, m/sec). In rosso alcune combinazioni che consentono un abbattimento attorno al 50%. W 0,0 0,5 1,0 0,0 0,5 1,0 0,0 0,5 1,0 0,0 0,5 1,0 D Frazione in aria (Y) (da Lazzaro et al., 2008) Abbattimento (A=1-Y) (m) Assenza siepe (t=1,0) Presenza siepe (t=0,5) Assenza siepe (t=1,0) Presenza siepe (t=0,5) 0 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1 0,72 0,82 0,88 0,51 0,67 0,78 0,28 0,18 0,12 0,49 0,33 0,22 2 0,51 0,67 0,78 0,26 0,45 0,61 0,49 0,33 0,22 0,74 0,55 0,39 3 0,37 0,55 0,69 0,14 0,30 0,48 0,63 0,45 0,31 0,86 0,70 0,52 4 0,26 0,45 0,61 0,07 0,20 0,37 0,74 0,55 0,39 0,93 0,80 0,63 5 0,19 0,36 0,54 0,04 0,13 0,29 0,81 0,64 0,46 0,96 0,87 0, ,04 0,13 0,29 0,00 0,02 0,09 0,96 0,87 0,71 1,00 0,98 0, ,01 0,05 0,16 0,00 0,00 0,03 0,99 0,95 0,84 1,00 1,00 0, ,00 0,02 0,09 0,00 0,00 0,01 1,00 0,98 0,91 1,00 1,00 0, ,00 0,01 0,05 0,00 0,00 0,00 1,00 0,99 0,95 1,00 1,00 1,00 Una siepe a 3 metri di distanza con una porosità ottica di 0,5 (siepe non completamente chiusa) e con un vento di 1,0 m/sec abbatte la deriva del 52%. Senza la siepe per avere un abbattimento simile (46%) la fascia di rispetto dovrebbe essere di 5 m. In presenza di siepe le aree di rispetto possono essere più strette.

26 La gestione della deriva può risultare particolarmente efficace quando le tecniche di contenimento vengono combinate in un sistema integrato.

27 Una giusta combinazione di siepe, tipo di ugello e modalità di applicazione può ridurre molto la deriva. Misura di mitigazione Riduzione % della deriva Siepe: -trattamenti al bruno o di fine inverno -trattamenti primaverili estivi Ugello antideriva: -colture arboree -colture erbacee Trattamento dell ultimo filare dall esterno verso l interno del campo 35 (Valori proposti dalla Comm. Consultiva per i Prodotti Fitosanitari - CCPF - del Min. della Salute) Sono possibili molte combinazioni di misure di mitigazione

28 Nessuna (0%) Misure di riduzione della deriva Siepe Ultima fila Ugelli Trattamenti al bruno (25%) Trattamenti al verde (75%) nessun accorgimento (0%) verso interno (35%) nessun accorgimento (0%) verso interno (35%) nessun accorgimento (0%) verso interno (35%) Mitigazione complessiva (%) standard (0%) 0 antideriva (30%) 30 antider. AI (50%) 50 standard (0%) 35 antideriva (30%) 54,5 antider. AI (50%) 67,5 standard (0%) 30 antideriva (30%) 47,5 antider. AI (50%) 62,5 standard (0%) 51,3 antideriva (30%) 65,9 antider. AI (50%) 75,6 standard (0%) 75 antideriva (30%) 82,5 antider. AI (50%) 87,5 standard (0%) 83,8 antideriva (30%) 88,6 antider. AI (50%) 91,9

29 Progetto DERIVA AZIONE 1: realizzazione di un prototipo di impianto semifisso per i trattamenti fitoiatrici (da usare sia nelle zone collinari sia dove possono essere impiegati i mezzi meccanici tradizionali) AZIONE 2. Sviluppo di speciali kit antideriva da installare sulle irroratrici/atomizzatori già presenti in azienda AZIONE 3: sviluppo di un sistema esperto per modulare la larghezza delle fasce di sicurezza in rapporto alle prestazioni antideriva delle macchine e ad altre variabili ( barriere verticali, tossicità dei prodotti,.)

30 Componenti il gruppo di lavoro Università di Padova Dipartimento DAFNAE e TeSAF Consorzio di Tutela del Conegliano Valdobbiadene DOCG Azienda Le colture Azienda Villa Maria Comuni della zona interessati: n 14 Provincia di Treviso

31 AZIONE 1 Progettazione e realizzazione: Claudio Baldessari Valutazione efficacia fitoiatrica del sistema: Roberto Causin e Carlo Duso Valutazione ambientale: Stefan Otto, Roberta Masin, Cristiano Baldoin, Giuseppe Zanin AZIONE 2 Progettazione kit (1 o più): Cristiano Baldoin e Ditta Caffini Valutazione efficacia fitoiatrica del sistema: Roberto Causin e Carlo Duso Valutazione effetti ambientali: Stefan Otto, Roberta Masin, Cristiano Baldoin, Giuseppe Zanin Giornate dimostrative: Consorzio Prosecco ecc. AZIONE 3 Validazione e calibrazione modello Lazzaro, 2007 Sviluppo sistema esperto tipo LERAP Giornate dimostrative: Consorzio Prosecco ecc.

32 Esempio di approccio integrato per l applicazione delle misure di mitigazione LERAP = Local Environment Risk Assessment for Pesticides (DEFRA 2001, 2002) Una guida passo-passo per ridurre le fasce di rispetto nei seminativi o nei frutteti DEFRA = Department for Environment, Food and Rural Affairs UK DEFRA, Local Environment Risk Assessment for Pesticides (LERAP). Horizontal boom sprayers. A step by step guide to reducing aquatic buffer zones in the arable sector. UK. DEFRA, Local Environment Risk Assessment for Pesticides (LERAP). Broadcast air-assisted sprayers. A step by step guide to reducing aquatic buffer zones. UK.

33 LERAP Classificazione delle attrezzature Valore di riferimento =1 (barra con ugelli 11003, 3 bar, ad una altezza di 50 cm dal bersaglio) Standard ---- deriva > 0,75 Low drift 0,5 < deriva < 0,75 Low drift 0,25 < deriva < 0,5 Low drift deriva < 0,25

34 Ugelli adeguati richiedono minori distanze di sicurezza Irroratore standard Dimensioni corso d acqua Dose piena ¾ dose ½ dose ¼ dose Meno di 3 m 5 m 4 m 2 m 1 m 3-6 m 3 m 2 m 1 m 1 m 6 m o più 2 m 1 m 1 m 1 m Corso d acqua secco 1 m 1 m 1 m 1 m Irroratore Low drift (LERAP ) Dimensioni corso d acqua Dose piena ¾ dose ½ dose ¼ dose Meno di 3 m 4 m 2 m 1 m 1 m 3-6 m 2 m 1 m 1 m 1 m 6 m o più 1 m 1 m 1 m 1 m Corso d acqua secco 1 m 1 m 1 m 1 m A dose piena, con corso d acqua di 3-6 m, la distanza di sicurezza è di 3 m con irroratore standard e di soli 2 m con irroratore low drift

35 Ampiezza riduzione fascia di rispetto secondo LERAP Senza siepe Dose piena ¾ dose ½ dose ¼ dose (75,1-100%) (50,1-75%) (25,1-50%) (0-25%) Standard Nessuna riduzione 3 m 6 m 12 m Low drift 1 stella Low drift 2 stelle Low drift 3 stelle 3 m 6 m 9 m 15 m 6 m 9 m 12 m 18 m 9 m 12 m 15 m 21 m

36 Ampiezza riduzione fascia di rispetto secondo LERAP Con siepe Dose piena ¾ dose ½ dose ¼ dose (75,1-100%) (50,1-75%) (25,1-50%) (0-25%) Standard Low drift 1 stella Low drift 2 stelle Low drift 3 stelle 6 m 9 m 12 m 18 m 9 m 12 m 15 m 21 m 12 m 15 m 18 m 24 m 15 m 18 m 21 m 27 m

37 Il prodotto fitosanitario riporta in etichetta un ampiezza di fascia di rispetto. L agricoltore può sottrarre a tale ampiezza il valore riportato nelle precedenti tabelle, quindi può considerare una fascia più stretta. Esempio. Se si distribuisce con atomizzatore standard, in presenza di siepe, un insetticida che prevede una fascia di 15 m ma si applica metà della dose massima Con siepe Dose piena ¾ dose ½ dose ¼ dose (75,1-100%) (50,1-75%) (25,1-50%) (0-25%) Standard Low drift 1 stella Low drift 2 stelle 6 m 9 m 12 m 9 m 12 m 15 m 12 m 15 m 18 m 18 m 21 m 24 m si può ridurre la fascia di 12 m, arrivando così ad una fascia di (15-12)=3 m Low drift 3 stelle 15 m 18 m 21 m 27 m

38 no Siepe si distanza epoca Tossicità PF porosità essenze Tecnologia attrezzatura Tipo area sensibile * * * * * * corso d acqua area antropizzata Dose Normale Ridotta

39 Misurando con le cartine idrosensibili la deriva nelle diverse combinazioni (siepe x attrezzatura x tossicità x ecc) sarà possibile definire la mitigazione ottenibile e quindi l ampiezza della fascia di rispetto per ottenere un uso sicuro del fitofarmaco.

40 La deriva è un problema complesso

41 La deriva è un problema complesso e. molto sentito Accresciuta sensibilità Mutati rapporti tra componente agricola e non agricola Maggiore aspettativa sulla qualità di vita Aumentato clima di sfiducia e di paura Maggiore livello d istruzione/conoscenza Maggiore circolazione di informazioni

42 Cosa fare???? Attrezzature Comportamenti Formazione Inserimento di misure di mitigazione Scelte urbanistiche appropriate per le: - nuove aree edificabili - per le aree sensibili - per altre aree da tutelare

43 Grazie