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Ambiente

Qualità dell'aria e agricoltura nel bacino padano: i risultati del progetto LIFE PREPAIR.

Impatto dell'agricoltura sulla qualità dell'aria e le possibili soluzioni per ridurlo al centro del progetto.

Il Bacino del Po rappresenta un'area di particolare complessità per la qualità dell'aria, con episodi di superamento dei valori limite fissati dall'Unione Europea per polveri fini, ossidi di azoto ed ozono, nonostante il trend in miglioramento dei valori registrati nel corso degli ultimi venti anni. Questa zona interessa il territorio delle Regioni del Nord Italia ed include città metropolitane quali Milano, Bologna, Venezia e Torino. 

L'area è densamente popolata ed intensamente industrializzata. Tonnellate di ossidi di azoto, polveri e ammoniaca sono emesse ogni anno in atmosfera da un'ampia varietà di sorgenti inquinanti legate soprattutto al traffico, al riscaldamento domestico, all'industria, alla produzione di energia ed all'agricoltura. L'ammoniaca, principalmente emessa dalle attività agricole e zootecniche, contribuisce in modo sostanziale alla formazione di polveri secondarie, che costituiscono una frazione molto significativa delle polveri totali in atmosfera. A causa delle condizioni meteo climatiche e delle caratteristiche morfologiche del Bacino, che impediscono il rimescolamento dell'atmosfera, le concentrazioni di fondo del particolato, nel periodo invernale, sono spesso elevate. Per migliorare la qualità dell'aria nel Bacino padano, a partire dal 2005, le Regioni hanno sottoscritto diversi Accordi di programma in cui si individuano azioni coordinate e omogenee per limitare le emissioni derivanti dalle attività più inquinanti. 

 

Il progetto PREPAIR

Tra queste, il progetto PREPAIR è un progetto LIFE integrato che mira ad implementare le misure, previste dai piani regionali e dall'Accordo di Bacino padano del 2013, su scala più ampia ed a rafforzarne la sostenibilità e la durabilità dei risultati: il progetto coinvolge infatti non solo le Regioni della valle del Po e le sue principali città, ma anche la Slovenia, per la sua contiguità territoriale lungo il bacino nord adriatico e per le sue caratteristiche simili a livello emissivo e meteoclimatico.

Le azioni di progetto, raggruppate in settori (pillar) tematici riguardano gli ambiti che contribuiscono maggiormente alle emissioni in atmosfera: agricoltura, combustione di biomasse per uso domestico, trasporto di merci e persone, consumi energetici e sviluppo di strumenti comuni per il monitoraggio delle emissioni e per la valutazione della qualità dell'aria su tutta l'area di progetto.

Il progetto PREPAIR ha una durata di 7 anni (1 febbraio 2017 - 31 gennaio 2024) ed un budget totale di quasi 17 milioni di euro (con un co-finanziamento europeo pari al 60%). É guidato dalla Regione Emilia-Romagna (Direzione Generale Cura del Territorio e dell'Ambiente) e vede coinvolti 17 partner, fra cui le Regioni e Province Autonome del Nord Italia e le rispettive Agenzie ambientali, l'Agenzia ambientale della Slovenia e le principali città metropolitane del bacino padano, oltre a una agenzia di sviluppo regionale e una fondazione ambientale.

Uno dei pillar del progetto riguarda il settore agricolo e zootecnico, responsabile della quasi totalità delle emissioni di ammoniaca in atmosfera, come detto uno dei principali gas precursori che portano alla formazione di particolato secondario, che rappresenta la parte preponderante delle polveri rilevate, specie nella stagione invernale. In particolare, importanti fonti di emissione di ammoniaca sono l'applicazione di fertilizzanti contenenti urea e le differenti fasi di gestione degli allevamenti zootecnici, soprattutto se intensivi. A tale scopo, il progetto PREPAIR, attraverso il pillar Agricoltura, si è posto l'obiettivo di individuare le migliori tecniche di applicazione di fertilizzanti (nell'azione denominata C.4) e di sviluppare uno strumento informatico, comune per tutto il bacino padano, che stima le emissioni gassose dagli allevamenti di bovini, suini e avicoli (azione C.5). Le azioni sono state valorizzate anche con la collaborazione di centri di ricerca ed Università specializzati in materie agronomiche e zootecniche.

 

Principali risultati

L'azione C.4 si è proposta di individuare le migliori tecniche di utilizzo (o sostituzione) di fertilizzanti a base di urea, i quali agiscono come fonti emissive di ammoniaca derivante dalla degradazione dell'urea prima che questa venga assorbita da parte delle colture. L'azione di progetto ha previsto inoltre di verificare, anche attraverso analisi sul campo, l'opportunità di sostituire l'urea con altri fertilizzanti azotati o con sostanze organiche, con una valutazione dei costi e dei benefici ambientali associati.
Nell'ambito dell'azione sono stati effettuati studi volti a:

  • individuare le tecniche attualmente utilizzate per l'applicazione dei fertilizzanti, le quantità utilizzate, gli agricoltori coinvolti e i possibili casi studio;
  • stimare l'impatto generato in termini di riduzione delle emissioni attraverso prove in campo, e misurazioni delle emissioni effettuate con la tecnica del tunnel a vento;
  • svolgere analisi specifiche per l'individuazione delle migliori tecniche rispetto al sistema colturale adottato o di applicazioni tecnologiche per ridurre i concimi chimici a vantaggio dei concimi naturali (letame zootecnico) o di altri concimi azotati a minor rilascio di azoto nell'aria e acqua;
  • valutare i costi e la replicabilità di tali tecniche nell'area del bacino padano (con il coinvolgimento anche dei produttori di fertilizzanti e dei rappresentanti degli agricoltori).

Sulla base dei risultati dello studio sono state individuate le tecniche praticabili per conseguire una riduzione delle emissioni, associate a una valutazione qualitativa dell'applicabilità in funzione della coltura e delle fasi vegetative.
Sono stati inoltre ipotizzate le riduzioni delle emissioni conseguibili in diverse ipotesi di applicazione delle tecniche alle Regioni del Bacino Padano.

L'azione C.5 ha portato allo sviluppo di un modello, il BAT-Tool (ora nella sua versione finale "Plus"), specializzato nella valutazione delle emissioni di gas e odori e di rilasci in acqua di composti dell'azoto derivanti dagli allevamenti di bovini, suini e avicoli. Nel modello di calcolo vengono considerate tutte le attività dell'allevamento (approccio whole farm, integrato tra le diverse componenti ambientali), al fine di facilitare l'applicazione delle nuove BAT conclusions e l'applicazione delle norme settoriali sulle emissioni in atmosfera e sull'inquinamento. Il modello BAT-Tool Plus considera le emissioni di ammoniaca (NH3), protossido di azoto (N2O), metano (CH4), nitrati (NO3), biossido di carbonio (CO2) ed è costituito da diversi moduli, fra loro interagenti, che consentono il calcolo delle emissioni dei diversi composti. Con riferimento agli effluenti zootecnici, vengono considerati da un lato il ciclo dell'azoto, con i relativi composti azotati (NH3, N2O, NO3), e dall'altro il ciclo del carbonio organico, ossia dei solidi volatili (SV) che si trasformano in metano (CH4). Per entrambi i cicli sono considerate le trasformazioni e le perdite che si verificano, dalla fase di ingestione degli alimenti da parte degli animali alla fase di distribuzione degli effluenti sui suoli agricoli. In entrambi i casi, il calcolo parte dall'escrezione di azoto o dall'escrezione di sostanza organica (ripartita fra le escrezioni che avvengono all'interno del ricovero o direttamente al pascolo), considerando poi le perdite che avvengono nei successivi stadi e l'azoto o la sostanza organica che si trasformano da una fase alla successiva. Il modello consente di scegliere da un elenco a discesa le tecniche di riduzione delle emissioni applicate in ciascuna fase, alle quali è associato un coefficiente di riduzione delle emissioni derivanti da tale fase, e viene conseguentemente incrementato l'azoto o la sostanza organica che transitano alla fase successiva, secondo un approccio di flusso di massa. Gli output del modello consentono di effettuare un confronto tra diversi scenari, o con una ipotetica situazione "di riferimento" in cui non fosse applicata nessuna BAT. 

 

Prospettive e opportunità

Entrambe le azioni di progetto hanno prodotto risultati che mostrano significative possibilità di sviluppo ulteriore. L'analisi delle riduzioni nelle emissioni ammoniacali derivanti dall'uso di fertilizzanti azotati (azione C.4) e dagli allevamenti intensivi (azione C.5) costituisce infatti una importante base informativa per elaborazioni e proposte tecniche sia a scala di bacino sia su scale di maggior dettaglio. L'approccio a livello di bacino padano, che ha contraddistinto l'intero progetto PREPAIR, costituisce in questo senso un valore aggiunto. Se da un lato, infatti, i risultati ottenuti sono riferiti ad una situazione aggregata, relativa all'intero Nord Italia, dall'altro questi stessi risultati possono essere rielaborati per livelli territoriali di maggior dettaglio (ad esempio nell'ambito della stesura dei Piani Aria regionali e della proposta di azioni specifiche in materia di attività agricole ed emissioni).

In particolare, i risultati dell'azione C.5, che ha portato allo sviluppo del BAT-Tool, in prospettiva potrebbero rappresentare una rilevante base dati per il miglioramento degli inventari delle emissioni riferite alle attività agricole e zootecniche, oltre che fornire dati ed informazioni utili per lo sviluppo di scenari regionali di riduzione dell'ammoniaca dal settore agricolo e zootecnico.

Un altro aspetto rilevante è la possibilità di supporto offerta ad alcuni procedimenti amministrativi in campo ambientale e agricolo. Allo stato attuale, infatti, sempre con riferimento ai risultati ottenuti con l'azione C.5, il BAT-Tool è già stato presentato alle Associazioni e Agenzie ambientali in quattro Regioni, oltre che al coordinamento nazionale AIA (Autorizzazione Integrata Ambientale), ed è citato dalla Regione Lombardia e dall'Agenzia ambientale della Regione Emilia-Romagna come modello per la valutazione delle emissioni di ammoniaca nelle AIA.  Per citare altri esempi, la Regione del Veneto e la Regione Emilia-Romagna hanno indicato il BAT-Tool come strumento o come fonte di dati da utilizzare nell'ambito di bandi PSR sulla riduzione delle emissioni in atmosfera di inquinanti di origine zootecnica (DGR n. 1688 e 1687 del 29/11/2021). 

Sotto il profilo delle conoscenze, anche se la relazione tra attività agro-zootecniche e qualità dell'aria è ormai un fattore acquisito, sono necessari ulteriori approfondimenti circa le complesse dinamiche che interessano i composti ammoniacali e il loro ruolo nella formazione di particolato secondario nel bacino padano, anche in relazione alla "disponibilità" di altri inquinanti, quali gli ossidi di azoto. Il tema è stato oggetto di un vivace confronto scientifico nell'ambito della conferenza tematica di Prepair "Agricoltura e qualità dell'aria", svoltasi a Bologna il 5 maggio 2022, dove tra gli altri sono stati presentati i risultati dello studio condotto dal gruppo di progetto "L'impatto delle riduzioni emissive di NOx e NH3 sulle concentrazioni di particolato in pianura padana".

 

Il ruolo della RRN

La Rete Rurale Nazionale del Ministero delle politiche agricole, alimentari e forestali è impegnata nel promuovere la disseminazione delle buone pratiche e delle soluzioni innovative sviluppate dai progetti LIFE che interessano il settore agricolo. L'obiettivo di questa attività è quello di favorire il trasferimento delle buone pratiche e l'utilizzo degli strumenti sviluppati dai progetti LIFE nell'ambito dei Programmi di Sviluppo Rurale 2014/2022 come è avvenuto nel caso del Progetto PREPAIR.

Le attività portate avanti dalla Rete Rurale Nazionale potranno essere ulteriormente sviluppate anche nell'ambito della PAC 2023/2027. Infatti, i nuovi Piani Strategici Nazionali, nel concorrere al raggiungimento degli obiettivi ambientali del Green Deal Europeo, dovranno favorire la complementarietà e lo sviluppo di sinergie tra gli interventi finanziati dal Fondo europeo agricolo per lo sviluppo rurale (FEASR) e il programma LIFE 2021/2027, in particolare nel contesto dei progetti integrati, e dovranno sostenere l'utilizzo e la replicazione delle soluzioni sviluppate nell'ambito dei progetti LIFE.

L'importanza dei progetti LIFE integrati, come il progetto PREPAIR, è dovuta al fatto che attuano su scala regionale o nazionale piani d'azione e strategie per l'ambiente e il clima previsti da specifici atti normativi o politiche dell'UE, garantendo la partecipazione dei portatori di interessi e promuovendo il coordinamento e la mobilitazione di altre fonti di finanziamento comunitarie o nazionali, come ad esempio il FEASR.

 
 

Katia Raffaelli, Matteo Balboni e Gianluca Iannuzzi - Regione Emilia-Romagna, Direzione Generale Cura del Territorio e dell'Ambiente, Settore Ambiente ed Economia Circolare
Luigi Servadei - Rete Rurale Nazionale

 
 

PianetaPSR numero 114 giugno 2022