FERTIRRIGAZIONE: FANGHI E LIQUAMI

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1 FERTIRRIGAZIONE: FANGHI E LIQUAMI UTILITA O INUTILE RISCHIO? Ferdinando de Rosa Direttore Tecnico Scientifico ARPAM Presidente Ordine dei Chimici delle Marche S. Ippolito (PU) 23 aprile I terreni agricoli risultano fortemente impoveriti di sostanza organica umificata a causa dall attuale sistema di concimazione che viene fatto con sostanze chimiche di sintesi, essendo ormai abbandonato su larga scala l uso dei fertilizzanti organici prodotti direttamente dall allevamento del bestiame e che un tempo era connesso alle pratiche di coltivazione. Il sistema tradizionale aveva certamente una produttività meno elevata di quella ottenuta oggi con concimazioni chimiche ma contribuiva a mantenere nei terreni una quantità di sostanza organica umificata ed evitava l eccessivo impoverimento rispetto al carbonio e conseguentemente permaneva la capacità dell humus di trattenere negli strati superficiali del terreno i nutrienti, evitando il loro percolamento in falda. La necessità di arricchire i terreni agricoli con quantità sufficienti di sostanza organica ed anche di elementi chimici nutrienti è quindi una necessità oggettiva, ma si ha l impressione che sia soprattutto la richiesta di smaltimento a basso costo in alternativa alle discariche controllate che ha spinto verso la possibilità di utilizzare i liquami ed i fanghi residuati dalla depurazione biologica a fanghi attivi. L utilizzo di compost prodotti con i rifiuti organici e/o le loro miscele con i fanghi di depurazione e con le sostanze vegetali aventi la più disparata origine (potature dei giardini, residui di lavorazioni agricole, scarti di estrazione nella lavorazione del vino, olio, ecc ) rappresenta certamente una fonte di sostanza umificata, ma è anche un rischio per l accumulo degli inquinanti e quindi il loro mercato al momento si è imposto principalmente per la floricoltura e il giardinaggio. Il compost peraltro deve essere prodotto con una buona tecnica di lavorazione per raggiungere il giusto grado di umificazione e deve assicurare uno scrupoloso controllo dei prodotti sottoposti alla lavorazione e delle caratteristiche finali con riferimento al contenuto in elementi nutrienti e metalli tossici.

2 In questo quadro fin dal 1992 un apposito Dlgs (99/92) ha regolamentato la possibilità di utilizzare in agricoltura i fanghi provenienti dagli impianti di depurazione, prevedendo appositi limiti tabellari di accettazione per il contenuto in metalli pesanti, a cui si attribuiscono i maggiori rischi per l inquinamento cronico dei terreni che qualora accumulasse livelli elevati potrebbe rischiare problemi di fertilità. Il terreno agricolo destinatario del fango deve essere tenuto sotto controllo, mediante analisi chimiche iniziali atte a determinare il valore bianco sul quale un monitoraggio continuo riesca a tenere sotto stretto controllo l accumulo di metalli tossici, in modo da evitare una eccessiva contaminazione, prevedendo l immediata sospensione dell attività nel caso in cui fossero superati i limiti previsti. Il fango destinato alla possibile utilizzazione deve essere caratterizzato anche in base agli elementi utili all agricoltura, con riferimento particolare al carbonio organico, al fosforo, all azoto, al grado di umificazione ed al potassio, ma soprattutto con la determinazione degli elementi pericolosi per l ambiente e la salute, quali i metalli e le salmonelle. In particolare nel fango non si deve avere una concentrazione, espressa in mg/kg di sostanza secca, superiore a 20 per il cadmio, a 10 per il mercurio, a 300 per il nichel, a 750 per il piombo, a 1000 per il rame ed a 2500 per lo zinco. Valori superiori ai limiti indicati significano che la provenienza del fango lo rende inidoneo. Per il cromo non viene riportato il limite, ma è necessario effettuare un saggio con il quale possa essere evidenziata la capacità ossidativa del terreno in condizioni standard, stante il reale pericolo connesso alla presenza del cromo esavalente. E prevista l esecuzione di un saggio rapido per la valutazione della capacità ossidativi (saggio di Bartlett e James), che consiste nel mettere a contatto 2 g di terreno con 25 micromoli di Cr +3. Il limite viene rispettato se si formano meno di 1 micromoli di Cr +6. I metalli, che sono usualmente presenti in forma di cationi, vengono fissati tenacemente dalle argille presenti nel terreno con un vero e proprio legame chimico ed entrano a far parte del reticolo cristallino dei silicati sostituendo il sodio o il potassio o il calcio o il magnesio (capacità di scambio cationico). Questo meccanismo limita i pericoli di inquinamento delle falde, e possiamo considerare la presenza di uno strato argilloso molto più cautelativo di una membrana sintetica che può essere soggetta a lacerazioni, ad eccezione del rischio rappresentato dagli anioni che non vengono adsorbiti. I nitrati, eventualmente i borati, fosfati o altri anioni simili, ma soprattutto i cromati per la loro intrinseca pericolosità e per l uso che né viene fatto nelle aziende galvaniche sia industriali che artigianali, percolano facilmente nelle falde ed hanno una notevole mobilità. In particolare il cromato si arresta solo quando incontra strati di terreno a capacità riducente, che opera la riduzione a cromo trivalente suscettibile di far precipitare il corrispondente idrossido.

3 I metalli tossici in questione sono presenti nei liquami domestici in proporzione accettabile solo nel caso in cui non vi siano attività artigianali o industriali che confluiscono nelle pubbliche fognature a rete mista e quindi con una depurazione congiunta. I riferimenti normativi ci danno indicazioni che permettono di valutare le concentrazioni massime ammissibili nel suolo agricolo, che sono pari a 1,5 per il cadmio, 1 per il cromo esavalente e 25 per quello trivalente, 1 per il mercurio, 75 per il nichel, 100 per il piombo e per il rame e 300 per lo zinco. Anche il DM 471/99 relativo ai siti inquinati ci fornisce ulteriori possibilità di giudizio dal momento che stabilisce i limiti di accettabilità per i metalli nel suolo ed in base al contenuto effettua una differenziazione per l uso a cui il terreno è destinato, che può essere residenziale o industriale. Per le zone residenziali si accetta un limite pari a 2 per cadmio e cromo, 1 per il mercurio, 120 per nichel e rame, 100 per il piombo e 150 per lo zinco, mentre per le zone industriali sono accettabili valori più elevati e rispettivamente pari a 15 per cadmio e cromo, 5 per il mercurio, 500 per il nichel, 1000 per il piombo, 600 per il rame e 1500 per lo zinco. Non è sufficiente che il fango non rappresenti un rischio ambientale, ma necessita anche la presenza di validi elementi fertilizzanti che attribuiscano un valore agronomico, in modo che si possa parlare di una reale attività di fertilizzazione e non è accettabile lo spandimento come semplice sistema di smaltimento sul terreno agricolo. E necessario dunque una accurata determinazione di: - sostanza secca; - carbonio organico; - grado di umificazione; - azoto totale; - fosforo totale; - potassio totale. In Italia sono state distribuite sul terreno agricolo tonnellate di fanghi nel 1995 e questa quantità è aumentata progressivamente a nel 1996, nel 1997, nel 1998, nel 1999 e nel A partire dall anno 1997 sembra che sia stato raggiunto un valore soglia, che ha subito una piccola diminuzione nel 1998, situato fra le e le tonnellate che rappresentano un quantitativo non trascurabile. Nelle Marche l utilizzo è stato pari allo 0,04 % rispetto alla quantità di fango prodotto, che è un valore molto basso e simile a quello di altre Regioni, come la Liguria, la Val d Aosta e la Provincia autonoma di Trento in cui di fatto l utilizzo di fango sui terreni agricoli è praticamente inesistente. Oltre al pericolo di accumulo dei metalli tossici occorre una particolare attenzione anche alle sostanze organiche tossiche e persistenti (POP, Persistent

4 Organic Pollutants), fra le quali i composti aromatici monociclici, i clorobenzeni, i tensioattivi, le diossine ed i furani, i fenoli, gli ftalati, gli IPA ed i PCB, i pesticidi, ecc Quali sono le motivazioni che incentivano l utilizzo di fanghi sui terreni agricoli? Alcune di queste si motivano per la reale utilità per i terreni agricoli ed apportano elementi utili ma anche pericoli ed altre invece si motivano solo come mezzo di smaltimento a basso costo. La pratica consente: - lo smaltimento dei fanghi di depurazione degli impianti di depurazione comunali o consortili a basso costo ed il rischio è legato particolarmente alle dimensioni impiantistiche ed all esistenza o meno della rete mista ed al tipo di insediamenti industriali presenti; - la restituzione di sostanza organica ai suoli; - la restituzione di elementi utili (N, P, K); - migliora le caratteristiche del suolo con particolare riferimento al mantenimento di una giusta porosità e al grado di umificazione; - un risparmio economico rispetto alle discariche o all incenerimento, che è già conveniente ora, ma lo sarà ancora più in futuro; - l immobilizzo del carbonio sul terreno evitando la sua trasformazione in anidride carbonica e quindi comporta una mitigazione (peraltro molto limitata!!) dell effetto serra. Quali sono le motivazioni che disincentivano l utilizzo di fanghi sui terreni agricoli? Il reale deterrente per l utilizzo di questa pratica agricola è rappresentato dal rischio per l ambiente, infatti: - si produce un progressivo inquinamento per l accumulo dei metalli tossici; - si rischia l inquinamento con POP S; - si rischia l accumulo di sostanze o organismi, anche in piccole quantità, che possono avere effetti ambientali o biologici non noti o sconosciuti; - il rischio di violazioni è elevato, anche utilizzando controlli e regole molto severe. Alla carenza di acqua pura e di buona qualità da rendere disponibile per le popolazioni in alcune zone del pianeta, fa riscontro nelle società ad alto grado di tecnologia e benessere una notevole disponibilità di acqua usata, che proveniente dagli impianti di depurazione in cui si depurano circa litri/pro capite. Questa acqua contiene anche elementi utili all agricoltura e quindi può essere utilizzata dove le condizioni del terreno e la localizzazione rendono la pratica possibile, risparmiando risorsa naturale da destinare ad usi più nobili. Il DM n. 185 del 12 giugno 2003 detta le norme tecniche per il riutilizzo delle acque reflue depurate, superando la ormai obsoleta Delibera del Comitato Interministeriale che risale al 21 febbraio del La tabella che rende possibile il riutilizzo è molto più severa di quella che consente lo scarico in acque superficiali ed in alcuni caso anche di quella che ammette lo

5 scarico sul suolo. Viene ammessa una deroga temporanea per Escherichia Coli che è comunque bilanciata da un maggiore irrigidimento relativamente agli usi irrigui consentiti. Come per i fanghi ci sono peraltro parametri critici: - inquinanti persistenti, quali i metalli tossici e i POP S; - fattori di fitotossicità, quali il SAR e la conducibilità; - parametri microbiologici; - fattori eutrofizzanti o che possono portare alla contaminazione delle falde, come i fosfati ed i nitrati; - necessità di utilizzare tecniche di applicazione corrette (Codice di Buona Pratica Agricola) sia per avere un beneficio effettivo nei terreni sia per evitare fastidi o pericoli per gli abitanti delle zone limitrofe. Si può concludere che l attuale normativa consente l utilizzo in agricoltura dei fanghi e delle acque reflue depurate, ma richiede una grande attenzione ed impone limiti molto severi. L utilizzo deve essere funzionale ai terreni e non rappresentare un rischio ambientale ed è assolutamente escluso come pratica di smaltimento, in alternativa alle discariche o ad altri sistemi di trattamento dei rifiuti, per motivazioni meramente economiche. Ferdinando de Rosa