Il percorso strategico di ISPRA per l'ecotossicologia e recenti sviluppi applicativi rispetto al mutato quadro normativo

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1 Il percorso strategico di ISPRA per l'ecotossicologia e recenti sviluppi applicativi rispetto al mutato quadro normativo David Pellegrini, Fulvio Onorati, Cristian Mugnai 18 ottobre 2017 Centro Convegni dell Istituto di Ricerca Mario Negri

2 Organizzazione delle Giornate di Studio biennali sull ecotossicologia

3 Esperienze precedenti di caratterizzazione chimica ed ecotossicologica dei sedimenti finalizzata ad attività di dragaggio: Manuale ICRAM-APAT 2007 Classificazione chimica LCB compresa tra LCB e LCL LCL Classificazione ecotossicologica CLASSE QUALITA' Colonna Tossicità elu/elu A n.c. A1 A n.c. A2 B n.c. C assente B1 C Colonna C B2 D assente D = Colonna D C1 A n.c. A2 B assente B1 B = Colonna B C n.c. B2 D assente D = Colonna D C1 A o B n.c. B2 C assente C1 C = Colonna C C2 D n.c. Saggi ecotossicologici sul 30% dei campioni, batterie anche molto diversificate, EC20-EC50 Opzioni di gestione

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5 Il filo conduttore dell attività del nostro gruppo di lavoro è il ruolo dell ecotossicologia (la valutazione degli effetti sul biota) La gestione dei sedimenti e l attività di monitoraggio ambientale sono basate sulla qualità delle diverse matrici (acque e sedimenti) in cui è prevalente la valutazione degli effetti sul comparto biologico (e non esclusivamente il dato chimico) Valutazione della qualità

6 Approcci multidisciplinari WOE (Linee di evidenza) per l analisi di rischio ecologico Analisi chimiche Biodisponibilità contaminanti Saggi Ecotossicologici (mortalità o effetti EC50; ECXX) Ecotossicologia subletale (biomarkers) Salute Umana Ecologia (populazioni, comunità, biodiversità..) Definizionizione del rischio (ecologico) ERA Gestione Ambientale Integrata

7 Grazie alla integrazione delle competenze Allegato tecnico al D.D Allegato tecnico al D.M. 173/2016 è stata prodotta la documentazione tecnico-scientifica alla base delle norme Kick-Off SE.D.RI.PORT - Cagliari 5 Aprile 2017

8 Informazioni sull area Capitolo 1 Percorsi di: Caratterizzazione e Classificazione Capitolo 2 (Percorso I) (Percorso II) Gestione Capitolo 3 DM 173 del 15 luglio 2016 AREE INTERNE AI PORTI, incluse le IMBOCCATURE > 40000m 3 Percorso I Caratterizzazione completa - validità delle analisi 2-3 anni Scheda di inquadramento dell area di escavo Caratterizzazione ecotossicologica, chimica standard, fisica e microbiologica* (*se ripascimento) Applicazione di criteri di integrazione ponderata dei dati di ecotossicologia e chimica E D C B PORTI TURISTICI, IMBOCCATURE PORTUALI < 40000m 3, AREE COSTIERE O FLUVIALI Caratterizzazione ecotossicologica, fisica e microbiologica* (*se ripascimento) Con tossicità assente o bassa è possibile una caratterizzazione chimica mirata e l uso di criteri integrati ma non ponderati di ecotossicologia e chimica PRESCRIZIONI TECNICHE PER LA GESTIONE DEI MATERIALI SECONDO LA CLASSE DI QUALITA E MONITORAGGIO AMBIENTALE DEL DRAGAGGIO, TRASPORTO E IMMERSIONE IN MARE A Percorso II Caratterizzazione semplificata - validità delle analisi 3-5 anni se [C] > L2 B se [C] < L2 A SCHEMA DELLA PROCEDURA DI CARATTERIZZAZIONE, CLASSIFICAZIONE E GESTIONE DEI SEDIMENTI MARINI

9 Caratterizzazione integrata e valutazione ponderata della qualità dei sedimenti: dal Manuale ICRAM-APAT al DM173/16

10 Vengono dati criteri definiti per la scelta della batteria di saggi biologici La batteria di saggi biologici deve essere composta comprendendo almeno tre specie diverse, di cui: 1 a tipologia: un saggio da applicare alla fase solida del sedimento (sedimento tal quale o privato dell acqua interstiziale); 2 a tipologia un saggio da applicare alla fase liquida (elutriato/acqua interstiziale); 3 a tipologia un saggio con effetti cronici/sub-letali/a lungo termine e di comprovata sensibilità Gruppo Batteri Alghe Crostacei Molluschi Bivalvi Echinodermi Specie Vibrio fischeri Dunaliella tertiolecta Pheodactylum tricornutum Skeletonema costatum Amphibalanus amphitrite Corophium spp Acartia tonsa Tigriopus fulvus Crassostrea gigas Mytilus galloprovincialis Paracentrotus lividus Matrice fase liquida fase solida fase liquida fase liquida Sed. intero fase liquida Sed. intero fase liquida fase liquida fase liquida fase liquida Endpoint Bioluminescenza Crescita algale Mortalità Mortalità Mort. (48 h) Mor (7 gg) Sviluppo larvale Mortalità Sviluppo larvale Sviluppo larvale Fecondazione Sviluppo larvale 1 a tipologia XA XA XC 2 a tipologia XA XC XA XA XA XA 3 a tipologia XC XC XC XC A = saggio acuto ; C = saggio cronico/lungo termine/subcronico/risp. subletale

11 Gruppo Specie Matrice Endpoint fase liquida Batteri Vibrio fischeri fase solida Bioluminescenza 1 a tipologia XA 2 a tipologia XA 3 a tipologia Rif. protocolli disponibili ISO (2007) * (Stima EC) AZUR Environmental (2005)* ISO (2010)* AZUR Environmental (1995)* Alghe Dunaliella tertiolecta Pheodactylum tricornutum Skeletonema costatum fase liquida Crescita algale XC ISO (2016) Amphibalanus amphitrite fase liquida Mortalità XA UNICHIM 2245 (2012) Crostacei Corophium spp Sed. intero Mortalità XA Acartia tonsa fase liquida ISO (2007) UNICHIM 2246 (2012) Mort. (48 h) XA UNICHIM 2365 (2012) Mort. (7gg) XC UNICHIM 2366 (2012) Sed. intero Svil. larvale XC ISO (2013)** Tigriopus fulvus fase liquida Mortalità XA UNICHIM 2396 (2014) Molluschi Bivalvi Crassostrea gigas fase liquida Svil. larvale XC ISO (2015) Mytilus galloprovincialis fase liquida Svil. larvale XC ISO (2015) Echinodermi Paracentrotus lividus fase liquida Fecondazione Svil. larvale XA XC Environment Canada*** (1992) EPS 1/RM/27 ASTM E *** (1995, 2004 e 2012) *: sostituzione del diluente con acqua di mare sintetica (Onorati e Mecozzi 2004) **: sulla fase liquida; ***: specie atlantiche

12 DEFINIZIONE DEI LIVELLI CHIMICI LOCALI (esempio applicativo in corso regione FVG) Appendice 2D dell Allegato Tecnico al D.M. 173/2016: Per ciascuna sostanza L1loc è dato dal 90 percentile della distribuzione di dati giudicati non tossici. Numerosità campionaria di almeno 30 campioni risultati privi di pericolo ecotossicologico (HQ < 1) secondo i criteri di integrazione ponderata. Almeno 15 campioni con bioaccumulo ricadente nella classe Absent o Slight, secondo quanto riportato nell Appendice 2E. Utilizzabili soltanto i dati di campioni per i quali sono disponibili sia analisi chimiche che ecotossicologiche, anche antecedenti (non più di 10 anni)

13 VALUTAZIONE AMBIENTALE E SANITARIA (DD 8 /06 /2016) Requisiti del set analitico Per entrambe le fasi di valutazione è stato eseguito il controllo dell idoneità del set di dati disponibili in termini qualitativi e quantitativi Ecotossicologia Chimica Sanitaria I dati ecotossicologici e chimici devono appartenere al medesimo campione Gli organismi devono essere edibili, stanziali ed appartenere a opportuni livelli trofici (almeno di livello 2 e almeno di livello 3 nel caso dell analisi del Hg) Batteria di saggi costituita almeno da 3 organismi-test appartenenti a gruppi trofici e filogenetici ben distinti e applicata su almeno 2 matrici ambientali Rispetto dei requisiti di qualità del D.lgs. 219/2010 (incertezza, limiti di quantificazione, utilizzo materiali certificati, ecc..) I dati analitici devono risalire a non più di 6 anni, purché non siano accaduti eventi che abbiano modificato lo stato dei luoghi (es. sversamenti accidentali) Per il calcolo dell Hazard Quotient (HQ): numero di repliche, effetti medi per campione e controllo, matrice, end-point, tipologia di esposizione I livelli di prestazione delle determinazioni analitiche, riferite sia ai sedimenti che ai tessuti degli organismi, devono essere conformi ai requisiti di cui al D.lgs. 219/2010

14 ALCUNE CRITICITA Alcune delle principale problematiche ancora aperte legate alla piena applicazione delle prove ecotossicologiche sono: la necessità di un set completo di protocolli condivisi tra i diversi operatori (ISPRA, Agenzie per la protezione dell ambiente e mondo della ricerca); l assenza a livello nazionale di una rete di laboratori che porti avanti esercizi di intercalibrazione periodici per la validazione di protocolli e per il controllo delle attività dei laboratori, sulle specie autoctone, facilmente allevabili in laboratorio e comunque sui principali saggi in uso; una sperimentazione ampia, condivisa e coordinata su scala nazionale (ISPRA, Agenzie per la protezione dell ambiente e mondo della ricerca) della valenza pratica e scientifica di differenti batterie come proposto dal Manuale ISPRA n. 67/2011 e come confermato anche dalle recenti normative (Allegato Tecnico al DM173/2016), ancorchè da implementare ulteriormente nei futuri aggiornamenti.

15 LA PROPOSTA ISPRA Le attività che ISPRA sta conducendo sono le seguenti: 1) elaborazione e pubblicazione di Protocolli metodologici per saggi biologici da applicare a sedimenti ed acque marino/salmastre, sia riprendendo saggi già normati (ISO, UNICHIM, ASTM, ecc) che saggi ormai in uso routinario ma ancora non specificatamente normati, al fine di: OBIETTIVO: fornire, oltre alla descrizione del procedimento del saggio, una serie di informazioni utili all operatore quali quelle riguardanti la biologia e l ecologia della specie, le modalità per la reperibilità in natura o le indicazioni per l allevamento/mantenimento in laboratorio dell organismo di prova, la restituzione dei dati e la validità dei risultati, o eventuali criticità e approfondimenti, fino ad ipotizzare un inserimento del saggio in batterie per specifici utilizzi (caratterizzazione/monitoraggio/valutazione qualità/ecc.).

16 2) promozione di una carta di controllo nazionale tra i laboratori interessati alla realizzazione di prove di intercalibrazione per la validazione di tali protocolli (al momento è stata elaborata una proposta specifica per il SNPA); OBIETTIVO è la definizione di carte di controllo ecotossicologiche specifiche per ciascun saggio biologico e riferite ad ogni singolo laboratorio, così come al complesso dei laboratori es. del SNPA dedicati alla tematica e non necessariamente di ogni singola Agenzia regionale; potranno essere principalmente coinvolti i laboratori che all interno di alcune Agenzie si occupano di ecotossicologia degli ambienti marino/salmastri (magari distribuite per riferimento geografico) e anche gli Enti di ricerca interessati alla standardizzazione di questi protocolli.

17 PROSSIMA PUBBLICAZIONE DI PROTOCOLLI METODOLOGICI: I QUADERNI DI ECOTOSSICOLOGIA

18 Terza specie test da utilizzare nella batteria di saggi biologici : attività da programmare in ambito SNPA (risultato delle 4 giornate informative/formative tenute presso ISPRA a luglio e settembre 2017) Dall esame dei questionari compilati dalle diverse Agenzie e pervenuti ad ISPRA, emerge che la maggior parte delle agenzie esegue le prime due tipologie di test in modo autonomo, mentre la terza (saggio cronico con effetti sub letali) può essere eseguita solo da un numero minore di agenzie, delle quali solo alcune sono in grado di garantire il mantenimento degli organismi- test (quali il riccio di mare Paracentrotus lividus, il copepode Acartia tonsa, o il mitilo Mytilus galloprovincialis). Per facilitare il compito delle Agenzie: verrà inoltrata alle Agenzie interessate la bozza di Convenzione per la fornitura di organismi da parte di ISPRA (in particolare ricci di mare o i copepodi mantenuti presso i laboratori di ISPRA Livorno); convenzione che potrebbe essere contestualmente condivisa da più agenzie contemporaneamente (oltre alle attuali Agenzie che ne hanno già fatto richiesta); viene proposto un percorso formativo delle varie agenzie regionali nell ambito dell SNPA organizzato in tre livelli formativi, da iniziare entro l anno: a) livello di formazione generale, da estendere anche al personale non dedicato alle attività di laboratorio. Obiettivo del primo livello è quello di garantire la conoscenza del metodo e la valutazione dei risultati. b) livello di formazione pratica, per la partecipazione a prove di interconfronto. Obiettivo di questo secondo livello è l acquisizione di una sufficiente manualità e competenza nell esecuzione delle prove. c) livello di formazione approfondita, per mantenimento/allevamento degli organismi test. Obiettivo del terzo livello è, oltre a quanto previsto dal primo e secondo livello, acquisire una sufficiente manualità e competenza nel mantenimento e /o allevamento degli organismi da utilizzare nelle prove. Il percorso di formazione in ambito SNPA potrebbe prevedere l individuazione di centri di formazione in aree geografiche strategiche che permettano il coinvolgimento logistico di più agenzie locali, anche appartenenti a regioni differenti. Viene inoltre segnalata la necessità di avviare le procedure per addivenire in tempi brevi ad un Tariffario unico SNPA per le analisi ecotossicologiche. Viene infine ravvisata la necessità, dal punto di vista organizzativo, di individuare per ciascuna agenzia, uno o più referenti tecnici per gli aspetti legati alle indagini ecotossicologiche, al fine di aggiornare lo stato dell arte nelle varie agenzie, e contribuire al previsto percorso di formazione in rete. A tale scopo, si concorda di predisporre un nuovo questionario mirato sulle analisi ecotossicologiche condotte nelle diverse Arpa (censimento dei saggi e dei metodi, inclusa l esistenza di carte di controllo interne ai singoli laboratori), da inoltrare ai referenti tecnici sopra individuati.

19 Tavolo Tecnico di osservazione esperta Allegato Tecnico DM173/16. È stata inviata una proposta ISPRA condivisa con gli enti nazionali quale punto di riferimento tecnico-scientifico, con il compito di supportare lo stesso Ministero e gli operatori territoriali nell applicazione del DM 173, per: 1. informare e formare i futuri utilizzatori (enti di controllo ed altri); 2. operare possibili approfondimenti ed ottimizzazioni, per far crescere ulteriormente nel Paese l esperienza nell applicazione delle indagini ecotossicologiche.

20 Quale rete e livello di qualità per i laboratori di ecotossicologia? Quali forme di integrazione-collaborazione tra laboratori pubblici e privati? Continuiamo a lavorare insieme GRAZIE PER L ATTENZIONE!!!