sultati ottenuti negli stadi precedenti.
Va anche detto che le Migliori tecniche disponibili adottabili nella fase di span- dimento sono di tipo prevalentemente gestionale e quindi più facilmente ap- plicabili ed economicamente sostenibi- li rispetto agli interventi strutturali che sono necessari nel caso dei ricoveri e dei contenitori di stoccaggio.
Ci si attende, quindi, che nella fase dell’applicazione al suolo degli effl uen- ti si possa prospettare una più consi- stente introduzione di Migliori tecniche disponibili e sia quindi questa la fase emissiva che consenta una signifi cativa
riduzione delle emissioni dal comparto agricolo, anche perché nel nostro Pae- se le tecniche di spandimento a bassa emissività sono ancora limitatamen- te diff use.
Il Crpa, nell’ambito di una conven- zione fra Ispra e Ministero dell’ambien- te e della tutela del territorio e del ma- re, ha messo a punto una metodologia di calcolo per la quantifi cazione delle emissioni di ammoniaca a seguito del- l’applicazione al suolo degli effl uenti di allevamento e dell’utilizzazione dei fertilizzanti azotati.
Con essa sono stati valutati alcuni sce-
I possibili scenari per ridurre le emissioni da effl uenti
di Laura Valli, Rocio Danica Condor
I
l settore agricolo è, fra i diversi set- tori produttivi, responsabile del 95%delle emissioni di ammoniaca in at- mosfera (Inventario nazionale delle emissioni - Ispra, 2010). La loro riduzio- ne è un impegno che l’Italia ha assun- to nell’ambito della Direttiva sui tetti nazionali alle emissioni (direttiva Nec, National emission ceilings) e nell’am- bito del Protocollo di Goteborg, entrato in vigore nel 2005 e attualmente in fase di revisione.
La riduzione delle emissioni di ammo- niaca (NH3) è poi di grande interesse an- che in vista della possibilità di diminuire le concentrazioni di materiale particolato in atmosfera, in quanto è riconosciuto che l’NH3 è precursore nella formazione delle polveri secondarie (solfati, nitra- ti, composti organici e ammoniacali), che si formano in atmosfera a causa di reazioni chimiche e fi siche e sono co- stituite prevalentemente da particelle fi ni e ultrafi ni.
Ipotesi di riduzione delle emissioni
Fra le diverse fasi dell’attività agricola che comportano emissioni in atmosfera l’utilizzazione agronomica degli effl uen- ti di allevamento è quella sulla quale gli interventi di riduzione possono avere maggiore effi cacia, in quanto rappre- senta la fase fi nale della catena emissi- va costituita da ricovero degli anima- li, stoccaggio degli effl uenti e loro uso agronomico.
Perciò, se le tecniche di contenimento delle emissioni di ammoniaca applicate nelle fasi a monte portano a ottenere al campo effl uenti più ricchi di azoto, oc- corre che anche all’atto dell’applicazio- ne dei refl ui vengano adottate tecniche a bassa emissività, per non vanifi care i ri-
6 SCENARI SULLA RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DI AMMONIACA
●
Sono state formulate alcune ipotesi di riduzione delle emissioni ammoniacali derivanti
dalle attività agronomiche considerando diverse opzioni tecniche e normative. Lo studio
si è basato sul giudizio di esperti, avvalorato da risultati ottenuti mediante un questionario distribuito fra allevatori e tecnici
Interramento su prato a solco aperto
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nari di riduzione delle emissioni conse- guibili, su scala regionale e nazionale, sia con l’applicazione delle Migliori tecni- che disponibili nella fase di spandimento agronomico degli effl uenti, sia con diver- se ipotesi di riduzione dell’uso dei ferti- lizzanti azotati, in particolare dell’urea.
Il metodo di calcolo considera, con det- taglio provinciale e per fascia altimetrica, gli apporti di azoto al suolo dovuti all’ap- plicazione degli effl uenti di allevamento e dei fertilizzanti minerali, ripartendoli in base alle diverse colture praticate e ai relativi fabbisogni di azoto.
Su alcuni tipi di coltivazioni si è con- siderato che sia possibile applicare sia fertilizzanti di sintesi sia effl uenti di al- levamento, mentre su altre i soli ferti- lizzanti.
Le emissioni di ammoniaca sono state stimate utilizzando i fattori di emissio- ne da spandimento degli effl uenti basati su un modello di calcolo sviluppato nel- l’ambito di un progetto europeo (model- lo Alfam).
Tale modello tiene conto della tem- peratura ambientale, del tipo di liqua- me, del suo tenore in sostanza secca e in azoto ammoniacale e della tecnica di applicazione.
Gli scenari ipotizzati
Mediante il metodo di calcolo sono stati formulati alcuni scenari di imple- mentazione di misure e di tecniche di
riduzione delle emissioni ammoniacali dalle attività di utilizzazione agronomica degli effl uenti di allevamento e dei ferti- lizzanti azotati.
Allo scopo sono stati presi in conside- razione diversi livelli e modalità di intro- duzione delle misure di riduzione, basan- dosi, da un lato, su un giudizio esperto, avvalorato dai risultati delle risposte ot- tenute mediante un questionario distri- buito fra allevatori e tecnici del settore, e dall’altro sulle ipotesi in discussione a livello internazionale quali misure ob- bligatorie ipotizzabili per la revisione del Protocollo di Goteborg.
Come scenario di riferimento (2007) si è ipotizzata la stessa diff usione di tecniche di riduzione delle emissioni adottate per l’Inventario nazionale del- le emissioni elaborato da Ispra.
Nel grafi co 2 viene mostrata la ripar- tizione regionale delle emissioni di am- moniaca dall’applicazione al suolo de- gli effl uenti di allevamento e dei ferti- lizzanti per lo scenario di riferimento al 2007.
Si possono osservare le regioni a pre- valente vocazione zootecnica, in parti- colare la Lombardia e il Piemonte, per le quali prevale la quota di emissioni da fertilizzanti di origine animale, anche se appare generalizzata la situazione nella quale la maggiore responsabilità delle emissioni, considerando solo la fase di utilizzazione agronomica, compete al- l’uso dei fertilizzanti minerali.
Sono al momento tre i «livelli di am- bizione», che possano consentire livel- li crescenti di riduzione delle emissio-
Interramento superfi ciale a solchi aperti nel prato Gennaio
Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre
Azoto (%) Azoto da:
0 5 10 15 20 25
liquame letame fertilizzanti GRAFICO 1 - Dinamica
stagionale delle quantità di azoto applicato con effl uenti di allevamento e fertilizzanti
I fertilizzanti minerali trovano maggiore impiego in primavera, mentre i letami vengono prevalentemente applicati in autunno in corrispondenza delle arature
Fonte: elaborazione Crpa su dati Istat.
Sardegna Sicilia Calabria Basilicata Puglia Campania Molise Abruzzo Lazio Marche Umbria Toscana Emilia-Romagna Liguria Friuli Venezia G.
Veneto Trentino-Alto A.
Lombardia Valle d’Aosta Piemonte
Azoto (%) Emissioni
di ammoniaca da:
0 5 10 1520 25 30 35 40 effluenti
di allevamento fertilizzanti GRAFICO 2 - Ripartizione regionale delle emissioni di ammoniaca derivante dall’applicazione al suolo degli effl uenti di allevamento e dei fertilizzanti
La maggiore responsabilità delle emissioni a livello regionale compete all’uso di fertilizzanti minerali.
Per Lombardia e Piemonte
la prevalente vocazione zootecnica si evince dalla quota dovuta agli effl uenti di allevamento.
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ni. Gli scenari sono stati valutati per l’anno 2020, tenendo anche conto del- la discussione attualmente in corso al- l’interno del gruppo di lavoro Epman (Expert panel on mitigating agricultu- ral nitrogen), stabilito all’interno della Task force on reactive nitrogen (Tfrn) in ambito Unece (Commissione econo- mica per l’Europa delle Nazioni Unite), che fa da supporto tecnico per il settore agricolo alla fase di revisione del Pro- tocollo di Goteborg e del relativo An- nesso IX, che fi ssa le misure obbligato- rie per la riduzione delle emissioni di ammoniaca.
Sono al momento in discussione tre
«livelli di ambizione», che possano con- sentire livelli crescenti di riduzione delle emissioni. Gli scenari che sono stati va- lutati per questo studio sono sei.
Scenario 1, 2020. È lo scenario di ri- ferimento quanto a ipotesi di adozione di misure, ma i dati delle consistenze zoo- tecniche e del consumo di fertilizzanti sono stati aggiornati al 2020 in base a un indice di variazione desunto dalle stime eff ettuate nell’inventario nazionale del- le emissioni.
Scenario 2, 2020. È lo scenario di riferimento, ma nel caso dei fertilizzan- ti minerali se ne è eliminato il surplus calcolato come diff erenza fra apporti e asportazioni delle coltivazioni (ottimiz- zazione nell’uso dei fertilizzanti).
Scenario 3, 2020. È lo scenario 2 (ot- timizzazione nell’uso dei fertilizzanti), ma con una maggiore implementazione delle tecniche di mitigazione. In partico- lare si prevede la seguente diff usione del- le tecniche basso emissive di spandimen- to dei liquami e di uso dei fertilizzanti:
applicazione in superfi cie senza incorpo- razione = 30%; spandimen-
to a bande = 20%; iniezione diretta = 20%; interramen- to entro 6 ore = 30%; inter- ramento dell’urea sul 100%
dell’urea applicata ai soli se- minativi.
Scenario 4, 2020. È lo scenario 2 con in più le mi- sure prese in considerazio- ne per la revisione dell’An- nesso IX del Protocollo di Goteborg nel caso del livel- lo di ambizione minimo, os- sia, per gli effl uenti di alleva- mento: utilizzo di tecniche che consentano una riduzio- ne delle emissioni di almeno il 30% (con possibili esclusio- ni per aziende inferiori a una certa dimensione e nel caso
medio, ossia, per gli effl uenti di alleva- mento: utilizzo di tecniche che consen- tano una riduzione delle emissioni di al- meno il 30% (con la possibile esclusione delle deiezioni solide su prato o su ara- tivo dopo la semina); per i fertilizzanti a base di urea: riduzione delle emissio- ni del 50%.
Scenario 6, 2020. È lo scenario 2 con in più le misure prese in conside- razione per la revisione dell’Annesso IX del Protocollo di Goteborg nel caso del livello di ambizione massimo, os- sia per gli effl uenti di allevamento: uti- lizzo di tecniche che consentano una riduzione delle emissioni di almeno il 60%, con una serie di casi per i quali è consentita una riduzione inferiore (ad esempio 50% per cereali autunno-ver- nini dopo la semina; 30% per deiezioni solide su prato o su arativo dopo la se- mina, per aziende inferiori a una certa dimensione, per terreni con pendenza superiore al 15%); per i fertilizzanti a base di urea: riduzione delle emissio- ni dell’80%; per la soglia considerata per le aziende zootecniche valgono le stesse considerazioni espresse per lo scenario 4.
I risultati delle simulazioni eff ettuate ven- gono presentati in tabella 1 e in grafi co 3.
Risultati ottenibili
Si può osservare (tabella 1) come lo scenario che considera l’eliminazione del surplus di azoto minerale (scenario 2) sarebbe già di per sé in grado di ridurre le emissioni di ammoniaca di circa 9 kt NH3/anno (9.000 t di ammoniaca all’an- no), corrispondenti all’11% delle emis- sioni da fertilizzanti azotati dello sce- nario di riferimento al 2007 (2% di riduzione rispetto al totale nazionale di emissioni di ammoniaca prodotte dal- l’agricoltura).
Lo scenario 3 che stima una maggiore introduzione di misure di mitigazione, ra- gionevolmente raggiungibi- li sulla base del giudizio di esperti del settore, compor- terebbe una riduzione pari al 17% delle emissioni dagli effl uenti di allevamento e del 61% dai fertilizzanti, che si traducono in una riduzione della emissione complessiva del 41% da effl uenti + fertiliz- zanti e del 15% rispetto alle emissioni nazionali dall’agri- coltura.
Riferim.
2007 1
2 3 4 5 6
NH3 (.000 t/anno) 0 20 40 60 80 100 120 140 160
Scenari
Emissioni
di ammoniaca da: effluenti di allevamento fertilizzanti GRAFICO 3 - Emissioni di ammoniaca dei diversi scenari ipotizzati
La riduzione delle emissioni degli scenari analizzati va da 7 a 80 migliaia di tonnellate di ammoniaca/anno.
Spandimento con contestuale lavorazione del terreno di deiezioni solide su prato o su arativo dopo la semina); per i fertilizzanti a ba- se di urea: riduzione delle emissioni del 30%. La soglia di esclusione delle azien- de zootecniche in questa simulazione è stata fi ssata pari alla soglia Ippc (Inte- grated pollution prevention and control) per suini e avicoli (ossia 750 scrofe, 2.000 suini all’ingrasso, 40.000 capi avicoli) e a 100 capi per i bovini.
Scenario 5, 2020. È lo scenario 2 con in più le misure prese in considerazione per la revisione del Protocollo di Gote- borg nel caso del livello di ambizione
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Come spandere il digestato rispettando la Direttiva nitrati.
Pubblicato sul Supplemento a L’Informatore Agrario n. 9/2012 a pag. 25.
www.informatoreagrario.it/bdo
• TABELLA 1 - Emissioni
di ammoniaca dei diversi scenari ipotizzati e riduzioni conseguibili rispetto
allo scenario di riferimento
Scenari
Emissioni di ammoniaca
(.000 t/anno)
Riduzione emissioni di ammoniaca
rispetto al 2007 (%)
da effl uenti di allevamento da fertilizzanti totale da effl uenti di allevamento da fertilizzanti totale Riferimento
(2007) 69 80 149
1 65 78 143 5 2 4
2 65 71 136 5 11 8
3 57 31 88 17 61 41
4 61 51 113 11 36 24
5 51 38 89 26 52 40
6 45 19 63 36 77 57
Lo scenario 2 (eliminazione del surplus di azoto minerale) è già di per sé in grado di ridurre le emissioni di ammoniaca
da fertilizzanti azotati dell’11% rispetto allo scenario di riferimento.
Spandimento dell’effl uente con distribuzione a bande Per quanto riguarda gli scenari rela-
tivi alle le misure in discussione nella revisione del Protocollo di Goteborg, lo scenario di ambizione massima (scena- rio 6) porta a una riduzione delle emis- sioni al 2020 di 25 kt NH3/anno pari al 36%, per gli effl uenti di allevamento e di 61 kt NH3/a corrispondenti al 77%, per i fertilizzanti, il che si traduce in una diminuzione complessiva pari a 86 kt NH3/a, corrispondenti al 57% (riduzione del 22% rispetto alle emissioni nazionali dall’agricoltura).
Lo scenario 5, relativo al livello di ambizione medio consente al 2020 una riduzione delle emissioni di NH3 del tutto analoga allo scenario 3, e appa- re quindi un’ipotesi conseguibile con interventi potenzialmente accettabili dal settore agricolo (riduzione del 15%
rispetto alle emissioni totali dall’agri- coltura).
Anche lo scenario 4, relativo al livello di ambizione più basso, consente di con- seguire riduzioni del 24% delle emissioni complessive dall’applicazione di effl uenti + fertilizzanti azotati, ossia un risultato già interessante e signifi cativo (riduzione del 9% rispetto alle emissioni nazionali dall’agricoltura).
La maggiore effi cacia si ha riducendo l’urea
Nel complesso si può concludere che gli scenari ipotizzati possono consentire una signifi cativa riduzione delle emissio- ni di ammoniaca dalla fase di uso agro- nomico degli effl uenti di allevamento e dei fertilizzanti che, nel caso degli sce- nari di maggiore ambizione, arriva a di- mezzarne l’entità. L’effi cacia maggiore è senza dubbio attribuibile agli interven- ti relativi all’uso dell’urea, per la quale l’utilizzo di tecniche che ne evitino la rapida volatilizzazione potrebbe con- sentire, nel più effi cace degli scenari ipotizzati, una riduzione delle emissio- ni dell’ordine di 61 kt NH3/anno.
Questo porterebbe a una maggiore ef- fi cacia del fertilizzante stesso, il che do- vrebbe consentire una riduzione delle dosi applicate, con un eff etto doppiamen- te positivo.
Tale contributo appare niente aff atto trascurabile se si tiene conto che attual- mente il nostro Paese è in grado di ri- spettare il tetto di 419 kt NH3/anno fi ssa- to dalla direttiva Nec per l’Italia al 2010 (proiezioni del 2009 per il 2010).
È evidente che anche il solo contributo nella riduzione delle emissioni dello sce- nario di eliminazione del surplus di azo- to minerale dei fertilizzanti azotati, pari a circa 10 kt NH3/anno, garantirebbe un margine di tranquillità ben più signifi ca- tivo nel conseguire il rispetto degli obbli- ghi internazionali.
Va anche detto che il tipo di misure ipotizzabili per questo scenario sono del
tutto coerenti con quanto stabilito nei Programmi di azione per le zone vulne- rabili ai nitrati e nelle normative regiona- li sull’uso degli effl uenti zootecnici nelle zone ordinarie, che mirano ad aumenta- re l’effi cienza dell’azoto da essi apporta- to alle colture, evitandone indesiderate dispersioni nell’ambiente.
Laura Valli Crpa, Centro ricerche produzioni animali Rocio Danica Condor Ispra, Istituto superiore per la protezione e la ricerca ambientale Ispra (2010) - Italian Emission Inventory 1990-2008. Informative Inventory Report 2010. Submission under the UNECE Convention on Long-range Transboundary Air Pollution. Rapporto Ispra 122/2010.
Roma, Italia. http://www.isprambiente.it/
site/it-IT/Pubblicazioni/Rapporti/
Documenti/rapporto_122_2010.html
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