ArtWET, prevenire la contaminazione da agrofarmaci

ArtWET (dal titolo originale del progetto 'Mitigation of agricultural nonpoint-source pesticide pollution and phytoremediation in ARTificial WETland ecosystems') è un progetto Life Environment (specificamente LIFE 06 ENV/F/000133) che ha avuto avvio nel 2006, per una durata di 4 anni. 

Il progetto è finanziato da Comunità europea, BASF Agro SAS, Consiglio Generale du
Haut Rhin, Consiglio Regionale d’Alsazia, Consiglio Generale d’Indre et Loire, Agenzia per le Acque Loire Bretagne ed è coordinato da Caroline Gregoire, ENGEES (Ecole Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg).

L’immissione di agrofarmaci negli agro-sistemi si inserisce nel quadro della sostenibilità della qualità delle risorse idriche, come definito nella Direttiva sull’impiego delle acque (2002/60/EC).
La bio-attenuazione osservata all’interno di zone umide artificiali è indice dell’esistenza di microflora e vegetazione in grado di degradare gli agrofarmaci.
Tuttavia, la costante presenza di residui all’interno dei sedimenti e delle acque anche a concentrazioni elevate è indice di un sistema non ottimale. Quest’ultimo aspetto giustifica la necessità di sviluppare trattamenti controllati ed efficienti.
I trattamenti biologici, infatti, sono considerati un mezzo economicamente ed ecologicamente interessante, ma ancora poco sfruttato: ciò costituisce l’obiettivo di questo progetto, all’interno del quale viene proposta una “preventiva gestione a basso costo” che permetta di diminuire la contaminazione da agrofarmaci delle acque superficiali derivante dalle pratiche agricole.

Questo nuovo approccio è complementare alle altre misure di mitigazione in fase di sviluppo come la riduzione dei carichi di prodotti immessi nell’ambiente, l’impiego di zone buffer, la sostituzione di alcuni principi attivi con altri meno tossici, il miglioramento delle attrezzature agricole per la distribuzione degli agrofarmaci (utilizzo crescente di ugelli anti-deriva, miglioramento delle tecniche di nebulizzazione).

Obiettivi
L’obiettivo del progetto interdisciplinare ArtWET è di migliorare l’impiego di strumenti, già sperimentati in altre situazioni, come canali vegetati, bacini di raccolta delle acque, zone umide artificiali in ecosistemi agro-forestali. Tali sistemi di mitigazione sono strutturalmente ben integrati all’interno del paesaggio e la loro costruzione e gestione prevedono costi limitati; inoltre, possono essere costruiti agevolmente su tutto il territorio europeo.

Il progetto ha previsto la costruzione di diversi prototipi distribuiti sul territorio europeo.
Lo studio dei prototipi è stato condotto da alcuni partner del progetto (Tabella 1) prendendo in esame parametri chiave coinvolti nei processi di degradazione degli agrofarmaci, in condizioni controllate.

Risultati: alcune informazioni salienti
In un bacino di raccolta (storm basin) durante la stagione agraria, può essere ottenuta un’efficienza di mitigazione del 73 ± 19% del carico totale stimato.
I canali vegetati (vegetated ditches) con tempo di ritenzione idraulica inferiore a 1 ora hanno ridotto il picco di concentrazione in media del 52% durante il runoff dovuto ad un evento piovoso di 3-20 mm.
Lo stagno di ritenzione (detention pond) con tempo di ritenzione idraulica maggiore alle 8 ore ha ridotto il picco di concentrazione in media dell’87% durante il runoff dovuto ad un evento piovoso di 30 mm.
Le artificial wetlands non sono una soluzione miracolosa e devono essere complementari a strategie locali come piani di riduzione dell’uso di agrofarmaci.
I Biomassbeds permettono di raggiungere un’efficienza del 99.8% per la mitigazione della concentrazione di alcuni agrofarmaci (principalmente insetticidi e fungicidi) e risultano particolarmente adatti per prevenire inquinamenti puntiformi.

Figure 1 e 2: Esempi di mitigazione in bacini di raccolta ed in Biomassbed

Sviluppi ed opportunità
I risultati ottenuti tramite il progetto ArtWET indicano una nuova opportunità di sviluppo di tecniche di mitigazione ambientale, come sostenuto dalla Direttiva sull’impiego delle acque (2002/60/EC) e dalla Direttiva sull’uso sostenibile degli agrofarmaci (2009/128/EC).
Ad esempio, Aeiforia, Spin off Universitario dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, nato all’interno dell’Istituto di Chimica agraria ed ambientale di Piacenza, intende diffondere e sviluppare sul territorio nazionale i sistemi frutto del progetto ArtWET.
Inoltre, è in attuale fase di discussione la nascita di un nuovo Spin-off franco-tedesco per l’introduzione di questi prototipi anche a diversi paesi europei.
OPERA intende collaborare allo sviluppo di linee guida di implementazione aziendale insieme ad Aeiforia.

Tecniche di mitigazione studiate e partner del progetto ArtWET coinvolti

1. Zone umide artificiali (Constructed wetlands)
Sono paludi artificiali, create per lo scarico delle acque reflue di origine antropica, per la depurazione delle stesse e come habitat per la fauna selvatica. Le Zone umide artificiali agiscono come un biofiltro per la rimozione di sedimenti e di inquinanti attraverso processi di fitodepurazione. In foto: Tours, Francia/Cemagref Antony

2. Stagni di raccolta (Detention ponds, special form of constructed wetland)
Un bacino di raccolta è una struttura di gestione delle acque. Nella sua forma base, un bacino di ritenzione è utilizzato per gestire la quantità di acqua pur avendo una limitata efficacia nel proteggere la qualità, a meno che l’acqua non stazioni al suo interno per un lungo periodo.

Da sinistra: Landau, Germania/Uni Koblenz-Landau; Friburgo, Germania/Uni Friburgo; Rouffach, Francia/ ENGEES, Strasburgo

3. Canali vegetati (Vegetated ditches)
Sono canali con vegetazione ripristinati, potenziati con bacini di ritenzione con funzione di trappola per gli agrofarmaci. Possono essere marginalmente (5) o densamente vegetati (6).

 Landau, Germania/ Uni Koblenz-Landau

4. Zone forestali (Forest plots)
Sono appezzamenti di boschi e zone cuscinetto già esistenti con funzione tampone, studiati per valutare la loro capacità di riduzione delle sostanze inquinanti.

Tours, Francia/Cemagref Antony

5. Biobed (Outdoor bioreactor)
Il Biobed è un semplice sistema in grado di depurare la acque contaminate da agrofarmaci. L’impianto tratta le acque di lavaggio delle attrezzature per la distribuzione degli agrofarmaci e sfrutta il principio di depurazione dei letti di decontaminazione biologica.

Piacenza, Italia/Università Cattolica Sacro Cuore, Piacenza

Comunicazione a cura di OPERA - European Observatory on Pesticide Risk Analysis