Mitigazione dell inquinamento diffuso nei trattamenti fitosanitari. Paolo Balsari DiSAFA - Università di Torino

Transcript

1 Mitigazione dell inquinamento diffuso nei trattamenti fitosanitari Paolo Balsari DiSAFA - Università di Torino

2 LE POSSIBILI FORME DI INQUINAMENTO DA PRODOTTI FITOSANITARI PUNTIFORME (trasporto, stoccaggio, preparazione, distribuzione, lavaggio) DIFFUSO (Deriva, Run-off)

3 Stima dell incidenza delle diverse forme di inquinamento delle acque superficiali da prodotti fitosanitari Inquinamento puntiforme 5 % Deriva 30 % Run-off Sorgenti di inquinamento diffuso Run-off Drenaggio Deriva > 50 % Riempimento e lavaggio irroratrici, smaltimento reflui Sorgenti di inquinamento puntiforme (da Roettele, 2012)

4 PERCEZIONE DELL INCIDENZA DELLE DIVERSE FORME DI INQUINAMENTO DELLE ACQUE DA AGROFARMACI (IndagineTOPPS per 680 agricoltori/tecnici condottain più Paesi EU: ES, IT, FR, DE, BE, DK, PL) La sorgentepuntiformee ritenutaquellapiù importantema le differenze tra i diversi Paesi sono rilevanti

5 PERCEZIONE DELL INCIDENZA DELLE DIVERSE FORME DI INQUINAMENTO PUNTIFORME DELLE ACQUE DA AGROFARMACI (Indagine TOPPS per 680 agricoltori/tecnici condotta in più Paesi EU: ES, IT, FR, DE, BE, DK, PL) Valori medi sull incidenza delle fonti di inquinamento puntiforme PAESE BE DE DK ES FR IT PL tutti Ruscellamento 2,06 1,99 2,23 2,04 1,45 1,93 1,96 1,97 Deriva 2,36 2,82 1,98 2,23 2,36 2,38 2,39 2,41 Drenaggio 2,73 2,68 2,63 2,38 3,02 2,31 2,28 2,58 Erosione 2,82 2,51 3,17 3,36 3,16 3,38 3,37 3,04 n La deriva è considerata in media la seconda fonte di diffusione più importante, ma non in Germania, Italia epolonia *Il valore inferiore corrisponde a quello più importante (metodo di classificazione)

6 IL RUSCELLAMENTO movimento dell acqua sulla superficie o negli strati sottosuperficiali del terreno Ruscellamento da riduzione infiltrazione Ruscellamento da saturazione del suolo Ruscellamento concentrato

7 IL RUSCELLAMENTO Il Progetto TOPPS PROWADIS Analisi del rischio e applicazione delle misure di mitigazione Diagnosi del rischio di ruscellamento diagnosi di bacino schema decisionale diagnosi di campo (DASHBOARD) LIVELLO e TIPOLOGIA DI RISCHIO Definizione e applicazione linee guida LIVELLO e TIPOLOGIA DI RISCHIO Misure di Mitigazione BMP

8 IL RUSCELLAMENTO: prodotti del progetto TOPPS PROWADIS Opuscolo formativo divulgativo su buone pratiche per contenere il ruscellamento + manuale di campo Libretto BMP ruscellamento con specifiche tecniche Schema decisionale per la valutazione del rischio ruscellamento Dashboards Attività di formazione Organizzazione e svolgimento di giornate formative Materiale disponibile all indirizzo

9 LA DERIVA Che cosa si intende per deriva? DERIVA : Il movimento del fitofarmaco nell atmosfera dall area trattata verso qualsivoglia sito non bersaglio, nel momento in cui viene operata la distribuzione (ISO 22866)

10 TIPI DI DERIVA A terra nelle vicinanze dell area trattata (ground sediments o endodrift) Nell atmosfera con trasporto a distanza (atmospherical drift o esodrift)

11 ENTITA DELLA DERIVA A TERRA Vigneto Deriva del prodotto a terra (% del volume distribuito) Primi stadi vegetativi Piena vegetazione (da Ganzelmeier et al. 2000) Distanza dall'area trattata (m)

12 ENTITA DELLA DERIVA A TERRA Frutteto Deriva del prodotto a terra (% del volume distribuito) (da Ganzelmeier et al. 2000) Primi stadi vegetativi Piena vegetazione Distanza dall'area trattata (m)

13 FATTORI CHE INFLUENZANO LA DERIVA VELOCITA DEL VENTO TECNICA DI APPLICAZIONE Regolazione irroratrice Dimensione delle gocce Tipo di irroratrice SVILUPPO DELLE COLTURE TRATTATE AREA ADIACENTE TEMPERATURA AMBIENTE UMIDITA RELATIVA

14 Influenza della velocità del vento (prove Disafa in galleria del vento)

15 I FATTORI CHE INFLUENZANO LA DERIVA Condizioni metereologiche predominanti Velocità e direzione del vento Temperatura umidità relativa Direzione vento Direzione vento < rischio deriva > rischio deriva

16 I FATTORI CHE INFLUENZANO LA DERIVA Tipologia di irroratrice impiegata Deriva (% del distribuito) 18.0% Aeroconvezione tradizionale 16.0% Aeroconvezione torretta 14.0% Pneumatica 12.0% 10.0% 8.0% 6.0% 4.0% 2.0% 0.0% LAI

17 I FATTORI CHE INFLUENZANO LA DERIVA Regolazione dell irroratrice

18 La vegetazione ha un elevata influenza sulla deriva Colture in pieno campo il rischio di deriva su suolo nudo è superiore a quello sulla vegetazione con vegetazione più alta il rischio deriva aumenta Frutteto / vigneto il rischio di deriva è elevato all'inizio della stagione a causa di un'area fogliare meno sviluppata il rischio di deriva diminuisce con la piena densità della parete fogliare

19 Influenza dell umidità relativa (prove Disafa) Minore deriva quando si opera con UR elevate

20 ENTITA DELLA DERIVA IN FUNZIONE DELLA DIMENSIONE DELLE GOCCE Vento 5 km/h (1.4 m/s) 30 cm 20 micron 50 micron 100 micron 150 micron 400 micron Distanza di deriva (m)

21 MISURE PER SALVAGUARDARE L AMBIENTE DALLA DERIVA DIRETTE Limitare la generazione di deriva INDIRETTE Limitare l esposizione alla deriva Impiegare dispositivi tecnici in grado di ridurre la deriva (SDRT) Fasce non trattate Fasce tampone (buffer zones) Fasce vegetate Barriere frangivento, reti antigrandine, ecc. Macchina irroratrice Parametri della distribuzione Contesto del trattamento Buffer zone di ampiezza fissa Buffer zone di ampiezza variabile(in funzionedel tipodi attrezzatura impiegata)

22 IMPIEGARE DISPOSITIVI TECNICI IN GRADO DI RIDURRE LA DERIVA GENERATA DALLE MACCHINE IRRORATRICI L EMENDAMENTO DELLA DIRETTIVA MACCHINE Che cosa prevede riguardo alla deriva: Le macchine devono essere progettate e costruite in modo da assicurare una distribuzione uniforme e una deposizione omogenea degli antiparassitari nelle zone bersaglio e da ridurre al minimo la dispersione al di fuori di tali zone. Norma di riferimento: EN ISO 16119: 2013

23 L EMENDAMENTO DELLA DIRETTIVA MACCHINE Che cosa prevede riguardo alla deriva ISO , Controllo della deriva La barra irroratrice deve poter consentire in almeno una sua configurazione di generare meno deriva rispetto a quella prodotta dalla situazione operativa di riferimento riportata nella tabella 2 della Norma ISO :2010 e caratterizzata da: Ugelli XR a 3 bar Altezza barra 50 cm Velocità di avanzamento 6-8 km/h Manca riferimento per gli atomizzatori!!!

24 L IMPORTANZA DELLA SCELTA DEL TIPO DI UGELLO E DELLE DIMENSIONI DELLE GOCCE grado di polverizzazione VMD, µm gocce < 141 µm, % in volume molto fine fine medio grossolano molto grossolano < rischio di deriva > <3 estremamente grossolano >655 - Grado di polverizzazione delle gocce e rischio deriva

25 La scelta dei corretti parametri della distribuzione per ridurre la deriva Le gocce non sono tutte delle medesime dimensioni 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 50% 40% cla ssi di dia m e tro (µm ) XR bar VMD = 241 D10 = 122 D90 = oltre 600 XR bar Per evitare la deriva è necessario conoscere la dimensione delle gocce più piccole (quelle che rappresentano il 10% del volume erogato D10) 30% VMD = % D10 = 65 10% D90 = 145 0% oltre 600 classi di diametro (µm)

26 ENTITA DELLA DERIVA IN FUNZIONE DELLA DIMENSIONE DELLE GOCCE

27 La scelta dei corretti parametri della distribuzione per ridurre la deriva Deriva (% del distribuito) 18.0% 16.0% 14.0% 12.0% 10.0% 8.0% 6.0% 4.0% 2.0% 0.0% Una corretta altezza della barra irrorratrice è importante per ridurre i rischi di deriva Riduzione deriva = 45% Altezza della barra (h, cm)

28 La scelta dei corretti parametri della distribuzione per ridurre la deriva VELOCITA DI AVANZAMENTO ADEGUATA Ridurla se aumenta il vento o quando ci si trova in prossimità di zone sensibili Deriva (% del distribuito) Larghezza della barra: 18 m Pressione di esercizio: 3 bar Altezza della barra: 100 cm Velocità del vento: 4 m/s Distanza dall area trattata (m)

29 FARE ATTENZIONE ALLA STABILITÀ DELLA BARRA PER CONTENERE LA DERIVA Barra stabile Sovrapposizione non corretta deriva Area non trattata Barra instabile

30 CONTROLLO AUTOMATICO DELL ALTEZZA DELLA BARRA Attuatori a comando elettronico Sensori di livello

31 Peso sulla deriva di diverse variabili operative (prove Disafa in vigneto) 1) UGELLI ANTIDERIVA = 4.4 2) PORTATA DEL VENTILATORE = 4.4 3) TIPO DI IRRORATRICE = 4.1 4) SVILUPPO VEGETATIVO = 2.4 5) PROFILO DI DISTRIBUZIONE = 2.1 rapporto tra valori Max e min della deriva oltre 5 m dall area trattata

32 RIDUZIONE DELLA DERIVA CON UGELLI ANTIDERIVA (prove DiSAFA) Deriva (% del distribuito) 0.45% 0.40% 0.35% 0.30% 0.25% 0.20% 0.15% 0.10% 0.05% 0.00% Epoca: chiusura grappolo (LAI 1.6) Macchina: aeroconvezione torretta Portata ventilatore: m 3 /h 0.4% Distanza (m) Ugelli a turbolenza ATR Ugelli antideriva Riduzione = 67% 1.2% Vento: m/s

33 XR bar 1.2 l/min - VMD = 220 µm, d10 = 122 AI bar 1.2 l/min - VMD = 520 µm, d10 = 251

34 Entrata liquido UGELLI ANTIDERIVA ID 90-xx AVI 80-xx IDK 90-xx CVI 80-xx Aria Uscita liquido Iniezione d aria Disponibili per tutte le tipologie di ugelli!! Costo 4-9

35 Limportanza della riduzione della portata del ventilatore Epoca: piena vegetazione (LAI 0.7) Deriva (% del distribuito) 1.0% 0.9% 0.8% 0.7% 0.6% 0.5% 0.4% 0.3% 0.2% 0.1% 0.0% Vento: m/s Distanza (m) m3/h m3/h Riduzione deriva = 44%

36 ADEGUAMENTO DEL PROFILO DI DISTRIBUZIONE La scelta del corretto profilo di distribuzione e il suo adeguamento a quello della pianta da trattare consente una notevole riduzione della deriva complessiva A) OTTIMIZZATO 2+2 ugelli attivi Volume di distribuzione 225 l/ha deriva B) STANDARD 4+4 ugelli attivi Volume di distribuzione 450 l/ha

37 Epoca: pre-fioritura (LAI 0.3) Irroratrice ad aeroconvezione tradizionale Deriva (% del distribuito) 4.5% 4.0% 3.5% 3.0% 2.5% 2.0% 1.5% 1.0% 0.5% 0.0% - 30% deriva Vento: m/s Distanza (m) ottimizzato standard

38 ATOMIZZATORI DOTATI DI CHIUSURA LATERALE DELL ARIA riduzione deriva del 20-30% lato con aria chiusa

39 ATOMIZZATORI DOTATI DI CHIUSURA LATERALE DELL ARIA chiuso aperto

40 Irroratrici scavallanti in grado di effettuare il trattamento completo di uno o più filari con i getti che erogano il prodotto su entrambi i lati

41 Utilizzo dell elettronica per ridurre la deriva ANEMOMETRO SONICO SATELLITE

42 Utilizzo dell elettronica per ridurre la deriva VarioWindSelect system developed at INSAD (PL) Attivazione automatica del tipo di ugello in funzione della velocità del vento (from Holownicki et al., 2003)

43 Irroratrici provviste di sensori per il riconoscimento della presenza del bersaglio

44 Irroratrici schermate (tunnel) e con sistemi di ricircolo della miscela fitoiatrica (recupero) RIDUZIONE DERIVA ANCHE SUPERIORE AL 95%

45 MISURE INDIRETTE PER RIDURRE LA CONTAMINAZIONE DELLE ACQUE DA DERIVA - BARRIERE NATURALI - RETI ANTI-GRANDINE - FASCE DI RISPETTO

46 BARRIERE NATURALI PER CONTENERE LA DERIVA Barriera naturale

47 Alcune specie adatte per la formazione di barriere naturali Acer campestre Fagus sp. Carpinus betulus

48 Riduzione della deriva grazie alle barriere 60-80% Riduzione Deriva vegetazione ridotta piena vegetazione % riduzione deriva m 2 m 5 m 8 m distanza dalla barriera

49 RETI ANTIGRANDINE riduzione deriva fino al 50%

50 FASCIA DI RISPETTO (Buffer zone) FASCIA DI RISPETTO coltura trattata L ampiezza dipende anche dalla classe di riduzione della deriva della irroratrice impiegata coltura sensibile (o corso d acqua)

51 ESEMPI DI AMPIEZZE DELLA FASCIA DI RISPETTO IN FUNZIONE DEL TIPO DI PRODOTTO E DELL ATTREZZATURA IMPIEGATA PER LA DISTRIBUZIONE Esempio: prodotto fungicida ZONA DI RISPETTO Area sensibile Tecnica di distribuzione standard 15 metri ZONA DI RISPETTO Area sensibile Tecnica di distribuzione con dispositivi per limitare la deriva 10 metri

52 CLASSIFICAZIONE DELLE IRRORATRICI IN FUNZIONE DELLA DERIVA DA LORO GENERATA (ISO ) CLASSI DI RIDUZIONE DELLA DERIVA RISPETTO ALLA TESI DI RIFERIMENTO* *DA STABILIRE PER CIASCUN CONTESTO (ES. STATO, REGIONE, ECC.) A >= 99% B 95-99% C 90-95% D 75-90% E 50-75% F 25-50%

53 ESEMPIO DI CLASSI DI RIDUZIONE DELLA DERIVA E CRITERI DI APPLICAZIONE - BELGIO Ugelli impiegati sulle attrezzature per i trattamenti delle colture erbacce Tipologie di irroratrici Riduzione della deriva (%)

54 LA SITUAZIONE IN ITALIA IMPIEGO DELLE CURVE DI GANZELMEIER PER ANALISI DEI RISCHI IN FASE DI REGISTRAZIONE DEI PRODOTTI FITOSANITARI NUMERO LIMITATO DI RISULTATI RELATIVI A PROVE SPERIMENTALI DI MISURA DELLA DERIVA NEL CONTESTO NAZIONALE MANCANZA DI CLASSIFICAZIONE DELLE ATTREZZATURE IN FUNZIONE DELLA DERIVA

55 CHE COSA SI PUÒ FARE IN TEMPI BREVI? IN ATTESA DI DISPORRE DI CURVE NAZIONALI DI RIFERIMENTO DELLA DERIVA E DI ATTIVARE UNA CERTIFICAZIONE DELLA RIDUZIONE DELLA DERIVA PER MACCHINE E UGELLI RIFARSI A VALORI RIPORTATI DA ALTRI PAESI EUROPEI LIMITI DI QUESTA SCELTA: LA SITUAZIONE OPERATIVA DI RIFERIMENTO PUÒ RISULTARE MOLTO DIVERSA DA QUELLA REALE ITALIANA E DA QUELLA UTILIZZATA PER LA REGISTRAZIONE DEL PRODOTTO

56

57 Atomizzatori * Rispetto alla situazione di riferimento caratterizzata da: Dimensione ugelli: ISO 01; pressione di esercizio: 10 bar; velocità di avanzamento: 6 km/h.

58 CONCLUSIONI Due sono le principali strade da seguire per mitigare il rischio di contaminazione delle acque da deriva dei fitofarmaci VALUTARE IL CONTESTO NEL QUALE SI OPERA IMPIEGARE ADEGUATE TECNICHE DI APPLICAZIONE DEI FITOFARMACI TOPPS - DRIFT EVALUATION TOOL TOPPS STEP WATER TOOL

59 TOPPS Prowadis - DRIFT EVALUATION TOOL

60 TOPPS Prowadis - DRIFT EVALUATION TOOL

61 TOPPS Prowadis - DRIFT EVALUATION TOOL

62 TOPPS Prowadis - DRIFT EVALUATION TOOL

63 TOPPS Prowadis - DRIFT EVALUATION TOOL

64 TOPPS Prowadis - DRIFT EVALUATION TOOL

65 TOPPS Prowadis - DRIFT EVALUATION TOOL RISULTATO FINALE

66 Piattaforma STEP WATER STEP WATER: Sprayer Technology for the Protection ofwater Spin-off Topps realizzato da ECPA e CEMA Obiettivo: realizzare un software indirizzato a costruttori di irroratrici rivenditori tecnici agricoltori Enti legislativi per creare sensibilità su l importanza di una corretta configurazione e impiego delle macchine irroratrici per ridurre i rischi di inquinamento delle acque

67 STEP WATER: Valuta la tua irroratrice

68 STEP WATER: Valuta la tua irroratrice Riempimento

69 STEP WATER: Valuta la tua irroratrice Riempimento (continua) Selezionando ciascuna domanda dell elenco, compariranno delle spiegazioni per aiutare l utente nella compilazione/risposta (si/no)

70 STEP WATER: Valuta la tua irroratrice Pulizia esterna (continua) Nel caso in cui le caratteristiche (soluzioni tecniche) dell irroratrice indicate attraverso le risposte fornite dall utente non soddisfino i requisiti che dovrebbe avere l attrezzatura, compare automaticamente un messaggio di avvertimento e la relativa spiegazione

71 STEP WATER: Riempimento - Scheda di valutazione finale

72 STEP WATER: Caratteristiche dell irroratrice

73 STEP WATER: Caratteristiche dell irroratrice (continua) Cliccando sul comando spiegazione per ciascuna caratteristica della macchina presente nell elenco, vengono fornite informazioni e chiarimenti all utente

74 STEP WATER: Scheda di valutazione finale con i risultati di tutte le fasi Nel caso in cui le caratteristiche (soluzioni tecniche) dell irroratrice indicate attraverso le risposte fornite nelle diverse fasi non soddisfino i requisiti che dovrebbe avere l attrezzatura (segnalate nelle schermate di valutazione con messaggi di avvertimento), nella scheda di valutazione finale le risposte negative vengono segnate in rosso(voce stato ) Nella scheda è inoltre importante controllare il livello di RILEVANZA delle diverse soluzioni tecniche che sono classificate in: raccomandate, fortemente raccomandate, richieste)

75 STEP WATER: Scheda di valutazione finale con i risultati di tutte le fasi Nel caso in cui la valutazione finale dell irroratrice ottenuta dalle valutazioni delle diverse fasi (RIEMPIMENTO, LAVAGGIO ESTERNO, LAVAGGIO INTERNO, RIDUZIONE DELLE PERDITE DURANTE IL TRATTAMENTO, RESIDUI) attraverso le risposte fornite dall utente non soddisfi i requisiti che dovrebbe avere l attrezzatura, nella schermata della valutazione finale, oltre alle schede riassuntive delle diverse fasi, comparirà il seguente messaggio:

76 STEP WATER: Scheda di valutazione finale con i risultati di tutte le fasi Se invece la valutazione finale dell irroratrice ottenuta dalle valutazioni delle diverse fasi (RIEMPIMENTO, LAVAGGIO ESTERNO, LAVAGGIO INTERNO, RIDUZIONE DELLE PERDITE DURANTE IL TRATTAMENTO, RESIDUI) attraverso le risposte fornite dall utente SODDISFA i requisiti, nella schermata della valutazione finale, oltre alle schede riassuntive delle diverse fasi, comparirà il seguente messaggio:

77 ...non possiamo completamente evitare la deriva ma possiamo ampiamente ridurla GRAZIE PER L ATTENZIONE Visitatei siti: