Stima delle emissioni in atmosfera di ammoniaca derivanti dagli allevamenti zootecnici

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Dario Di Carlo
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1 9 febbraio 2012 Stima delle emissioni in atmosfera di ammoniaca derivanti dagli allevamenti zootecnici Bagnolo, Cadelbosco di Sopra, Gualtieri, Novellara Sezione Provinciale di Reggio Emilia Servizio Sistemi Ambientali

2 Stima delle emissioni Le attività di allevamento zootecnico danno origine ad emissioni di odori e di gas inquinanti che derivano sia dal metabolismo animale che dai processi di degradazione biologica delle sostanze organiche presenti nelle deiezioni. L ammoniaca, considerata in questo studio sostanza tracciante è una delle principali sostanze emesse dall attività zootecnica che produce più di 300 sostanze organiche, tra cui CH4, N2O, COV, H2S. Le emissioni gassose sono legate alle diverse attività del processo: stabulazione, stoccaggio e gestione residui.

3 Stima delle emissioni Non essendo possibile una misura diretta delle emissioni di ammoniaca di tutti gli allevamenti presenti sul territorio è stata effettuata una stima basata sul numero di capi presenti nei 107 allevamenti censiti nell area di studio. Ton NH3/anno da allevamenti Suini Ton NH3/anno da allevamenti Bovini Totale ton NH3/anno Bagnolo Cadelbosco Sopra Gualtieri Novellara tonnellate di NH3 all anno

4 Stima delle emissioni Partendo dalla localizzazione degli allevamenti zootecnici e dalla stima delle loro emissioni si è simulata la diffusione dell ammoniaca mediante l uso di un modello 1 che, tenendo conto della meteorologia locale di un intero anno, restituiscono le concentrazioni in aria dell inquinante. La quota di emissioni derivante dai ricoveri e dallo stoccaggio rappresenta una emissione di tipo puntuale, la quota di emissioni proveniente dalla gestione dei reflui è invece una emissione areale. La modellizzazione ha tenuto conto della georeferenziazione dei terreni a disposizione di ogni azienda censita associando ad essi le quote di NH3 generate dai reflui per spandimento. Sono state inoltre considerate modulazioni temporali delle emissioni che tengono conto dei periodi di divieto di spandimento secondo quanto previsto dalla direttiva nitrati. 1] ADMS-Urban, modello sviluppato dal CERC e adottato ufficialmente dalla Regione Emilia-Romagna

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7 Limiti normativi La normativa non definisce alcun valore limite per l NH3 in ambiente. Per quel che concerne gli effetti sull uomo possono essere identificati i seguenti valori limite di riferimento, ovviamente legati all esposizione lavorativa e non a quella ambiente, in quanto in aria ambiente non si riscontrano concentrazioni così elevate: microgrammi/m3 (25ppm) è il TLV (Threshold Limit Value) definito dall American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) La WHO (Word Healt Organization) individua dei livelli critici di NH3 sulla vegetazione, si tratta di valori puramente indicativi e da riferirsi unicamente ad effetti sulla vegetazione. non si riscontrano effetti per concentrazioni inferiori ai microgrammi/m3 come medie giornaliere e ai microgrammi/m3, come medie annuali.

di 12 punti complessivi dislocati nell area.

8 Monitoraggio dell ammoniaca Caso di studio presso l Azienda Agricola Fontanelle di Cadelbosco di Sopra Il monitoraggio dell ammoniaca in aria è stato effettuato attraverso 5 campagne di monitoraggio costituite da 4/5 punti ciascuna, su un totale di 12 punti complessivi dislocati nell area. Il monitoraggio è stato effettuato nei pressi dei terreni utilizzati per spandimenti e nei periodi di spandimento, poiché essi erano preventivamente comunicati ad Arpa dalla Società Agricola Fontanelle.

Monitoraggio dell ammoniaca Caso di studio presso la Società Agricola Fontanelle di Cadelbosco di Sopra Esempio di una campagna di indagine In ogni indagine si è tenuto conto: dell area

9 Monitoraggio dell ammoniaca Caso di studio presso la Società Agricola Fontanelle di Cadelbosco di Sopra Esempio di una campagna di indagine In ogni indagine si è tenuto conto: dell area di spandimento del periodo di spandimento dichiarato delle condizioni meteorologiche delle modalità di spandimento (formazione aerosol) dell influenza delle emissioni dello stabilimento

10 Monitoraggio dell ammoniaca Caso di studio presso la Società Agricola Fontanelle di Cadelbosco di Sopra Risultati I dati rilevati dall attività di monitoraggio 2 mostrano valori medio-alti che variano dai 20 ai 70 microgrammi/m 3 l aumento delle concentrazioni in atmosfera è associato ai soli giorni di spandimento, mentre tende immediatamente a ridursi nei giorni successivi ( dunque incide poco sulla media annuale). le concentrazioni rilevate negli spandimenti effettuati con il sistema ranger sono risultate inferiori rispetto a quelle misurate con altre tecniche di spandimento. il contributo in atmosfera degli spandimenti è dello stesso ordine di grandezza di quello generato dagli stabilimenti stessi che contribuiscono sia per la stabulazione degli animali che per lo stoccaggio dei liquami. 2] In uno dei punti di monitoraggio sono stati riscontrati valori di un ordine di grandezza superiore a tutti gli altri dati: tali valori non sono stati considerati nell elaborazione dei dati. Le ipotesi formulate sono la presenza di una sorgente emissiva non identificata e comunque non rilevata dagli altri punti oggetto d indagine.

11 Monitoraggio dell ammoniaca Inoltre occorre tenere presente che in Pianura Padana esistono comunque concentrazioni di fondo diffuse molto consistenti che possono costituire il 50% dell ammoniaca rilevata. effetto spandimento 37% Contributi % medi stimati delle concentrazioni in atmosfera di ammoniaca contributo azienda 33% diffuso 27% contributo traffico 3%

l ammoniaca presente in atmosfera in Emilia Romagna deriva per l 83% dalla gestione dei reflui zootecnici, per il

12 Monitoraggio delle emissioni L intervallo fra le concentrazioni medie e massime riscontrate è tipico di aree ad elevata emissione di ammoniaca e da condizioni di rimescolamento atmosferico generalmente debole Da studi effettuati l ammoniaca presente in atmosfera in Emilia Romagna deriva per l 83% dalla gestione dei reflui zootecnici, per il 14% dall utilizzo dei fertilizzanti e solo per il 2% dal traffico veicolare Foto da satellite ESA (Agenzia Spaziale Europea)

13 Considerazioni conclusive Il patrimonio suinicolo italiano, pari nel complesso a circa 9 milioni al 2007, risulta particolarmente concentrato in poche Regioni: nella sola Lombardia sono presenti quasi la metà del totale dei capi suini allevati in Italia, in Emilia- Romagna il 15%, in Piemonte l 11% ed in Veneto il 7%

Considerazioni conclusive L interesse scientifico relativo alle concentrazioni di ammoniaca in atmosfera è dunque legato alla produzione di sali di ammonio che, in fase particellare, costituiscono in

14 Considerazioni conclusive L interesse scientifico relativo alle concentrazioni di ammoniaca in atmosfera è dunque legato alla produzione di sali di ammonio che, in fase particellare, costituiscono in massa una percentuale molto rilevante del particolato atmosferico secondario che costituisce le PM10 e PM2.5. Dunque fra i responsabili dei valori elevati di PM10 nel bacino padano vanno considerati anche gli allevamenti e le attività agricole, che non compaiono fra le fonti primarie, ma solo fra quelle secondarie. solfato di ammonio nitrato di ammonio Composizione percentuale del PM10

15 Considerazioni conclusive In generale in tutta Italia, gli impatti generati dagli allevamenti sono diventati significativi in conseguenza della progressiva industrializzazione degli stessi, che ha portato alla nascita dei moderni allevamenti intensivi con diminuzione del numero totale delle aziende zootecniche e un aumento della concentrazione di animali per allevamento. Ne consegue che elevate fonti di pressione si sono concentrate in aree ristrette, sia per i grandi quantitativi di reflui zootecnici da impiegare, che per le emissioni in atmosfera di diversi inquinanti, determinate dalle varie attività zootecniche. Sempre più frequentemente le aree residenziali dei paesi e delle città si estendono verso la campagna determinando l insorgenza di numerose situazioni conflittuali dovute alla convivenza della popolazione con fonti di fastidio non occasionali che caratterizzano la realtà agricola, come ad esempio gli odori.

16 Considerazioni conclusive Le 331 sostanze associabili alla zootecnia sono principalmente acidi grassi volatili, composti dell azoto (ammoniaca ed ammine), composti dello zolfo organici ed inorganici (idrogeno solforato, dimetil solfuro, mercaptani), composti aromatici, aldeidi (acetaldeide, butanale). Per la maggior parte di queste sostanze le concentrazioni in aria sono molto basse (dell ordine dei microgrammi/m3) con l esclusione dell ammoniaca che può raggiungere valori superiori. I livelli di concentrazione ai quali vengono rilevati i composti odorigeni nelle vicinanze degli allevamenti sono medio-alti me nel contempo decisamente inferiori rispetto ai limiti di esposizione occupazionale, (ovviamente superiori alla soglia olfattiva). Valori stimati e riscontrati microgrammi/m 3 Soglia olfattiva bassa microgrammi/m 3 Soglia olfattiva alta microgrammi/m 3 TLV (Threshold Limit Value) microgrammi/m 3 Concentrazion e d irritazione microgrammi/m ,

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17 Considerazioni conclusive Il primo approccio al controllo degli odori anche nel settore zootecnico, è quello preventivo.gli odori emessi nel corso dello spandimento delle deiezioni dipendono dal contatto più o meno importante che esse hanno con l atmosfera. Gli interventi possibili di prevenzione, riguardano quindi l utilizzazione di mezzi di spandimento che non portino alla formazione di aerosol troppo fini; l applicazione dei liquami non su tutta la superficie di spandimento, ma solo in strisce, l interramento rapido o immediato dei liquami, l applicazione di liquami a basso tenore di sostanza secca tali da infiltrarsi più rapidamente nel terreno.

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