Fitofarmaci. salute ed ambiente. Prof.Mara Gennari Sezione di Scienze agrochimiche del DACPA, Università di Catania

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1 Fitofarmaci salute ed ambiente Prof.Mara Gennari Sezione di Scienze agrochimiche del DACPA, Università di Catania

2 Definizione di fitofarmaco D. Legs. 194/95, Art. 2 a) Prodotti fitosanitari: le sostanze attive ed i preparati contenenti una o più sostanze attive, presentati in forma in cui sono forniti all utilizzatore e destinati a: 1) proteggere i vegetali o i prodotti vegetali da tutti gli organismi nocivi o a prevenirne gli effetti; 2) favorire o regolare i processi vitali dei vegetali, con esclusione dei fertilizzanti; 3) conservare i prodotti vegetali, con esclusione dei conservanti disciplinati da particolari disposizioni; 4) eliminare piante indesiderate; 5) eliminare parti di vegetali, frenare un loro indesiderato accrescimento.

3 D. Legs. 194/95, art. 4 (Condizioni per l autorizzazione all uso di prodotti fitosanitari.) Un prodotto fitosanitario può essere autorizzato solo se: È accertato, alla luce delle conoscenze tecnico scientifiche, e dimostrato dalla documentazione che: 1) è sufficientemente efficace; 2) non provoca effetti inaccettabili sui vegetali o sui prodotti vegetali; 3) non provoca sofferenze e dolori inaccettabili ai vertebrati da combattere; 4) non produce effetti nocivi, in maniera diretta o indiretta, sulla salute dell uomo o degli animali o sulle acque sotterranee, 5) non produce effetti inaccettabili sull ambiente in particolare per quanto riguarda il suo destino e la sua distribuzione ambientale, con riferimento particolare alla contaminazione delle acque, comprese quelle potabili e sotterranee, nonché l impatto sulle specie non bersaglio; 6) è possibile determinare la natura e la quantità delle sostanze attive in esso contenute e, ove occorra, delle sue impurezze e degli altri componenti significativi dal punto di vista tossicologico o, in mancanza, riconosciuti dal Ministero della sanità; 7) è possibile, con adeguati metodi di uso corrente, determinare i residui di rilevanza tossicologica ed ambientale derivanti da un impiego autorizzato; 8) le sue proprietà fisico-chimiche sono state determinate e giudicate accettabili per garantire un utilizzazione ed un magazzinaggio adeguati; 9) per i prodotti agricoli previsti dall autorizzazione, i suoi residui non superano i limiti massimi stabiliti ai sensi dell articolo 19.

4 Parametri di valutazione agraria, ambientale e sanitaria per l impiego di fitofarmaci in agricoltura. Formulazione Efficacia verso l organismo bersaglio Molecola attiva Prova di tossicità acuta Classificazione di pericolosità Dosi di impiego in agricoltura Studio degli effetti indesiderati Degradazione e metabolismo nei vegetali e nell ambiente Studio dell andamento dei residui Prove di tossicità a lungo termine Valutazione della dose giornaliera accettabile Norme per la distribuzione al commercio Eventuali limitazioni di impiego Intervallo tra l ultimo trattamento e la raccolta Valutazione del limite teorico tossicologico negli alimenti Limite legale di tollerabilità negli alimenti

5 Possiamo individuare tre livelli di esposizione umana: 1) quantità elevata in una unica volta (incidente); 2) quantità di uso corrente (industriale o agricolo) negli anni della vita lavorativa e per una parte dell anno solare (ciclo di produzione agricola e ciclo di produzione industriale); 3) piccole quantità (tracce) quotidiane per tutta la vita.

6 Le condizioni di prova della tossicità che caratterizzano questi tipi di esposizione si distinguono in: 1) acuta (determinazione degli effetti di letalità o di danno non letale conseguente a esposizione unica); 2) a breve termine (subacuta/subcronica) (determinazione del livello senza effetto); 3) a lungo termine (cronica) (determinazione del livello senza effetto).

7 Gli studi di tossicità acuta vengono condotti in funzione delle diverse vie di ingresso nell organismo: 1) orale; 2) dermale; 3) inalatoria.

8 L agricoltore corre rischi di esposizione durante le fasi di preparazione e distribuzione della miscela agricoltura industrializzata: a) maggiore sensibilizzazione e responsabilizzazione dell operatore b) maggiore disponibilità di mezzi di protezione rispetto all agricoltura marginale e part time. Colture di pieno campo Colture in serra

9 Classificazione tossicologica dei presidi fitosanitari Denominazione Classificazione Solidi (DL50) Liquidi (DL50) Gassosi (CL50) Orale Cutanea Orale Cutanea Inalatoria Molto tossici I classe < 5 < 10 < 25 < 50 < 0.5 Tossici I classe < 2 Nocivi II classe III classe > 500 > 1000 > 2000 > 4000 > 20 DL50 (mg/kg); CL50 (mg/l)

10 Valutazione dell ADI e calcolo del limite di accettabilità negli alimenti Prove di tossicità a lungo termine Somministrazione con la dieta per almeno due anni Valutazione della dose denza effetto NOEL 5 mg/kg di peso corporeo/giorno animale Scelta del coefficiente di sicurezza 100 Estrapolazione all uomo 0.05 mg/kg di peso corporeo/giorno uomo Scelta del peso corporeo medio 60 kg Estrapolazione all uomo medio ADI 3 mg/uomo/giorno Valutazione del coefficiente alimentare 0.4 kg: ortofrutticoli Limite max di accettabilità negli alimenti 7.5 ppm

11 Valutazione agraria, ambientale e sanitaria per l impiego di fitofarmaci Formulazione Efficacia verso l organismo bersaglio Molecola attiva Prova di tossicità acuta Classificazione di pericolosità Dosi di impiego in agricoltura Studio degli effetti indesiderati Degradazione e metabolismo nei vegetali e nell ambiente Studio dell andamento dei residui Prove di tossicità a lungo termine Valutazione della dose giornaliera accettabile Norme per la distribuzione al commercio Eventuali limitazioni di impiego Intervallo tra l ultimo trattamento e la raccolta Valutazione del limite teorico tossicologico negli alimenti Limite legale di tollerabilità negli alimenti

12 Salvaguardia degli organismi non bersaglio 1) vertebrati terrestri; 2) organismi acquatici; 3) api; 4) artropodi utili diversi dalle api; 5) lombrichi; 6) microrganismi del terreno (tipicamente mineralizzatori del ciclo del carbonio e dell azoto.

13 Effetti sull ambiente Una sostanza utilizzata in agricoltura viene immessa direttamente nell ambiente.

14 Diffusione dei fitofarmaci nell ambiente Applicazione prodotti SUOLO Percolazione Ruscellamento Drenaggio F Deriva Volatilizzazione F F F F F ACQUE DI SUPERFICIE F ECOSISTEMA TERRESTRE ECOSISTEMA ACQUATICO ACQUE DI FALDA Movimenti laterali dell acqua

15 Adsorbimento degli erbicidi Imazapyr, Imazethapyr ed Imazaquin su un acido umico in funzione del ph x/m (µmol kg -1 ) IMZ IMZT IMZQ ph

16 DEGRADAZIONE DEL TRIASULFURON IN DUE SUOLI NATURALI ED IN UN SUOLO STERILE % TRS Rimanente Carmagnola Carmagnola sterile y = 92,023e -0,0209x R 2 = 0,9915 y = 96,289e -0,0186x R 2 = 0, Savigliano y = 76,329e -0,0566x R 2 = 0, Tempo ( gg )

17 Fattori che influenzano la lisciviazione dei fitofarmaci Proprietà del suolo Proprietà dei fitofarmaci Fattori ambientali Fattori agronomici Contenuto di superfici attive Tessitura Attività microbica Temperatura Umidità Solubilità in acqua Persistenza Affinità con le superfici attive - Formulazione e modalità di applicazione Quantità e periodo di applicazione Lavorazioni e uso del suolo Irrigazione

18 Fattori che influenzano i fitofarmaci per ruscellamento Suolo Fitofarmaci Clima Gestione aziendale Tessitura e struttura Compattazione superficiale Contenuto iniziale di acqua Pendenza Solubilità in acqua Persistenza Affinità con le superfici attive Formulazione Temperatura Dose iniziale Intensità della pioggia Tempo intercorso dall ultima applicazione Pratiche per il controllo dell erosione Residui colturali Irrigazione

19 Volatilizzazione Fattori che influenzano il trasporto in fase gassosa 1) Costante di Henry 2) Tensione di vapore 3) Adsorbimento 4) Temperatura 5) Umidità del suolo 6) Velocità del vento

21 Controllo dei residui sulle colture Determinazione delle cinetiche di degradazione Devono stabilire i livelli più probabili di residui nelle colture trattate al momento della raccolta o del prelievo dai magazzini e determinare la velocità di riduzione dei depositi di sostanza attiva. Devono essere effettuati studi su almeno tre coltivazioni differenti per categoria (frutta, ortaggi da foglia, ortaggi da frutto, cereali ecc.), nelle condizioni pedoclimatiche della Nazione nella quale verrà usato e per la quale si richiede l autorizzazione all impiego.

22 Parametri che influenzano la velocità di degradazione di un fitofarmaco - caratteristiche chimico-fisiche del fitofarmaco -dose -tipo di suolo -tipo di coltura (specie e varietà) -tipo di formulazione -metodo di applicazione -condizioni colturali -condizioni ambientali (T, umidità, intensità luminosa).

23 Altri parametri che influenzano il livello del residuo nell alimento -numero di trattamenti -intervallo tra l ultimo trattamento e la raccolta -presenza di parti eduli formate al momento del trattamento

25 I controlli sui residui di fitofarmaci negli alimenti Paese USA - 96 ITALIA - 97 GERMANIA - 97 REGNO UNITO -97 SPAGNA 97 FRANCIA- 97 N campioni analizzati

26 Controlli sui residui di fitofarmaci nei prodotti agricoli effettuati in Italia Osservatorio Nazionale Residui Ministero della Sanità Ministero delle Politiche Agricole e Forestali n.d. Totale

27 CONFRONTO TRA I RISULTATI DEL CONTROLLO UFFICIALE (MIN.SAN.) E QUELLO DEL MiPAF 6 5 5,5 4,8 Min.San MiPAF 4 3 2,8 3,1 4,1 3,5 3,6 2 2,3 2,1 1,7 1 1,

28 Osservazioni sulle cause di irregolarità riscontrate Totale campioni monitorati Totale campioni irregolari 553 (4%) Totale determinazioni di principi attivi Totale determinazioni regolari 652 Campioni irregolari per mancato rispetto del tempo di carenza o per uso improprio 270 Con l osservanza delle buone pratiche agricole il numero di campioni irregolari potrebbe scendere a: = 283 = 2,1%

29 Percentuali di ADI relative ai prodotti fitosanitari che hanno lasciato residui nei prodotti alimentari % sul totale delle s.a. che hanno lasciato residui ,7 32,8 23,8 5,7 < ,7

30 Quantità di sostanza attiva commercializzata in Italia

31 Come ridurre il problema fitofarmaci? 1) accettando un livello soglia dell infezione o dell infestazione sotto il quale non si fanno trattamenti; 2) migliorando la conoscenza e lo sfruttamento delle tecniche agronomiche (avvicendamento colturale, ecc.); 3) scegliendo principi attivi ed epoche di intervento in modo da ridurre i rischi di residui; 4) mettendo a punto e valorizzando efficaci sistemi integrati di lotta. 5) formazione professionale; 6) assistenza tecnica.