Analisi di rischio sanitarioambientale

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1 Analisi di rischio sanitarioambientale sito specifica Metodi analitici e ripristino ambientale LM STAmT - ACAT Marco De Zuani Giacomo Santoiemma

2 Introduzione COS È IL RISCHIO? Nel caso di siti inquinati, in generale, il rischio (R) derivante da un sito contaminato è dato dalla seguente espressione: dove E [mg/kg gg] rappresenta l assunzione cronica giornaliera del contaminante e T [mg/kg gg] -1 la tossicità dello stesso.

3 Analisi di rischio Analisi di Rischio: metodologia scientifica e sistematica per valutare lo stato di contaminazione delle matrici ambientali in termini di quantificazione dei rischi attuali e/o potenziali per l uomo e per l ambiente. È attualmente lo strumento più avanzato di supporto alle decisioni nella gestione dei siti contaminati.

4 CAmpo di applicazione L'AdR è rivolta alla valutazione dei rischi cronici o a lungo termine. Pertanto la procedura non si applica: per valutare l'efficacia di interventi di MISE; per valutare il rischio per l'uomo associato a situazioni di contaminazione diffusa; per valutare la sicurezza nei cantieri di lavoro.

5 Riferimento normativo D.Lgs 152/ Testo unico in materia ambientale Parte IV - Norme in materia di gestione dei rifiuti e di bonifica dei siti inquinati Titolo V - Bonifica di siti contaminati Art Procedure operative ed amministrative Allegato 1 - Criteri generali per l analisi di rischio sanitario ambientale D.Lgs 4/2008 Integra ed aggiorna il precedente decreto.

6 scopo Superamento CSC Azioni di emergenza (MISE) ANALISI DI RISCHIO Definizione CSR L analisi di rischio è la procedura fondamentale per la determinazione delle Concentrazioni Soglia di Rischio.

7 Modello concettuale Nell ambito della analisi di rischio sanitario (AdR) è necessario individuare il Modello Concettuale del Sito (MCS). Tale elaborazione è il frutto di indagini ed analisi di caratterizzazione del sito e la sua definizione comprende essenzialmente la ricostruzione dei caratteri delle quattro componenti principali che costituiscono l AdR: Contaminanti indice Sorgenti Vie e modalità di esposizione Recettori finali

8 contaminanti indice Contaminanti indice: sostanze da sottoporre ai calcoli di analisi di rischio. La scelta dei contaminanti indice, desunti dai risultati della caratterizzazione, deve tener conto dei seguenti fattori: Superamento delle CSC Livelli di tossicità Grado di mobilità e persistenza nelle varie matrici ambientali Correlabilità ad attività svolta nel sito

9 Sorgenti È importante la valutazione della geometria. Se necessario si suddivide il sito in aree omogenee (per caratteristiche idrogeologiche e per la presenza dei contaminanti) La sorgente di contaminazione si differenzia in sorgente primaria e sorgente secondaria. Sorgente primaria: rappresentata dall elemento che è causa di inquinamento (es. accumulo di rifiuti, sversamento di prodotti tossici). Sorgente secondaria: viene identificata con il comparto ambientale oggetto di contaminazione (suolo, acqua, aria).

10 Sorgenti La procedura di analisi di rischio va applicata riferendosi esclusivamente alla sorgente secondaria di contaminazione. Pertanto, tutti i parametri relativi alla sorgente si riferiscono al comparto ambientale soggetto a contaminazione. I comparti ambientali considerati sono: zona insatura suolo superficiale (SS), compreso tra 0 ed 1 m di profondità dal piano campagna suolo profondo (SP), con profondità maggiore di 1 m dal piano campagna; zona satura, o acqua sotterranea (GW).

11 vie e modalità di esposizione Le vie di esposizione sono quelle mediante le quali il potenziale bersaglio entra in contatto con le sostanze inquinanti. Si ha una esposizione diretta se la via di esposizione coincide con la sorgente di contaminazione; si ha una esposizione indiretta nel caso in cui il contatto del recettore con la sostanza inquinante avviene a seguito della migrazione dello stesso e quindi avviene ad una certa distanza dalla sorgente.

12 vie e modalità di esposizione Modalità di esposizione: Vie principali di esposizione: Suolo superficiale (SS) Suolo profondo (SP) Aria outdoor Aria indoor Acqua sotterranea Ingestione di acqua potabile Ingestione di suolo Contatto dermico Inalazione di vapori e particolato

13 recettori I bersagli della contaminazione considerati sono esclusivamente umani. Si definiscono bersagli on-site quelli posti in corrispondenza della sorgente di contaminazione, e bersagli off-site quelli posti ad una certa distanza da questa. In base alla destinazione d uso del suolo: Residenziale (adulti e bambini); Ricreativo (adulti e bambini); Industriale/Commerciale (esclusivamente adulti).

14 schema riassuntivo

15 Punto di conformità Di fondamentale importanza è la scelta del punto di conformità. Il punto di conformità è definito come il punto di valle idrogeologico, in corrispondenza del quale l Ente di Controllo deve richiedere il rispetto degli obiettivi di qualità delle acque sotterranee. Il punto di conformità deve essere di norma fissato non oltre i confini del sito contaminato oggetto di bonifica e la relativa CSR per ciascun contaminante deve essere fissata equivalente alle CSC.

16 modalità Modalità diretta (forward): permette il calcolo del rischio associato ad un recettore esposto derivante da una sorgente di contaminazione a concentrazione nota. SORGENTE TRASPORTO RECETTORE RISCHIO

17 modalità Modalità inversa (backward): permette il calcolo della massima concentrazione ammissibile in sorgente (CSR) compatibile con il livello di rischio ritenuto accettabile presso il recettore esposto. In particolare, stabilita la soglia di rischio tollerabile, si ottiene una concentrazione accettabile nel punto di esposizione ed infine, per mezzo dei fattori di trasporto, si arriva a stimare la concentrazione accettabile in sorgente. SORGENTE TRASPORTO RECETTORE RISCHIO

18 procedure di analisi Il D.Lgs. 152/06 non indica un metodo chiaro e definito. Le procedure di calcolo [...] dovranno essere condotte mediante l'utilizzo di metodologie quale ad esempio ASTM PS 104, di comprovata validità sia dal punto di vista delle basi scientifiche che supportano gli algoritmi di calcolo, che della riproducibilità dei risultati.

19 procedure di analisi Esiste un documento metodologico redatto dall APAT Criteri metodologici per l'applicazione dell'analisi assoluta di rischio ai siti contaminati (rev. 2008), realizzato a partire da un analisi critica delle procedure ed equazioni proposte dai principali standard e linee guida nazionali ed internazionali relativi all applicazione dell analisi di rischio. Il documento si concretizza essenzialmente nella analisi dello stato dell arte in materia, nella indicazione delle equazioni da utilizzare in ogni fase della procedura e nella definizione di criteri guida per la scelta del valore corrispondente ad ogni parametro richiesto quale input, facendo sempre riferimento al principio del reasonable worst case.

20 Procedure di analisi Non viene indicata con chiarezza una figura professionale abilitata alla stesura dell AdR. [...] La redazione e/o la valutazione di elaborati contenenti analisi di rischio sanitario-ambientale, dovrebbe essere sempre eseguita da operatori che abbiano sufficienti conoscenze di base di chimica, idrogeologia, ecotossicologia, modellistica in genere, in quanto l utilizzo di modelli di analisi di rischio richiede un impegno tecnico rilevante e la mancanza di formazione specifica può facilmente portare a valutazioni errate....possibile nicchia lavorativa per STAmT?

21 Basi metodologiche Per la stesura del documento APAT si è fatto riferimento a: Procedura RBCA (di derivazione ASTM) ASTM E-1739 del 1995 e ASTM PS 104 del 1998 Manuale UNICHIM n. 196/1 del 2002 EPA: determinazione dei SSG (Soil Screening Guidance) CONCAWE: Report n. 2/1997 e Report n. 3/2003 EPA: Risk Assessment Guidance for Superfunds (RAGS), Vol. 1

22 basi metodologiche Procedura RBCA - approccio multilivello Livello 1: stima del rischio generico per bersagli on-site; valore di concentrazione in corrispondenza della sorgente; identificazione dei recettori; Livello II: stima del rischio sito-specifico per bersagli on-site e off-site valore di concentrazione in corrispondenza del bersaglio dati sito specifici e di esposizione uso di modelli analitici Livello III: stima del rischio sito-specifico per bersagli on-site e off-site valore di concentrazione in corrispondenza del bersaglio dettagliati dati sito specifici e di esposizione uso di modelli numerici e/o statistici

23 STIMA DELLE CSR Ai fini del calcolo è necessario stabilire: il rischio sul bersaglio, l esposizione accettabile, la concentrazione nel punto di esposizione e quindi la concentrazione in sorgente. La procedura è suddivisa in 3 step successivi: Calcolo dell esposizione accettabile; Calcolo della concentrazione nel punto d esposizione; Calcolo degli obiettivi di bonifica sito-specifici.

24 esposizione accettabile Il rischio per la salute umana viene differenziato tra individuale e cumulativo. Si definisce: Rischio individuale: rischio dovuto a singolo contaminante per una o più vie d esposizione; Rischio cumulativo: rischio dovuto alla cumulazione degli effetti di più sostanze per una o più vie d esposizione. Per le sostanze cancerogene i valori di rischio considerati tollerabili sono: TR = 10-6 TRCUM = 10-5 Per le sostanze non cancerogene il valore di rischio ritenuto tollerabile è: THQ = 1 THQCUM = 1

25 esposizione accettabile Definito il rischio tollerabile è possibile ricavare l esposizione accettabile (Eacc) per ogni contaminante, utilizzando le formule: [sostanze cancerogene] [sostanze non cancerogene (tossiche)] TR = Target risk. THQ = Target hazard quote. SF (slope factor) = probabilità di casi incrementali di tumore nella vita per unità di dose. RfD (reference dose) = stima dell esposizione media giornaliera che non produce effetti avversi apprezzabili sull organismo umano durante il corso della vita.

26 concentrazione al punto di esposizione Definita l esposizione accettabile è possibile ricavare la concentrazione accettabile nel punto di esposizione (Cpoe) mediante l applicazione dell equazione: EM = portata effettiva di esposizione

27 calcolo csr Stabilita l esposizione accettabile e la concentrazione nel punto di esposizione è quindi possibile individuare il valore dell obiettivo di bonifica nella matrice ambientale sorgente di contaminazione (Concentrazione Soglia di Rischio, CSR) a mezzo della seguente relazione: Con FT si indicano i fattori di trasporto che tengono conto dei fenomeni di attenuazione che intervengono durante la migrazione dei contaminanti tra sorgente e bersaglio.

28 software In ambito nazionale ed internazionale esistono diversi software per la conduzione di analisi di rischio di livello 2 nel quadro delle attività di bonifica dei siti contaminati. ROME versione 2.1 BP-RISC versione 4.0 GIUDITTA versione 3.1 RBCA Tool Kit versione 2.0

29 architettura dei software Inserimento delle proprietà specifiche e geometriche del sito e della sorgente; Inserimento della concentrazione rappresentativa; Selezione degli inquinanti e definizione delle proprietà chimico-fisiche e tossicologiche; Individuazione delle vie di migrazione e di esposizione in accordo al modello concettuale; Calcolo dei fattori di trasporto dei contaminanti per le diverse vie di migrazione; Calcolo dell esposizione, noti i parametri di esposizione e la concentrazione al punto di esposizione; Calcolo del Rischio, noti esposizione e proprietà tossicologiche.

30 esempio Contaminante: benzene Sorgente primaria: sversamento su suolo Sorgente secondaria: suolo superficiale Vie di esposizione: aria outdoor Modalità di esposizione: inalazione di vapori

31 Eacc Calcolo dell esposizione accettabile Solo un contaminante Effetto cancerogeno TR = 10-6 Rischio individuale (TR e THQ) Effetto tossico THQ = 1 SF=0,0273 RfD=8, [banca dati ISS-INAIL novembre 2012] TR = Target risk. THQ = Target hazard quote. SF (slope factor) = probabilità di casi incrementali di tumore nella vita per unità di dose. RfD (reference dose) = stima dell esposizione media giornaliera che non produce effetti avversi apprezzabili sull organismo umano durante il corso della vita.

32 Eacc Calcolo dell esposizione accettabile Effetto cancerogeno Effetto tossico

33 EM EM = portata effettiva di esposizione

34 EM EM = portata effettiva di esposizione Effetto cancerogeno Effetto tossico EM=0,193 EM=1,074 considerando la somma di EM bambino e di EM adulto assumendo il valore più conservativo tra esposizione adulto ed esposizione bambino (EM bambino)

35 cpoe,acc concentrazione al punto di esposizione Effetto cancerogeno Effetto tossico considerando il dato più conservativo

36 CSR VFss (Volatilization factor) e ADF (atmosphere dispersion factor) sono i due fattori di trasporto (FT) sito specifici considerati per il caso di inalazione di vapori outdoor. Le formule per il calcolo dei suddetti fattori sono descritte nel Manuale APAT.

37 fattori di trasporto

38 vie multiple

39 S.I.N. caffaro spa - brescia Caffaro S.p.a.: Industria chimica che dal 1938 al 1984 ha prodotto clorurati organici nel sito industriale di Brescia. Nel 2001 prima inchiesta sull inquinamento: area di 7km 2 fortemente inquinata da PCB e diossine e 2003: prime indagni di Arpa e Asl che evidenziano grave problema di inquinamento, anche per la salute umana. 2004: prima analisi di rischio commissionata dal Comune di Brescia, fortemente contestata e bloccata dall intervento di tecnici e scienziati indipendenti (conflitto di interesse?). Nel 2008 nuova analisi di rischio condotta dall ISS, nuovamente contestata.

40 analisi di rischio 2008 Condotta sulle aree giardini privati quartiere 1 Maggio Ogni giardino viene decorticato del primo metro di suolo dal p.c. al fine di eliminare/minimizzare il fenomeno di contaminazione superficiale e sostituito con terreno vergine controllato. Per il suolo profondo vengono considerati i valori di concentrazione riscontrati nel primo metro di suolo inquinato (principio cautelativo). Concentrazioni (mg/kg) Arsenico 1,7 E+1 Mercurio 4,7 E+0 PCB 3,3 E-1 Diossine 9,3 E-2 come stime statistiche su 300 giardini analizzati

41 analisi di rischio 2008 Bersagli: bambini ed adulti residenti in zona. Percorsi di esposizione: Volatilizzazione di vapori Outdoor Volatilizzazione di vapori Indoor Lisciviazione in falda Parametri di input - terreno e acquifero Prametro Soggiacenza della falda Valore sito specifico 30 m Frazione di carbonio organico 18,3 ph 7,8 Conducibilità idraulica del saturo 1,2 m/giorno Gradiente idraulico 1,0 E-3 Porosità effettiva 0,15 Velocità del vento 236 cm/s

42 Risultati dell adr 2008 È stato utilizzato il software RBCA Tool Kit 1.3b in modalità backward. CSR per il suolo profondo per i giardini del quartiere I Maggio CSR (mg/kg ss) Arsenico 0,26 Mercurio 340 PCB 700 Diossine 0,00046 Le CSR in tabella sono state verificate con procedura diretta (forward) con lo stesso software RBCA Tool Kit 1.3b ottenendo un rischio accettabile per le sostanze cancerogene.

43 conclusioni dell Adr Viene valutato il risultato dell AdR, in maniera particolare per il valore di CSR dell As: il valore di CSR per l Arsenico è ampiamente inferiore (2 ordini di grandezza) al valore limite stabilito nel Dlgs. 152/2006 per i suoli ad uso verde pubblico/residenziale [20 mg/m 3 ] Ancorché si ritenga che i valori di CSR ottenuti da una rigorosa procedura di analisi di rischio, vadano adottati sia se superiori alle CSC sia se inferiori alle stesse CSC, nello specifico caso sarebbe opportuno valutare la concentrazione del fondo antropico dell area di interesse per l Arsenico, così come anche affermato nel D. Lgs. 152/06 Parte IV- Titolo V art In ogni caso si ritiene che il valore stabilito dal Dlgs.152/2006 per tale parametro, e cioè 20 mg/kg ss, possa essere considerato cautelativo per la salute umana [omissis.]...nessun riferimento ai valori superati delle diossine!

44 quartiere i maggio Fonte: Sito d interesse nazionale Brescia Caffaro ed altre aree inquinate nel comune di Brescia: Risultato delle indagini ambientali e sanitarie al 30 aprile 2008

45 bibliografia GU n.88 del 14/4/ D.Lgs. 3 Aprile 2006 n.152 e aggiornamenti; Criteri metodologici per l'applicazione dell'analisi assoluta di rischio ai siti contaminati (rev. 2008) - APAT; Protocollo ISPRA-INAIL (ex-ispesl) per la valutazione del rischio associato all inalazione di vapori e polveri, in ambienti aperti e confinati nei siti di bonifica - ISPRA, Servizio Interdipartimentale per le Emergenze Ambientali Settore Siti Contaminati; Banca dati ISS-INAIL, Novembre ISS Documento di riferimento per la valutazione della conformità dell analisi rischio sanitarioambientale di Livello 2 ai Criteri Metodologici per l applicazione dell analisi assoluta di rischio ai siti contaminati (Rev. 1) - GRUPPO DI LAVORO ANALISI DI RISCHIO APAT-ARPA-ISS- ISPESL Sito di Interesse Nazionale di Brescia Caffaro- Analisi di Rischio Sito Specifica- aree giardini privati quartiere 1 Maggio - ASL Brescia

46 bibliografia Sito d interesse nazionale Brescia Caffaro ed altre aree inquinate nel comune di Brescia: Risultato delle indagini ambientali e sanitarie al 30 aprile ASL, ARPA, Comune di Brescia e Provincia di Brescia. Bibliografia minore: ARPAV ISS ISPRA Industria e ambiente Comune di Brescia