RELAZIONI CONVEGNO Network Italiano Silice

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1 by L.Bedini RELAZIONI CONVEGNO Network Italiano Silice TIRRENIA 18 maggio 2007 INDICE Relazione di apertura del Convegno 1) Per la silice cristallina, c e prevenzione effettiva? Percorso verso un sistema nazionale di prevenzione dell esposizione professionale A. Giovanazzi (Coordinatore NIS) Prima sessione: lezioni magistrali. 2) Dalla silicosi agli effetti sulla salute da nano particelle: i meccanismi chimici e biochimici come chiave per prevenire antichi e nuovi rischi associati all esposizione a polveri aerodisperse. Aspetti chimico-fisici. B.Fubini (Università Torino) 3) Dalla silicosi alle nanoparticelle: i meccanismi chimici e biochimici come chiave per prevenire antichi e nuovi rischi associati all esposizione a polveri aerodisperse. I meccanismi biochimici. D. Ghigo (Università Torino)

2 Seconda sessione: linee guida ed attività di ricerca. 4) Alcune considerazioni e suggerimenti sui sistemi della frazione respirabile e sulle rette di calibrazione per l analisi in DRX A. Marconi (ISS), W. Gaiani (ASL Modena), D. Rughi (INAIL Contarp) 5) Proposta linee guida per la valutazione dell esposizione professionale a silice libera cristallina Gruppo di lavoro Igiene Industriale del Network Italiano Silice (NIS) 6) Linee guida per la sorveglianza sanitaria ed accertamenti diagnostici sugli esposti a silice: problemi e prospettive Gruppo di lavoro NIS Sorveglianza sanitaria 7) Linee guida sorveglianza sanitaria e proposte conseguenti A. Innocenti (ASL Pistoia, A.M. Loi (Asl Livorno), A. Quercia (ASL Viterbo) a nome del sottogruppo di lavoro NIS Sorveglianza sanitaria 8) Progetto intercalibrazione laboratoristica: risultati E. Incocciati (INAIL Contarp), S. Massera (INAIL Contarp), P. La Pegna (INAIL Contarp), M. Veltroni 9) Progetto di ricerca sulle proprietà di superficie della SLC G.Fornaciai Arpat - E.Chellini CSPO Terza sessione: risultati e prospettive del NEPSI in Europa ed in Italia. 10) Risultati del Nepsi in Europa Dr M. Wyart-Remy (IMA-Europe) 11) Prevenzione e protezione per la esposizione alla silice cristallina S. Ruvolo (Organizzazione sindacale EMCEF) 12) Risultati del NEPSI in Europa ed in Italia. Contributo di Confindustria. L.Casano (Confindustria Roma) Quarta sessione: proposte NIS di linee guida per buone pratiche nei comparti produttivi. 13) Riduzione delle polveri contenenti SLC C. Arcari ( Reg. Emilia Romagna) 14) Buone pratiche di prevenzione nel comparto lapideo (estrazione e lavorazione di pietre ornamentali) il problema della silice libera cristallina S. Pattarin (ASL Sondrio) a nome del sottogruppo di lavoro NIS Lapidei

3 15) Indicazioni sulle misure di prevenzione e protezione per la riduzione dell esposizione a polveri contenenti silice libera cristallina P. Zoppi (ASL Firenze) a nome del sottogruppo di lavoro NIS Lavorazioni in gallerie 16) L esperienza del gruppo di lavoro FONDERIE del NIS F. De Pasquale (ASL Modena) a nome del sottogruppo di lavoro NIS Fonderie 17) Indicazioni sulle misure di prevenzione e protezione per la riduzione della esposizione a polveri contenenti silice libera cristallina - settore delle costruzioni, edilizia F. Cavariani (ASL Viterbo) a nome del sottogruppo di lavoro NIS Edilizia 18) Buone pratiche per ridurre l esposizione a SLC in ceramica. Walter Gaiani (Azienda USL Modena) Tavola Rotonda Conclusiva 19) Manifesto NIS per percorso prevenzione effettiva

4 by L.Bedini NETWORK ITALIANO SILICE PER LA SILICE CRISTALLINA, C E PREVENZIONE EFFETTIVA? Percorso verso un sistema nazionale di prevenzione dell esposizione professionale RELAZIONE di APERTURA( abstract) CONVEGNO Tirrenia, 18 maggio 2007 Angelo Giovanazzi Coordinatore Network Italiano Silice

5 PREMESSA Va premesso che sia l indagine della Commissione Parlamentare Infortuni sul lavoro e morti bianche (marzo 2006) sia quella delle Regioni e Province autonome per il monitoraggio dell applicazione del D.Lgs. 626/94 nei luoghi di lavoro, evidenziando i risultati positivi e negativi dell attività di prevenzione nel nostro paese, sottolineano una criticità rilevante: le normative vengono spesso applicate più in maniera formale che in modo corrispondente ad una organizzazione di prevenzione effettiva. Questo formalismo applicativo è rischio prioritario che dobbiamo affrontare. La dotazione di strumenti di verifica dell efficacia per una prevenzione effettiva è obiettivo primario di questo pubblico confronto. Il Network Italiano Silice (N.I.S.). opera in Italia da 5 anni. Dopo il convegno di S. Margherita Ligure del 2002, hanno operato in Italia, in modo coordinato, esperti e rappresentanti tecnici delle Regioni, dell ISPESL, dell INAIL e dell Istituto Superiore di Sanità. Hanno lavorato in gruppi di lavoro che si sono occupati in una prima fase di Igiene Industriale, di Sorveglianza Sanitaria, di Epidemiologia, di Repertorio di Rischio e di Normativa. Sono stati quindi elaborati documenti, presentati nel confronto pubblico del convegno di Firenze dell 8 settembre Successivamente si è aperta una seconda fase di confronto con le associazioni scientifiche e le parti sociali per la elaborazione di proposte di linee guida per l igiene industriale e la sorveglianza sanitaria, per un confronto di intercalibrazione laboratoristica e per il coordinamento della ricerca finalizzata; prioritario è stato l impegno per la elaborazione di indicazione di buona pratica nei comparti lavorativi. IL PERCORSO PER UNA PREVENZIONE EFFETTIVA Oggi, in questo convegno, presenteremo i risultati delle elaborazioni di questa seconda parte dei lavori. Innanzitutto la pubblicazione dell esito del rilevante lavoro di qualificazione delle tecniche di valutazione ambientale con un contributo determinante,per il confronto nel circuito d intercalibrazione, del Contarp centrale dell INAIL, permetterà di rispondere ad un primo nostro obiettivo: quello di formalizzare una proposta di linee guida che definisca la standardizzazione delle metodiche e che sia contemporaneamente indicativa dei criteri di confrontabilità e di concreta applicabilità,nonché di trasparenza comunicativa. Ne conseguirà la possibilità di realizzare quel Repertorio delle esposizioni che è già stato proposto a Firenze nel 2005, in modo da costruire un archivio di dati a livello nazionale tramite la rilevazione, l inquadramento e la classificazione delle mansioni nei settori produttivi e delle fasi di lavorazione. Tale Repertorio diventa obiettivo del primo progetto attuativo presentato del N.I.S., tenendo conto che in Italia gli esposti a silice libera cristallina, secondo le valutazioni contenute nel Carex risultano in toto n , di cui appartenenti ai principali comparti produttivi sono lavoratori dellei delle costruzioni (41,3%) e delle estrazioni di minerali (16,2%); si nota chela presenza di esposti a SLC nel settore delle costruzioni risultao ancor più rilevante in Europa.

6 Tabella n. 1 Esposti a silice cristallina in Italia % costruzioni ,35 estrazione minerali metalliferi e altri minerali ,25 lavorazioni minerali non metallici ,85 industria ceramica ,25 manifatture prodotti metallici ,96 industria metallurgica (tutti i metalli) ,41 manifattura di macchinari (non elettrici) ,93 costruzione mezzi di trasporto ,96 industrie vetrarie ,72 trasporti su terra ,70 manifattura di macchinari elettrici ,50 industria chimica 3584 altri lavorazione plastica ed affini 1164 manifattura strumentazione e varia 1440 lavorazione del cuoio 1080 produzione e distribuzione elettricità, gas e vapore 1000 petrolio, raffinerie, gas naturale, 606 TOTALE Fonte Carex mar - 99 Tabella n. 2 Esposti a silice cristallina in Europa % costruzioni ,35 estrazione minerali metalliferi e altri minerali ,05 industria ceramica ,11 manifattura di macchinari (non elettrici) ,51 industria metallurgica (tutti i metalli) ,22 industrie vetrarie ,40 costruzione mezzi di trasporto ,25 industria chimica ,18 trasporti su terra ,01 produzione e distribuzione elettricità, gas e vapore altri manifattura strumentazione e varia lavorazioni minerali non metallici lavorazione plastica ed affini manifattura di macchinari elettrici petrolio, raffinerie, gas naturale, restanti ,71 Totali % Fonte Carex mar - 99

7 Peraltro lo sviluppo della ricerca finalizzata, come qui presentata sia nelle lezioni magistrali che nelle relazione specifica, tende a rispondere innanzitutto a quesiti posti dalla classificazione della IARC del Tale classificazione ha infatti concluso limitando il rischio alla una origine occupazionaleo e rilevando il fatto che la cancerogenesi nell uomo non è stata rilevata in tutte le circostanze industriali studiate, in quanto tale cancerogenesi può dipendere o da caratteristiche intrinseche della S.L.C. o da fattori esterni che hanno condizionato la sua attività biologica o dalle sue forme polimorfe. E per questo che un secondo progetto attuativo del NIS ha per obiettivo il coordinamento delle attività di ricerca finalizzata presenti nel nostro paese: per effettuare prima di tutto la tipizzazione chimico-fisica delle principali esposizioni lavorative e per valutare i conseguenti effetti biologicopatogenetici di tali esposizioni a SLC. La presentazione, dopo il confronto con le associazioni scientifiche, delle proposte di linee guida per la sorveglianza sanitaria, permette di proporreun altro Progetto attuativo NIS per contribuire al miglioramento dell appropriatezza dei criteri diagnostici adottati( a partire dalla diffusione della lettura dei radiogrammi secondo le indicazioni ILO/ BIT) e di impostare un lavoro di ricerca attiva di tutte le malattie silico-correlate anche come contributo alla prevenzione primaria. Tabella n. 3 effetti dell esposizione occupazionale a SLC secondo il NIOSH Adverse Health Effect Silicosis Lung Cancer Pulmonary Tuberulosis Associated with occupational exposure U U U May be associated with occupational exposure Airways Diseases Autoimmune Disorders U U Chronic Renal Disease, sub-clinical renal changes U Queste analisi ci impegnano a prendere in esame innanzitutto la silicosi come principale conseguenza dell esposizione professionale, senza però dimenticare le altre malattie silico-correlate. Aderiremo quind anche in Italiai al programma globale ILOH/WHO per l eliminazione della silicosi. Tale programma ha ricevuto di recente nuovi importanti ed autorevoli conferme ed impulsi.

8 La silicosi è attualmente diffusa in Italia con una frequenza che può dedursi dalla seguente analisi dell INAIL Tabella n. 4 Silicosi denunciate e riconosciute dall'inail - Dati Nazionali (Fonte: Banca dati INAIL) Numero casi denunciat e riconosciute anni di riferimento Questi dati vanno comunque confrontati con una valutazione degli attesi desumibile, tra l altro, dalle valutazioni dello SCOEL che riporta un calcolo per la relazione fra l esposizione a polvere di silice e rischio di contrarre silicosi Tabella n anni di esposizione a Si02 Esposizione cumulativa mg/m3 Rischio di sviluppare silicosi (categoria ILO 2/1) 15 anni dopo l esposizione % % % % I risultati delle denunce e delle malattie di silicosi riconosciute vanno anche rapportati con le esperienze di stdio per ilmiglioramento dell appropriatezza diagnostica della silicosi effettuate anche nel nostro paese, che documentano la sottostima diagnostica dei casi evidenziati in una percentuale notevolissima. Va evidenziato che la seconda fase delle attività del Network Italiano Silice si è distinta in particolare per l impegno nella diffusione delle Best Practices nei comparti lavorativi. Cinque gruppi di lavoro hanno operato,con questo scopo,per l elaborazione di indicazioni specifiche a seguito del convegno sul tema effettuato nel febbraio 2006 a Milano. Tale lavoro ha visto realizzata una peculiarità: l apertura al confronto nei gruppi di lavoro con i rappresentanti delle parti sociali.

9 I referenti dei 5 gruppi (ceramica, fonderie, lapidei, lavorazione in galleria ed edilizia) presenteranno oggi i risultati, anche se non definitivi, di proposta di buone prassi nei rispettivi comparti. Hanno avuto il mandato di perseguire l obiettivo di definire indicazioni di prevenzione e buone pratiche in applicazione del D.Lgs. 626/94; in particolare di fornire indicazioni tecniche ed organizzative per l eliminazione di tale rischio e, ove ciò non sia realizzabile, per la sua riduzione al più basso valore possibile, in relazione alle conoscenze acquisite dal progresso tecnico. Un progetto attuativo del NIS riguarderà anche il tema della responsabilità di impresa per la prevenzione primaria: e le conseguenti azioni di valorizzazione sociale. Il quadro normativo è interessato dalla evoluzione normativa a questo riguardo. Il trattato di Amsterdam prevede, fin dal 1997, che il dialogo fra le parti sociali, a livello comunitario, può condurre, se queste lo desiderano, a relazioni contrattuali, ivi compresi accordi e che tali accordi conclusi a livello comunitario sono attuati,a richiesta congiunta delle parti firmatarie, in base ad una decisione del Consiglio su proposta della Commissione. Anche il Disegno di Legge di delega al Governo per il Testo Unico porta innovazioni rilevanti. In esso si prevede infatti che vi sia una valorizzazione di accordi aziendali nonché, su base volontaria, di codici di condotta ed etici delle buone prassi che orienti nei comportamenti dei datori di lavoro anche secondo i principi della responsabilità sociale dei lavoratori e di tutti i soggetti interessati, Con queste premesse anche nel nostro paese si potrà sviluppare una cultura giuridica della responsabilità amministrativa dell impresa e si potrà discutere di sistemi di deterrenza non penali basati su sanzioni amministrative per violazioni corrispondenti a regolamenti concordati. A questa cultura della responsabilità amministrativa, corrisponde anche un nuovo modo di attuare i sistemi premianti assicurativi. Esistono già, nelle prassi acquisite nell INAIL interessanti esperienze modello come quella realizzata nelle lavorazioni lapidee dell ardesia in Liguria. In esse si sono attuati oscillazioni al ribasso dei premi assicurativi INAIL per rischio silicosi, previa adozione aziendale di requisiti tecnici ed organizzativi di prevenzione primaria tesa alla riduzione dell esposizione professionale a SLC. Va segnalato ancora che nel panorama nazionale della prevenzione della SLC nel 2006 s è registrato un importante novità:l accordo multisettoriale definito The European Network in Silica (NEPSI) che è stato sottoscritto a Bruxelles nell aprile 2006 da 14 associazioni industriali e da 2 sindacati e che ha registrato l adesione di 8 associazioni industriali italiane,con successiva comunicazione formale alle istituzioni del febbraio Pur essendo tale accordo limitato ad una parte degli esposti, esso apre una prospettiva di rilevante valore strategico. Per questo motivo abbiamo ritenuto opportuno invitare in questo convegno del NIS la signora Wyart Michelle Remy,Segretario Generale del NEPSI. Il suo autorevole contributo durante i lavori di quest oggi aprirà prospettive di confronto con le istituzioni italiane di grande valore.

10 CONCLUSIONI In coerenza con l obiettivo di Prevenzione effettiva proponiamo due tipi di conclusioni. ABOLIZIONE della ATTIVITA di SABBIATURA con SABBIE SILICEE. La prima: una decisione di prevenzione concretamente applicabile da subito. E una misura limitata che riguarda un numero non grande di esposizioni, ma emblematica e significativa di un impegno che può dimostrare la capacità e disponibilità ad attuare un passo rilevante di prevenzione. Il NIS propone agli imprenditori italiani di valutare e di effettuare un azione di autoregolamentazione preventiva e contemporaneamente agli organismi istituzionali il varo di una normativa specifica, che porti all ampliamernto applicativo di una legge già vigente, ma limitata alle lavorazioni portuali. Ci riferiamo alle lavorazioni di sabbiatura a base di sabbie silicee. Tutti gli esperti riconoscono unanimemente l alto rischio di inquinamento provocato da tali lavorazioni. Altrettanto nota e dimostrata risulta la sostituibilità di tali sabbie con materiali non silicei nelle varie lavorazioni. Proponiamo una azione di valore simbolico oltre che di concreto riscontro operativo : venga abolito l utilizzo di sabbie silicee in tutte le lavorazioni di sabbiatura a secco e si addivenga ad un corrispondente divieto normativo, come già realizzato in altri paesi europei. E una decisione che affidiamo innanzitutto alla responsabilità sociale delle imprese italiane tramite il coordinamento delle loro associazioni imprenditoriali. E una proposta che sottoponiamo alle responsabilità dell Autorità competente per un ampliamento dell applicazione della normativa vigente per i lavoratori dei porti con riferimento specifico all art. 50 del D.Lgs.17 luglio n. 272/99,che si riferisce l operazione di sabbiatura sulle navi. Tale Decreto vieta, nei lavori di sabbiatura a secco, l uso della sabbia silicea ed i materiali che diano luogo allo sviluppo di polvere contenente silice libera assicurando l utilizzazione di graniglie di metalli o di altre sostanze prive di silice. E la seconda conclusione prospetta un impegno più ampio. ATTIVITA ed INDICATORI di EFFETTIVITA per un percorso verso un SISTEMA NAZIONALE di PREVENZIONE da SILICE LIBERA CRISTALLINA. Per organizzare un tale sistema proponiamo la promozione coordinata di sette filoni di attività di prevenzione; per la loro realizzazione viene rivolta una proposta di collaborazione, alle Istituzioni, alle Associazioni imprenditoriali e sindacali, alle Aziende appartenenti ai comparti di maggiore esposizione, alle Associazioni scientifiche. Proponiamo a tutti gli interessati di organizzare assieme al NIS lo sviluppo delle seguenti attività di prevenzione tenendo conto della necessità di verificare non formalisticamente i risultati tramite i corrispondenti indicatori di effettività.

11 1. QUALITA della VALUTAZIONE AMBIENTALE :diffusione della standardizzazione e della qualità nell analisi del rischio ambientale sia negli ambienti di lavoro che nei laboratori di riferimento. E ciò adottando come indicatore di risultato l applicazione delle linee guida NIS. 2. REPERTORIO :effettuazione del monitoraggio delle esposizioni professionali a silice nei vari comparti lavorativi italiani tenendo, conto dell opportunità di costituire e di implementare un REPERTORIO NAZIONALE DELLE ESPOSIZIONI. 3. APPROPRIATEZZA E RICERCA ATTIVA MALATTIE SILICO-CORRELATE:. qualificazione della sorveglianza sanitaria, avendo come indicatore l applicazione delle linee guida NIS, sottolineando in particolare le indicazioni di appropriatezza diagnostica e l opportunità di costituire una BANCA DATI per la ricerca attiva della silicosi e delle altre malattie silico-correlate. 4. BUONE PRATICHE : diffusione delle buone pratiche nei comparti lavorativi. Potremo individuare come indicatore il monitoraggio continuo delle best practices rendendo pubbliche le realizzazioni modello, in collaborazione specifica con le parti sociali dei comparti edilizia, lapidei, galleria, ceramiche e fonderie. 5. RICERCA FINALIZZATA : sviluppo della ricerca finalizzata, stabilendo come indicatore il risultato del coordinamento delle attività effettuate nei vari centri di ricerca,impegnati innanzitutto nella tipizzazione chimico fisica dei siti lavorativi e nello studio dei meccanismi patogenetici. 6. OSSEVATORIO su ADEGUATEZZA della FORMAZIONE e PARTECIPAZIONE ATTIVA dei LAVORATORI: diffusione delle verifiche di efficacia per una adeguatezza nella formazione dei lavoratori e della organizzazione del lavoro, che preveda il coinvolgimento e partecipazione attiva degli stessi e dei loro RLS. Si potrà costituire, specie con il contributo delle organizzazioni sindacali, un osservatorio nazionale che evidenzi i risultati e faccia effettuare confronti fra le esperienze più avanzate. 7. COORDINAMENTO per la VALORIZZAZIONE SOCIALE delle IMPRESE. valorizzazione di quelle imprese che hanno effettuato in modo trasparente investimenti di prevenzione efficace. E ciò con riferimento ad un indicatore che preveda la costituzione di un coordinamento nazionale che promuova e favorisca la valorizzazione delle decisioni di responsabilità aziendale, anche per creare forme di coerente innovazione competitiva. Tabella n. 6 Verso un sistema nazionale di prevenzione ATTIVITA DI PREVENZIONE INDICATORE EFFETTIVITA 1. Diffusione qualità tecniche di valutazione ambientale 2. Monitoraggio delle esposizioni professionali a silice Applicazione linee guida NIS REPERTORIO nazionale delle esposizioni 3. Qualificazione della sorveglianza sanitaria Applicazione linee guida NIS: -appropriatezza diagnostica -BANCA DATI per ricerca attiva malattie silico-correlate

12 4. Sviluppo best practices nei comparti lavorativi Monitoraggio delle esperienze modello, trasparenza pubblica dei loro risultati; in collaborazione con parti sociali dei comparti edilizia, lapidei, gallerie, ceramiche, fonderie 5. Sviluppo della ricerca finalizzata Coordinamento nazionale delle attività a partire da progetti per - tipizzazione chimico-fisica dei siti lavorativi - valutazione meccanismi patogenesi 6. Diffusione adeguatezza della formazione dei lavoratori e partecipazione attiva degli stessi e degli RLS 7. Valorizzazione sociale delle imprese attive per investimenti prevenzione OSSERVATORIO risultati e confronto esperienze modello, in collaborazione con organizzazioni sindacali COORDINAMENTO nazionale per promozione decisioni di responsabilità aziendali di prevenzione Il Confronto con rappresentanti italiani del NEPSI Questi filoni di attività e i corrispondenti indicatori possono infine costituire punto di partenza anche per il confronto fra il NIS e i rappresentanti italiani dell accordo europeo NEPSI. Per favorire la valorizzazione delle imprese migliori e per contribuire allo sviluppo del percorso verso il sistema nazionale di prevenzione, proponiamo che nel momento in cui si informeranno le autorità italiane con i rapporti di riepilogo (il primo qualitativo è previsto per il 2007), si definisca innanzitutto una mappatura, via via aggiornata,delle aziende aderenti nelle singole regioni italiane. Ai rappresentanti italiani dell accordo multisettoriale il NIS quindi propone di organizzare periodici confronti anche per verificare la possibilità di contribuire allo sviluppo del qui proposto percorso di prevenzione effettiva.

13 BIBLIOGRAFIA CARCINOGENIC EXPOSURE INFORMATION FOR ITALY Elimination of Silicosis: The importance of Preventing occupational exposure to dust Berenice I. F. Goelzer, The global occupational health network,2 WHO Gohnet Newsletter pag. 3 n. 12/2007 ILO: Framework Convention for Occupational Safety and Healt, 2006 (No. 187) WHO. Global Plan of Action on Workers Health ( ) SCOEL SUM, Doc 94-final, June 2002 NEPSI in Italia: comunicazione 6 febbraio 2007 ad Istituzioni italiane a firma direttori di: Aitec, Assomineraria, Anepla, Assofond, Andl, Assovetro, Assobeton, Confindustria Ceramica. D.Lgs. 27 luglio 1999 n. 272: Normativa sulla sicurezza e salute dei lavoratori delle navi in ambito portuale. Linee guida nell esposizione professionale alla silice libera cristallina: documenti preparatori. NIS, Regione Toscana, Lavoro e Salute. Edizioni Regione Toscana, settembre Silice libera cristallina nei luoghi di lavoro. Atti convegno Firenze settembre Regione Toscana, Servizio Sanitario della Toscana; TCE Sicurezza Sociale n. 27.

14 Dalla silicosi agli effetti sulla salute da nanoparticelle: i meccanismi chimici e biochimici come chiave per prevenire antichi e nuovi rischi associati all esposizione a polveri aerodisperse Aspetti chimico-fisici Bice Fubini Dipartimento di Chimica IFM e Centro Interdipartimentale per lo Studio degli Amianti e di altri Particolati Nocivi G.Scansetti, Università di Torino, via P.Giuria 7, Torino Ruolo delle caratteristiche chimico-fisiche delle polveri nelle patologie correlate alla silice Generalità Recenti ricerche evidenziano che il potenziale patogeno della silice silicosi, carcinoma bronchiale, patologie autoimmuni - varia non solo da un polimorfo cristallino all altro, come da tempo segnalato, ma anche tra polveri del medesimo polimorfo, cioè da una sorgente all altra di polvere di silice. A una formula così semplice infatti corrispondono una larga varietà di particelle con diverse proprietà superficiali, e quindi, reattività e patogenicità. Nel classificare quarzo e cristobalite in classe 1 la IARC (1997) ha premesso che la cancerogenicità non viene evidenziata in tutti i casi esaminati e che la causa di queste discrepanze va ricercata o in una possibile intrinseca varietà nella attività dei vari polimorfi, ovvero in fattori esterni, cioè in un possibile ruolo giocato da eventuali contaminanti, quasi sempre presenti nelle polveri di quarzo. In entrambi i casi vengono coinvolte, nel determinare il grado di patogenicità di una polvere, differenze chimico-fisiche fra l una e l altra sorgente di particelle di silice. E la chimica quindi che deve assumersi il compito di comprendere i complessi meccanismi che regolano la risposta biologica alla silice Non a caso, alla monografia IARC hanno fatto seguito numerosi studi sperimentali concernenti the variability of quartz hazard, cioè miranti alla ricerca delle cause che fanno sì che, da caso a caso, le polveri di quarzo possano essere o non essere patogene, alcuni dei quali ancora in corso. La variabilità si applica anche alla silicosi perché, malgrado una vastissima produzione di ricerche scientifiche il meccanismo molecolare alla base della risposta patogena alle polveri di silice, è ancora parzialmente oscuro. Solo conoscendo che cosa rende una polvere di silice più patogena e cosa la rende innocua sarà possibile classificare le varie sorgenti in base al grado di rischio e trovare metodologie di prevenzione e di lavorazione sicure. I polimorfi della silice La silice è un solido covalente in cui il silicio si trova al centro di un tetraedro ai cui vertici si trovano atomi di ossigeno condivisi da altri atomi di silicio. Ne conseguono diverse concatenazioni possibili: se la disposizione dei tetraedri è ordinata si tratta di forme cristalline, se disordinata, di forme amorfe. I polimorfi cristallini sono svariati, ma dal punto di vista pratico quelli che possono coinvolgere attività lavorative sono principalmente quarzo, cristobalite e tridimite. La forma stabile a pressione e temperatura ambiente è il quarzo, di gran lunga il più abbondante sulla crosta terrestre. Tridimite e cristobalite si formano quando la silice viene riscaldata ad alte temperature ma raffreddate non si trasformano più in quarzo, se non in tempi geologici. Si trovano quindi

15 principalmente in materiali refrattari, in cui la silice è stata portata ad alta temperatura. Nelle silici di origine biogenica, diatomee, spugne, pula di riso, canna da zucchero - spesso originariamente amorfe, si può avere una trasformazione diretta in cristobalite a temperature più basse di quelle necessarie a trasformare il quarzo in cristobalite. Le terre di diatomee- la più grande sorgente di silice sulla terra- sono quasi sempre costituite da una miscela di silice amorfa e di cristobalite. Solo le forme cristalline sono fino ad ora risultate patogene. Le sorgenti di polveri di silice La silice esplica la sua patogenicità solo quando, in forma di polveri fini, sospese nell aria, viene respirata e raggiunge gli alveoli polmonari. In quali casi si possono formare queste polveri? Possiamo considerare tre categorie: 1. polveri ottenute per macinazione o abrasione di minerali o di materiale di silice scaldato ad alta temperatura. 2. materiale che per sua natura è gia originariamente frammentato in microparticelle: scheletri di diatomee, pula di riso 3. materiale che si è formato in microparticelle durante processi di combustione ad alta temperatura, es. le ceneri volanti generati da centrali termoelettriche ed inceneritori I meccanismi di azione proposti e la chimica di superficie Quando la particella viene inalata l inizio della risposta patogena dell organismo consiste in una fagocitosi frustrata che si ripete fin tanto che la particella resta negli alveoli polmonari. Il sistema immunitario riconosce nella particella di silice un corpo estraneo e tenta di distruggerlo attraverso l attivazione dei macrofagi alveolari allo scopo è fagocitare la particella e portarla fuori dagli alveoli (clearance). Ma spesso la particella provoca la morte del macrofago, viene liberata e quindi ri-fagocitata da un altro macrofago, instaurando un ciclo continuo di fagocitosi - attivazione - rilascio. Per la silicosi c è un generale consenso sul ruolo chiave giocato dai macrofagi e dalle altre cellule del sistema immunitario coinvolte (es. PMN) in un complesso processo infiammatorio che vede anche rilascio di fattori di crescita che stimolano i fibroblasti (figure 1 e 2). Non è stato ancora chiarito definitivamente se il processo infiammatorio sia anche il solo meccanismo attraverso il quale, a seguito di fagocitosi frustrate, un rilascio continuo di citochine, ossidanti (reactive oxygen intermediates, ROI e reactive nitrogen intermediates, RNI) ed altri agenti chimici agiscano sulle cellule epiteliali con conseguente danno al DNA (genotossicità secondaria) o se esista un effetto diretto tra particelle e cellule epiteliali di tipo II che porti a trasformazione e danno, da cui il processo neoplastico si origina (genotossicità primaria). I due meccanismi possono di fatto agire in concomitanza. Dai meccanismi descritti risulta evidente che : vi sono numerose interazioni tra fluidi extra ed intracellulari, cellule e particelle è sempre la superficie delle particelle a venire in contatto con il materiale biologico - fluidi, membrana cellulare, tessuti- e quindi sono la micromorfologia e la chimica di superficie ad essere responsabili delle risposte patogene

16 Non a caso la ricerca di una singola proprietà chimica in grado di causare tutti gli effetti sopra elencati è fallita. Molte proprietà della silice sono risultate coinvolte nella risposta patogena, ma vi è ora un generale consenso che la patogenicità sia il risultato di numerose interazioni delle singole particelle con mezzo extracellulare, cellule del sistema immunitario e tessuto epiteliale, ciascuna delle quali determinata da una diversa proprietà chimico fisica della polvere coinvolta. La reattività superficiale Alla superficie della silice, dove si sono aperti i legami silicio-ossigeno, si possono trovare numerose funzionalità chimiche, la cui natura dipende dal modo in cui la superficie è stata creata. Se per frammentazione avremo radicali di superficie e cariche superficiali come conseguenza della rottura dei legami. In presenza consistente di vapor d acqua però tutto questo non avviene, in quanto l acqua promuove la formazione di una superficie idrata con funzionalità del tipo Si-O-H, dette silanoli. I silanoli ricoprono la superficie delle particelle idratate che diventano così molto idrofile, ma, se riscaldate, rilasciano acqua e formano Si-O-Si ponti silossano, idrofobi, In conclusione senza entrare troppo in particolari le funzionalità chimiche che possono essere presenti alla superficie delle particelle di silice sono numerose e strettamente dipendenti dalla storia del campione di silice in esame, come mostrato in tabella. diverse funzionalità chimiche presenti in superficie superfici parzialmente idrate sospensioni acquose particelle scaldate macinazione silanoli isolati,- SiOH silanoli vicinali -Si (OH) 2 silanoli legati con legami H silanoli dissociati SiO - ponti silossanici simmetrici Si-O-Si ponti silossanici distorti Si---O-Si ponti perossido Si-O-O-Si radicali Si. (E' center) radicali SiO. radicale perossido SiO 2. radicale superossido Si + O 2 - cariche di superficie Si +, SiO La presenza e distribuzione delle funzionalità riportate in tabella determina il tipo di interazione con cellule e tessuti. I radicali di superficie e gli ioni ferro intrappolati costituiscono dei centri reattivi capaci sia di generare radicali liberi e specie reattive dell ossigeno (ROS) sia di distruggere le difese antiossidanti quali acido ascorbico e glutatione. Inoltre reagiscono con i ROS prodotti dalle cellule macrofagiche durante la loro attivazione con ulteriore produzione di radicali e conseguente stress ossidativo. Ovviamente hanno un peso notevole nel contribuire alla patogenicità. Ma anche il grado di idrofilia ha un suo ruolo, particelle di cristobalite scaldate fin ad essere totalmente idrofobe non

17 erano più citotossiche verso svariati tipi di cellule, quindi presumibilmente potevano essere fagocitate ed epurate. La ricopertura con certi polimeri o la deposizione di ioni alluminio alla superficie ne bloccano la patogenicità. Conseguenze pratiche Non tutte le sorgenti di silice vanno considerate alla sessa stregua. Le superfici create di fresco mediante macinazione rappresentano quanto di più pericoloso ci sia, in quanto, sia per la forma con spigoli acuti che per la presenza di radicali. Acuta. Quindi le sabbiature di edifici sono da considerarsi lavorazioni altamente rischiose. Al contrario particelle di quarzo completamente ricoperte di argilla, ricca in ioni alluminio, quali per esempio quelle con cui si fanno le lettiere per gatti, sono da considerarsi praticamente innocue in quanto è lo strato argilloso, e non la superficie del quarzo, a venire a contatto con cellule e tessuti. All interno di questi due casi estremi si situano tutte le polveri che le diverse applicazioni industriali della silice comportano. Le tre categorie sopra menzionate sono ovviamente in ordine decrescente di pericolosità da 1 a 3. Uno studio sistematico delle caratteristiche di superficie di dette polveri e delle risposte cellulari ad esse potrebbe permettere la formulazione di criteri di pericolosità basati sia sulla sorgente da cui si ricava il materiale silice, sia sul tipo di lavorazione che comporta la dispersione di polveri nell ambiente di lavoro Le nanoparticelle, o polveri ultrafini: caratteristiche e potenziale rischio Generalità L avvento delle nuove nanotecnologie, che prevedono di produrre nanoparticelle (NP) ingegnerizzate su larga scala per svariatissime applicazioni, incluso l utilizzo a scopo biomedico (per rilascio di farmaci, come diagnostico, per terapie mirate) ha suscitato recentemente un allarme circa la possibilità che tali particelle arrechino danni all ambente ed alle persone esposte ad esse, sia in fase lavorativa che di utilizzo. L allarme riportato largamente dalla stampa di divulgazione scientifica (i più recenti: Chemistry World, Small but Scary, 2006 e Le Scienze 2006 Sicurezza per le nanotecnologie 16 novembre 2006) ed immediatamente amplificato dai media, fino a far credere che qualunque particella di dimensioni nanometriche, in virtù solo della sua taglia, costituisca una seria minaccia alla nostra salute e che una vasta casistica di patologie possa essere spiegato dalla presenza di nanoparticelle in cellule e tessuti. Per contro la ricerca scientifica procede in varie direzioni perché, se da un lato le nanotecnologie sono ormai una realtà in grado di risolvere problemi in molti campi, incluso la biomedicina, dall altro è giusto un principio di precauzione nei riguardi di ogni nuovo materiale immesso nel mercato. Su Nature, la rivista scientifica unanimemente considerata la più prestigiosa al mondo, è apparso un lungo commentario dal titolo Safe handling of Nanotechnology (2006), di cui sono autori i più noti esperti nel campo. Questo commentario propone un vasto piano di ricerche che potrebbero svolgersi in circa 15 anni, per poter arrivare a prevenire i rischi e a sviluppare in sicurezza, su basi rigorosamente scientifiche, le nanotecnologie. Al contempo sono ripresi gli studi sul particolato urbano al fine di indagare se la frazione ultrafine, sempre presente ma in diversa quantità, fosse la principale causa dei danni alla salute causati dal PM, in particolare al sistema cardiovascolare, nei periodi di punta dell inquinamento urbano (Donaldson et al., 1999; Maynard & Howard, 1999; Pope & Dockery 1999). Le nanoparticelle non sono di regola una nuova specie di materia, ma sono usualmente solo particelle molto piccole di materiali spesso già noti. Quando abbiano dimensioni dell ordine di milionesimi di millimetri, questi materiali possono presentare proprietà particolari, diverse da quelle che hanno quando sono in forma massiva. Le polveri così piccole, ultrasottili, da un lato sono

18 particolarmente reattive, dall altro, date le piccole dimensioni, possono, in determinati casi, migrare nel corpo da un compartimento biologico (Oberdorster et al., 2002) all altro o penetrare attraverso la pelle (Ryman-Rasmussen et al, 2006). Il fatto che studi sperimentali sui ratti abbiano mostrato che alcune NP respirate in concentrazioni elevate possano raggiungere il cervello attraverso il nervo olfattivo, aggirando la barriera ematoencefalica (Oberdorster et al., 2004; Elder et al, 2006), ha alimentato le preoccupazioni, mostrando uno scenario nuovo rispetto ai canoni della tradizionale Particle toxicology ed ha contribuito a far coniare il termine Nanotoxicology intesa come disciplina il cui compito è di indagare i potenziali effetti tossici dei tipi di nanoparticelle e materiali nanostrutturati che vengono o potrebbero venire immessi nell ambiente. Ma questo non vuole ancora dire che i dati su animali si possano trasferire parimenti agli esseri umani. Non si conoscono a tutt oggi infatti definite patologie correlabili a esposizioni a NP, come silicosi, asbestosi, mesotelioma pleurico etc, tuttavia essendo recente la produzione di NP ed attenti e sofisticati i metodi adottati per la prevenzione personale, è probabile che tali patologie, qualora esistessero, verrebbero più facilmente evidenziate dalla sperimentazione animale che da studi epidemiologici che tutti ci auguriamo non vengano ad essere necessari E bene comunque chiarire che, particelle ultrafini, come si sono da tempo chiamate prima che il termine nano diventasse di moda, sono sempre state presenti in natura in certe circostanze quali incendi o eruzioni vulcaniche e, negli ambienti antropizzati, nelle emissioni degli inceneritori, negli impianti termoelettrici, nell inquinamento urbano, dove forse sono responsabili di danni alla salute di soggetti predisposti (Oberdorster et al., 2005; Albrecht et al., 2006) Le principali caratteristiche chimico fisiche da tenere in conto quando si paragonino nanoparticelle a particelle di taglia micrometrica del medesimo materiale sono (Fubini et al., 2006): dimensioni nanometriche della singola particella elevata superficie specifica possibile aumento della reattività superficiale reattività specifica solo presente al livello nano forti forze interparticellari La maggiore tossicità riportata, per una data massa di materiale, delle particelle in taglia nano rispetto a quelle micrometriche in test in vitro e in vivo spesso è semplicemente dovuto alla maggiore superficie esposta a parità di massa o di volume. In vivo tuttavia, per le particelle inalate, si registra una facilità all endocitosi ed un minore intervento dei macrofagi alveolari che permette il passaggio dai polmoni al sistema circolatorio (Oberdortster et al., 2005). Le nanoparticelle quindi mostrano delle peculiarità che giustificano il fatto che se ne faccia degli studi a parte ma l idea che il rischio venga solo dagli aspetti dimensionali e che presentino tutte un livello alto ed analogo di rischio non è accettabile. I primi studi sperimentali su nanotubi di carbonio e nanopolveri di biossido di titanio e silice cristallina hanno rivelato un ruolo importante della composizione chimica e dell eventuale struttura cristalline nel modularne l attività biologica. Long et al. 2006; Sayes et al., 2006; Ball, 2006) Le nanoparticelle di silice Esistono nanoparticelle di silice? Le silici amorfe ottenute per pirolisi o precipitazione, largamente utilizzate da numerose decadi nella preparazione dei catalizzatori ad alta ara superficiale, sono costituite da particelle nanometriche. Le polveri di quarzo,invece sono costituite da particelle di dimensioni diverse ma sempre con una quantità compresa tra10 e 1 micron. Cionondimeno molte presentano una piccola frazione di particelle più piccole. L interesse per le nanoparticelle ha inevitabilmente toccato anche la silice: nanoparticelle di quarzo di dimensioni controllate hanno

19 dato risultanti contradditori quando testate in vivo: a parità di esposizione alcune sembrano provocare gli stessi effetti della medesima quantità di polveri dimensioni maggiori, alte invece sono risultate molto meno attive, quasi innocue (Warheit et al., 2007). Nano-Silici amorfe invece sono risultate assai citotossiche (Lin et al., 2006). Necessitano ulteriori ricerche con campioni modello aventi proprietà chimiche controllate, tutti preparati nella medesima maniera, ma di taglia diversa. I risultati finora raggiunti comunque confermano due fatti sopra citati: la variabilità nella pericolosità delle polveri di quarzo da diverse sorgenti il fatto che non sempre la riduzione di un materiale nella taglia nano ne comporta una maggiore patogenicità Albrecht M.W, Evans C.W, Raston C.L., Green chemistry and the health implications of nanoparticles, Green Chem., 8, , 2006 Ball P, Nature Nanotechnology published online: 16 June 2006 doi: /news Castranova, V Silica and Silica-Induced Lung Diseases. Boca Raton, F. USA. Donaldson K, Stone V, MacNee W. The toxicology of ultrafine particles. In: Maynard RL, Howard CV, eds. Particulate matter: properties and effects upon health. Oxford: Bios Scientific, 1999 Donaldson, K. and P.J.Borm The quartz hazard: a variable entity. Ann. Occup. Hyg. 42: Elder A, Gelein R, Silva V, Feikert T, Opanashuk L, Carter J, et al. Translocation of inhaled ultrafine manganese oxide particles to the central nervous system. Environ Health Perspect.;114: , 2006 Evans J., Small but Scary, Chemistry World, vol 3, 58-62,2006 Fenoglio, I., S.Fonsato, and B.Fubini Reaction of cysteine and glutathione (GSH) at the freshly fractured quartz surface: a possible role in silica-related diseases? Free Radic. Biol. Med. 35: Fubini B., Fenoglio I., Martra G., Ceschino R., Tomatis M., Cavalli R., Trotta M., An overview on the toxicity of inhaled nanoparticles. Surface Chemistry in Biomedical and Environmental Science, 2006, NATO Science Series II:Mathematics, Physics and Chemistry, Vol. 228 Blitz, Jonathan P.; Gun'ko,Vladimir (Eds.) Fubini, B. 1998a. Health effects of silica. In The surface properties of silica. Legrand, editor. J. Wiley and Sons, Chichester Fubini, B. 1998b. Surface chemistry and quartz hazard. Ann. Occup. Hyg. 42: Fubini, B., G.Zanetti, S.Altilia, R.Tiozzo, D.Lison, and U.Saffiotti Relationship between surface properties and cellular responses to crystalline silica: studies with heat-treated cristobalite. Chem. Res. Toxicol. 12: Fubini, B., I.Fenoglio, R.Ceschino, M.Ghiazza, G.Martra, M.Tomatis, P.Borm, R.Schins, and J.Bruch Relationship between the state of the surface of four commercial quartz flours and their biological activity in vitro and in vivo. Int. J. Hyg. Environ. Health 207: IARC Monograph on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans. Silica, some silicates, coal dusts para-amid fibrils. Volume 68. Lyon, France. Knaapen, A.M., C.Albrecht, A.Becker, D.Hohr, A.Winzer, G.R.Haenen, P.J.Borm, and R.P.Schins DNA damage in lung epithelial cells isolated from rats exposed to quartz: role of surface reactivity and neutrophilic inflammation. Carcinogenesis 23: Lin WS, Huang YW, Zhou XD, et al In vitro toxicity of silica nanoparticles in human lung cancer cells. Toxicology and Applied Pharmacology, 217 (3), Long T.C., Saleh N., Tilton R.D., Lowry G.V., Veronesi B.Titanium Dioxide (P25) Produces Reactive Oxygen Species in Immortalized Brain Microglia (BV2): Implications for Nanoparticle Neurotoxicity. Envir. Sci. Technol, 40,

20 Maynard A.D., Aitken R.J., Butz T., Colvin V., Donaldson K., Oberdörster G., Philbert M.A., Ryan J., Seaton A., Stone V., Tinkle S.S., Tran L., Walker N.J. & Warheit D.B.,Commentary: Safe handling of Nanotechnology Nature, 444, 267, 2006 Maynard RL, Howard B, eds. Particulate matter: properties, and effects upon health. Oxford: Bios Scientific, 1999 Oberdorster et al., Oberdorster G, Sharp Z, Atudorei V, et al. Translocation of inhaled ultrafine particles to the brain. Inhal Toxicol, 2004,16: Oberdorster G, Sharp Z, Atudorei V, Elder A, Gelein R, Lunts A, Kreyling W, Cox C: Extrapulmonary translocation of ultrafine carbon particles following whole-body inhalation exposure of rats. J Toxicol Environ Health A 2002, 65: Oberdortster G.; Oberdortster E., Oberdortster J., Nanotoxicology: An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles Environ Health Perspect July; 113(7): Pope CA, Dockery DW. Epidemiology of particle effects. In: Holgate ST, Samet JM, Koren HS, et al, eds. Air pollution and health. San Diego: Academic Press, , 1999 Ryman-Rasmussen J.P., Riviere J.E. and Monteiro-Riviere N., Penetration of Intact Skin by Quantum Dots with Diverse Physicochemical Properties, Toxicological Sciences 91(1): ,2006 Sayes C.M., Wahi R., Kurian P.A., Liu Y., West J.L., Ausman K.D., Warheit D.B., Colvin V.l. Correlating Nanoscale Titania Structure with Toxicity: A Cytotoxicity and Inflammatory Response Study with Human Dermal Fibroblasts and Human Lung Epithelial Cells. Toxicological Sciences (1): Schins, R.P., R.Duffin, D.Hohr, A.M.Knaapen, T.Shi, C.Weishaupt, V.Stone, K.Donaldson, and P.J.Borm Surface modification of quartz inhibits toxicity, particle uptake, and oxidative DNA damage in human lung epithelial cells. Chem. Res. Toxicol. 15: Seiler, F., B.Rehn, S.Rehn, and J.Bruch Different toxic, fibrogenic and mutagenic effects of four commercial quartz flours in the rat lung. Int. J. Hyg. Environ. Health 207: Warheit DB, Webb TR, Colvin VL, Reed KL, Sayes CR 2007 Pulmonary Bioassay Studies with Nanoscale and Fine-Quartz Particles in Rats: Toxicity is Not Dependent upon Particle Size but on Surface Characteristics. Toxicological Science, 95: Warheit, D.B., T.R.Webb, K.L.Reed, C.M.Sayes, and V.L.Colvin Impact of titania and quartz nanoparticulate exposures on respiratory health: Role of particle size. Abstracts of Papers of the American Chemical Society 229:U911.

21 Dalla silicosi agli effetti sulla salute da nanoparticelle: i meccanismi chimici e biochimici come chiave per prevenire antichi e nuovi rischi associati all esposizione a polveri aerodisperse. I meccanismi biochimici. Dario Ghigo Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica e Centro Interdipartimentale per lo Studio degli Amianti e di altri Particolati Nocivi G.Scansetti Università degli Studi di Torino, Via Santena 5/bis, Torino Un dato asseverato circa gli effetti tossici della silice è la capacità delle sue particelle di indurre la produzione delle cosiddette specie reattive dell ossigeno (ROS): anione superossido (O 2 ), acqua ossigenata (H 2 O 2 ), radicali ossidrile (OH ). Tutti i ricercatori concordano che i ROS possono essere generati sia sulla superficie dei cristalli sia dall attività metabolica delle cellule che li hanno fagocitati. Inoltre i fagociti e le cellule vicine da essi attivati possono generare anche alcune specie reattive dell azoto (RNS), in particolare l ossido nitrico (NO ) ed il perossinitrito (ONOO ), che partecipano al danno radicalico. E altresì opinione comune che lo stress ossidativo indotto da ROS e RNS sia una componente fondamentale della reazione infiammatoria del tessuto polmonare alla silice, che in alcuni casi può esitare anche nello sviluppo di tumori. Se su questi punti esiste ormai una pressochè assoluta concordanza di opinioni, il quadro si sfuma quando si cerca di entrare nei dettagli dei meccanismi citotossici della silice, per diversi ordini di motivi. Innanzitutto è noto che la capacità della silice di generare ROS varia anche drammaticamente in funzione della variabilità della sua origine, della presenza di polveri e metalli contaminanti, delle modificazioni meccaniche e chimiche che la silice subisce nel tempo. Ma questa già complessa situazione viene ulteriormente complicata dai modelli sperimentali utilizzati: in vitro (colture cellulari) o in vivo (somministrazione ad animali o organi perfusi), specie animale, tipo cellulare investigato (colture primarie da cellule espiantate o colture di linee cellulari stabilizzate), modalità di somministrazione in vivo (inalazione, instillazione tracheale, etc.), dosi e tempi di somministrazione in colture cellulari ed in vivo. Modelli sperimentali diversi possono giustificare alcune profonde differenze di risposta cellulare alla silice (a parità di silice utilizzata) riscontrabili in letteratura. In questa mia esposizione cercherò di presentare sinteticamente le principali ipotesi sui meccanismi molecolari di tossicità della silice cristallina, tenendo presente che esse risultano a volte complementari e a volte contraddittorie, non consentendo tuttora di tracciare un quadro univocamente condiviso della sequenza di eventi che porta alla reazione infiammatoria ed alla trasformazione neoplastica dei tessuti esposti alla silice. La silice viene internalizzata tramite scavenger receptors. Se la silice può teoricamente indurre un danno cellulare agendo dall esterno (rilascio di radicali liberi che interagiscono con la membrana cellulare alterandone l integrità), si ritiene che essa provochi i danni maggiori dopo essere stata internalizzata. Sono ancora incerte le modalità di assunzione della silice da parte del fagocita: si tratta di una fagocitosi aspecifica o mediata da recettori? Diverse evidenze sperimentali inducono a considerare possibile questo secondo meccanismo: la silice ed altre particelle ambientali possono interagire con macrofagi alveolari e con cellule epiteliali tramite i cosiddetti scavenger receptors (SR) di tipo A, che legano macromolecole e particelle polianioniche mediandone l ingresso all interno della cellula. Favorendo il riconoscimento di antigeni, l interazione ed attivazione intercellulare e la clearance di batteri e cellule apoptotiche, gli SR svolgono un ruolo importante nella risposta immunitaria e sono iperespressi in corso di infezione. Inibitori degli SR e anticorpi anti-sr inibiscono l apoptosi indotta da silice. Cellule di criceto (CHO) transfettate con geni SR diventano sensibili all azione tossica della silice. Topi knockout per SR non sviluppano fibrosi polmonare dopo inalazione di silice. Quindi, benchè non siano specifici per la silice, gli SR sembrano essere necessari affinchè la silice induca morte cellulare. La silice induce produzione di specie reattive dell ossigeno e dell azoto (ROS, RNS). La somministrazione di silice in vitro e in vivo induce la produzione di ROS da parte di macrofagi alveolari (AM), leucociti polimorfonucleati (PMN), cellule epiteliali e fibroblasti; gli AM ottenuti da pazienti affetti da silicosi producono maggiori quantità di ROS. In alcuni modelli cellulari la produzione di ROS dipende dall attivazione della NADPH ossidasi, enzima-chiave del burst ossidativo attivato dai macrofagi e da altre cellule nella risposta immunitaria aspecifica: diverse cinasi, tra cui la proteina cinasi C (PKC), le proteina tirosina cinasi (PTKs) e una cinasi calcio-calmodulino-dipendente (CaMK II) sembrano essere coinvolte nell attivazione della NADPH ossidasi e nella produzione di ROS. La somministrazione di silice in vitro e in vivo induce l espressione di alcuni enzimi antiossidanti, quali superossido dismutasi (SOD), catalasi, glutatione perossidasi ed eme ossigenasi (HO). L HO è un enzima chiave nella conversione dell eme a bilirubina, ma in virtù dell azione antiossidante della bilirubina esso ha anche un ruolo antiossidante ed antiinfiammatorio. I livelli sierici dell isoforma HO-1 sono più elevati in pazienti con silicosi e correlano con la capacità vitale (quantità massima di aria che può essere esalata dopo un inspirazione massimale) del paziente. Nei 1

22 noduli silicotici HO-1 risulta maggiormente espressa che in altre zone del tessuto polmonare. L infiammazione polmonare nel topo è soppressa da emina (induttore di HO-1) ed è potenziata da Zn-protoporfirina (inibitore di HO-1). Se verrà dimostrato che nei pazienti con silicosi la HO-1 sierica è di origine prevalentemente polmonare, essa potrebbe risultare un nuovo marker di esposizione alla silice. L iperespressione di enzimi antiossidanti è una forma di compensazione protettiva, che può risultare insufficiente: in cellule esposte alla silice si osserva spesso un calo del contenuto di glutatione (GSH) intracellulare, che, essendo presente nelle cellule in concentrazioni millimolari, costituisce il principale agente antiossidante. E un dato acquisito da tempo che vari tipi di molecole antiossidanti proteggono colture cellulari e tessuti dall azione tossica e proinfiammatoria della silice. L esposizione in vitro ed in vivo alla silice induce nei AM anche la sintesi di un altro radicale libero, l ossido nitrico (monossido di azoto, NO). Il NO è prodotto in pressochè tutte le cellule nucleate, in una reazione in cui l arginina è convertita in citrullina e NO, catalizzata da una famiglia di enzimi chiamati NO sintasi (NOS). In particolare una isoforma di NOS, denominata inducibile (inos) o di tipo II (NOS II), viene indotta dall esposizione alla silice. Il livello di derivati stabili del NO, cioè nitriti e nitrati, risulta aumentato nel fluido di lavaggio broncoalveolare di animali esposti e nel mezzo extracellulare di colture cellulari incubate con silice. Nei siti di infiammazione polmonare si osserva iperespressione di inos. In topi knockout per inos l infiammazione polmonare indotta da silice risulta significativamente ridotta. NO è un mediatore con molteplici funzioni: in corso di infiammazione può sia indurre che inibire l apoptosi e può indurre mutazioni a carico delle basi azotate del DNA. Inoltre, se prodotto in quantità equimolari all anione superossido, può reagire con esso producendo perossinitrito (ONOO ), che successivamente rilascia radicali ossidrile (OH ). Alla reazione catalizzata dalla NOS partecipa la tetraidrobiopterina: la sintesi di questo cofattore è indotta da stimoli infiammatori e si accompagna ad aumentato rilascio in circolo del suo derivato neopterina, i cui livelli sierici possono pertanto essere utilizzati come marker di progressione della patologia infiammatoria polmonare. L azione cumulativa di ROS e RNS può condurre a danni a carico del DNA (genotossicità). Un marcatore di danno ossidativo del DNA è l aumento del contenuto di 8-idrossi-2-deossiguanosina nel DNA, che è stato misurato in leucociti di sangue periferico di minatori confrontati con controlli non esposti a polveri. La silice stimola il rilascio di citochine, chemochine, fattori di crescita. La silice stimola il rilascio da parte dei AM di citochine infiammatorie, come tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleuchina-1 (IL-1), e di agenti chemiotattici, quali platelet-activating factor (PAF), monocyte chemotactic protein (MCP)-1, macrophage inflammatory protein 2 (MIP-2), cytokine-induced neutrophil chemoattractant (CINC). Questi fattori causano da un lato l infiltrazione di altri monociti e di neutrofili nello spazio alveolare, dall altra stimolano la sintesi di altri ROS e di citochine. Al TNF-α è stato assegnato un ruolo chiave nella patogenesi della silicosi: anticorpi anti-tnf prevengono la silicosi in modelli animali e la silicosi è assente in topi knockout per TNF-α. Anche IL-1 svolge un ruolo primario sia nel mantenimento del processo infiammatorio che nello sviluppo della fibrosi: in topi knockout per IL-1 esposti alla silice risultano ridotti il numero e le dimensioni dei granulomi, l espressione di NOS e il numero di cellule apoptotiche. Inoltre i AM rilasciano fattori di crescita quali insulin-like growth factor (IGF-1), transforming growth factor-β (TGF-β), platelet-derived growth factor (PDGF), in grado di stimolare la proliferazione di fibroblasti e la sintesi e deposizione del collageno. Anche cellule epiteliali e fibroblasti collaborano alla produzione di citochine, chemochine e fattori di crescita, creando così i presupposti per ipotizzare complessi loop di autostimolazione e interazioni crociate tra tipi cellulari diversi, finalizzati al mantenimento ed alla propagazione del segnale flogistico. E ancora poco chiaro come si collochi lo stress ossidativo in questa catena di eventi. In cellule epiteliali polmonari murine esposte a cristobalite l incubazione con GSH extracellulare previene la produzione di MCP-1 e MIP-2, ma non quella di TNF-α e la produzione di ROS è inibita da un anticorpo anti-tnf-α. Questo induce a ipotizzare che interazioni silice-cellula diverse dallo stress ossidativo intervengano nello stimolare l espressione di TNF-α, e che la generazione di ROS indotta da TNF-α porti all attivazione dei geni MCP-1 e MIP-2. In altri modelli sperimentali però lo stress ossidativo sembra essere necessario anche per indurre l espressione di TNF-α. La silice induce apoptosi. La silice può indurre la morte cellulare, sia per necrosi che per apoptosi (morte cellulare programmata): la scelta tra i due tipi di morte è funzione dell intensità e del tempo di esposizione e del tipo cellulare coinvolto. L apoptosi è ritenuta il tipo di morte cellulare più frequente in seguito ad esposizione all asbesto. L apoptosi è tipicamente regolata da caspasi, cisteina-proteasi che esistono in forma di precursori inattivi (zimogeni) finchè non subiscono il taglio di legami peptidici in corrispondenza di uno o più residui di aspartato: tale trasformazione le rende in grado di esercitare un azione proteolitica analoga su altre caspasi, innescando un meccanismo a cascata, simile a quello della coagulazione plasmatica. Il processo di attivazione delle caspasi può avvenire secondo un meccanismo intrinseco (intracellulare) o estrinseco (extracellulare). I segnali estrinseci che portano all attivazione delle caspasi sono mediati da membri della superfamiglia dei recettori della morte (TNF receptor 1, Fas): il legame del TNF-α o di Fas ligand (FasL) a questi recettori porta all attivazione della caspasi 8. I segnali intrinseci sono innescati da un calo di energia o da un danno al DNA, che tramite attivazione della proteina p53 porta alla depolarizzazione della membrana mitocondriale interna ed al rilascio di citocromo c, all attivazione dell apoptosoma e infine all attivazione della caspasi 9. Caspasi 8 e caspasi 9 2

23 convergono infine su una via comune, ossia l attivazione della caspasi 3, che agisce proteoliticamente su proteine come la poliadpriboso polimerasi, lamine, fodrina e citocheratina. Questi eventi conducono alla condensazione della cellula e del nucleo, alla successiva frammentazione del DNA e al distacco di frammenti cellulari sotto forma di corpi apoptotici, che vengono assunti da fagociti. Lo scopo dell apoptosi generalmente è impedire il rilascio di componenti intracellulari all esterno, che scatenerebbero una risposta infiammatoria nel tessuto. La silice induce apoptosi di AM e altri tipi cellulari, sia in modelli in vivo che in vitro, induce attivazione di caspasi, depolarizzazione mitocondriale, espressione di TNF-α, FasL e Fas. La silice induce attivazione di p53 e non provoca apoptosi in topi knockout per p53. Inibitori di caspasi inibiscono lo sviluppo di fibrosi polmonare dopo esposizione alla silice e topi knockout per FasL sono resistenti alla silicosi. Numerose evidenze sperimentali suggeriscono che l apoptosi è mediata da ROS e RNS: si ritiene che superata una certa soglia minima di esposizione, la produzione di queste specie reattive possa mantenere il processo infiammatorio e l evoluzione in senso fibrotico anche in assenza di ulteriori esposizioni alla silice. Classicamente l apoptosi è contraddistinta da una scarsa reazione flogistica nel tessuto interessato dal fenomeno. La silice rappresenta una eccezione a questo modello, perché l apoptosi da essa innescata si accompagna spesso ad una reazione infiammatoria: questo paradosso può essere in parte spiegato dal fatto che le prime vittime del processo di apoptosi sono gli stessi macrofagi che dovrebbero provvedere all allontanamento silenzioso delle cellule apoptotiche. Attivazione di NF-kB e AP-1. La silice induce la produzione di numerosi mediatori dell infiammazione e della fibrogenesi tramite l attivazione di almeno due fattori di trascrizione nucleare redox-sensibili: NF-kB e AP-1. Il nuclear factor kb (NF-kB) è un fattore di trascrizione nucleare ubiquitario negli eucarioti, che modula l espressione di geni coinvolti nelle fasi precoci della risposta infiammatoria e fibrotica, quali citochine infiammatorie, chemochine, fattori di crescita e molecole di adesione cellulare. NF-kB è coinvolto in processi di replicazione virale, sviluppo embrionale, proliferazione cellulare e apoptosi. E attivato da stress ossidativo, raggi UV, citochine, particolati, prodotti virali e batterici. L esposizione alla silice causa in vari tipi cellulari attivazione di NF-kB, che è mediata dalla produzione di ROS, in particolare OH, ed è inibita da antiossidanti e da chelanti del ferro. L attivazione di NF-kB è stata associata alla produzione di TNF-α, IL-6, IL-8, IL-12, interferone-γ (IFN-γ), NOS, MIP-2, MCP-1, cicloossigenasi-2 (COX-2) in risposta all esposizione alla silice. L attivazione di NF-kB sembra essere mediata da protein tirosina cinasi (tipo Src) e dalla fosfatidilinositolo 3 cinasi (PI3K). NF-kB ha proprietà multivalenti: la sua attivazione può condurre ad inibizione o attivazione dell apoptosi, ed è stato spesso trovato iperattivato in numerosi tipi di tumori, tanto da indurre a considerarlo un potenziale bersaglio della farmacoterapia antineoplastica. La coesistenza di effetti letali e trasformanti nei tessuti esposti alla silice potrebbe essere in parte giustificata dalla complessità dei ruoli giocati da questo fattore di trascrizione. Il fattore di trascrizione activator protein-1 (AP-1) gioca anch esso un ruolo polimorfo regolando processi come la proliferazione cellulare, differenziazione, infiammazione, apoptosi, trasformazione neoplastica, promozione e progressione dei tumori e disseminazione metastatica. La sua attivazione è innescata da diversi tipi di stress cellulare, tra cui lo stress ossidativo, e coinvolge l attivazione di alcune mitogen-activated protein kinases (MAPK). La silice è stata dimostrata attivare AP-1 in vari tipi cellulari, sia in vivo che in vitro. La sequenza ipotizzata in base alle evidenze sperimentali note è la seguente: la silice induce produzione di ROS, che attivano alcune isoforme di PKC, che a loro volta innescano l attivazione di diverse MAPK [extracellular signal-regulated protein kinases (ERKs), Jun N- terminal kinases (JNKs), p38 kinases], a seconda del modello sperimentale osservato. Queste MAPK sono responsabili dell attivazione di AP-1. Anche nel caso dell attivazione di AP-1, antiossidanti e chelanti del ferro inibiscono questa via di segnalazione. Attivando AP-1 la silice stimola la proliferazione cellulare, che come l apoptosi gioca un ruolo importante nello sviluppo della fibrosi e può inoltre favorire la trasformazione neoplastica. L infiammazione cronica è un presupposto necessario della fibrosi? Il concetto che l infiammazione cronica sia una componente necessaria nella genesi della fibrosi polmonare è stato recentemente posto in discussione: un infiammazione cronica non è sempre seguita da fibrosi, ed il controllo dell infiammazione non sempre è associato ad una riduzione della fibrosi. In effetti in vari modelli sperimentali alcune citochine antiinfiammatorie come IL-10, IL-4, IL-11, IL-13, TGF-β hanno dimostrato di inibire la risposta infiammatoria polmonare ma di stimolare al contempo la proliferazione dei fibroblasti e la produzione di proteine della matrice extracellulare. Topi knockout per la citochina antiinfiammatoria IL-10 mostrano un intensa risposta infiammatoria alla silice ma ridotta risposta fibrotica, rispetto ai controlli, mentre topi transgenici iperesprimenti IL-10 nei polmoni sviluppano una fibrosi polmonare più intensa dopo esposizione alla silice. Invece nei ratti la fibrosi polmonare indotta da silice sembra dipendere dall iperproduzione di TNF-α. Nell uomo alcuni recenti studi sperimentali inducono a stabilire un associazione tra sviluppo di fibrosi polmonare ed espressione di IL-10. Questi dati confermano la necessità di usare molta cautela nel generalizzare i risultati di un modello sperimentale ad altre specie animali. Silice e tumori. Al di là delle ipotesi su possibili (ma poco probabili) interazioni dirette tra silice e DNA, emerge dalla letteratura il ruolo fondamentale giocato dallo stress ossidativo anche nello sviluppo di tumori polmonari indotti da silice. In 3

24 particolare la produzione di perossinitrito potrebbe giocare un ruolo importante nel causare danni genetici: infatti il perossinitrito è più stabile dell OH ed ha un raggio di diffusione di alcuni µm ( volte superiore a quello dell OH ), il che gli consente di diffondere nella cellula rilasciando radicali OH a notevole distanza dal sito di formazione. Inoltre i AM attivati rilasciano più di 100 potenziali mediatori in grado di orchestrare un complesso schema di comunicazioni intercellulari, tra cui fattori di crescita che possono creare un ambiente favorevole alla proliferazione di cellule trasformate: il TGF-β1 sembra essere particolarmente coinvolto nella transizione epitelio-mesenchimale che prelude alla trasformazione neoplastica. Analizzando gli mrna di AM umani è stato identificato un nuovo gene, denominato mineral dust-induced gene (mdig). L espressione di questo gene è individuabile in AM di minatori di carbone ma non in soggetti di controllo; inoltre mdig è indotto in cellule epiteliali alveolari umane esposte a silice ed è espresso in vari tumori polmonari ma non nelle cellule normali adiacenti. Il silenziamento del mrna mdig in cellule tumorali A549 mediante la tecnica di RNA interference ha inibito la proliferazione cellulare e sensibilizzato le cellule all azione tossica della silice. Questi risultati suggeriscono che il gene mdig può essere coinvolto nell induzione dei tumori polmonari da silice. Forse codifica per una proteina nucleare coinvolta nella trascrizione genica, nella crescita e sopravvivenza cellulare. Nanoparticelle: le dimensioni fanno la differenza? In considerazione del crescente utilizzo di nanoparticelle (1-100 nm) di silice in ambito nanotecnologico, sta emergendo il problema di determinare il potenziale impatto ambientale e sulla salute di questi nuovi materiali, alle quali le minori dimensioni e la maggiore area di superficie potrebbero conferire proprietà uniche nell interazione con le cellule. Le evidenze sperimentali attualmente disponibili non sono sufficienti per tirare conclusioni in proposito. In cellule polmonari umane A549 nanoparticelle di silice cristallina sono risultate più citotossiche delle microparticelle dello stesso materiale; in un modello in vivo, in cui veniva analizzata la risposta infiammatoria nel polmone di ratti esposti, le nanoparticelle hanno prodotto effetti contraddittori quando comparate con microparticelle. Silice amofa: nessuna tossicità? Non ci sono attualmente evidenze nette di una tossicità della silice non cristallina. Se non ci sono prove di una sua capacità di produrre fibrosi, vi sono alcune evidenze che la silice amorfa può indurre una reazione infiammatoria, seppure di ridotta entità rispetto alla controparte cristallina. In fibroblasti polmonari umani entrambi i tipi di silice hanno indotto l espressione di cicloossigenasi-2 (COX-2), enzima chiave nella sintesi di prostaglandine. Addirittura la silice amorfa si è rivelata più potente di quella cristallina nel produrre questo effetto. Poichè la PGE2, uno dei possibili prodotti finali di tale attivazione, ha un effetto proinfiammatorio ma antifibrotico, è possibile che uno dei motivi per cui la silice amorfa non induce fibrosi stia proprio nella sua capacità di indurre la sintesi di una maggiore quantità di mediatori infiammatori inibenti la fibrogenesi. Selezione di articoli dalla bibliografia più recente. Barbarin V, Xing Z, Delos M, Lison D, Huaux F. Pulmonary overexpression of IL-10 augments lung fibrosis and Th2 responses induced by silica particles. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 288(5):L841-8, Beamer C.A., Holian A. Scavenger receptor class A type I/II (CD204) null mice fail to develop fibrosis following silica exposure. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 289: L186 L195, Blanco D, Vicent S, Elizegi E, Pino I, Fraga MF, Esteller M, Saffiotti U, Lecanda F, Montuenga LM. Altered expression of adhesion molecules and epithelial-mesenchymal transition in silica-induced rat lung carcinogenesis. Lab Invest. 84(8): , Brunner TJ, Wick P, Manser P, Spohn P, Grass RN, Limbach LK, Bruinink A, Stark WJ. In vitro cytotoxicity of oxide nanoparticles: comparison to asbestos, silica, and the effect of particle solubility. Environ Sci Technol. 40(14): , Castranova V. Signaling pathways controlling the production of inflammatory mediators in response to crystalline silica exposure: role of reactive oxygen/nitrogen species. 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25 Hnizdo E., Vallyathan V. Chronic obstructive pulmonary disease due to occupational exposure to silica dust: a review of epidemiological and pathological evidence. Occup Environ Med., 60: , Hubbard AK, Timblin CR, Shukla A, Rincon M, Mossman BT. Activation of NF-kappaB-dependent gene expression by silica in lungs of luciferase reporter mice. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 282(5):L968-75, Huffman LJ, Prugh DJ, Millecchia L, Schuller KC, Cantrell S, Porter DW. Nitric oxide production by rat bronchoalveolar macrophages or polymorphonuclear leukocytes following intratracheal instillation of lipopolysaccharide or silica. J Biosci. 28(1):29-37, Kang JL, Jung HJ, Lee K, Kim HR. Src tyrosine kinases mediate crystalline silica-induced NF-kB activation through tyrosine phosphorylation of IkB-alpha and p65 NF-kB in RAW macrophages. Toxicol Sci. 90(2):470-7, Kim KA, Kim YH, Seok Seo M, Kyu Lee W, Won Kim S, Kim H, Lee KH, Shin IC, Han JS, Joong Kim H, Lim Y. Mechanism of silica-induced ROS generation in Rat2 fibroblast cells. Toxicol Lett. 135(3):185-91, Lalmanach G., Diot E., Godat E., Lecaille F., Hervè-Grèpinet V. Cysteine cathepsins and caspases in silicosis. Biol. Chem. 387: , Lim Y, Kim JH, Kim KA, Chang HS, Park YM, Ahn BY, Phee YG. Silica-induced apoptosis in vitro and in vivo. Toxicol Lett. 108(2-3):335-9, Lin W, Huang YW, Zhou XD, Ma Y. In vitro toxicity of silica nanoparticles in human lung cancer cells. Toxicol Appl Pharmacol. 217(3):252-9, McCabe MJ Jr. Mechanisms and consequences of silica-induced apoptosis. Toxicol Sci. 76(1):1-2, Merget R., Bauer T., Küpper H.U., Philippou S., Bauer H.D., Breitstadt R., Bruening T. Health hazards due to the inhalation of amorphous silica. Arch. Toxicol., 75: , Mossman B.T., and Churg A. Mechanisms in the pathogenesis of asbestosis and silicosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 157: , O Reilly K.M.A., Phipps R.P., Thatcher T.H., Graf B.A., Van Kirk J., Sime P.J. Crystalline and amorphous silica differentially regulate the cyclooxygenase-prostaglandin pathway in pulmonary fibroblasts: implications for pulmonary fibrosis. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 288:L1010 L1016, Ovrevik J, Lag M, Schwarze P, Refsnes M. p38 and Src-ERK1/2 pathways regulate crystalline silica-induced chemokine release in pulmonary epithelial cells. Toxicol Sci. 81(2):480-90, Persson HL. Iron-dependent lysosomal destabilization initiates silica-induced apoptosis in murine macrophages. Toxicol Lett. 15;159(2):124-33, Porter DW, Millecchia LL, Willard P, Robinson VA, Ramsey D, McLaurin J, Khan A, Brumbaugh K, Beighley CM, Teass A, Castranova V. Nitric oxide and reactive oxygen species production causes progressive damage in rats after cessation of silica inhalation. Toxicol Sci. 90(1):188-97, Rimal B, Greenberg AK, Rom WN. Basic pathogenetic mechanisms in silicosis: current understanding. Curr Opin Pulm Med. 11(2):169-73, Sato T, Takeno M, Honma K, Yamauchi H, Saito Y, Sasaki T, Morikubo H, Nagashima Y, Takagi S, Yamanaka K, Kaneko T, Ishigatsubo Y. Heme oxygenase-1, a potential biomarker of chronic silicosis, attenuates silica-induced lung injury. Am J Respir Crit Care Med. 174(8):906-14, Shen F, Fan X, Liu B, Jia X, Du H, You B, Ye M, Huang C, Shi X. Overexpression of cyclin D1-CDK4 in silica-induced transformed cells is due to activation of ERKs, JNKs/AP-1 pathway. Toxicol Lett. 160(3):185-95, Srivastava KD, Rom WN, Jagirdar J, Yie TA, Gordon T, Tchou-Wong KM. Crucial role of interleukin-1beta and nitric oxide synthase in silica-induced inflammation and apoptosis in mice. Am J Respir Crit Care Med. 165(4):527-33, Thibodeau MS, Giardina C, Knecht DA, Helble J, Hubbard AK. Silica-induced apoptosis in mouse alveolar macrophages is initiated by lysosomal enzyme activity. Toxicol Sci. 80(1):34-48, Wang L, Bowman L, Lu Y, Rojanasakul Y, Mercer RR, Castranova V, Ding M. Essential role of p53 in silica-induced apoptosis. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 288(3):L488-96, Warheit DB, Webb TR, Colvin VL, Reed KL, Sayes CM. Pulmonary bioassay studies with nanoscale and fine-quartz particles in rats: toxicity is not dependent upon particle size but on surface characteristics. Toxicol Sci. 95(1):270-80, Zeidler P, Hubbs A, Battelli L, Castranova V. Role of inducible nitric oxide synthase-derived nitric oxide in silica-induced pulmonary inflammation and fibrosis. J Toxicol Environ Health A. 67(13): , Zhang Y, Lu Y, Yuan BZ, Castranova V, Shi X, Stauffer JL, Demers LM, Chen F. The Human mineral dust-induced gene, mdig, is a cell growth regulating gene associated with lung cancer. Oncogene 24(31): ,

26 NETWORK ITALIANO SILICE CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) 18 maggio 2007 Alcune considerazioni e suggerimenti sui sistemi di prelievo della frazione respirabile e sulle rette di calibrazione per l analisi in DRX Achille Marconi 1, Walter Gaiani 2, Diego Rughi 3 1 Istituto Superiore di Sanità - Roma 2 AUSL MODENA - SPSAL di Sassuolo 3 INAIL Direzione generale - CONTARP Consulenza tecnica Accertamento Rischi e Prevenzione - Roma Introduzione Nella valutazione del rischio legato alla presenza di silice libera cristallina (SLC) aerodispersa è di fondamentale importanza conoscere l'efficacia della strategia di controllo adottata per verificare l esposizione a tale agente di rischio, considerando le implicazioni tecniche e normative che simile analisi richiede. D altro canto, la valutazione del rischio da esposizione a SLC presenta molteplici difficoltà di carattere tecnico-operativo, normativo ed organizzativo, poiché numerosi sono i fattori che, in varia misura, intervengono nel processo di valutazione dello specifico rischio attraverso la quantificazione dell incertezza con la quale si tenta di stimare il valore vero" della concentrazione di SLC in aria. L incertezza complessiva è espressione della variabilità della misura (strategia di misura adottata, grado di esperienza di chi misura, sistema di campionamento prescelto, ) e della fase analitica (preparazione del campione, caratteristiche del sistema di analisi adottato, ), la cui conoscenza è fondamentale per la valutazione del rischio. Sotto tale profilo, in linea con l evoluzione avvenuta del contesto legislativo in materia di igiene e della sicurezza sul lavoro, ed in particolare con l approvazione del D.lgs. 25/2002, il gruppo di lavoro Igiene Industriale operativo in seno al Network Italiano della Silice (NIS), in occasione del convegno Silice libera cristallina nei luoghi di lavoro tenutosi a Firenze nel

27 Alcune considerazioni sui sistemi di prelievo della frazione respirabilee rette di calibrazione per l analisi in drx Achille Marconi, Walter Gaiani, Diego Rughi settembre del 2005, ha proposto una Linea guida [2, 7] nella quale sono stati percorsi e affrontati, sotto il piano metodologico, argomenti di primaria importanza tra i quali, ad esempio, la mancanza di Valori Limite di Esposizione Professionale (VLE) nazionali per le diverse forme di SLC, l assenza di un orientamento istituzionale sui sistemi di campionamento per la frazione respirabile delle polveri aerodisperse secondo la definizioni ISO/CEN/ACGIH, la mancanza di raccomandazioni sulle tecniche analitiche per la determinazione della SLC nei campioni e, da ultimo, la mancanza di un programma di controllo di qualità per le valutazione delle prestazioni dei laboratori. Sulla scorta delle indicazioni e dei contributi portati sull argomento dal dibattito il Coordinamento del NIS ha dato avvio ad una fase di approfondimento, con l intento di tradurre operativamente il lavoro del Network all interno dell attività di prevenzione. Tra i temi previsti da questa seconda fase va ricordato, perché attinente con le problematiche affrontate dal gruppo Igiene Industriale NIS, l avvio della fase di intercalibrazione tra laboratori finalizzata alla verifica dell incertezza associata alle tecniche analitiche di quantificazione della SLC con la tecnica diffrattometrica a raggi X (DRX), elemento di fondamentale importanza nell interpretazione dei risultati analitici e del loro confronto con i valori limiti previsti dalla normativa, i cui primi risultati verranno illustrati in una relazione apposita. Riguardo la strategia di indagine, ferma restando la necessità di eseguire la valutazione del rischio di esposizione a SLC attraverso il prelievo di campioni personali, emerge la difficoltà tecnica di poter indicare un unico sistema di campionamento, considerato il numero di sistemi di preselezione rispondenti alle definizioni normative presenti attualmente sul mercato. Altrettanto importante è la scelta del materiale standard di riferimento da impiegare per la costruzione delle curve di taratura. È preferibile adottare un MSR, del quale siano note e certificate le sue caratteristiche costitutive (purezza, la granulometria e cristallinità) in quanto la sua influenza sulla determinazione analitica finale è da tempo nota. Di particolare interesse a questo proposito è la recente introduzione sul mercato di nuovi MSR, la cui diffusione capillare tra i laboratori può risultare determinante nel processo di confrontabilità dei risultati prodotti dai diversi laboratori. Nel presente lavoro vengono formulate alcune considerazioni ed offerti suggerimenti riguardo aii requisiti dei sistemi di prelievo della frazione respirabile ed ai materiali standard di riferimento da impiegare per le rette di calibrazione per l analisi in DRX. Sistemi di prelievo per la frazione respirabile Come si accennava in precedenza numerosi sono gli elementi che intervengo a determinare l incertezza della misura finale. Tra questi particolare importanza riveste il sistema di 2

28 NETWORK ITALIANO SILICE CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) 18 maggio 2007 campionamento della frazione respirabile scelto. Come è noto, ai fini del prelievo della frazione respirabile di un aerosol, è necessario impiegare un dispositivo che permetta di prelevare tale frazione conformemente ai criteri definiti dalla norma UNI EN 481 e che soddisfi i requisiti prestazionali indicati nella norma UNI EN Tra questi dispositivi, oltre ai diversi tipi di cicloni tradizionali (del tipo Dorr-Oliver o Higgins- Dewell) che lavorano a portate rispettivamente di 1,7 L/min e 2,2 L/min, attualmente sono disponibili sul mercato altri strumenti di più recente concezione che consentono di campionare a portate superiori: - il selettore multi-inlet GS3 alla portata di 2,75 L/min. - il ciclone GK 2.69, che opera ad una portata di 4.2 L/min e per il momento alloggia un filtro di prelievo da 37 mm, - il campionatore CIP 10, che lavora alla portata di 10 L/min che raccoglie la polvere su tampone di schiuma poliuretanica; Benché gli ultimi due tipi di strumenti offrano la possibilità di prelevare volumi di aria notevolmente maggiori va rilevato che, mentre la scelta del primo ciclone comporta necessariamente la distruzione del supporto e la rideposizione del materiale raccolto su substrato da 25 mm, poiché tale dispositivo prevede ancora l uso di filtri da 37 mm, nel caso del CIP 10 si corre il rischio di prelevare una quantità eccessiva di polvere, ottenendo di conseguenza uno strato strato di materiale troppo denso e scuro da sottoporre all analisi con le tecniche analitiche normalmente impiegate (DRX; FTIR). L eccesso di polvere, infatti, potrebbe indurre un effetto matrice e problemi di assorbimento di massa per la DRX e fornire un deposito che risulta opaco ai raggi infrarossi. Alcuni di questi problemi sono stati identificati anche nella recente revisione del metodo di riferimento per la frazione respirabile delle polveri aerodisperse dell UNICHIM [9]. Dei dispositivi di campionamento del tipo Dorr-Oliver o Higgins-Dewell, utilizzati su larga scala e da molto tempo, sono noti pregi e difetti; diversamente avviene per altri selettori di più recente e meno diffuso impiego. Riguardo al sistema di prelievo GS3, in considerazione del notevole impiego anche in campo nazionale, è opportuno riepilogare le informazioni disponibili: i dati sperimentali ottenuti in occasione del suo sviluppo risultano conformi ai requisiti previsti dagli standard UNI EN [5]; nella letteratura tecnico-scientifica non sono disponibili indagini in cui sia stato utilizzato questo strumento; il GS3 non è indicato nei metodi di riferimento forniti dai più autorevoli enti che operano nel campo dell igiene industriale (NIOSH, HSE, INRS, OSHA). D altro canto, in ambito nazionale sono reperibili informazioni relative ad alcune esperienze sul campo, che esaminano con approcci differenziati le prestazioni del selettore e dei metodi analitici, mettendo in luce alcune 3

29 Alcune considerazioni sui sistemi di prelievo della frazione respirabilee rette di calibrazione per l analisi in drx Achille Marconi, Walter Gaiani, Diego Rughi caratteristiche prestazionali del selettore [1; 10, 8]. Questi risultati contribuiscono a fornire una base di dati preliminare, che necessita di ulteriori approfondimenti. In considerazione del relativamente recente utilizzo, è auspicabile adottare analoga cautela nel giudizio su tutti i selettori di nuova concezione. Il ricorso a dispositivi di prelievo che operano a portate più elevate è determinato dall esistenza di situazioni in cui la concentrazione di SLC respirabile è molto bassa e molto vicina al valore del limite di esposizione (VLE) attualmente considerato come riferimento (0,050 mg/m 3 ) oppure del valore del TLV recentemente fissato dall ACGIH (0,025 mg/m 3 ). Se il VLE viene ridotto senza aumentare il volume di aria prelevato, diminuisce la quantità di analita da misurare sul filtro di campionamento, rendendo più elevata l imprecisione delle misure. Per un carico pari a 26 μg di quarzo in corrispondenza del VLE di 0,025 mg/m 3 (prelievo di 8 ore) oppure pari a 13 μg (prelievo di 4 ore) è verosimile l ottenimento di deviazioni standard relative (RSD) che superano il massimo valore dell incertezza globale raccomandato dagli standard europei. Tale situazione viene mostrata sinteticamente nella Tabella 1, in cui sono riportate le masse di SLC respirabile corrispondenti ai valori di diversi TLV in relazione ai tempi di campionamento di 4 e 8 ore. Tabella 1. Massa di SLC misurata sul filtro in corrispondenza di diversi valori del TLV, con campionamenti di 8 e 4 ore. Durata Campionamento (min) Limite di esposizione (mg/m 3 ) Polvere raccolta (μg) 0, , , A fini orientativi nella Tabella 2 vengono riportati degli esempi di calcolo dei tempi di campionamento per ottenere un carico di polvere tale da consentire la verifica dei criteri indicati nella Appendice C della norma UNI EN 689 nel caso di utilizzo dei selettori del tipo GS3, HD, e Dorr-Oliver e assumendo raggiungibili diversi valori del limite di determinabilità (LOD). Assumendo il Valore Limite di Esposizione (VLE) pari a 50 μg/m 3 e considerando un LOD realisticamente praticabile (pari a 10 μg) nella stragrande maggioranza dei laboratori che 4

30 NETWORK ITALIANO SILICE CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) 18 maggio 2007 usano la DRX, si ottengono i risultati che seguono per la verifica di conformità ai criteri indicati in Appendice C dalla norma UNI EN 689 nella misura delle concentrazioni corrispondenti a 1/10 e 1/4 del VLE. Nel caso di una concentrazione corrispondente a 1/10 del VLE (5 μg/m 3 ), nessuno dei selettori è in grado di raccogliere una massa quantificabile in un periodo di campionamento corrispondente ad un turno di lavoro di 7 h (togliendo 0,5 h della pausa al periodo di 7.5 h). Nel caso di una concentrazione corrispondente a 1/4 del VLE (12,5 μg/m 3 ), i selettori del tipo GS3 e HD riescono a raccogliere una massa quantificabile in un periodo di campionamento corrispondente ad un turno di lavoro di 7 h. Se si fa riferimento ad un VLE pari a 25 μg/m 3, risulta evidente l impossibilità pratica di verificare la conformità ai criteri della norma UNI EN 689. Nella Tabella 2 vengono forniti anche i valori corrispondenti a LOD di 7 e 5 μg, valori, tuttavia, raramente riscontrabili nella pratica routinaria delle analisi di igiene industriale. Tabella 2. Confronto delle capacità di prelievo dei selettori GS3, HD, e Dorr-Oliver in relazione alla verifica di conformità ai criteri della norma UNI EN 689 Selettore Portata (m 3 /h) Concentrazione (mg/m 3 ) n ore di Campionamento* GS3 0, VLEp HD 0,132 5 = Dorr-Oliver 0, GS3 0, VLEp HD 0,132 12,5 = Dorr-Oliver 0, VLEp= 50 μg/m 3 LOD=10μg LOD= 7μg LOD= 5μg. *valori arrotondati all unità; VLEp indica il VLE Appare evidente che la soluzione di questi problemi è possibile solo ricorrendo a sistemi di campionamento della frazione respirabile che consentano di impiegare portate sensibilmente più elevate. Considerando gli attuali orientamenti degli enti normatori CEN e ISO [4; 5] e in base alle caratteristiche prestazionali sperimentali dei vari sistemi di campionamento e degli approfondimenti scientifici reperibili in letteratura, appaiono appropriati al prelievo per la determinazione della SLC respirabile gli strumenti riportati nella Tabella 3 con le specifiche portate di lavoro. Si raccomanda che la decisione nella scelta del selettore appropriato venga affidata ad un igienista industriale, il quale, in relazione alle specifiche caratteristiche delle varie situazioni 5

31 Alcune considerazioni sui sistemi di prelievo della frazione respirabilee rette di calibrazione per l analisi in drx Achille Marconi, Walter Gaiani, Diego Rughi lavorative sottoposte ad indagine, dovrà tenere in considerazione i vantaggi e le potenziali limitazioni indicate in precedenza per i diversi sistemi di prelievo: Tabella 3 - Portate di campionamento dei vari sistemi di prelievo della frazione respirabile per ottenere la conformità allo standard UNI EN 481: (a) modello in plastica conduttiva; (b) raccoglie su filtro con diametro da 37 mm; (c) può usare filtri da 25 e da 37 mm; (d) raccoglie su schiuma poliuretanica Tipo di strumento Ciclone tipo Dorr-Oliver Ciclone tipo Higgins-Dewell Ciclone tipo GK Ciclone tipo multi-inlet Ingresso rotante Ciclone alluminio Dorr-Oliver a Casella e SKC GK 2.69 b GS3 c CIP-10 d SKC-Al Cyclone Portata (L/min) 1,7 2,2 4,2 2, ,5 Preparazione delle rette di taratura Con la procedura basata sulla camera a polveri, vengono effettuati dei campionamenti all interno della camera con selettore, portata, e filtro uguali a quelli che si utilizzeranno per i prelievi sul campo. Poiché ciascun tipo di dispositivo di prelievo fornisce un deposito di polvere sul filtro con peculiari caratteristiche che possono influenzare la risposta diffrattometrica, nel caso di analisi diretta del filtro sarà necessario costruire una retta per ciascun sistema di prelievo della frazione respirabile. E necessario notare che l adozione di questa procedura è associata a costi economici non trascurabili se si usa un materiale standard di riferimento (MSR), in quanto comporta l uso di notevoli quantità di materiale. Normalmente con questa procedura di preparazione il materiale di riferimento (MR) di SLC impiegato può essere caratterizzato da un ampia distribuzione dimensionale, ma deve possedere caratteristiche di elevata purezza e cristallinità. La procedura eolica, non contribuisce ad incentivare l auspicato ricorso ad uno stesso MSR. Poiché non sono disponibili MSR con ampia distribuzione dimensionale a buon mercato, per l uso come MR si deve ricorrere a materiali di SLC di diversa origine e non dotati di certificazione, le cui, sia pur lievi, differenze nelle caratteristiche fisico-mineralogiche possono esercitare un influenza sulla risposta strumentale. La preparazione della retta ricorrendo alla procedura per via umida, si realizza a partire da sospensioni di SLC respirabile standard (MSR, ad esempio NIST 1878a) dispersa in un liquido (2-propanolo, come nel metodo NIOSH 7500, oppure acqua con alcool etilico, o acqua con tensioattivo o glicerina [7; 3]. 6

32 NETWORK ITALIANO SILICE CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) 18 maggio 2007 Questa procedura consente di affrancarsi dai fattori di variabilità associati alle caratteristiche del deposito sul filtro e di ottenere, utilizzando lo stesso MSR, una retta di calibrazione particolarmente appropriata ai campioni preparati per distruzione del filtro di prelievo e rideposizione su membrana di Ag. Gli eventuali problemi di risposta analitica attribuibili alla disomogeneità del deposito di polvere sui filtri di Ag prelevati dai diversi tipi di cicloni, in questo caso potrebbero trovare una minimizzazione impostando i parametri operativi del diffrattometro in modo tale da ottenere un apertura del fascio di raggi X tale da investire tutta la superficie con il deposito di polvere (ad esempio impostando in modo appropriato l apertura delle fessure). Inoltre, se si lavorasse con un unico riferimento uguale per tutti i laboratori e per tutti i tipi di campioni, le eventuali divergenze potrebbero essere significativamente attenuate. Resta fermo l avviso che nella costruzione delle rette di calibrazione è preferibile adottare MSR di cui sia nota e certificata la purezza, la granulometria e la cristallinità; inoltre, al fine di uniformare le procedure analitiche dei laboratori, appare preferibile impiegare i MSR prodotti dal NIST. Di particolare interesse a questo fine è lo sviluppo da parte del NIST di nuovi MSR costituiti da filtri su cui sono depositate quantità variabili di alfa quarzo respirabile (NIST 1878a) e cristobalite respirabile (NIST 1879a), a partire da 5 μg per filtro (SRM Serie e , La disponibilità di questi MSR, ed una loro larga diffusione tra i laboratori, potranno costituire uno strumento determinante per il miglioramento e la confrontabilità dei risultati. Oltre a ciò, per avviare il processo di ottimizzazione delle prestazioni analitiche, è necessario applicare in modo sistematico tutte le procedure di controllo di qualità indicate nelle Linee-Guida del NIS e nella Guida dell ISO di imminente pubblicazione [6]. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI 1. Braglia R, L Iori, G Pecchini, E Renna (2005). Confronto tra due rette di calibrazione per la determinazione (DRX) della silice aerodispersa, frazione respirabile. In: Atti del 23 Congresso Nazionale AIDII, Bologna, Giugno, A cura di GB Bartolucci, D Cavallo, A Peretti, C Sala, G Sesana, Milano p Campopiano A., Rughi D., (2006) La valutazione del rischio ambientale: strategie di campionamento e di analisi. Atti del Convegno di Firenze, Villa Montaldo 8 settembre TiConErre Sicurezza Sociale, 27 7

33 Alcune considerazioni sui sistemi di prelievo della frazione respirabilee rette di calibrazione per l analisi in drx Achille Marconi, Walter Gaiani, Diego Rughi 3. Castellet y Ballarà G, C. Fanizza, L. Palumbo, A. Marconi (2007). Effetti della distribuzione dimensionale dei materiali standard di riferimento e della procedura di preparazione sulla costruzione delle rette di calibrazione per l analisi diffrattometrica della silice cristallina nei materiali massivi. In: Atti del 13 Convegno di Igiene Industriale-Le Giornate di Corvara, Corvara marzo, p Comitato Europeo di Normazione (CEN) (2006) TR Workplace atmospheres Guidance for sampling of inhalable, thoracic and respirable aerosol fractions 5. Gautam M., Sreenath A. (1997). Performance of respirable multi-inlet cyclone. Journal of aerosol science 28 (7): ISO TC 146/SC 02, N016rev5a ( ) - Workplace air-guidance for measurement of respirable crystalline silica. 7. Regione Toscana (2005) Giunta Regionale, Lavoro e Salute, Network Italiano Silice, Coordinamento delle Regione ISPESL- ISS - INAIL. Valutazione del rischio. In: Linee guida nell esposizione professionale a silice libera cristallina; documenti preparatori, dicembre Scancarello G, B Banchi, A Giomarelli, M Magini, G Sciarra (2006). Confronto tra sistemi di campionamentodelle frazioni respirabile e inalabile del articolato aerodisperso e variabili metodologiche. In: Atti del 24 Congresso Nazionale AIDII, Firenze, Novembre, A cura di A Peretti, GB Bartolucci, M Carrieri, Milano p UNICHIM (2006) - Ambienti di lavoro: Determinazione della frazione respirabile delle particelle aerodisperse. Metodo gravimetrico. Metodo UNICHIM N. 2010, Edizione Vicentini M, G Gragnaniello, C Delucis, AL Giuntini (2006). Influenza della granulometria della polvere campionata nella determinazione della silice cristallina aerodispersa. In: Atti del 24 Congresso Nazionale AIDII, Firenze, Novembre, A cura di A Peretti, GB Bartolucci, M Carrieri, Milano p

34 by L.Bedini Gruppo di lavoro Igiene Industriale del Network Italiano Silice (NIS) VALUTAZIONE DEL RISCHIO PROPOSTA LINEE GUIDA PER LA VALUTAZIONE DELL ESPOSIZIONE PROFESSIONALE A SILICE LIBERA CRISTALLINA. Componenti: Stesura e redazione del documento a cura di: Antonella Campopiano, Stefano Casciardi, Fulvio Cavariani, Marcello De Rossi, Carla Fanizza, Emma Incocciati, Piero La Pegna, Achille Marconi, Stefano Massera, Antonio Massola, Diego Rughi, Giuseppina Scancarello, Marco Vincentini. Composizione del Gruppo Igiene Industriale del NIS: Piero Altarocca, Claudio Arcari, Antonella Campopiano, Stefano Casciardi, Fulvio Cavariani, Paolo Clerici, Marcello De Rossi, Carla Fanizza, Marcello Ferdinandi, Gabriele Fornaciai, Walter Gaiani, Emma Incocciati, Piero La Pegna, Massimo Magnani, Achille Marconi, Stefano Massera, Antonio Massola, Giovanni Pecchini, Diego Rughi, Giuseppina Scancarello, Giuseppe Spagnoli, Pieralberto Trentini, Uberto Verdel, Marco Vincentini, Carlo Zecchi, Angelo Giovannazzi. 1

35 INDICE 1 INTRODUZIONE Premessa Scopo delle Linee Guida NIS Riferimenti Leggi, Decreti Normative Terminologia Definizioni Abbreviazioni CONSIDERAZIONI PRELIMINARI SUL CAMPIONAMENTO PROCEDURA PER ESEGUIRE IL CAMPIONAMENTO Strumentazione e modalità operative Pompe aspiranti Selettori per il prelievo della frazione respirabile Orientamenti per l uso dei filtri a membrana per il monitoraggio ambientale Pesatura dei filtri Attrezzature di corredo Predisposizione della linea di campionamento Controllo della portata Posizionamento sul lavoratore Inizio del campionamento Termine del campionamento Annotazioni ed operazioni successive al campionamento Trasmissione dei campioni al Laboratorio ANALISI PER LA DETERMINAZIONE DELLA SLC SU FILTRO Tecniche analitiche per il dosaggio della SLC su filtro IRTF e DRX: principi e metodi di riferimento IRTF e DRX: interferenze Preparazione delle curve di taratura Strategie di campionamento in relazione alle modalità di analisi adottate Approccio metodologico alla pianificazione di un indagine Validazione di un metodo e calcolo dell incertezza di misura VALUTAZIONE DEI RISULTATI Calcolo della concentrazione mediata nel tempo (Time Weighted Average - TWA) Calcolo dell indice di rischio (Ir) Calcolo di Ir per esposizione multifattoriale Confronto dei valori sperimentali con i VLE Appendice C Appendice D Considerazioni finali...34 INTRODUZIONE AGLI ALLEGATI A-E...36 ALLEGATO A - ANALISI DELLA SLC: ILLUSTRAZIONE DEI POSSIBILI APPROCCI AL CALCOLO DELL INCERTEZZA DI MISURA...37 A.1 Calcolo dell incertezza di misura secondo l approccio metrologico...37 A.2 Calcolo dell incertezza di misura secondo l approccio olistico...37 A.3 Calcolo dell incertezza di misura secondo l approccio empirico (relazione di horwitz)...37 A.4 La norma UNI EN 482: incertezza globale e requisiti di prestazione dei metodi di prova...38 A.5 Misura della ripetibilità...38 A.6 Analisi della SLC aerodispersa...38 ALLEGATO B - APPROCCI POSSIBILI PER CONFRONTARE I VALORI DI ESPOSIZIONE MISURATI CON I VLE B.1 Condizioni per le quali il VLE si può considerare superato o rispettato...43 B.2 Distribuzione dei dati di concentrazione degli agenti chimici...44 B.2.1 Considerazioni preliminari sui criteri statistici...44 B.3 Valutazione dell esposizione professionale secondo il NIOSH (1977)...44 B.4 Confronto dei dati secondo il Test One-Sided Tolerance Level (Tuggle, 1982)...47 B.5 Accortezze nell uso delle procedure statistiche...49 B.5.1 Rappresentatività dei valori di esposizione misurati B.5.2 Persone da sottoporre a campionamento...49 B.5.3 Valutazione dei risultati per attività particolari...50 B.5.4 Scelta della procedura statistica...50 B.5.5 Ulteriori considerazioni sulla possibilità di fare asserzioni errate

36 ALLEGATO C - PROPOSTA DI APPROCCIO METODOLOGICO PER LA DETERMINAZIONE DEL CONTENUTO DI SLC IN CAMPIONI MASSIVI...52 C.1 Procedure per il campionamento e l analisi...52 C.1.1 Campionamento...52 C.1.2 Preparazione del campione...53 C Macinazione...53 C Setacciatura...54 C Determinazione della distribuzione dimensionale...55 C.2 Interferenze...56 C.3 Preparazione dei campioni di riferimento e di lavoro C.4 Rette di calibrazione...57 C.5 Limite di determinabilità, precisione e accuratezza...58 ALLEGATO D - PROPOSTA DI MODULISTICA PER LA RACCOLTA DEI DATI DI CAMPIONAMENTO DELLA SLC...59 D.1 Modulo raccolta dei dati relativi allo stabilimento e al rilievo...60 D.1.1 Descrizione del modulo raccolta dei dati relativi allo stabilimento e al rilievo...61 D.2 Modulo di Raccolta dei dati di taratura - campionamento...62 D.2.1 Descrizione del modulo raccolta dei dati di taratura - campionamento...63 D.3 Promemoria dei materiali e delle fasi lavorative...65 ALLEGATO E - DETERMINAZIONE DELLA SILICE LIBERA CRISTALLINA AERODISPERSA: RAPPORTO DI PROVA...66 E.1 Rapporto di trasmissione dati di campionamento...67 E.2 Rapporto di prova...68 E.3 Elenco delle indicazioni contenute nei rapporti di prova...70 E.3.1 Premessa...70 E.3.2 Informazioni generali...70 E.3.3 Dati su prelievo e campione...70 E.3.4 Dati sulla procedura di prova...71 E.3.5 Risultati della prova...71 E.3.6 Firmatari...71 BIBLIOGRAFIA...72 Citazioni riferite al testo...72 Citazioni riferite agli allegati

37 1 INTRODUZIONE 1.1 Premessa Il problema dell esposizione a Silice Libera Cristallina (SLC) nei luoghi di lavoro è particolarmente rilevante, essendo questo agente di rischio presente in numerose attività lavorative. La SLC è infatti estremamente comune in natura e utilizzata in una vasta gamma di prodotti a uso civile e industriale. La pericolosità di tale agente, già nota da tempo, è stata recentemente rivalutata dall Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC 1997), che ha classificato quarzo e cristobalite nel gruppo 1 (l agente è cancerogeno per l uomo) nel caso dell esposizione negli ambienti di lavoro. Nonostante l Unione Europea non abbia ancora preso in considerazione la classificazione di cancerogenicità della SLC, alcuni paesi l hanno già introdotta nella lista nazionale dei cancerogeni, applicando in tal modo a questa sostanza i principi della specifica Direttiva europea e stabilendo un Valore Limite di soglia (VLE). La classificazione di cancerogenicità della IARC è stata adottata dalla Commissione Consultiva Tossicologica Nazionale (CCTN), ma tale decisione ancora non è stata pubblicata formalmente. La classificazione IARC ed il dettato normativo, a livello comunitario e nazionale, inducono comunque a raccomandare che tale sostanza sia trattata e valutata, all interno degli ambienti di lavoro, con la massima attenzione e scrupolosità. D altro canto, la valutazione del rischio da esposizione a SLC presenta molteplici difficoltà, dovute sia ad evidenti problematiche tecnico-operative, sia ad aspetti normativi ed organizzativi da troppo tempo lasciati irrisolti. A titolo di esempio possiamo ricordare: la mancanza di Valori Limite di Esposizione Professionale (VLE) nazionali per le diverse forme di SLC; l assenza di orientamenti istituzionali riguardo alla conformità alle nuove definizioni ISO/CEN/ACGIH dei sistemi di campionamento per la frazione respirabile delle polveri aerodisperse; la mancanza di raccomandazioni sulle tecniche analitiche per la determinazione qualiquantitativa della SLC nei campioni aerei e nei campioni massivi; l inesistenza di programmi di controllo di qualità per le valutazione delle prestazioni dei laboratori. Per affrontare in particolare gli aspetti della valutazione del rischio da inalazione a SLC si è costituto nell ambito del Network Italiano Silice (NIS) un gruppo di lavoro con lo specifico compito di proporre le seguenti linee guida. 1.2 Scopo delle Linee Guida NIS Il presente elaborato propone delle Linee Guida operative contenenti il punto di vista del Gruppo Igiene Industriale del NIS sul problema dell accertamento del rischio da esposizione a SLC: l auspicio è che il lavoro svolto possa fornire utili indicazioni a tutti gli operatori pubblici e privati impegnati in tale attività. Seguendo per quanto possibile le indicazioni delle norme europee e nazionali vigenti, tali Linee Guida forniscono suggerimenti pratici sui temi della strategia di campionamento, sui sistemi di prelievo delle frazioni dimensionali delle polveri aerodisperse, sulle tecniche analitiche applicabili e sui loro vantaggi e svantaggi, sulla trattazione statistica dei dati, e sui sistemi di valutazione della conformità con il VLE. 1.3 Riferimenti Di particolare rilievo ai fini della redazione delle Linee Guida NIS sono i riferimenti legislativi e normativi di seguito elencati. 4

38 1.3.1 Leggi, Decreti D. Lgs. 19 settembre 1994, n Attuazione delle direttive comunitarie 89/391/CEE, 89/654/CEE, 89/655/CEE, 89/656/CEE, 90/269/CEE, 90/270/CEE, 90/394/CEE, 90/679/CEE riguardanti il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori durante il lavoro. G.U. n.265, s.o. n. 141 del 12 novembre D. Lgs. 2 febbraio 2002, n. 25, - Attuazione della direttiva 98/24/CE sulla protezione della salute e della sicurezza dei lavoratori contro i rischi derivanti da agenti chimici durante il lavoro. G.U. n. 57 del 8 marzo Normative Comitato Europeo di Normazione (CEN). EN Workplace Atmospheres - Assessment of Performance of Instruments for Measurement of Airborne Particle Concentrations. CEN, Brussels, April ISO/DIS 15767/2000: Workplace Atmospheres Controlling and characterizing errors in weighing collected aerosols. UNI CEI ENV 13005:2000, "Guida all'espressione dell'incertezza di misura" Norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025: Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e taratura UNI EN 1232: Atmosfera nell'ambiente di lavoro. Pompe per il campionamento personale di agenti chimici. Requisiti e metodi di prova. UNI EN 12919: Atmosfera nell'ambiente di lavoro. Pompe per il campionamento di agenti chimici con portate maggiori di 5 l/min. Requisiti e metodi di prova. UNI EN 12919: Atmosfera nell'ambiente di lavoro. Terminologia. UNI EN 481: Atmosfera nell'ambiente di lavoro. Definizione delle frazioni granulometriche per la misurazione delle particelle aerodisperse. UNI EN 482: Atmosfera nell'ambiente di lavoro. Requisiti generali per le prestazioni dei procedimenti di misurazione degli agenti chimici. UNI EN 689: Atmosfera nell'ambiente di lavoro. Guida alla valutazione dell'esposizione per inalazione a composti chimici ai fini del confronto con i valori limite e strategia di misurazione. UNICHIM. Ambienti di lavoro-determinazione della frazione respirabile delle polveri atmosferiche Metodo N. 285, Ed Terminologia Definizioni Ai fini della presente linea guida si applicano le seguenti definizioni, tratte dalle norme indicate in parentesi quadre ed elencate nella nota 1 Analita: componente del campione d aria che alla fine viene direttamente o indirettamente determinato [1]. Campione d aria: prodotto di un procedimento di campionamento dell aria [1]. 1 Le norme da cui sono tratte le definizioni sono: [1] UNI EN Atmosfera nell ambiente di lavoro. Terminologia. Ente Nazionale Italiano di Unificazione, Milano, [2] UNI EN 481. Atmosfera nell ambiente di lavoro. Definizione delle frazioni granulometriche per la misurazione delle particelle aerodisperse. Ente Nazionale Italiano di Unificazione, Milano, [3] UNICHIM, Manuale n Campionamenti e analisi di flussi gassosi convogliati. Terminilogia. Associazione per l Unificazione nel Settore dell Industria Chimica, Milano,

39 Campionamento dell aria: operazione consistente nella raccolta, rimozione o isolamento di una quota parte di un volume d aria di notevoli dimensioni. Può includere il simultaneo isolamento di componenti selezionati [1]. Campione personale: prodotto dell operazione di campionamento personale [1]. Campionatore personale: dispositivo fissato su di un operatore che campiona aria nella zona di respirazione [1]. Campionamento personale: operazione consistente nel campionare aria, effettuata utilizzando un campionatore personale [1]. Campione statico: prodotto di un operazione di campionamento statico [1]. Campionatore statico: dispositivo, non fissato all operatore, che campiona aria in una particolare posizione [1]. Campionamento statico: operazione di campionamento dell aria, effettuata impiegando un campionatore statico [1]. Ciclone: dispositivo atto a separare le particelle contenute in un fluido per effetto della forza centrifuga [3]. Determinazione gravimetrica: misurazione a mezzo di pesata [3]. Diametro aerodinamico di particella: diametro di una sfera di massa volumica 1 g/cm 3, con la stessa velocità terminale della particella sotto l azione della forza gravitazionale in aria calma nelle stesse condizioni di temperatura, pressione e umidità relativa [2]. Distribuzione granulometrica: percentuale relativa in peso o numero di particelle di ciascuna frazione a differente dimensione [3]. Esposizione (per inalazione): situazione nella quale un agente chimico o biologico è presente nell aria che viene inalata da una persona [1]. Filtro micropori: membrana da circa 150 μm di spessore con pori o fori di dimensioni precise, per rimuovere le particelle solide da un gas o da un liquido [3]. Flussimetro (o flussometro): apparecchio per la misura della portata di un fluido, espressa comunemente in unità di volume per unità di tempo [3]. Frazione inalabile: la frazione in massa delle particelle aerodisperse totali che viene inalata attraverso il naso e la bocca [2]. Frazione respirabile: la frazione in massa delle particelle inalate che penetra nelle vie respiratorie non ciliate [2]. Goniometro: strumento per la misurazione degli angoli; usato in diffrattometria [3]. Grafico di taratura: rappresentazione grafica di una funzione riferita ad un sistema di coordinate (per lo più coordinate cartesiane). Il grafico di taratura è ottenuto eseguendo una serie di misure e riportando in ascisse quantità note del composto in esame e in ordinate i valori indicati dalle apparecchiature di misura [3]. Granulometria: misura delle dimensioni dei granuli che costituiscono un aggregato. È eseguita generalmente per setacciatura o sedimentazione. È anche sinonimo di distribuzione granulometrica [3]. 6

40 Interferente: ogni componente del campione d aria, escluso/i il/i costituente/i da determinare, che influenzi la lettura dello strumento [1]. Limite di rivelabilità: minima quantità della grandezza da misurare che è possibile determinare con l apparecchio o con il metodo di misura adottato [3]. Linea di prelevamento: insieme delle apparecchiature necessarie per il campionamento delle emissioni [3]. Materiale disperso: sostanza distribuita in particelle, di solito di dimensioni abbastanza piccole in un mezzo continuo, in modo da costituire un sistema eterogeneo [3]. Materiale particellare: qualsiasi sostanza dispersa, solida o liquida, nella quale i singoli componenti sono più grandi delle singole piccole molecole (circa 0,0002 μm di diametro) ma più piccole di 500 μm. Queste particelle in questo campo di grandezze hanno un tempo di vita allo stato di sospensione nell aria da alcuni secondi ad alcuni mesi. Altri termini per definire il materiale particellare sono: polvere, fumo, fuliggine, aerosol, bruma, nebbia [3]. Matrice: natura del materiale particellare [3]. Mezzo filtrante: materiale poroso usato per rimuovere le particelle solide da un liquido o gas [3]. Particelle aerodisperse totali: tutte le particelle circondate dall aria in un dato volume di aria [2]. Soluzione: miscela omogenea di due o più componenti, chimicamente ben definiti uno dei quali (solvente) è di solito in quantità preponderante rispetto agli altri (soluti) [3]. Soluzione madre: soluzione concentrata considerata stabile nel tempo, dalla quale se ne preleva una parte che viene diluita al momento di effettuare l analisi, perché instabile alla concentrazione richiesta dal metodo [3]. Valore limite: valore numerico di riferimento per la concentrazione di un agente chimico o biologico nell aria [1]. Zona respiratoria: spazio attorno al viso dell operatore, nel quale respira. Ai fini tecnici una definizione più precisa è la seguente: emisfero (generalmente del raggio di 0,3 m), che si estende davanti al viso della persona, centrato sulla metà del segmento che unisce le due orecchie; la base dell emisfero è il piano che passa attraverso questo segmento, la parte superiore della testa e la laringe [1] Abbreviazioni ACGIH: American Conference of Governmental Industrial Hygienists AEC: U. S. Atomic Energy Commission BMRC: British Medical Research Council CCTN: Commissione Consultiva Tossicologica Nazionale CEN: Comitato Europeo di Normazione (Comité Européen de Normalisation) D. Lgs.: Decreto Legislativo DC Dispersione cromatica DRX: Diffrattometria dei raggi X DSG: Deviazione Standard Geometrica GOE: Gruppo Omogeneo di Esposizione HEG: Homogeneous Exposure Group 7

41 IARC: Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (International Agency for Research on Cancer) I r : Indice di rischio corrispondente all indice indicato nella norma UNI 689 IR: IRTF: ISO: LASL: LDR LDQ MG: Infrarossa (di spettroscopia) Spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier International Standardization Organization Los Alamos Scientific Laboratory Limite di rivelabilità Limite di quantificabilità Media Geometrica ν: Media Aritmetica NIOSH: NIS: OEA: OEC: OSHA: SLC: TLV : TWA: VLE: National Institute for Occupational Safety and Health Network Italiano Silice Occupational Exposure Assessement Occupational Exposure Concentration Occupational Safety and Health Administration Silice libera cristallina Threshold Limit Value Time Weighted Average Valore Limite di Esposizione 8

42 2 CONSIDERAZIONI PRELIMINARI SUL CAMPIONAMENTO I fattori che influenzano l esposizione lavorativa includono: il tipo di lavorazione, la sua ubicazione, la durata, la frequenza, i materiali usati, l ubicazione, i sistemi di controllo/abbattimento degli agenti inquinanti. Mentre per una buona parte delle attività produttive è ragionevole ritenere che le condizioni di esposizione siano abbastanza ripetitive ed omogenee, in alcuni specifici cicli tecnologici, quali ad esempio quello delle costruzioni edilizie, esistono oggettive difficoltà per l impostazione di una strategia di campionamento e per la stessa esecuzione dei campionamenti. Avendo quale punto di riferimento la norma UNI EN 689, per i casi che maggiormente si discostano dalla normalità, l esperienza professionale può rendere più agevole la scelta della corretta strategia di indagine. In ogni caso qualsiasi decisione deve rispettare i principi della rappresentatività degli effettivi livelli di esposizione, anche dal punto di vista statistico e della analizzabilità dei campioni con appropriato livello di affidabilità. Nel caso della SLC la procedura di valutazione del rischio può essere articolata secondo lo schema di figura 1. Valutazione iniziale Agente di Rischio assente Agente di Rischio presente Analisi di base Sussistono elementi perché OEA <<< VLE Sorveglianza periodica Riduzione del rischio Misurazione Condizioni di non decisione. È necessario aumentare il numero di misurazioni. Confronto con VLE VLE rispettato VLE non rispettato Figura 1 valutazione del rischio Per quanto riguarda la strategia di approccio la prima considerazione è che il tipo di rilievi dipende anche dalla prossimità stimata al VLE. Nell analisi di base potranno, ad esempio, essere utilizzati rilievi spot con metodi analitici più speditivi per la rapida verifica dell esposizione. Altre possibilità 9

43 possono prevedere l effettuazione di misure limitatamente ai casi peggiori, oppure in prossimità della fonte di emissione. In linea teorica più prossimi siamo al VLE e maggiore sarà l accuratezza da osservare. Nella progettazione della strategia, in funzione della finalità prefissa, possiamo eseguire tipologie di misura anche assai diverse tra loro: - Valutazione della esposizione professionale (OEA) - Misurazioni periodiche per controllare regolarmente se le condizioni di esposizione siano cambiate e che le misure di controllo restino efficaci Le misure periodiche sono sostanzialmente dirette ad obiettivi di lungo termine, con programmi di monitoraggio adattati alle singole realtà, al fine di avere le informazioni necessarie per un efficace controllo. Pur se la norma UNI 689 prevede la possibilità di misurazioni in punti fissi 2, va comunque detto che i campioni prelevati per quanto possibile all altezza delle vie respiratorie 3 con dispositivi di campionamento applicati al corpo degli addetti 4, permettono di ottenere risultati maggiormente rappresentativi dell esposizione. Per questo motivo si ritiene che la verifica del livello di esposizione debba essere effettuata impiegando sistemi di misurazione di tipo personale. Per quanto riguarda i criteri di scelta dei lavoratori da sottoporre a campionamento, si rimanda a guide e manuali noti facilmente accessibili nella letteratura specifica. Tuttavia è conveniente riferirsi alla norma UNI anche per questo aspetto. Da questo punto di vista gli specifici indirizzi di campionamento sono intrinsecamente connessi ai criteri di valutazione, in particolare per quanto riguarda i criteri delle appendici C e D proposti dalla norma e ripresi in queste linee guida al capitolo 5, al quale pertanto si rimanda. Ai fini dell individuazione degli addetti per le misurazioni di esposizione, l approccio consigliato è quello di suddividere l insieme del personale esposto in gruppi omogenei rispetto all esposizione (GOE). Di norma, a partire da mansioni simili e dalla conoscenza del ciclo produttivo, si individua un gruppo di persone all interno del quale si effettuano campionamenti rappresentativi dell intero gruppo. Il vantaggio di questo approccio è la possibilità di selezionare sottogruppi contraddistinti da una valore di esposizione simile e contemporaneamente di ricondurre i campionamenti ad un numero accettabile. Resta quindi di fondamentale importanza la valutazione della effettiva omogeneità del gruppo prescelto, che si verifica sulla base del valore assunto da un parametro statistico che è la deviazione standard geometrica (DSG) dell insieme dei dati del gruppo. Il numero di persone selezionate per le misure ed il numero di misure stesse sarà quindi commisurato ai parametri della distribuzione (normalmente media geometrica e deviazione standard geometrica) in rapporto al VLE di riferimento. Si conviene che un valore di riferimento verosimile per la DSG non debba essere superiore a 2, anche se non è infrequente trovare nei luoghi di lavoro anche DSG>2. Comunque sia, tale parametro ci consente di stimare il grado di variabilità di un gruppo omogeneo e quindi di trarre delle considerazioni anche sulla scelta operata. Nei casi in cui le caratteristiche delle attività lavorative non consentano di individuare raggruppamenti omogenei di addetti ai fini della valutazione del livello si esposizione, dovrà essere adottata un appropriata strategia di misurazioni, la quale dovrà in ogni caso attenersi ai principi generali illustrati nella norma EN 689, facendo particolare attenzione alle raccomandazioni riportate nel capitolo 5. 2 norma UNI 689 par norma UNI 689 par norma UNI 689 par Il rispetto dei criteri indicati dalla norma UNI 689 in proposito va considerato come condizione requisiti minimi per eseguire la valutazione; in condizioni ottimali ci si può riferire ai criteri adottati dal NIOSH in merito alla strategia di campionamento 10

44 3 PROCEDURA PER ESEGUIRE IL CAMPIONAMENTO 3.1 Strumentazione 6 e modalità operative Quanto di seguito riportato si riferisce alle caratteristiche e alle modalità di impiego della strumentazione da usare ai fini del campionamento Pompe aspiranti Le pompe da usare per il campionamento personale devono possedere le caratteristiche indicate nella norma UNI EN 1232 (1999) e in particolare: - un sistema automatico per il controllo della portata in grado di mantenere la portata volumetrica costante, con una variazione massima del ± 5%; - un indicatore di malfunzionamento, il quale al termine del campionamento indichi l interruzione o la riduzione del flusso d aria, oppure un interruttore automatico che blocchi l aspirazione quando il flusso della pompa si riduce o si interrompe; - un sistema per la regolazione della portata che possa essere azionato solo con l aiuto di un dispositivo (per esempio con un cacciavite) o di un programma elettronico, in modo che sia impedita una involontaria variazione della portata durante l impiego; - un sistema di attenuazione delle pulsazioni, che non devono essere maggiori del 10% della portata; - un motore elettrico alimentato da batteria in grado di funzionare continuativamente per almeno 8 ore, con substrato filtrante inserito nella linea di campionamento; - una massa complessiva che, includendo batterie e sistemi di fissaggio integrati, sia di circa 1 kg. Se si sospetta che le batterie dei campionatori personali non siano al pieno dell efficienza, onde evitare spiacevoli inconvenienti in sede di sopralluogo, si consiglia di effettuare una prova di funzionamento adottando le stesse condizioni (tempi, flussi e selettori provvisti di filtro) che verranno impiegate durante il campionamento. Se alla fine del periodo di prova il flusso impostato è variato meno del 5%, ricaricare ed utilizzare la batteria, altrimenti sostituirla Selettori per il prelievo della frazione respirabile L idea di polvere respirabile fu originalmente formulata dal British Medical Research Council (BMRC) che, nel 1952, elaborò una definizione di polvere respirabile identificandola come la concentrazione in massa delle particelle che passavano oltre un elutriatore orizzontale con un taglio o cut-off (diametro a cui si ha il 50% di penetrazione o d 50 ) approssimativamente eguale alla dimensione di taglio operato dalla regione di scambio gassoso. Lo stesso riferimento fu adottato dalla Conferenza Internazionale sulle Pneumoconiosi di Convenzione cut-off (50%) Anno di riferimento BRMC 5,0 μm 1952 AEC-LASL 3,5 μm 1961 ISO-CEN-ACGIH 4,0 μm 1984 Tabella 1 dimensione del cut-off aerodinamico per le tre definizioni di curva respirabile Johannesburg nel Nel 1961 la U.S. Atomic Energy Commission (AEC) ed il Los Alamos Scientific Laboratory (LASL) formularono la loro versione di polvere respirabile, conosciuta come la curva AEC-LASL che rappresentava un modello di penetrazione delle particelle nella regione alveolare migliore di quello proposto dalla BMRC. Nel 1968 la convenzione di campionamento 6 L impiego di riferimenti a prodotti e marche specifici non implica alcuna associazione, affiliazione, cooperazione o sponsorizzazione da parte del Network Italiano Silice ed è finalizzato unicamente a scopo illustrativo, in relazione ai loro requisiti di prestazione. 11

45 dell AEC fu adottata dall ACGIH. Sulla base di questi riferimenti sono stati sviluppati nella pratica essenzialmente due tipi di campionatori per la frazione respirabile, aventi una diversa dimensione di cut-off, ma basati ambedue sul principio di separazione ciclonica: il ciclone di tipo Casella o SIMPEDS (BMRC) avente la dimensione di taglio a 5 μm e il ciclone di nylon (ACGIH) con una dimensione di taglio a 3,5 μm. Successivamente, in questi ultimi anni, da parte dell International Standardization Organization (ISO), del Comité Européen de Normalization (CEN) e della stessa ACGIH, é stata effettuata una revisione generale dei precedenti criteri e sono state concordemente elaborate nuove definizioni delle frazioni di aerosol di interesse sanitario, nonché dei requisiti necessari per il loro campionamento. Per il campionamento della frazione respirabile la dimensione di cut-off è stata posta a 4,0 μm. Tali criteri sono stati adottati e pubblicati dall UNI nel Le caratteristiche dei campionatori utilizzati per il prelievo della frazione respirabile di un aerosol sono definite in termini di efficienza di campionamento, espressa in funzione del diametro aerodinamico delle particelle. La differenza principale tra le tre convenzioni è nel valore del taglio particellare al 50% (tabella 1), che corrisponde alla dimensione delle particelle che il supporto campionatore raccoglie con una efficienza del 50%. Tale valore costituisce uno dei parametri più importanti nella caratterizzazione dei cicloni usati per la captazione della frazione respirabile. I campionatori per la frazione respirabile sono generalmente composti di due stadi. Il primo (preselettore) simula le vie respiratorie superiori a seconda della curva di penetrazione adottata, il secondo (filtro) cattura con una elevata efficienza tutto ciò penetra oltre il primo stadio e rappresenta la frazione di particelle che entra, senza necessariamente depositarsi completamente, nella zone alveolari. Il sistema preselettore più utilizzato per il campionamento di aerosol respirabile è basato sul funzionamento del ciclone. I cicloni sono separatori centrifughi in grado di selezionare e frazionare le particelle di un aerosol. Sotto l azione della forza centrifuga le particelle contraddistinte da un diametro aerodinamico maggiore urtano le pareti interne del selettore, accumulandosi poi sul fondo dello strumento; le particelle corrispondenti alla frazione respirabile, al contrario delle precedenti, seguendo il flusso d aria, vengono trasportate e raccolte dal secondo stadio del campionatore, la membrana filtrante. Ai fini del prelievo della frazione respirabile di un aerosol, è necessario impiegare un dispositivo che permetta di prelevare tale frazione conformemente ai criteri definiti dalla norma UNI EN 481 e che soddisfi i requisiti prestazionali indicati nella norma UNI EN Tra questi dispositivi, oltre ai diversi tipi di cicloni tradizionali (del tipo Dorr-Oliver o Higgins-Dewell) che lavorano a portate tra 1,7 e 2,2 L/min, attualmente sono disponibili sul mercato altri strumenti di più recente concezione che consentono di campionare a portate superiori: il ciclone GK 2.69, che opera ad una portata di 4.2 L/min e per il momento alloggia un filtro di prelievo da 37 mm, il campionatore CIP 10, che lavora alla portata di 10 L/min raccogliendo la polvere su tampone di schiuma poliuretanica, ed il selettore multi-inlet GS3 alla portata di 2,75 L/min. Benché gli ultimi due tipi di strumenti offrano la possibilità di prelevare volumi di aria notevolmente maggiori, restano le difficoltà associate alla rideposizione su substrato da 25 mm del materiale raccolto dal filtro da 37 mm, ed il rischio di ottenere uno strato di polvere troppo denso e scuro, soprattutto con il CIP 10. L eccesso di polvere, infatti, potrebbe indurre un effetto matrice e problemi di assorbimento di massa per la DRX e fornire un deposito che risulta opaco ai raggi infrarossi. Alcuni di questi problemi sono stati identificati anche nella recente revisione del metodo di riferimento per la frazione respirabile delle polveri aerodisperse dell UNICHIM (UNICHIM, 2006). Dei dispositivi di campionamento del tipo Dorr-Oliver o Higgins-Dewell, utilizzati su larga scala e da molto tempo, sono noti pregi e difetti; diversamente avviene per altri selettori di più recente e meno diffuso impiego. Riguardo al sistema di prelievo GS3, in considerazione del notevole impiego anche in campo nazionale, è opportuno riepilogare le informazioni disponibili: i dati sperimentali ottenuti in occasione del suo sviluppo risultano conformi ai requisiti previsti dagli standard UNI EN (Gautam e Sreenath, 1997); nella letteratura tecnico-scientifica non sono disponibili indagini in cui sia stato utilizzato questo strumento; il GS3 non è indicato nei metodi di riferimento forniti dai più autorevoli enti che operano nel campo dell igiene industriale (NIOSH, HSE, INRS, OSHA). D altro canto, in ambito nazionale sono disponibili informazioni relative ad alcune esperienze sul campo, che esaminano con approcci differenziati le prestazioni del selettore e dei metodi analitici (Braglia et al, 2005; Vicentini et al, 2006; Scancarello et al, 2006), mettendo in luce alcune caratteristiche prestazionali del selettore. Questi risultati contribuiscono a fornire una base di dati preliminare, che necessita di ulteriori approfondimenti. In considerazione del relativamente recente utilizzo, è auspicabile adottare analoga cautela nel giudizio su tutti i selettori di nuova concezione. Il ricorso a dispositivi di prelievo che operano a portate più elevate è determinato dall esistenza di situazioni in cui la concentrazione di SLC respirabile è molto bassa e molto vicina al valore del 12

46 limite di esposizione (VLE) attualmente considerato come riferimento (0,050 mg/m 3 ) oppure del valore del TLV recentemente fissato dall ACGIH (0,025 mg/m 3 ). Se il VLE viene ridotto senza aumentare il volume di aria prelevato, diminuisce la quantità di analita da misurare sul filtro di campionamento, rendendo più elevata l imprecisione delle misure. Per un carico pari a 26 μg di quarzo in corrispondenza del VLE di 0,025 mg/m 3 (prelievo di 8 ore) oppure pari a 13 μg (prelievo di 4 ore) è verosimile l ottenimento di deviazioni standard relative (RSD) che superano il massimo valore dell incertezza globale raccomandato dagli standard europei. Tale situazione viene mostrata sinteticamente nella Tabella 2, in cui sono riportate le masse di SLC respirabile corrispondenti ai valori di diversi TLV in relazione ai tempi di campionamento di 4 e 8 ore. Limite di esposizione (mg/m 3 ) Campionamento di 8 ore (μg) Campionamento di 4 ore (μg) Tabella 2 - Massa di SLC misurata sul filtro in corrispondenza di diversi valori del TLV, con campionamenti di 8 e 4 ore. In base alle caratteristiche prestazionali sperimentali dei vari sistemi di campionamento e degli approfondimenti scientifici reperibili in letteratura, e considerando gli attuali orientamenti degli enti normatori CEN e ISO (CEN, 2006; ISO, 2006), appaiono appropriati al prelievo per la determinazione della SLC respirabile gli strumenti riportati nella Tabella 3 con le specifiche portate di lavoro. Si raccomanda che la decisione nella scelta dello strumento avenga affidata ad un igienista industriale, il quale, in relazione alle specifiche caratteristiche delle varie situazioni lavorative sottoposte ad indagine, dovrà tenere in considerazione anche le potenziali limitazioni indicate in precedenza. Tipo di strumento Ciclone tipo Dorr-Oliver Ciclone tipo Higgins-Dewell Ciclone tipo GK Ciclone tipo multi-inlet Ingresso rotante Ciclone alluminio Dorr-Oliver a Casella e SKC GK 2.69 b GS3 CIP-10 c SKC Al Cyclone d Portata (L/min) Tabella 3 1,7 2,2 4,2 2, ,5 Portate di campionamento dei vari sistemi di prelievo della frazione respirabile per ottenere la conformità allo standard UNI EN 481. (a) modello in plastica conduttiva (b) raccoglie su filtro con diametro da 37 mm (c) raccoglie su schiuma poliuretanica; (d) può usare filtri da 25 e da 37 mm 13

47 Ciclone Portata (L/min) Efficienza di campionamento Criticità Citato in Dorr- Oliver 1,7 Efficienza di campionamento è significativamente influenzata dalla velocità dell aria e dall orientazione dell ingresso del campionatore rispetto alla direzione della sorgente di aerosol. Modelli realizzati in plastica non conduttiva presentano cariche elettrostatiche distribuite sulla superficie del ciclone che influenzano in modo significativo il campionamento. NIOSH n 7500 NIOSH n 7601 NIOSH n 7602 NIOSH n 7603 NIOSH n 0600 NIOSH Hazard review OSHA Metodo 142 HSE - Metodo per la determinazione delle sostanze pericolose CASELLA SKC 2,2 Il montaggio e la pulizia del selettore possono risultare difficoltosi a causa dei molteplici componenti del ciclone. D.lgs 277/91 NIOSH n 7601 NIOSH n 7602 NIOSH n 7603 NIOSH n 7500 NIOSH n 0600, NIOSH Hazard review (2002) HSE - Metodo per la determinazione di sostanze pericolose GS 3 2,75 La presenza delle tre vie di ingresso sembra eliminare l influenza della velocità dell aria e dall orientazione delle particelle determinando un miglioramento nell efficienza di campionamento rispetto ai sistemi ad unico ingresso Esiste un numero limitato di test sperimentali effettuati sul campo solo in Italia GK ,2 Il campionamento ad una portata più alta permette di raccogliere una quantità maggiore di polvere a parità di tempo di campionamento offrendo un vantaggio in ambienti lavorativi caratterizzati da basse concentrazioni di SLC Tale selettore impone l impiego di una pompa personale in grado di garantire flussi di aspirazione più alti rispetto a quelli usualmente impiegati con gli altri selettori, Utilizza filtri con diametro di 37 mm che richiedono procedure di eliminazione e rideposizione su filtro di Ag da 25 mm NIOSH Hazard review (2002) HSE - metodo per la determinazione di sostanze pericolose CIP Questo sistema di campionamento utilizza come substrato di raccolta tamponi di schiuma poliuretanica. La portata elevata consente la raccolta di maggiori quantità di polvere e può essere utile nel caso di concentrazioni molto basse di SLC Il substrato in schiuma richiede la sua eliminazione e la rideposizione su filtro di Ag da 25 mm. La portata elevata può determinare problemi analitici nei casi di prelievi in ambienti molto polverosi a bassa concentrazione di SLC MDHS 101 (2005) Tabella 4 Caratteristiche dei cicloni da impiegare nei monitoraggi Prima di utilizzare un qualunque selettore (per la taratura delle pompe e per il campionamento) è necessario che questo sia pulito esternamente ed internamente tramite lavaggio con acqua e successiva accurata asciugatura. Occorre inoltre svuotare la guaina di raccolta delle frazioni non respirabili e riposizionarla. Queste operazioni sono di grande importanza perché i cicloni variano sensibilmente la loro efficienza di raccolta man mano che procede il campionamento a causa delle particelle non respirabili che aderiscono alle pareti interne variandone le caratteristiche aerodinamiche. 14

48 3.1.3 Orientamenti per l uso dei filtri a membrana per il monitoraggio ambientale La filtrazione è la tecnica più largamente utilizzata per il campionamento degli aerosol, in primo luogo per il suo basso costo e la semplicità. Mezzi filtranti di vario tipo e con diverse proprietà sono stati progettati e costruiti, o adattati, per soddisfare i requisiti del campionamento dell aria. Prima di effettuare la scelta dell appropriato sistema di filtrazione vanno verificati in letteratura i riferimenti relativi alle tecniche di filtrazione utilizzate in precedenza per applicazioni simili. I mezzi filtranti per la misura degli aerosol si possono suddividere in funzione delle loro caratteristiche strutturali. Produttore Tipo Materiale Velocità di Intervallo di Porosità permeabilità efficienza di (μm) (cm/s) (ΔP = 1 cmhg) 7 filtrazione (%) 8 MF-HA 0,45 1,3 99,999- >99,999 MF-AA Acetato/nitrato di cellulosa 0,8 4,2 99,999- >99,999 Millipore MF-RA 1,2 6,2 99,9- >99,999 Polyvic-BD 0,6 0,86 99,94- >99,99 Polyvic-VS PVC 2,0 5, >99,99 PVC-5 5, ,7->99,99 GM-6 Acetato/nitrato cellulosa 0,45 1,45 >99,8->99,99 Metricel VM-1 PVC 5,0 51, ,8 DM-800 PVC/Acrilonitrile 0,8 2,7 >99,96->99,99 FM 0,45 0,45 1,8 93,6-99,98 Selas Flotronics FM-0,8 Argento 0,8 6, ,96 FM-1,2 1,2 9, ,7 Tabella 6 - Caratteristiche di rilievo ai fini del campionamento di alcuni tipi di filtri a membrana porosa (Adattato da Willeke e Baron, 1993). In generale i filtri sono classificati in filtri fibrosi, filtri a membrana porosa (o microporosa), filtri a membrana perforata, e filtri a letto granulare. I fattori che influenzano la selezione di un mezzo filtrante per una specifica applicazione possono essere numerosi. Le considerazioni più importanti includono l efficienza di raccolta delle particelle, la caduta di pressione attraverso il filtro in corrispondenza della portata richiesta, la compatibilità con il metodo analitico da impiegare, ed i costi. La natura ed i requisiti della tecnica analitica utilizzata per lo studio dell aerosol raccolto sul filtro influenza in modo notevole la scelta del mezzo filtrante più appropriato. Per lo scopo della determinazione della SC, che implica sia l analisi gravimetrica che l analisi diffrattometrica, specifica importanza rivestono i filtri del tipo a membrana porosa. I metodi di riferimento sviluppati ed approvati in forma ufficiale in USA ed UK (NIOSH 7500, 1984; HSE MDHS 101, 2005) per la determinazione della SLC respirabile nelle polveri aerodisperse prevedono, in modo diretto o indiretto, l impiego di mezzi filtranti da 25 o 37 mm di diametro in cloruro di polivinile (PVC) o in PVC-acrilonitrile, e filtri da 25 mm in argento (Ag) (Tabelle 6 e 7). L analisi gravimetrica dei filtri è fortemente influenzata dagli effetti dell umidità e della carica elettrostatica sul materiale di cui è costituito il filtro. Gli effetti dell umidità derivano dall assorbimento del vapore d acqua da parte del materiale del filtro e dalla igroscopicità delle particelle campionate. I filtri cellulosici sono i più sensibili all assorbimento dell umidità, mentre lo sono molto meno i filtri realizzati in argento metallico (Ag) ed alcuni tipi di filtri in PVC. Per mantenere sotto controllo e minimizzare gli inconvenienti indicati durante la determinazione gravimetrica occorre fare riferimento ai criteri descritti nella norma standard ISO 15767, 2000, incorporate nei suoi principi essenziali nel metodo di riferimento UNICHIM n Benché le tipologie di filtri menzionate siano incluse in metodi di valore legale, al loro uso sono associati vantaggi e svantaggi, oggetto ancora di discussione in seno alla comunità scientifica (Chung e Smith, 2000). A titolo di esempio si può fare riferimento al caso dei filtri in Ag in grado di intrappolare le particelle più piccole a causa della particolare trama: in tali condizioni si determina una sorta di schermatura rispetto al fascio di raggi X incidente, con una conseguente riduzione dell intensità misurata. Inoltre, nel caso di una elevata concentrazione di polvere raccolta sul 7 Velocità misurata a caduta di pressione costante 8 I valori di efficienza corrispondono a particelle con dimensioni 0,035 μm 1 μm, una caduta di pressione compresa tra 1 e 30 mmhg e una velocità facciale di cm/s 15

49 supporto 9, per i filtri in Ag è possibile calcolare il coefficiente di assorbimento del campione, al contrario di quanto accede se si impiegano membrane in materiale organico. Quest ultime, al contrario dei filtri in Ag, presentano indubbi vantaggi in relazione al loro costo relativamente contenuto. Relativamente alle dimensioni da impiegare, l uso di membrane da 37 mm produce un campione di polvere distribuito su di una superficie eccessivamente larga rispetto all apertura del fascio di raggi X e questo è il motivo del trasferimento del campione sulla membrana da 25 mm indicato nel metodo NIOSH. Ai fini del prelievo del particolato aerodisperso, anche in relazone alle caratteristiche illusrtate nella seguente tabella, si ritierne che tra i filtri reperibili sul mercato siano particolarmente idonei all utilizzo i seguenti: - Filtri in Argento (Ag) - Filtri di Nitrato di cellulosa (NC) - Filtri in Polivinilcloruro (PVC) Filtri Impiego Pesatura Criticità Argento (Ag) I filtri con porosità 0,8 μm, consentono di effettuare campionamenti ambientali di medio-lunga durata (4-8 ore); i filtri con porosità 0,45 μm possono essere utilizzati per l analisi del particolato per rideposizione per via umida. Facilitano le operazioni di pesatura perché insensibili all umidità.. Migliora la risposta DRX poiché la linea di fondo è particolarmente nitida e quasi parallela alla base. Umidità e cariche elettrostatiche sono ininfluenti sulle operazioni di pesatura e sul conseguente risultato analitico ponderale. Costo particolarmente elevato. Se vengono impiegati dopo parecchi mesi dalla prima pesatura ( bianco iniziale) possono subire variazioni di peso dovute alla formazione di una patina superficiale di nitrati e solfuri d argento che ne incrementa il peso in maniera significativa. Nitrato o esteri misti di cellulosa (NC) Solitamente vengono impiegati quelli di diametro 25 mm e porosità 0,8 μm, perché consentono di effettuare campionamenti ambientali di mediolunga durata (4-8 ore). Fortemente igroscopici Le operazioni di pesatura, a causa delle interferenze imputabili all umidità ed alle cariche elettrostatiche, possono risultare problematiche e, pertanto, vanno pesati in condizioni ambientali idonee L esposizione a fonti di calore superiori a C, può provocare l atrofia dei pori, impedendo di fatto l esecuzione dei monitoraggi a flussi medio-elevati (3-5 L/min). Non vanno impiegati in ambienti ad elevato tasso di inquinamento da solventi particolarmente aggressivi per il NC. Polivini cloruro (PVC) Solitamente vengono impiegati con le stesse modalità e finalità dei filtri precedenti. Stessa procedura descritta in precedenza. Presenza di cariche elettrostatiche. Fondo alto. L esposizione a fonti di calore superiori a C, può provocare la deformazione del filtro conferendogli una ondulazione persistente Tabella 7 - Caratteristiche dei filtri da impiegare nei monitoraggi Pesatura dei filtri La bilancia da impiegare nelle fasi di pesatura deve essere in grado di apprezzare 0,01 mg, secondo quanto riportato nel Metodo UNICHIM 285. La sensibilità richiesta per le determinazioni gravimetriche dovrà risultare compatibile con le modalità impiegate per le operazioni di taratura 9 Va ricordato che, per ottenere risultati DRX attendibili, il carico di particolato per unità di superficie impolverata di filtro deve rimanere al di sotto degli 8-10 μg/mm 2, perché la risposta grafica del DRX risulti direttamente proporzionale al contenuto di SLC e nullo l effetto-matrice 16

50 (via eolica o via umida). Ad esempio, nella preparazione di campioni per impolveramento in camera a polveri richiede, è richiesta una maggiore sensibilità nella pesatura, data l esiguità di polvere depositata sulla membrana. Il piatto della bilancia deve essere sufficientemente capiente per contenere i substrati filtranti impiegati, al fine di contenere completamente il filtro, senza che sporga al di fuori dei margini del piatto L accuratezza della bilancia dovrà essere controllata periodicamente, ad intervalli di tempo raccomandati dal produttore, utilizzando pesi di riferimento standard calibrati secondo la ISO DIS (2000). Il peso dei filtri a membrana può subire variazioni in funzione delle cariche elettrostatiche 10 superficiali e dell umidità, Quest ultimo aspetto (UR%) influisce in modo non trascurabile sul peso dei filtri a membrana. I filtri in nitrocellulosa diametro 20 mm (porosità 0,8 μm) variano il loro peso di circa 7 μg al variare di ogni unità percentuale di umidità relativa (UR%), quelli in nitrocellulosa diametro 25 mm (sempre porosità 0,8 μm) di circa 13 μg. Nel caso in cui tale problema si manifesti è opportuno adottare un sistema di pesatura ad umidità controllata, in ambiente ristretto (glovebox per bilancia), la cui umidità interna è rilevabile in continuo, tramite un igrometro e ci permette di correggere proporzionalmente il peso dei filtri, diminuendolo nel caso in cui l umidità aumenti o, viceversa, aumentandolo. La reale quantità di polvere raccolta su ogni filtro si deduce dalla risoluzione dell equazione di seguito riportata: dove: P = (B A) - (Δp bianchi ) P B A Δp bianchi p peso della polvere (μg) depositata sul filtro a membrana micropori; peso del filtro (μg) e della polvere raccolta durante il monitoraggio ambientale, e dopo il condizionamento in box ad UR B ; peso del filtro (μg) bianco iniziale, dopo condizionamento; differenza fra peso finale e peso iniziale del filtro bianco; numero che esprime la variazione di peso (μg) del filtro al variare di ogni unità percentuale di UR [p = 7 μg per filtri in nitrocellulosa diametro 20 mm e porosità 0,8 μm; p = 12 μg per filtri in nitrocellulosa diametro 25 mm e porosità 0,8 μm] Attrezzature di corredo Nella pianificazione del campionamento è necessario possedere: - pinzette, preferibilmente a punta piatta; - portafiltri in plastica; - cronometro; - tubi per i raccordi di materiale adeguato; - termometro-barometro; - portacampionatori (borsette od altro dispositivo idoneo) muniti di cinghia e tracolla per posizionare adeguatamente la strumentazione di prelievo sul corpo del lavoratore Predisposizione della linea di campionamento Pulire i selettori dimensionali e l alloggiamento delle membrane prima dell uso. Smontare le parti che verranno in contatto con la polvere, lavarle con soluzione detergente, risciacquare accuratamente con acqua e lasciare asciugare prima del rimontaggio. Per effettuare queste operazioni fare riferimento alle istruzioni del fornitore. In un ambiente pulito e non contaminato dall analita di interesse, inserire nell alloggiamento delle membrane il substrato filtrante già pesato, etichettare ogni linea di campionamento ed ogni contenitore per trasporto dei substrati filtranti per la loro univoca identificazione, e coprire il suo 10 Rispetto a quest ultimo inconveniente le bilance attualmente in commercio sono dotate di un apparato utile a minimizzare tale effetto. 17

51 ingresso per prevenire la contaminazione. I filtri vanno posti nel relativo alloggiamento in posizione ben centrata; il selettore va assemblato facendo attenzione a serrare bene le eventuali ghiere. In alcuni tipi di ciclone, infatti, la portata può variare anche di 0,1 l/min in funzione di quanto è stretta la ghiera; d altro canto, stringendo troppo, vi è il rischio di danneggiare il filtro. Il tubo di connessione tra selettore e pompa deve essere di materiale idoneo (ad esempio PVC o tygon). Il diametro interno e l elasticità del tubo devono essere adeguati a garantire il collegamento a tenuta al ciclone e al campionatore, e, allo stesso tempo, la sua rigidità intrinseca deve essere tale da evitare piegamenti e strozzature durante il campionamento Controllo della portata Per la calibrazione della linea di campionamento occorre assemblare in maniera idonea il campionatore ed il selettore, e quindi utilizzare un calibratore standard primario (flussimetro la cui accuratezza è tracciabile rispetto a standard nazionali). Scegliere un selettore dello stesso tipo di quelli che si impiegheranno per campionare. Utilizzando le pinzette, porre un filtro dello stesso lotto di quelli che si impiegheranno per campionare nell alloggiamento portafiltro del selettore, osservando le stesse precauzioni già descritte per la predisposizione della linea di campionamento. Controllare la portata volumetrica in un ambiente pulito utilizzando filtri come bianco non destinati al campionamento. Connettere il selettore dimensionale alla pompa assicurando l'assenza di perdite. Rimuovere la copertura di protezione dal selettore dimensionale, accendere la pompa ed effettuare la connessione con il flussimetro calibrato attraverso l ingresso del selettore dimensionale per la misura della portata. Con i calibratori automatici ha spesso importanza la sequenza dei collegamenti. La corretta sequenza è la seguente: CALIBRATORE SELETTORE POMPA con la freccia che indica la direzione del flusso dell aria. Lasciare che la portata si stabilizzi (in genere è sufficiente qualche minuto) prima di effettuare la misura. Impostare la portata al valore richiesto con un accuratezza di 0,1 l/min. Spegnere la pompa e riposizionare la copertura protettiva. Da notare che, se la temperatura e la pressione nell ambiente di campionamento differiscono significativamente da quelle esistenti nel luogo in cui è stato impostata la portata, questa può cambiare e necessita un riaggiustamento prima del campionamento Posizionamento sul lavoratore La pompa deve essere posizionata all altezza della vita, attaccata alla cintura o ad altro sistema analogo (ad esempio, un sistema di cintura e tracolla), in modo che non intralci il normale svolgimento dell attività lavorativa. Il tubo di raccordo tra pompa e selettore non deve essere soggetto a strozzature o piegature, né essere lungo tanto da determinare intralcio alla gestualità del lavoratore. La testa del selettore dimensionale deve essere posizionata nelle vicinanze della zona respiratoria del lavoratore, ad una distanza non superiore a 30 cm dalla bocca o dal naso. Il selettore dimensionale deve essere indossato in modo che l ingresso dell aria sia posizionato secondo la istruzioni del fabbricante Inizio del campionamento Per iniziare l operazione di campionamento togliere la copertura di protezione e accendere la pompa. Registrare il tempo e avviare il campionamento controllando periodicamente che la pompa funzioni correttamente e che i tubi della linea di prelievo siano sempre agganciati e non presentino strozzature, eventualità, queste ultime, che possono presentarsi con una certa frequenza in attività che comportano una elevata gestualità da parte del lavoratore. 18

52 Termine del campionamento Al termine del campionamento e prima di spegnere la pompa, misurare la portata volumetrica con un accuratezza di 0,1 l/min, mediante il flussimetro calibrato. Se le due portate (pre e post campionamento) differiscono per più di 0,1 l/min o del 5% (vale il più elevato dei due valori) il campione é considerato non valido. Se il campionamento risulta valido, assumere che la portata media é esattamente uguale alla portata raccomandata. Al termine del controllo finale spegnere la pompa, togliere con cura dal lavoratore l equipaggiamento per il campionamento, evitando di sottoporlo a forti urti. Spostare il sistema di campionamento in un luogo pulito e privo di polvere, quale quello utilizzato per la preparazione del medesimo. I cicloni devono essere mantenuti in posizione verticale fintantochè la pompa viene spenta ed il filtro di raccolta rimosso. Nel caso di campionamenti ritenuti validi, rimuovere accuratamente il filtro di raccolta della polvere con l aiuto di pinzette con estremità piatte, deporre il filtro nel contenitore etichettato e chiuderlo. Fare molta attenzione a prevenire la perdita di polvere dai filtri molto carichi Annotazioni ed operazioni successive al campionamento I dati relativi al campionamento più significativi devono essere registrati e conservati, utilizzando una modulistica adeguata (un esempio è riportato nell Allegato D). Annotare in particolare l attività circostanziata del lavoratore su cui si è effettuato il campionamento, il luogo in cui svolge le sue funzioni, l ora di inizio e quella di fine campionamento, le eventuali pause, le condizioni atmosferiche, la temperatura e la pressione atmosferica. Al termine del campionamento porre i filtri in contenitori in plastica conduttiva idonei al trasporto, opportunamente identificati per l invio al laboratorio che deve effettuare l analisi. In tutte le manipolazioni, porre particolare attenzione a non piegare o addirittura tranciare i filtri ed evitare, inoltre, che i filtri siano soggetti a urti o scossoni o che vengano in contatto con altre sostanze che possano contaminarli Trasmissione dei campioni al Laboratorio I filtri da sottoporre ad analisi diffrattometrica o spettrofotometrica devono essere identificati in maniera univoca per mezzo di etichette applicate ai portafiltri e devono essere sempre accompagnati dal relativo documento identificativo. Per la movimentazione e la conservazione dei portafiltri, è consigliabile racchiuderli in un sacchetto di polietilene, unitamente ad una copia del modulo di trasmissione. La loro spedizione al Laboratorio va poi eseguita facendo uso di contenitori idonei al trasporto e adottando accorgimenti quali, ad esempio, l interposizione di materiale che possa proteggerli dagli urti. In ogni caso, evitare l uso di imballaggi la cui rimozione possa risultare difficoltosa o possa determinare la perdita di informazioni (copia del modulo di trasmissione, sigla identificativa sui portafiltri) utili per la identificazione dei campioni stessi. Nell allegato E viene riportato un esempio di modulo di trasmissione da utilizzare per l invio dei campioni che si vogliano sottoporre ad analisi diffrattometrica a raggi X o ad analisi spettrofotometrica infrarossa. In laboratorio è necessario ispezionare il contenitore di trasporto, al fine di rilevare eventuali perdite di materiale dal filtro. Nel caso in cui siano sospettate delle perdite, il campionamento non è da ritenersi valido. 19

53 4 ANALISI PER LA DETERMINAZIONE DELLA SLC SU FILTRO La silice cristallina (SLC) é presente in un gran numero di forme politipiche riportate nella tabella 7. L α-quarzo è l unico polimorfo della SLC veramente stabile a temperatura ambiente e a pressione atmosferica e, quindi, maggiormente abbondante. Il quarzo è un minerale familiare presente in molti ambienti geologici, comprendenti una gran varietà di rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie. È un minerale molto comune nei sedimenti e nelle sabbie, mentre risulta più raro nei basalti, nelle peridotiti e nei gabbri (Chung e Smith, 2000). Il campo di stabilità per gli altri polimorfi della SLC è situato alle alte temperature e pressioni. Tipo di polimorfo Cristallino Simmetria Gruppo spaziale Stabilità (P = 1 bar) α-quarzo Esagonale P6422 < 573 C β-quarzo Esagonale P3121 > 573 C < 867 C α-cristobalite Tetragonale P41212 < C metastabile β-cristobalite Cubico Fd3m < C metastabile; C stabile HP-Tridimite (β-tridim) Esagonale P63/mmc >380 C metastabile; C stabile PO-n tridimite (α-trid) Pseudoortorombico ~C2221 Temp. Ambiente MX1-tridimite (α-trid) Monoclino/pseu do-ortorombico ~C2221 Temp. ambiente Moganite Monoclino I12/al Keatite Tetragonale P C; alta pressione Coesite Monoclino C2/c Alta pressione Stishovite Tetragonale Alta pressione Varietà criptocristalline e non-cristalline Contenuto di H 2 O (% peso) Calcedonio 0,5-2 Fase Quarzo/moganite, disordinato Opale-C 1-3 Dominio tipo C Opale-CT 3-10 Dominio tipo CT Silice vetrosa Silice non-cristallina Tabella 8 - Diverse forme della silice. Riadattato da Chung e Smith, Ciascuno dei principali polimorfi, quarzo, cristobalite e tridimite ha distinte varianti strutturali di bassa e alta temperatura. Le varietà β si possono formare in natura per cristallizzazione ad alta temperatura, ma si trasformano quasi istantaneamente nelle forme α quando la temperatura scende al di sotto di quella di transizione. Recenti studi, tuttavia, hanno mostrato che la β- cristobalite può essere stabile a temperatura ambiente in presenza di certi ossidi (Perrotta et al, 1989) e la sua presenza è stata riscontrata in materiali isolanti devetrificati costituiti da fibre ceramiche (Young et al, 1989; Brown et al, 1992; Laskowsky et al, 1994). 4.1 Tecniche analitiche per il dosaggio della SLC su filtro Per la determinazione dell esposizione professionale alla SLC aerodispersa sono sostanzialmente applicate due tecniche analitiche: spettrometria infrarossa a trasformata di Fourier (IRTF) e 20

54 diffrattometria dei raggi X (DRX) 11. Per entrambe esistono e sono applicate numerose metodiche messe a punto e validate da autorevoli organismi internazionali. Tuttavia la DRX, basata sulla risposta delle fasi cristalline all irraggiamento con raggi X, è la tecnica attualmente più utilizzata in Italia per la determinazione della SLC su filtro. Nel seguito sono illustrate in maggior dettaglio le caratteristiche e le modalità applicative della DRX. La disamina è condotta anche sulla base del confronto con le prestazioni della tecnica IRTF. Per quanto riguarda l analisi dei prodotti in massa, utile nelle fasi preliminari della valutazione per determinare contenuto di SLC dei materiali al fine di stimare il contenuto potenziale di SLC aerodispersa possono essere impiegate diverse metodologie di indagine. Una delle più conosciute e consolidate è rappresentata dalla metodica di analisi in cuvetta (Ripanucci, 1992) per il cui dettaglio si rimanda alle indicazioni bibliografiche. Per quanto riguarda le presenti Linee Guida nell Allegato C viene presentata una proposta di approccio metodologico basata sulla tecnica di preparazione del campione su strato sottile depositato su filtro di Ag analogo a quella utilizzato per le determinazioni di SLC nei campioni aerei IRTF e DRX: principi e metodi di riferimento Il principio base dell analisi quantitativa tramite DRX è la proporzionalità tra l intensità di raggi X diffratti e la quantità di una fase cristallina in miscela. La facile identificazione dei polimorfi di una struttura cristallina rende questa tecnica particolarmente selettiva. Le determinazioni della silice fondano sulla rivelabilità, l identificazione e la quantificazione dei riflessi di maggiore intensità di quarzo, tridimite e cristobalite. In particolare per il quarzo, si analizza l intorno angolare del riflesso 101 (d=3,34å, 2θ=26,63 con Cu kα la banca dati IEM sulla DRX vedi - riporta quarzo alfa con Cu kα=26,638 ma ci sono 24 differenti forme di Qz i cui picchi si discostano leggermente tra loro) di massima intensità 12. La spettrometria IR, soprattutto nella sua applicazione in trasformata di Fourier, viene diffusamente utilizzata per la quantificazione della fase quarzo in relazione alla specifica curva di assorbanza con 11 Nel passato la determinazione dell esposizione professionale alla SLC aerodispersa avveniva per lo più attraverso l impiego di due metodiche, la Microscopia Ottica in Contrasto di Fase (MOCF) e la Colorimetria del visibile (VIS); la MOCF (rif. metodo UNICHIM 614) prevede la dispersione della polvere in un liquido ad indice di rifrazione noto; la determinazione viene effettuata discriminando le particelle di quarzo per il fenomeno della dispersione cromatica. Applicato all analisi quantitativa, il metodo, oltre che essere affetto da problemi di interferenza è condizionato dalla soggettività dell analista e risulta scarsamente applicato anche perché fornisce risultati espressi in numero di particelle per unità di volume, risultati che non sono confrontabili con i limiti professionali ponderali attualmente in vigore. La VIS (rif. metodo NIOSH 7601) prevede la digestione della polvere da esaminare in H 3 PO 4, la dissoluzione della silice in HF e l aggiunta di composti del molibdeno che, legandosi alla silice disciolta, permettono l effettuazione di un analisi in colorimetria. Il metodo ha il suo limite principale nella forte interferenza dei silicati che non sono completamente rimossi nella fase di digestione e trova tuttora una sua applicazione in contesti specifici, ma fornisce risultati eccessivamente condizionati dalla composizione delle polveri indagate. 12 Il principio fisico su cui si basa la diffrattometria è la diffrazione dei raggi X incidenti su sostanze cristalline, che si può verificare in quanto le distanze interatomiche del reticolo cristallino dei minerali è della stessa grandezza della lunghezza d'onda dei raggi X, ossia dell'angstrom (10-8 cm). Quando un fascio di raggi X incide su una faccia di un cristallo, questo viene diffratto ossia riflesso dagli elettroni degli atomi del reticolo cristallino senza variazione di lunghezza d'onda. La riflessione dei raggi x non avviene per qualsiasi incidenza del raggio diretto su un filare di atomi, ma avviene per determinati angoli ed è regolata dalla legge di Bragg: λ = 2d senθ dove: λ lunghezza d'onda dei raggi x d distanza reticolare tra i piani θ angolo di derivazione del raggio diffratto misurato nel piano del fascio incidente e del fascio diffratto. Ogni minerale è caratterizzato da un reticolo cristallino avente distanze reticolari interatomiche ben precise, per cui presenterà picchi di diffrazione ad angoli diversi aventi intensità diverse. Si otterranno così un picco di diffrazione primario, avente la maggiore intensità e dei picchi secondari, aventi intensità minori e percentualmente definite rispetto al primario. I componenti di base di un diffrattometro a raggi X sono: - sorgente di raggi X; - fenditure per collimare i raggi X; - portacampione; - rilevatore e contatore. Il segnale registrato è un diagramma intensità di picco Vs posizione angolare (diffrattogramma) in cui si leggono direttamente i picchi corrispondenti agli angoli di diffrazione. Le aree dei picchi sono direttamente porporzionali alle intensità dei raggi diffratti per cui, nota la lunghezza d onda della radiazione incidente, mediante l equazione di Bragg si ricavano i valori delle distanze reticolari del materiale cristallino analizzato. 21

55 picchi principali a 780 e 799 cm -1. Per entrambe le tecniche esistono diverse metodiche che prevedono altrettante modalità operative connesse sia alla preparazione del campione che alla fase di taratura. Le modalità adottabili sono sostanzialmente distinte tra quelle che comportano il trattamento della membrana di campionamento e quelle che prevedono l analisi diretta. Diverse delle metodiche esistenti e standardizzate (NIOSH 7602, NIOSH 7500) si basano sul primo approccio. Il filtro viene distrutto e la polvere ridepositata ad umido su un altra membrana che viene utilizzata per l analisi. In alternativa sono stati proposti metodi 13 che prevedono l analisi diretta del filtro di campionamento. Essi comportano una riduzione dei tempi necessari per l analisi e, almeno nel caso del metodo diffrattometrico un abbassamento del limite di rivelabilità (LDR) IRTF e DRX: interferenze Nella conduzione delle analisi in esame occorre valutare una serie di elementi che influiscono sui risultati finali. Si tratta di fattori che possono condurre ad errate interpretazioni dei dati sperimentali e che vanno quindi considerati con la massima attenzione. I parametri operativi della strumentazione influiscono sul risultato dell analisi. La manutenzione ordinaria dello strumento garantisce, a parità di parametri di funzionamento, la costanza della posizione e dell intensità del picco sul quale si effettuano le determinazioni. Nel caso delle determinazioni DRX è opportuno verificare la qualità dell acquisizione (allineamento del goniometro, controllo delle posizione e delle intensità dei picchi, controllo del profilo dello spettro) servendosi di materiali standard. Le intensità dei picchi di assorbanza per la spettrometria IRTF e dei riflessi per la DRX risentono in misura assai rilevante della composizione della polvere nella quale è ricercato l analita. A questo effetto, inquadrabile in via generale come effetto matrice, si sommano le interferenze dei composti che hanno dei picchi caratteristici in prossimità di quelli oggetto di indagine. Ciò si riscontra, ad esempio, nel caso sia presente grafite (rilevabile nel ciclo produttivo dell industria siderurgica) o silicato di Zr (utilizzato nell industria ceramica). La presenza di questi, come di altri, composti minerali può alterare la forma e l intensità dei picchi di diffrazione e può rendere necessaria la determinazione del quarzo sul picco secondario con conseguente perdita in sensibilità del metodo. Per quanto attiene alla determinazione del quarzo in spettrometria IRTF, l effetto matrice è particolarmente marcato per tutti i minerali che mostrano un elevata assorbanza per lunghezze d onda di cm -1. Nel caso della presenza di caolinite per esempio (picco di assorbanza a 800 cm -1 ) sono gli stessi metodi di riferimento NIOSH a suggerire l introduzione di appositi fattori di correzione. In ragione di tali interferenze è necessario conoscere la composizione di massima della polvere indagata. Ciò significa che il laboratorio che effettua l analisi deve esigere dal committente che ha svolto il campionamento tutte le informazioni relative al ciclo produttivo indagato, alle materie prime ed ai relativi prodotti di trasformazione in quanto la conoscenza di questi dettagli può aiutare l analista nell interpretazione dei risultati ottenuti. Ulteriori interferenze sono date dal tipo di membrana, che rappresenta il substrato rispetto all analita oggetto dell indagine. Nel caso dell impiego della spettrometria IRTF tale effetto è particolarmente marcato e rende necessaria l adozione di filtri (quali, ad esempio, quelli in PVC) caratterizzati da bande di assorbimento in ragioni spettrali sufficientemente distinte da quelle tipiche del quarzo. Analogo discorso può esser fatto anche per la DRX. La quantità di polvere ha un effetto non trascurabile sul risultato analitico della DRX. Un quantitativo eccessivo può dar luogo al fenomeno noto come effetto strato che andrebbe corretto considerando l effetto di assorbimento dei raggi X da parte della materia. Per evitare questo fenomeno la quantità di campione depositata su filtro non deve eccedere i 2 mg. Anche la granulometria incide sui risultati delle determinazioni in esame. Si è registrata evidenza sperimentale del fatto che le risposte di un campione alla spettrometria IRTF alla DRX dipendono, sia pur in modo opposto, dalla granulometria dello stesso. A parità di contenuto in quarzo è stato dimostrato che all aumentare delle dimensioni delle particelle l altezza del picco IRTF diminuisce mentre quella del picco DRX aumenta. Poiché entrambi i metodi di misura sono dipendenti dalla granulometria, è importante che, nel caso si applichino metodi a 13 HSE Methods for Determination of Hazardous Substances MDHS 101 Crystalline silica in respirable airborne dusts 22

56 standard esterno, i campioni utilizzati per la costruzione della curva di taratura e quelli da sottoporre ad analisi abbiano distribuzioni granulometriche simili. Nella tabella 9 vengono illustrate le principali interferenze riscontrabili in DRX. Quarzo Picco analitico del quarzo (100) (101) (112) (211) Intensità relativa d Å 4,26 3,34 1,82 - Angolo di diffrazione 14 (2θ)-Cu Kα 20,85 26,65 50,17 59,96 Minerali interferenti 15 Albite Anortite Aragonite Barite Biotite Cristobalite Grafite Caolinite Maghemite Microclino Mullite Muscovite Ortoclasio Sillimanite Tridimite Wollastonite Wustite Zircone Tabella 9 Interferenze sui picchi del quarzo da parte di alcuni minerali. ( assenza di interferenze; interferenze minori; interferenze rilevanti) Preparazione delle curve di taratura Ogni metodo standardizzato fornisce indicazioni dettagliate sulle modalità da seguire nella preparazione dei campioni di riferimento a concentrazione nota da impiegare per la costruzione della curva di taratura. In tal senso, i metodi che prevedono la rideposizione del campione su di una seconda membrana non sono confrontabili con quelli messi a punto nel caso di analisi diretta del filtro. In generale, i fattori critici da controllare sono almeno i seguenti: a) natura della membrana di campionamento; b) granulometria della polvere campionata (che, a sua volta, è condizionata dal selettore e dalla portata di prelievo adottati); c) quantità di polvere sulla membrana; 14 Le posizioni dei picchi della silice possono variare nell ordine di centesimi di grado. 15 altri minerali non citati come calcite e dolomite, peraltro estremamente diffusi, non presentano interferenze con il quarzo. 23

57 d) forma/spessore della macchia di polvere (strato planare, strato convesso ecc.), fattore, questo, che è influenzato dal tipo di selettore. I fattori a e d possono essere controllati realizzando degli standard in camera a polveri: viene disperso del particolato di minerale standard in una camera nella quale si riproduce un atmosfera contaminata. All interno della camera sono effettuati dei campionamenti con flusso di prelievo, selettore e membrana uguali a quelli che si utilizzeranno per i campioni incogniti. È evidente che nel caso di analisi diretta del filtro saranno, quindi, necessarie tante curve di taratura quante sono le possibili modalità operative di prelievo dei campioni incogniti. In alternativa alla via eolica esiste la possibilità di preparare i filtri standard per via umida a partire da sospensioni di silice in solventi quali, ad esempio, il 2-propanolo (rif. metodo NIOSH 7500). Va considerato che in questo caso il campione è sottoposto a numerose manipolazioni che possono aumentare le potenziali sorgenti di errore. Di minore importanza appare la possibile disomogeneità dello strato di polvere depositato ad umido 16. Per maggiori dettagli sulle procedure di preparazione delle rette di calibrazione a partire da sospensioni liquide, è conveniente consultare l Appendice C. Le curve di taratura sono solitamente costruite con quantità minima di quarzo nell ordine della decina di microgrammi e, anche nelle migliori condizioni strumentali, si possono rendere necessarie estrapolazioni della curva di taratura per la stima dei bassissimi quantitativi di silice. Questo fattore associa un elevata incertezza alle determinazioni rivolte alle basse concentrazioni, di particolare interesse in quanto attualmente riscontrabili con una certa frequenza negli ambienti di lavoro. L indicazione della quantità minima di polvere che deve risultare depositata su filtro è data dalla seguente relazione: polvere( mg) = LDR SiO % Nel caso che il LDR del diffrattometro sia pari a 10 μg e prendendo in considerazione ipotetici contenuti percentuali di quarzo nelle polveri indagate Tenore percentuale in quarzo nelle polveri aerodisperse (% in peso) Polvere necessaria sul filtro per l identificazione del quarzo in DRX (mg) ,500 0,200 0,100 0,066 0,050 0,040 0,034 0,028 0,026 Tabella 10 - Quantitativi minimi di polvere necessari sulla membrana per identificare il quarzo in DRX nell ipotesi di un LDR pari 10 μg. In molte situazioni di prelievo ci si potrebbe quindi trovare nella difficoltà di raccogliere la quantità di analita necessario. Questo problema e quello della relativa rivelabilità strumentale si possono fronteggiare: - adottando selettori che operano a flussi elevati in modo da aumentare, a parità di durata del campionamento, la quantità di polvere; - cambiando le condizioni strumentali di acquisizione del diffrattogramma in modo da aumentare al massimo la capacità di individuare l analita. Nel caso della DRX tale condizione si può realizzare sostanzialmente o agendo, attraverso le fenditure che regolano l ottica dello strumento, sull intensità del fascio di RX incidente e/o sull efficienza del detector che acquisisce il segnale; in alternativa si può prevedere di aumentare il tempo di acquisizione del diffrattogramma in modo da migliorare la statistica dei conteggi ossia il rapporto tra il picco dell analita ed il fondo del segnale. 16 In questo caso tuttavia la rotazione del campione durante l analisi attenua questo fattore 17 Si consideri che per il principio della comminuzione differenziale la percentuale dei minerali più resistenti tende a diminuire nelle polveri sottili rispetto ai materiali massivi. Questo significa che nella maggior parte dei casi il tenore in quarzo nelle polveri aerodisperse sarà inferiore a quello del corrispondente materiale di origine. 24

58 Alla luce di quanto sopra esposto si desume che nella costruzione delle curve di taratura è preferibile adottare standard di cui sia nota e certificata la purezza, la granulometria e la cristallinità. Il grado di cristallinità dei materiali standard influenza la concentrazione apparente della SLC nei campioni da analizzare. La distribuzione dimensionale e la cristallinità contribuiscono ambedue a determinare significative differenze nella risposta diffrattometrica. I materiali di riferimento per la costruzione delle rette di calibrazione devono avere una distribuzione dimensionale più vicina possibile a quella dei campioni incogniti. Se gli standard usati per la calibrazione presentano dimensioni inferiori a quelle caratteristiche dei campioni incogniti, i risultati portano ad una sovrastima. L inverso si ottiene nel caso della calibrazione con standard aventi dimensioni superiori a quelle dei campioni. I MSR attualmente disponibili commercialmente da utilizzare per la determinazione delle rette di calibrazione sono quelli prodotti attualmente dal National Institute of Standards and Technology (NIST), in precedenza denominato National Bureau of Standards (NBS), e dal Community Bureau of Reference (BCR): - Respirable α-quartz, NIST 1878a, - Quartz, BCR No. 67 (Community Bureau of Reference-BCR) - Respirable cristobalite, NIST 1979a - Silicon Powder 2θ/d-Spacing, SRM 640c (ex XRD d Spacing, SRM 640a) Le dimensioni dei MSR di quarzo sono riportate nella tabella 11. Il MSR del NBS-NIST presenta una distribuzione dimensionale rappresentativa della frazione respirabile, mentre quello del BCR è caratterizzato da una distribuzione delle particelle più grossolana, rappresentativa delle dimensioni comunemente raggiungibili (φ<40 μm) dopo una buona macinazione non troppo spinta dei campioni mediante mortaio e pestello. Esistono dati sperimentali che confermano come l impiego di standard differenti (NIST, Sikron, Min-U-Sil ecc.) determini una variazione significativa sui risultati delle analisi condotte, a parità di campione, tramite l impiego di diverse curve di taratura. Sulla base delle indicazioni fornite dalla letteratura specifica e al fine di uniformare quanto più possibile le procedure analitiche dei laboratori, si è dell avviso che dovrebbero essere impiegati preferibilmente i MSR prodotti dal NIST per la costruzione delle rette di calibrazione, con l avvertenza di prendere in considerazione i nuovi e più avanzati MSR preparati ed immessi in commercio (ad esempio i recenti SRM Serie del NIST). Oltre a ciò, per avviare il processo di ottimizzazione delle prestazioni analitiche, è necessario applicare in modo sistematico e periodico tutte le procedure di controllo di qualità indicate nelle Linee-Guida e nella Guida dell ISO di imminente pubblicazione (ISO, 2006). MSR Purezza (% peso di quarzo cristallino) Contenuto amorfo (%) Intervallo dimensionale 1 (μm) DSEM 2 (μm) 95% 3 (μm) NBS 1878 NIST 1878a BCR N 67 7 NIST 1879a NBS ,5 100,0 99,6 95,0 98,0 ~3 ~0,5-5,5 2,0 0,33-5,0 0,95-3,78 4 2,4-32,0-2,0-5,0 8,9 1,7 1,6 (2,05 5 ) 4 11,3 3,1 4,5 3,3 8 10,5 3, ,5 - - Tabella 11 - Caratteristiche di purezza e dimensionali dei due materiali standard di riferimento (MSR) di quarzo. 1 Diametro sferico equivalente; 2 Diametro sferico equivalente medio; 3 Diametro corrispondente al 95% della distribuzione cumulativa; 4 Misurato con diffusione laser; 5 Dati recenti (Brown et al, 2004); 6 Diametro corrispondente al 90% della distribuzione cumulativa; 7 Quarzo naturale, Frechen, FRG (BCR, 1980); 8 Misurato per sedigrafia; 9 80% della massa delle particelle, 8% con diametro < 2 μm Riguardo alla costruzione delle rette di calibrazione appare utile formulare le ulteriori considerazioni che seguono. Con la procedura basata sulla camera a polveri, vengono effettuati dei campionamenti all interno della camera con selettore, portata, e filtro uguali a quelli che si utilizzeranno per i prelievi sul campo. Poiché ciascun tipo di dispositivo prelevatore fornisce un deposito di polvere sul filtro con peculiari caratteristiche che possono influenzare la risposta 25

59 diffrattometrica, nel caso di analisi diretta del filtro sarà necessario costruire una retta per ciascun sistema di prelievo della frazione respirabile. Con questa procedura di preparazione il materiale di riferimento (MR) di SLC può essere caratterizzato da un ampia distribuzione dimensionale, ma deve possedere caratteristiche di elevata purezza e cristallinità. E necessario notare che l adozione di questa procedura è associata a costi economici non trascurabili se si usa un materiale standard di riferimento (MSR), in quanto comporta l uso di notevoli quantità di materiale. Tale procedura, inoltre non contribuisce ad incentivare l auspicato ricorso ad uno stesso MSR. Poiché non sono disponibili MSR con ampia distribuzione dimensionale a buon mercato, per l uso come MR si deve ricorrere a materiali di SLC di diversa origine e non dotati di certificazione, le cui, sia pur lievi, differenze nelle caratteristiche fisico-mineralogiche possono esercitare un influenza sulla risposta strumentale. La preparazione della retta ricorrendo alla procedura per via umida, si realizza a partire da sospensioni di SLC respirabile standard (MSR, ad esempio NIST 1878a) dispersa in un liquido (2- propanolo, come nel metodo NIOSH 7500, oppure acqua con alcool etilico, o acqua con tensioattivo o glicerina. Per maggiori dettagli consultare l Appendice C delle Linee-Guida) (Castellet y Ballarà e al, 2007). Questa procedura consente di affrancarsi dai fattori di variabilità associati alle caratteristiche del deposito sul filtro e di ottenere, utilizzando lo stesso MSR, una retta di calibrazione particolarmente appropriata ai campioni preparati per distruzione del filtro di prelievo e rideposizione su membrana di Ag. Gli eventuali problemi di risposta analitica attribuibili alla disomogeneità del deposito di polvere sui filtri di Ag prelevati dai diversi tipi di cicloni, in questo caso potrebbero trovare una minimizzazione impostando i parametri operativi del diffrattometro in modo tale da ottenere il un apertura del fascio di raggi X tale da investire tutta la superficie con il deposito di polvere (ad esempio impostando in modo appropriato l apertura delle fessure). Inoltre, lavorando con un unico riferimento uguale per tutti i laboratori e per tutti i tipi di campioni, le eventuali divergenze potrebbero essere significativamente attenuate. Resta fermo l avviso che nella costruzione delle rette di calibrazione è preferibile adottare MSR di cui sia nota e certificata la purezza, la granulometria e la cristallinità; inoltre, al fine di uniformare le procedure analitiche dei laboratori, appare preferibile impiegare i MSR prodotti dal NIST. A questo fine di particolare interesse è lo sviluppo da parte del NIST di nuovi MSR costituiti da filtri su cui sono depositate quantità variabili di α quarzo respirabile (NIST 1878a) e cristobalite respirabile (NIST 1879a), a partire da 5 μg per filtro (SRM Serie , La disponibilità di questi MSR, ed una loro larga diffusione tra i laboratori, potranno costituire uno strumento determinante per il miglioramento e la confrontabilità dei risultati. Oltre a ciò, per avviare il processo di ottimizzazione delle prestazioni analitiche, è necessario applicare in modo sistematico e periodico tutte le procedure di controllo di qualità indicate nelle Linee-Guida e nella Guida dell ISO di imminente pubblicazione (ISO, 2006) Strategie di campionamento in relazione alle modalità di analisi adottate Per quanto riguarda l analisi DRX condotta su filtro si possono determinare problemi analitici se la quantità di polvere aerodispersa raccolta sulla membrana è bassa. In tabella 11 si può osservare, in funzione del volume aspirato, la variazione della concentrazione (mg/m 3 ) per una portata di aspirazione di circa 2 L/min, calcolata nell ipotesi che il materiale deposto sul filtro sia equivalente all incirca al limite di determinazione strumentale. Nell esempio si considerano le seguenti stime indicative dei limiti di determinazione per pesatura e per DRX: Bilancia a 5 cifre : 50 μg (polvere su filtro) Bilancia a 6 cifre : 5 μg (polvere su filtro) DRX : 10 μg (SLCsu filtro) 26

60 Volume (l) Tempo (h) Bilancia 5 cifre (mg/m 3 ) Bilancia 6 cifre (mg/m 3 ) DRX (mg/m 3 ) 96 0,8 0,50 0,050 0, ,0 0,20 0,020 0, ,0 0,10 0,010 0, ,0 0,05 0,005 0,01 Tabella 12 Concentrazioni di polvere e SLC (mg/m 3 ) in funzione del volume aspirato ad una portata di 2 L/min calcolate nell ipotesi che il materiale sul filtro sia pari al limite di determinazione strumentale. Osservando la tabella 12 si nota che la concentrazione stimata, sia per la polvere che per la SLC, a parità di materiale raccolto, diminuisce di un fattore 10 passando da un ora circa di campionamento ad un turno completo. Nel caso della SLC, per il campionamento di un ora ricaviamo una concentrazione doppia rispetto all attuale valore limite di esposizione di 0,05 mg/m 3 dell ACGIH preso come riferimento, mentre da una intera giornata di campionamento si stima una concentrazione pari ad 1/5 del valore di riferimento. È evidente che, poiché la quantità assoluta di SLC sul filtro è sempre quella, la concentrazione ricavata nel primo caso non ha alcun senso (addirittura il doppio del valore limite), mentre nel secondo caso potremo ragionevolmente affermare che la concentrazione non eccede il 20% del valore di riferimento. Pertanto i tempi di campionamento, fissato il preselettore e di conseguenza la portata, devono essere rapportati alla concentrazione ambientale, al fine di stimare in maniera rappresentativa la concentrazione e la conseguente esposizione. Basse concentrazioni richiedono tempi di campionamento molto lunghi. L esempio discusso può anche essere letto in un altro modo. Supponiamo infatti di avere avuto su una membrana una risposta inferiore al limite di rivelabilità; ciò automaticamente non significa che la concentrazione di SLC aerodispersa sia trascurabile, ma che probabilmente dovremo aumentare il tempo di campionamento. In proposito basta calcolare il valore di concentrazione che otterremmo assumendo una quantità assoluta di SLC pari al valore minimo determinabile. Per esempio una risposta analitica nella quale il quarzo non è quantificabile, a fronte di un volume di 250 litri (corrispondente a 2 ore di campionamento), ci darebbe (vedi tabella 11) una concentrazione pari all 80% dello standard di riferimento (0,04 mg/m 3 ). durata del prelievo (h) ,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 mg/m 3 Figura 2 - Durata del prelievo in funzione della concentrazione di SLC aerodispersa per 30 μg di quarzo sul filtro: la curva inferiore si riferisce all udo del superiore GK 2.69 a 4,2 L/min mentre l altra si riferisce al Dorr-Oliver a 1,7 L/min Pertanto ciò rende consigliabile la ripetizione del campionamento su tempi assai più lunghi, piuttosto che l esclusione del rischio di esposizione a SLC. In linea di massima si può affermare che, quando siamo prossimi al limite di rivelabilità, è opportuno campionare almeno per l intero turno di lavoro, quando risulti praticabile, per poter fare affermazioni che abbiano un significato dal punto di vista dell igiene industriale sui livelli di esposizione a SLC aerodispersa. Un altro aspetto generale dei campionamenti riguarda il tipo di preselettore utilizzato. Nella figura 2 vengono mostrati i tempi di campionamento necessari, calcolati per raccogliere circa 30 μg di SLC su filtro in funzione di 27

61 valori della concentrazione ambientale compresi tra 1/10 e 2 volte il valore limite di riferimento dell ACGIH. Il calcolo è stato effettuato per un preselettore tipo Dorr-Oliver (alla portata di 1,7 l/m) ed uno del tipo GK 2.69 (portata di 4,2 l/min). Per concentrazioni pari al valore limite sono ancora necessarie circa 6 ore di campionamento con un ciclone Dorr-Oliver che possono essere ridotte a 2,5 ore se si fa impiego preselettore del tipo GK Poiché i tempi di campionamento vanno incrementati misura inversamente proporzionale alla diminuzione della concentrazione, la scelta della durata del prelievo influenzerà in modo diretto le performances analitiche (polvere raccolta sul filtro), a meno che la concentrazione di SLC sia assai superiori al valore di riferimento di 0,05 mg/m 3. Infine è opportuno segnalare che il GK 2.69 utilizza filtri di diametro 37 mm, il CIP 10 raccoglie la polvere su un materiale spugnoso, mentre il Dorr-Oliver utilizza di norma filtri da 25 mm. Per i metodi analitici che prevedono la determinazione diffrattometrica direttamente su membrana, il filtro da 37 mm può creare difficoltà, in quanto generalmente la sede ove viene inserito il filtro da analizzare è costruita per accogliere membrane da 25 mm. In tal caso una possibile soluzione richiederebbe l uso di membrane diverse dall Ag per il campionamento e la loro successiva dissoluzione con la rideposizione della polvere in sospensione su di un filtro di Ag da 25 mm. È altresì utile ricordare che il tipo di selettore in grado di fornire la maggiore raccolta di polvere per unità di superficie è anche il ciclone tipo GS3, che campiona ad una portata di 2,75 l/m, utilizzando filtri da 25 mm. Altri problemi, come già sottolineato più sopra, sono possibili nel caso di impiego del campionatore CIP Approccio metodologico alla pianificazione di un indagine L adozione delle modalità di analisi illustrate nei paragrafi precedenti comporta delle scelte operative obbligate. Queste si ripercuotono sull impostazione generale di un indagine ambientale per la determinazione della concentrazione di SLC aerodispersa. A tal proposito si riporta nel seguito un esempio pratico riferito a un indagine in un cementificio. 28

62 E richiesta un indagine per l esposizione a SLC nel reparto materie prime (MP) di un cementificio Esempi Diagramma di lavoro Si dispone di dati sul tenore in SLC delle diverse materie prime? Sì No Ci si procura tali dati con informazioni dell azienda, ricerche di bibliografia, schede tecniche o analisi in massa delle MP. Esempio: le marne trattate nel cementificio contengono il 15% di qz, precedenti indagini indicano un esposizione a qz compresa tra 0,02 e 0,08 mg/m 3. Individuate le MP che hanno un significativo tenore in qz (attualmente si intende > 1% in peso) si evidenziano le lavorazioni da indagare e si stimano, mediante dati di bibliografia o precedenti indagini dell azienda, i possibili livelli di contaminazione delle lavorazioni individuate. Esempio: sono disponibili cicloni di tipo Dorr Oliver e filtri in PVC. La UNI 481 si rispetta con prelievo a 1,7 l/min. Si verifica quali sono i selettori e i filtri a disposizione per l indagine, si individua la relativa portata di prelievo Il laboratorio dispone di rette di taratura per i cicloni e i filtri di cui sopra? Sì No Si adottano selettori e filtri diversi o ci si rivolge ad altro laboratorio. Esempio: si ipotizza un valore pari a 10 μg. Il laboratorio fornisce il proprio LDR per il qz con la tecnica adottata. Esempio: con una concentrazione di 0,02 mg/m 3 (esempio delle indagini precedenti) per raccogliere 10 μg (0,010 mg - LDR del laboratorio) occorre prelevare 500 l d aria. Con il flusso di 1,7 l/min (Dorr Oliver) occorrono 294 min (500/1.7) pari a circa 5 ore. Esempio: nel caso in esame con un prelievo di 5 ore non si riesce a determinare i livelli inferiori al 40% del TLV vigente. Si calcolano i tempi di prelievo necessari per i campionamenti da effettuare I tempi di prelievo sono adeguati alla durata delle lavorazioni? Sì Il possibile risultato è compatibile con le finalità dell indagine? No Adottare selettori che rispettano la UNI 481 a flussi maggiori (si raccoglierà più Qz a parità di tempo) oppure scegliere una tecnica di analisi o un laboratorio con un LDR più basso (si vedono quantitativi minori di qz a parità di prelievo). No Si può procedere con l indagine Sì 29

63 4.3 Validazione di un metodo e calcolo dell incertezza di misura Le considerazioni fin qui condotte portano a concludere che i laboratori che effettuano analisi della silice devono dotarsi di metodiche idonee ai propri scopi analitici. Qualora un laboratorio intenda adottare uno dei metodi IRTF e DRX emessi da enti o associazioni scientifiche riconosciute sarà necessaria la preliminare verifica del livello di applicabilità sulla base degli scopi analitici prefissati e della sua capacità di ottenere ripetibilità comparabili con quelle pubblicate sul metodo. Nel caso si debba ricorrere ad un metodo interno, sviluppato al fine di soddisfare particolari necessità analitiche, l iter di validazione si rende indispensabile. Solo nel caso si adotti senza modifiche un metodo standard (ad esempio uno di quelli emessi dal NIOSH), si potranno ritenere validi i dati di validazione prodotti in seno al metodo stesso. Le grandezze che caratterizzano le prestazioni di un metodo analitico, comunemente accettate ed impiegate dalle più autorevoli organizzazioni scientifiche europee ed internazionali, sono 18 : - selettività; - limite di rivelabilità; - limite di quantificazione; - intervallo di lavoro ed intervallo di linearità; - precisione; - accuratezza; - sensibilità; - robustezza; - recupero; - incertezza. Dunque, nell iter di validazione di un metodo di prova è compresa anche l incertezza. Oltre a quelle citate dall allegato VIII sexties del D.Lgs 626/1994 (UNI EN 482, UNI EN UNI 689), le norme UNI CEI EN ISO/IEC ed UNI CEI EN 13005:2000 hanno ormai imposto all attenzione generale i concetti di incertezza di misura e di valore convenzionalmente vero quale risultato di una prova. La misura dell incertezza, ha (e questo è anche il caso della SLC) implicazioni assai rilevanti nell interpretazione di un risultato analitico e nel confronto (sia a fini di controllo che a fini di monitoraggio) con i valori accettabili previsti da normative e/o regolamenti. Secondo il dettato delle norme sopra menzionate l incertezza di misura è il parametro associato al risultato di una misurazione che caratterizza la dispersione dei valori ragionevolmente attribuibili ad un misurando. Diversi approcci sono percorribili ai fini del calcolo dell incertezza di misura: di essi alcuni sono più rigorosi ed altri di tipo empirico. In generale, l intervallo di valori che accompagna il risultato di una determinazione analitica deriva dal contributo di tutte le possibili variabilità riscontrabili nel corso della prova e valutabili in termini numerici. Qualunque sia il criterio adottato per il calcolo dell incertezza ciò che si deve ottenere è l espressione numerica, in termini di scarto tipo, di un intervallo di valori corredato dalla sua unità di misura. L allegato A fornisce approfondimenti teorici ed applicativi sui possibili approcci metodologici percorribili ai fini del calcolo dell incertezza di misura applicato all analisi della SLC. 18 si rimanda alle norme ISO e ai documenti ufficiali di varie commissioni europee ed internazionali (citati in bibliografia) per le definizioni puntuali dei parametri 30

64 5 VALUTAZIONE DEI RISULTATI Una volta quantificata l esposizione professionale, determinare se questa si trovi al di sopra o al di sotto del VLE 19 è una operazione tutt altro che banale e sulla quale esiste una certa controversia tra gli igienisti industriali, senza che una posizione abbia nettamente prevalso sulle altre. In tale ambito, la Norma UNI EN 689 fornisce delle indicazioni di estrema utilità e che hanno ormai assunto carattere cogente, dal momento che la norma stessa è esplicitamente richiamata nel D. Lgs. 626/94 e successive modificazioni. Nei paragrafi successivi è brevemente illustrato come eseguire una valutazione dei risultati in accordo con tale norma. 5.1 Calcolo della concentrazione mediata nel tempo (Time Weighted Average - TWA) I VLE sono in genere espressi come concentrazioni in aria mediate nel tempo; ne consegue che, per eseguire un confronto, anche i valori di esposizione misurati debbono essere riportati nella medesima forma. Il calcolo del TWA a partire dai dati sperimentali si esegue utilizzando la formula: Ci Ti C1 T1 + C2 T Cn Tn = T T con C 1, C 2,... C n corrispondenti alle concentrazioni in aria dell agente inquinante relative ai periodi T 1, T 2,. T n ; T esprime il tempo rispetto a cui è riferito il VLE con cui si vuole confrontare il valore trovato (normalmente 8 ore). Nel caso non sia stato possibile monitorare per intero tutti i periodi in cui si è avuta esposizione, si devono adeguare i valori dei tempi in maniera tale che la sommatoria dei tempi al numeratore sia uguale all effettivo periodo di esposizione. Gli esempi che seguono mettono in evidenza come l effettivo tempo di campionamento debba essere utilizzato solo per il calcolo della concentrazione in aria (cioè le C 1, C 2...C n della precedente formula); per il calcolo del TWA debbono essere utilizzati i tempi di esposizione. Esempio 1 VLE: mediato nel tempo rispetto ad una giornata lavorativa di 8 ore (480 minuti). Esposizione totale nella giornata lavorativa: 6 ore (360 minuti). Nelle 6 ore, un unico periodo a esposizione costante; la valutazione sperimentale della concentrazione viene effettuata campionando, nell ambito delle 6 ore in cui si ha esposizione, per un periodo di 4 ore. Per calcolare il TWA da confrontare con un VLE riferito a 8 ore, nella formula precedente si metterà a numeratore il valore di concentrazione trovato moltiplicato per 360, e quindi si dividerà per 480. Esempio 2 VLE: mediato nel tempo rispetto una giornata lavorativa di 8 ore (480 minuti). Esposizione totale nella giornata lavorativa: 7 ore (420 minuti). Nelle 7 ore, due periodi a differente esposizione di 4 ore (240 minuti) e di 3 ore (180 minuti); la valutazione sperimentale della concentrazione nei due periodi viene effettuata campionandoli entrambe per 2 ore. Per calcolare il TWA da confrontare con un VLE riferito a 8 ore, nella formula precedente si metteranno a numeratore i valori di concentrazione trovati moltiplicati rispettivamente per 240 e per 180, e quindi si dividerà per 480. La norma UNI EN 689 (appendice B) prevede l impiego di tale procedura di calcolo anche se il tempo di esposizione totale supera il tempo a cui è riferito il VLE (ad esempio, turni lavorativi della durata di 9 ore o più) Nel prosieguo del capitolo verranno utilizzati gli acronimi riportati nel testo italiano della norma UNI Esistono anche dei modelli più sofisticati che tengono conto di fattori quali la riduzione per il lavoratore del tempo di disintossicazione tra un esposizione e la successiva o il tempo di dimezzamento biologico dell inquinante come, ad esempio, nei modelli Brief-Scala (Paustenbach, 1994) o Hickey-Reist (Hickey e Reist, 1977). 31

65 Ovviamente i valori di esposizione professionale misurati, per poter essere utilizzati nel calcolo del TWA, devono necessariamente soddisfare i requisiti di accuratezza e precisione riportati nella norma UNI EN Calcolo dell indice di rischio (Ir) L indice di rischio I r è dato dal rapporto tra il TWA calcolato come descritto in precedenza ed il valore limite preso a riferimento. Quindi, I r > 1, indica che il TWA è superiore al VLE, mentre I r < 1 indica che il TWA è inferiore al VLE. Bisogna comunque avere ben chiaro che un I r inferiore ad 1 non implica automaticamente che l esposizione sia al di sotto del VLE: I r è una delle grandezze utilizzate, in riferimento alla considerazioni statistiche impiegate, per confrontare il valori di esposizione misurati con i VLE. 5.3 Calcolo di Ir per esposizione multifattoriale Nel caso di esposizione simultanea a più agenti chimici pericolosi i rischi vanno valutati in base al rischio globale che comporta la loro combinazione (tabella 12). Per quanto riguarda il calcolo di I r si possono individuare, almeno in linea teorica, le seguenti possibilità: Tipo di effetto Definizione Modello Effetti indipendenti Effetti additivi Effetti antagonistici La tossicità di ogni composto è dovuta a meccanismi indipendenti e/o i composti agiscono su differenti organi bersaglio. Gli inquinanti esercitano la loro tossicità indipendentemente l uno dall altro. Composti con tossicità di tipo analogo determinano una risposta che è uguale alla somma dell effetto che produrrebbe singolarmente ogni composto. La tossicità di un composto è ridotta dalla presenza di un altro composto. 2+3= =5 2+3<5 Effetti di potenziamento Effetti sinergici La tossicità di una sostanza è esaltata dalla contemporanea presenza di un altra sostanza che, di per sé, non ha effetto tossico. Due sostanze tossiche agiscono sinergicamente determinando una tossicità maggiore di quella che deriverebbe dalle due sostanze prese separatamente. 0+3>3 2+3>5 Tabella 12: Esposizione multifattoriale (da Whylie e Elias, 1992) Nei casi reali di esposizione multifattoriale, ammesso che si disponga dei VLE per tutti gli agenti chimici coinvolti, determinare a quale modello far riferimento è un compito che spesso può andare oltre le competenze dell igienista industriale, richiedendo delle specifiche conoscenze sul metabolismo degli inquinanti e sui loro meccanismi di interazione. Relativamente al caso specifico della SLC, in assenza di indicazioni specifiche sembra opportuno considerare comunque un effetto additivo nel caso di esposizione contemporanea a più forme cristalline. 5.4 Confronto dei valori sperimentali con i VLE Per il confronto dell esposizione misurata con i VLE la norma UNI EN 689 fornisce, nelle appendici C e D, delle indicazioni che, pur non essendo vincolanti, rivestono notevole importanza in relazione alla risoluzione pratica del problema della valutazione di conformità. Tali appendici sono brevemente descritte e commentate in seguito. 32

66 5.4.1 Appendice C L appendice C fornisce un criterio di tipo pragmatico per la valutazione dei risultati. Per poter impiegare tale criterio, devono essere soddisfatte le seguenti condizioni: a) la concentrazione media del turno (OEC) deve fornire una descrizione rappresentativa della situazione di esposizione professionale; b) le condizioni operative nel posto di lavoro devono ripetersi regolarmente e nel lungo periodo le condizioni di esposizione non devono variare sensibilmente. Nel caso in cui le condizioni di esercizio risultino chiaramente differenti, queste debbono essere valutate separatamente. Se sono rispettate le precedenti condizioni, il criterio prevede che: - se I r del primo turno misurato è minore o uguale a 0,1, l esposizione nella condizione lavorativa a cui è riferito il turno è minore del VLE; - se anche un solo I r risulta superiore ad 1, l esposizione nella condizione lavorativa a cui è riferito il turno è maggiore del VLE; - se I r di almeno tre turni diversi è minore di 0,25, l esposizione nella condizione lavorativa a cui sono riferiti i turni è minore del VLE 21 ; - se la media geometrica degli I r in almeno tre turni diversi risulta minore o uguale a 0,5 22 e ciascun I r è minore di 1, l esposizione nella condizione lavorativa a cui sono riferiti i turni è minore del VLE, ma bisogna eseguire delle misurazioni periodiche (vedi appendici E ed F della norma). Benché la procedura descritta non porti a nessuna decisione qualora tutti gli I r risultino minori di 1 ma la loro media geometrica sia maggiore di 0,5, si ritiene che in questi casi il datore di lavoro debba comunque adottare misure di contenimento del rischio tali da riportare la media geometrica dell I r al di sotto il valore di 0,5. Nel caso il risultato analitico sia inferiore al LDR, la norma suggerisce di calcolare I r utilizzando metà del LDR. Si ritiene tale approssimazione applicabile solo per LDR che determinano valori di I r dell ordine di 0,1 (ISTISAN 04/15): nel caso questa condizione non sia verificata, come spessissimo accade per la SLC, dovrà essere utilizzato LDR tal quale per il calcolo di I r Appendice D Lo schema di confronto secondo l appendice D si basa sull applicazione di test statistici per valutare la probabilità che misurazioni sperimentali derivanti da una distribuzione log-normale superino o meno il VLE. Il criterio è adatto soprattutto per la valutazione di situazioni ripetitive o costanti di esposizione, in special modo negli impianti nei quali i compiti di lavoro sono bene definiti e programmati. Operativamente: a) si seleziona un gruppo omogeneo di lavoratori (HEG), addetti cioè con schemi di lavoro analoghi che dovrebbero rappresentare situazioni espositive similari; b) si eseguono, nell ambito di questo gruppo, almeno 6 misurazioni 23 ; c) si verifica la compatibilità dei dati con il modello di distribuzione ipotizzato (in genere distribuzione log-normale 24 ); 21 Benché la norma non lo chiarisca esplicitamente, è ovvio che si tratta dei tre turni (o più) sulla medesima situazione espositiva monitorati dalle prime tre indagini (o più) eseguite. 22 Anche in questo caso si tratta ovviamente di turni riferiti alla medesima situazione espositiva: se si eseguono indagini per più di tre turni, è necessario calcolare la media geometrica su tutti gli indici di rischio rilevati. 23 Per quanto possibile, non è consigliabile eseguire le misurazioni tutte nello stesso giorno o, all estremo opposto, misurare per più giorni sempre la stessa persona. 33

67 d) si calcola la probabilità di superamento del VLE con relativo intervallo di confidenza 25. In base al valore di probabilità ottenuto avremo: Probabilità (%) P 0,1 Indicazione semantica del rischio ZONA VERDE Situazione Esposizione è ben al di sotto del VLE; non sono necessarie altre misurazioni a meno che non si verifichino modifiche significative delle condizioni di esercizio 0,1 P 5 ZONA ARANCIO Esposizione sembra al di sotto del VLE ma va verificata con misurazioni periodiche P > 5 ZONA ROSSA Probabilità di superamento del VLE è troppo elevata e si devono attuare provvedimenti adeguati per ridurre l esposizione. La norma mette in guardia dall utilizzazione acritica di questa tabella, soprattutto quando gli intervalli di confidenza sono ampi. Ulteriori dubbi potrebbero derivare dalle modalità di applicazione della procedura in presenza di misurazioni al di sotto del LDR. Senza alcuna pretesa di voler integrare la norma, si propongono di seguito delle condizioni aggiuntive che appaiono ragionevoli da un punto di vista operativo: l intervallo di confidenza della probabilità di superamento dovrebbe essere calcolato almeno al 95%; se la probabilità di superamento è <0,1% ma il limite superiore dell intervallo di confidenza è >5% non si dovrebbe classificare la situazione come verde ma come arancio (se è soddisfatta la condizione seguente); se la probabilità di superamento è <5% ma il limite superiore dell intervallo di confidenza è >15% non si dovrebbe classicare la situazione come arancio e si dovrebbero eseguire ulteriori indagini; se vi è un solo valore al di sotto del LDR, si utilizza il valore di concentrazione calcolato utilizzando il LDR; se più valori sono al di sotto del LDR, si dovrebbe esaminare attentamente il procedimento di campionamento/analisi per verificare se aumentando il tempo di campionamento e/o utilizzando selettori ad alto flusso tale evenienza possa essere scongiurata. Qualora eseguite le verifiche ed eventuali correzioni del caso continuino ad essere presenti più valori al di sotto del LDR, per il calcolo della probabilità di superamento del VLE si dovrebbero utilizzare i valori di concentrazione ottenuti dal LDR moltiplicati rispettivamente per C i /C max, ove C i è la concentrazione di polvere respirabile su filtro del i-esimo valore al di sotto del LDR e C max è la concentrazione di polvere respirabile più alta tra tutti i valori al di sotto del LDR. 5.5 Considerazioni finali I criteri descritti ai punti 5.3 e 5.4, seppure di estrema utilità, possono non essere adeguati alla valutazione del rischio in particolari circostanze. Potrebbero infatti non essere verificate le condizioni necessarie per le quali tali criteri sono proposti o si potrebbe ricadere nei casi in cui le procedure non portano a nessuna decisione. Inoltre, nei casi reali, i valori di I r richiesti per l applicazione dall appendice C si avvicinano molto al limite di rivelabilità di tutto il processo di 24 Può essere utilizzato, ad esempio, il test di Kolmogorov-Smirnov (Chakravarti e altri, 1967) verificando che il valore p sia almeno maggiore di 0,1. 25 Si possono utilizzare i grafici proposti nel lavoro Simple procedures for calculating confidence intervals around the sample mean and exceedence fraction derived from lognormally distributed data (Hewett e Ganser, 1997) 34

68 campionamento e analisi della SLC. Nell allegato B vengono fornite alcune informazioni per affrontare una valutazione dei risultati anche in situazioni in cui le indicazioni della norma UNI EN 689 non sono utilizzabili. 35

69 Introduzione agli allegati A-E Di seguito vengono presentati cinque elaborati, con i quali si è tentato di approfondire alcuni argomenti, già trattati nel documento preparatorio delle linee guida. Gli allegati hanno lo scopo di illustrare dettagliare, in merito a tali argomenti, gli aspetti metodologici percorribili. In particolare l approfondimento ha riguardato i seguenti temi: - Calcolo dell incertezza di misura (allegato A) - Confronto dei valori di esposizione misurati con i VLE (allegato B) - Proposta per l analisi della silice nei campioni massivi (allegato C) - Proposte per la stesura dei rapporti di prova (allegato D) - Determinazione della silice libera cristallina aerodispersa: rapporto di prova (allegato E) La complessità insita nelle tematiche affrontate ha suscitato una vivace discussione all interno del gruppo Igiene Industriale, mettendo in evidenza la necessità di proseguire il percorso di approfondimento intrapreso. Con tale consapevolezza, si è inteso proporre quanto elaborato con l intento di fornire al lettore utili strumenti cognitivi a complemento di quanto di quanto già esposto nelle linee guida. Il fine ultimo che si propone è quello di far confluire, come parte integrante del testo, i contenuti degli allegati. Emerge inoltre la necessità di realizzare un circuito di interconfronto tra i laboratori che effettuano da tempo analisi di silice cristallina, con lo scopo di conferire un taglio il più possibile applicativo a quanto trattato dagli allegati. 36

70 ALLEGATO A - ANALISI DELLA SLC: ILLUSTRAZIONE DEI POSSIBILI APPROCCI AL CALCOLO DELL INCERTEZZA DI MISURA Di seguito vengono illustrate le principali tipologie di approccio metodologico impiegabili ai fini del calcolo dell incertezza di misura e le modalità di applicazione di un paio di tali metodi all analisi della SLC aerodispersa unitamente alle principali criticità ad esse connesse. 26 A.1 CALCOLO DELL INCERTEZZA DI MISURA SECONDO L APPROCCIO METROLOGICO La metodologia, citata dalla norma UNI CEI ENV 13005, prevede la distinzione delle variabilità in due gruppi ben definiti: le variabilità di tipo A e le variabilità di tipo B, che contribuiscono entrambe alla formazione dell incertezza totale. Le prime si ottengono da distribuzioni di frequenza sperimentali, attraverso procedure di analisi statistica dei dati da prove ripetute, mentre le seconde sono tratte da distribuzioni di probabilità note a priori, ipotesi ragionevoli, specifiche del costruttore, certificati di taratura, ecc. Per procedere al calcolo dell intervallo di incertezza associato al metodo analitico, si deve valutare in via preliminare la sequenza completa delle operazioni che sono necessarie all esecuzione dell analisi, ed attribuire ad ognuna la variabilità associata. Le fasi necessarie all espressione finale dell incertezza sono: - definizione del misurando; - identificazione delle sorgenti di incertezza; - distinzione tra contributi di tipo A e di tipo B e semplificazioni delle componenti che ricadono nella ripetibilità; - quantificazione dei componenti all incertezza; - calcolo dell incertezza composta e dell incertezza estesa. L approccio metrologico è il più rigoroso perché tiene in considerazione tutti i contributi all incertezza. A.2 CALCOLO DELL INCERTEZZA DI MISURA SECONDO L APPROCCIO OLISTICO Nel caso di misure chimiche, caratterizzate da una netta prevalenza di variabilità casuali, è preferibile l utilizzo di un approccio più semplice e di più facile applicazione (approccio olistico). Si basa sull utilizzo dei risultati di una stessa misura effettuata da laboratori diversi. La variabilità, di tipo casuale, dei risultati delle prove condotte in modo indipendente dai laboratori permette di definire la riproducibilità del metodo adottato. A tale parametro si attribuisce il valore dell incertezza composta e, tramite opportuno fattore di copertura, dell incertezza estesa. La partecipazione dei laboratori a tali circuiti di interconfronto (collaborative trial) comporta che ciascuno di essi utilizzi lo stesso metodo di prova, per uno stesso parametro del quale si intende calcolare l incertezza, sulla stessa matrice. A.3 CALCOLO DELL INCERTEZZA DI MISURA SECONDO L APPROCCIO EMPIRICO (RELAZIONE DI HORWITZ) Il criterio è basato sul presupposto che gli errori casuali sono inversamente proporzionali alla concentrazione e tiene conto della prevalenza di errori casuali nelle prove chimiche. Esso è definito 26 Si rimanda ogni approfondimento alle linee guida citate in bibliografia (si veda, in particolare, la guida EURACHEM/CITAC CG4: Quantificazione dell incertezza delle misura analitiche, edizione 2000 ISSN Rapporti ISTISAN 03/30). 37

71 da un espressione matematica che lega la concentrazione dell analita (espressa come frazione di massa) al coefficiente di variazione percentuale. L espressione è tratta dall osservazione di un elevato numero di misure, effettuate a concentrazioni note, ricavate da vari studi del tipo collaborative trials. Questa relazione è caratterizzata da un campo di applicazione senza limitazioni di matrice e campo di misura, ma deve essere utilizzata con precauzione per la valutazione dell incertezza di misura. Può essere utile, pertanto, in fase di primo approccio nella valutazione dell incertezza nel caso in cui, ad esempio non si conoscano i dati di ripetibilità del metodo e si intenda progettarne uno interno. In tal caso l incertezza estesa da associare alla prova si ottiene moltiplicando per un fattore di copertura lo scarto tipo di riproducibilità calcolato con la relazione di Horwitz. A.4 LA NORMA UNI EN 482: INCERTEZZA GLOBALE E REQUISITI DI PRESTAZIONE DEI METODI DI PROVA La norma UNI EN 482 ( Requisiti generali per le prestazioni dei procedimenti di misurazione degli agenti chimici ) introduce la definizione di incertezza globale: quantità utilizzata per caratterizzare nel suo insieme l incertezza del risultato fornito da uno strumento o da un procedimento di misurazione ed espressa, in percentuale, tramite una combinazione fra errore sistematico e precisione. La definizione comprende la grandezza X rif, il valore di riferimento (reale o accettato) di una concentrazione, valore reale di cui la stessa norma dice non può essere concosciuto con esattezza. Al punto 6 ( Metodi di prova ), la UNI EN 482 precisa che l incertezza globale di un metodo di misura deve comprendere, valutandoli, tutti i contributi (campionamento, apparecchiature, trasporto, conservazione, analisi) pertinenti alle singole fasi di cui il metodo si compone. Inoltre, per misurazioni effettuate ai fini di confronti con valori limite vengono fornite, quali ulteriori specifiche dei requisiti di prestazione, i valori che l incertezza globale può assumere per campi di misura delimitati dal valore limite (VL): - incertezza globale relativa 50% da 0,1 a 0,5 VL - incertezza globale relativa 30% da 0,5 a 2 VL A.5 MISURA DELLA RIPETIBILITÀ Preliminarmente al calcolo dell incertezza delle prove che effettua, un laboratorio deve valutare sperimentalmente il grado di accordo tra risultati indipendenti ottenuti, in condizioni ben specificate, con il procedimento di analisi scelto (ripetibilità). Possono presentarsi due possibilità: - nel caso adotti un metodo di prova che riporta indici di precisione (scarti tipo di ripetibilità e di riproducibilità calcolati in fase di validazione) il laboratorio verifica se è in grado di eseguire la prova con la ripetibilità dichiarata dal metodo; - nel caso adotti metodi di prova che non riportano indici di precisione, il laboratorio deve determinare sperimentalmente la ripetibilità che è in grado di garantire. A.6 ANALISI DELLA SLC AERODISPERSA I principali metodi di prova dedicati all analisi della SLC (cfr capitolo 4) sono fondati sull impiego delle tecniche DRX e di spettrometria IRTF. Essi riportano spesso dati di precisione derivanti da studi di proficiency test. Numerosi studi collaborativi sono stati condotti per testare le prestazioni di laboratori che analizzano SLC aerodispersa negli ambienti di lavoro mettendo a confronto tecniche d analisi diverse e l effetto di diverse matrici costituite da polveri cristalline multifasiche. L utilizzo, da parte di un qualsivoglia laboratorio di prova, dei dati di precisione derivanti da tali studi (per i quali si rimanda ai lavori citati in bibliografia) trova serie limitazioni nei seguenti fattori: - negli studi condotti le quantità minime di analita dei campioni test sono considerevolmente maggiori di quelle, sempre più basse, rilevabili in ambiente di 38

72 lavoro. La variazione interlaboratorio, espressa in termini di deviazione standard relativa (RSD), aumenta man mano che la quantità di quarzo su filtro diminuisce, ma l assenza di una relazione lineare tra le due grandezze impedisce l estrapolazione di valori di RSD corrispondenti a quantità di quarzo inferiori a 100 μg ; - ogni variazione nelle modalità di preparazione dei campioni, elaborata in fase di taratura da parte dei laboratori partecipanti rispetto ai campioni test, incide in modo marcato sulla variabilità dei risultati. Pertanto, per minimizzare la RSD i laboratori partecipanti al circuito di confronto dovrebbero operare una scelta univoca tra l impolveramento per via eolica e quello per via umida; - i valori di riproducibilità ottenuti nel caso di campioni reali (miscele polifasiche raccolte in ambiente di lavoro) derivano da un numero molto più esiguo di dati di interconfronto rispetto al caso di campioni monofasici e di campioni polifasici artificiali. Essi sono pertanto da considerarsi meno significativi e vanno impiegati con cautela ancora maggiore. Alla luce di queste criticità si può concludere che la determinazione dell incertezza di misura della SLC aerodispersa rientra nella fattispecie b) sopra richiamata. In altri termini al laboratorio che intende valutare l incertezza associata alle prove che effettua si possono, in linea teorica, presentare diverse alternative: 1) il ricorso a dati di precisione riportati da norme o metodi affini (cioè basati sulla stessa tecnica analitica ed applicati alla stessa matrice) dopo aver verificato la congruenza tra la ripetibilità garantita dal laboratorio e quella garantita dal metodo di riferimento ; 2) una valutazione mediante un materiale di riferimento certificato (CRM) caratterizzato da matrice appropriata ed indicazione del valore di riferimento ( valore vero ) e del suo scarto tipo; 3) una sperimentazione ed il calcolo secondo l approccio metrologico (validazione e calcolo dell incertezza in accordo alla ISO 5725 e la ENV 13005); 4) il ricorso all approccio empirico (equazione di Horwitz) per la stima dello scarto tipo di riproducibilità σ R. Consideriamo in dettaglio le criticità che l analisi della SLC aerodispersa presenta rispetto a ciascuna delle alternative prospettate: 1) I metodi (emessi da NIOSH, OSHA, MDHS) che potrebbero essere assunti quale riferimento, completi di dati di precisione utilizzabili ai fini del calcolo dell incertezza di misura, non sono impiegabili tal quali e ciò a causa del fatto che impiegano campionatori, membrane di deposizione e procedure operative spesso assai diverse da quelle che attualmente risultano essere maggiormente diffuse. 2) Un collaborative trial, ossia uno studio interlaboratorio nel quale ciascun partecipante usa lo stesso metodo su una serie di campioni test e segue un protocollo ben definito, presuppone l esistenza di un MSR a contenuto noto di silice cristallina. I MSR esistenti sono gli standard di silice (quarzo e cristobalite) normalmente impiegati quali materiali di taratura e non come materiali da saggio. Ricalcando metodologie adottate in altre tipologie d analisi, è possibile preparare un materiale di riferimento (RM) da saggio mescolando, ad esempio, ad una prefissata matrice quantità note e crescenti di quarzo in un intervallo di concentrazioni ritenuto significativo per i bassi livelli di contaminazione attualmente rilevabili in ambiente di lavoro. Ciascuno dei laboratori partecipanti al circuito dovrebbe analizzare le stesse membrane impolverate con questo materiale da saggio 27. Il risultato fornito da ogni laboratorio 27 È sicuramente critica la scelta del metodo di impolveramento (per via eolica o per via umida) delle membrane test. Il sistema eolico impone la scelta e l indicazione del tipo di selettore e del relativo flusso di campionamento adottati. Il RM da saggio dovrà inoltre essere sufficientemente omogeneo, anche in termini di granulometria delle fasi copresenti, in modo da garantire che il particolato depositato su filtro presenti la stessa proporzione % in peso tra quarzo e matrice caratteristica del materiale di partenza. L impolveramento per via umida dovrebbe garantire meglio la deposizione quantitativa del quarzo presente nella miscela polifasica ed assicurare nel contempo una omogenea distribuzione su filtro. Quest ultimo requisito è, nel caso di analisi DRX, condizione necessaria ad evitare la 39

73 dovrebbe essere espresso in termini di massa di analita (quarzo) presente nelle miscela. Verificata, tramite test statistici, l eventuale presenza di dati anomali ed eliminatili ove presenti, si perviene ad un valore di scarto tipo di riproducibilità (corrispondente ad un incertezza composta) e quindi all incertezza estesa applicando un opportuno fattore di copertura. Il passaggio da un valore espresso in massa (mg) ad un valore di concentrazione (mg/m 3 ) con associata incertezza di misura è possibile applicando la legge di propagazione degli errori, noto l errore associato alla misura del volume di aria campionata. 3) L approccio metrologico per il calcolo dell incertezza di misura risente, al pari di quello olistico, dell assenza di un CRM necessario a calcolare il contributo dell incertezza di ripetibilità. L eventuale RM preparato in laboratorio andrebbe impiegato, in questo caso, anche per la valutazione del recupero. Gli altri contributi che entrano nell espressione del misurando sono invece calcolabili (figura A1). 4) Il metodo empirico va impiegato con cautela ai fini del calcolo dell incertezza di misura e limitatamente alla fase di progettazione di un metodo interno. In tal senso il valore dell incertezza estesa cui si perviene applicandolo non è pienamente utilizzabile se non dopo verifica sperimentale. In base all equazione di Horwitz: (1-0,5 logc) CV R %=2 in cui: CV R % C scarto tipo relativo di riporducibilità e concentrazione come frazione di massa, per concentrazioni di SLC comprese tra 0,1 e 0,01 mg/m 3 si ottengono valori di CV R % compresi tra 23 e 33. Con riferimento alla norma UNI EN 482, se a CV R % si fa corrispondere la definizione di incertezza globale relativa, assumendo per la SLC un VLE di 0,05 mg/m 3 la norma prescrive che: - incertezza globale relativa 50% da 0,005 a 0,025 mg/m 3 - incertezza globale relativa 30% da 0,025 a 0,1 mg/m 3 Tali requisiti risulterebbero soddisfatti applicando l equazione di Horwitz. formazione di multistrati che non permetterebbero di trascurare gli effetti matrice. In ogni caso, ai fini del calcolo dell incertezza di misura, i dati di precisione ottenuti attraverso il confronto interlaboratorio saranno utilizzabili solo nel caso in cui il laboratorio impiegherà in fase di taratura lo stesso metodo di impolveramento adottato per le membrane test. Nel caso possa considerarsi trascurabile l effetto matrice (per determinazioni DRX ciò corrisponde alla condizione di deposizione su monostrato) il valore di incertezza estesa ottenuto dal confronto interlaboratorio potrà essere assunto valido anche per miscele polifasiche diverse da quella impiegata come RM da saggio. 40

74 Definizione del misurando: I a fcal C = 1000 b Rec F t C concentrazione di quarzo (mg/m 3 ) I segnale del campione incognito (in misure DRX è l area integrata del picco di massima intensità della fase quarzo) a, b intercetta e pendenza della curva di taratura strumentale (in misure DRX la curva si riferice al diffrattometro impiegato per l analisi) Rec recupero del metodo f cal fattore dovuto al materiale di riferimento utilizzato per la taratura F flusso della pompa di campionamento (l/min) t tempo di campionamento (min) 1000 fattore di conversione da mg/l a mg/m 3 Le diverse sorgenti di incertezza e le relative influenze sui misurandi possono essere schematizzate nel seguente diagramma causa-effetto: fattore correttivo del RM di taratura strumentale (f cal ) variabilità nominale materiale calibrante taratura strumentale (a,b) retta di taratura strumentale tempo temperatura taratura volume f cal segnale camp.incognito ripetibilità volume taratura recupero ripetibilità incertezza CRM Identificazione e caratterizzazione delle sorgenti di incertezza: incertezza nominale del MR utilizzato per la taratura (incertezza di tipo B): l informazione è presente nel certificato che accompagna il materiale; variabilità della taratura strumentale (incertezza di tipo B) derivante dall elaborazione dei dati utilizzando il metodo dei minimi quadrati: essa si ripercuote sull incertezza dei coefficienti a e b della retta di regressione calcolata incertezza di recupero (incertezza di tipo B): è calcolabile nel caso si disponga di un RM preparato in laboratorio incertezza sulla misura del tempo (incertezza di tipo A): il suo contributo potrebbe essere considerato trascurabile perché, tipicamente, il campionamento ha una durata di ore o frazioni di ora e si presume che la misura sia caratterizzata da un buon livello di ripetibilità; incertezza sulla misura del flusso (incertezza di tipo B); incertezza di ripetibilità espressa come precisione del metodo (incertezza di tipo A). Figura A1: applicazione dell approccio metrologico al calcolo dell incertezza di misura della SLC In conclusione, la norma UNI EN 482 pone problemi di interpretazione e di applicabilità della formula per il calcolo dell incertezza globale. Quest ultima, deve comprendere, valutandoli, tutti i contributi (campionamento, apparecchiature, trasporto, conservazione, analisi) associabili ad un metodo di misura. Ma qual è il valore di riferimento che entra nell espressione analitica dell incertezza globale? Come è definibile nel caso di un metodo empirico quale è quello impiegato per il dosaggio della silice aerodispersa? Uno degli obiettivi del NIS potrebbe essere quello di definire tale valore di riferimento tramite un circuito di confronto interlaboratorio avviando un programma di controllo di qualità per la valutazione delle prestazioni dei laboratori di prova a ciò 41

75 interessati. Attualmente, in assenza di tale valore di riferimento, sembra possibile effettuare solo alcune preliminari considerazioni in merito alla stima dell incertezza analitico-strumentale di misura. 42

76 ALLEGATO B - APPROCCI POSSIBILI PER CONFRONTARE I VALORI DI ESPOSIZIONE MISURATI CON I VLE. Come prescritto dalla normativa vigente, per il confronto dei dati sperimentali con i VLE è necessario rifarsi alle indicazioni riportate nella norma UNI EN 689, appendici C e D (vedi capitolo 5). Nei paragrafi seguenti sono brevemente descritte le principali problematiche relative all impiego dei VLE in igiene industriale: la descrizione è volta, oltre che a una applicazione più consapevole della norma, a fornire delle indicazioni di massima nei casi in cui la norma stessa non è applicabile o porta a situazioni di non decisione. B.1 CONDIZIONI PER LE QUALI IL VLE SI PUÒ CONSIDERARE SUPERATO O RISPETTATO La principale difficoltà nel confrontare i dati sperimentali con il VLE consiste nel fatto che non è chiaro quando questi ultimi debbano essere considerati superati e/o rispettati. Purtroppo indicazioni inequivocabili in merito al loro uso non sono fornite neanche dagli organismi che li emanano e, pertanto, a riguardo si hanno spesso interpretazioni contrastanti. Un approccio pragmatico al problema potrebbe suggerire di verificare che l indice di rischio (I r ), calcolato come descritto nel capitolo 5, sia superiore od inferiore ad 1, ma una più attenta analisi mostra come la concentrazione misurata in una singola giornata lavorativa, e quindi I r, abbia una enorme variabilità, sia tra una giornata lavorativa e l altra, sia tra lavoratori della stessa ditta che eseguono la stessa mansione. Vi sono poi attività, come quasi tutte quelle artigianali, o tipologie di mansioni, quali quella di manutentore, in cui si possono avere elevate esposizioni solo in limitati periodi dell anno e un esposizione estremamente bassa per i restanti periodi. Un approccio alternativo potrebbe consistere nell esigere che il VLE non sia superato in nessuna giornata lavorativa: come dovrebbe risultare chiaro dai successivi paragrafi, per poter affermare sulla base di un numero limitato di misurazioni che ciò avvenga, I r dovrebbe assumere valori dell oridne di 10-2 (cioè l esposizione misurata dovrebbe essere un centesimo o anche meno del VLE). L orientamento più accreditato tra gli igienisti industriali è quello di considerare rispettato il VLE di una specifica sostanza quando I r è inferiore ad 1 per più del 95% dei turni lavorativi 28. Analogamente, si ha il superamento del VLE quando I r è superiore ad 1 per più del 5% dei turni lavorativi. Per determinare il rispetto o il superamento di un VLE secondo questi criteri, sarebbero necessari i dati di esposizione relativi a tutti i turni lavorativi; nella pratica, è ragionevole supporre che si abbia un numero estremamente esiguo di dati di esposizione, spesso solo poche unità. Per confrontare un numero limitato di dati sperimentali di esposizione con un VLE, è necessario ipotizzare la distribuzione dalla quale essi provengono, scegliere un livello di confidenza (generalmente il 95%) e rifarsi a qualche procedimento statistico. Tenendo in considerazione anche quest ultimo aspetto, un VLE si può considerare rispettato se si può affermare, con un livello di confidenza almeno del 95% (cioè con una probabilità massima di sbagliare del 5%), che I r è inferiore a 1 per almeno il 95% dei turni lavorativi; del tutto simmetrica la definizione per il superamento Vedi ad esempio le indicazioni del National Institute for Occupational Safety and Health (Liedel et alii, 1977) e le Guide operative di Igiene Industriale dell Associazione Italiana degli Igienisti Industriali (AIDII, 1998). 29 Bisogna comunque ricordare che alcuni autori propongono criteri alternativi e differenziati per confrontare i dati di esposizione con i VLE in funzione dell effetto patologico dell inquinante e del suo tempo di dimezzamento biologico (Lyles et alii, 1997; Tornero-Velez et alii, 1997). 43

77 B.2 DISTRIBUZIONE DEI DATI DI CONCENTRAZIONE DEGLI AGENTI CHIMICI La maggior parte degli studi effettuati hanno mostrato come la distribuzione intergiornaliera dei dati di concentrazione degli agenti chimici nei luoghi di lavoro sembri seguire un andamento di tipo log-normale, con deviazioni geometriche standard (GSD) che possono arrivare fino a 3. Rispetto alle più familiari distribuzioni normali (gaussiane), semplificando al massimo, si potrebbe dire che le distribuzioni log-normali sono asimmetriche, presentando una coda verso i valori alti, con una maggiore probabilità, a parità di media aritmetica, di ottenere valori molto al di sopra del suo valore. Di seguito (figura B1) sono mostrate due curve log-normali con stesso I r medio e differente GSD relativamente alla distribuzione nel tempo delle concentrazioni. Figura B1 - Esempi di curve log-normali Come si può notare, a parità di I r medio (e quindi di concentrazione di inquinante globalmente assorbita nel tempo dal lavoratore), al variare della GSD varia la percentuale di turni in cui I r supera il VLE. Anche la distribuzione delle concentrazioni a cui sono esposti, nell ambito della stessa giornata, lavoratori addetti alla stessa mansione sembra avere un andamento di tipo log-normale, benché in questo caso la questione sia ulteriormente complicata dalle modalità di classificazione delle mansioni. B.2.1 Considerazioni preliminari sui criteri statistici Un aspetto della massima importanza quando si ha a che fare con la valutazione dei risultati, è il fatto che questa sia effettuata per verificare che il VLE sia rispettato o per verificare che sia superato. Infatti, pur facendo riferimento allo stesso VLE, il valore di I r per verificare il rispetto del VLE può essere molto inferiore (anche di un fattore 10) al valore di I r per verificare il superamento del VLE. Tra i due c è una zona di non decisione in cui non si può affermare (con il livello di confidenza scelto) né che il VLE è superato né che è rispettato. Questa zona di non decisione si può notevolmente ridurre con una più accurata conoscenza del sistema sotto esame e aumentando il numero di misurazioni. B.3 VALUTAZIONE DELL ESPOSIZIONE PROFESSIONALE SECONDO IL NIOSH (1977) IL NIOSH, eminente istituto di ricerca, nato per fornire consulenza al dipartimento del Lavoro Americano e ai suoi organismi, ha emanato nel 1977 un manuale sulla strategia di campionamento che è stato e continua ad essere uno dei principali testi di riferimento per gli igienisti industriali. Tra i vari argomenti trattati, nell appendice L del manuale vengono riportate delle considerazioni sul confronto dei dati sperimentali con i valori limite di esposzione professionale, anche se non viene formalizzata una procedura. Di seguito è riportato un breve approfondimento che può erresre utile a chiarire le considerazioni del NIOSH. 44

78 Approfondimento Si supponga di avere un inquinante il cui Ir vari da un giorno all altro secondo una curva log-normale con GSD pari a 2; il VLE verrà rispettato se Ir non supererà il valore 1 per più del 5% dei giorni lavorativi. La curva limite (curva bianca di figura 2), cioè quella con GSD = 2 e con esattamente il 5% dei valori di Ir al di sopra di 1 (la parte evidenziata in rosso di figura B2) è riportata di seguito. Figura B2 - Curva limite e curva per una situazione di superamento del limite Le curve con stessa GSD ma a destra della curva limite 30 (vedi ad esempio la curva viola nella figura), hanno una percentuale dei valori di indice di rischio superiori ad 1 maggiore del 5% (nella figura, parte viola in aggiunta alla parte rossa), mentre le curve a sinistra 31 hanno una percentuale dei valori di I r superiori ad 1 inferiore al 5%. Questo vuol dire che, estraendo un numero a caso (cioè eseguendo una misurazione per un solo turno) da una curva a sinistra della curva limite, vi è una probabilità inferiore al 5% che questo sia superiore ad 1; ciò equivale a dire che, se si ottiene un valore superiore a 1, si può affermare con una certa sicurezza (cioè con una probabilità massima di errore del 5%) che questo deriva da una curva a destra della curva limite, e quindi da una curva con un numero di superamenti del VLE superiore al 5%. Del resto la curva limite, se da un lato ha un 5% dei valori al di sopra di 1, dall altro ha un 5% dei valori al di sotto di 0,1. Analogamente a quanto detto in precedenza, le curve con stessa GSD ma a destra della curva limite avranno una percentuale di valori al di sotto di 0,1 inferiore al 5%, mentre quelle a sinistra avranno una percentuale di valori al di sotto di 0,1 superiore al 5%. Questo significa che vi è una probabilità inferiore al 5% che, estraendo un numero a caso (cioè eseguendo un unica misurazione) da una curva a destra della curva limite, questo sia inferiore a 0,1; in altre parole se si ottiene un valore inferiore a 0,1, si può affermare con una certa sicurezza (cioè con una probabilità massima di errore del 5%) che questo derivi da una curva a sinistra della curva limite, e quindi da una curva con un numero di superamenti del VLE inferiore al 5%. Riassumendo, nell ipotesi che la GSD sia 2, se si ottiene da un'unica misurazione un valore di I r inferiore a 0,1, si può affermare con una certa sicurezza (cioè con una probabilità massima di errore del 5%) che il VLE è rispettato, mentre se si ottiene un valore di I r superiore ad 1 si può affermare con una certa sicurezza (cioè con una probabilità massima di errore del 5%) che il VLE è superato. Per valori di I r compresi tra 0,1 ed 1, ci si trova nella zona di non decisione, ma è comunque possibile fare delle asserzioni con dei livelli di confidenza minori (cioè con una probabilità di errore superiore al 5%). Un discorso del tutto analogo si può fare per diversi valori di GSD, solo che in questo caso si farà riferimento a valori numerici differenti e la zona di non decisione cresce rapidamente al crescere della GSD (ad esempio, per GSD=3, questa va da 0,03 ad 1). Il NIOSH, in pratica, propone un grafico che consente di fare considerazioni sulle probabilità di superamento (o rispetto) del VLE. Il grafico, la tabella con i valori corrispondenti e un esempio di applicazione sono riportati di seguito (figura B3, tabella B1 e esempio B1). 30 Si tratta di curve che hanno la stessa GSD della curva limite ma media geometrica e media aritmetica superiore. 31 Cioè curve con stessa GSD della curva limite ma con media geometrica e media aritmetica inferiore. 45

79 Figura B3 - Livello di confidenza per varie deviazioni geometriche standard % GSD 1,22 1,3 1,5 1,8 2 2, ,45 0,35 0,20 0,10 0,06 0,03 0,01 5 0,52 0,43 0,26 0,15 0,10 0,05 0, ,56 0,47 0,30 0,18 0,13 0,07 0, ,59 0,50 0,34 0,21 0,15 0,08 0, ,61 0,52 0,36 0,23 0,18 0,10 0, ,63 0,54 0,39 0,26 0,20 0,12 0, ,65 0,57 0,41 0,28 0,22 0,14 0, ,67 0,59 0,44 0,30 0,25 0,15 0, ,69 0,61 0,46 0,33 0,27 0,18 0, ,70 0,63 0,49 0,35 0,29 0,20 0, ,72 0,65 0,51 0,38 0,32 0,22 0, ,74 0,67 0,54 0,41 0,35 0,25 0, ,76 0,70 0,57 0,44 0,38 0,28 0, ,78 0,72 0,60 0,48 0,41 0,31 0, ,80 0,75 0,63 0,52 0,46 0,36 0, ,82 0,78 0,67 0,57 0,51 0,41 0, ,85 0,81 0,72 0,63 0,57 0,49 0, ,89 0,85 0,78 0,70 0,66 0,58 0, ,93 0,91 0,86 0,77 0,72 0, ,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1, ,15 1,20 1,34 1,51 1,60 1,83 2,21 Tabella B1 Tabella NIOSH 46

80 Esempio B1 Se valutando la concentrazione di un inquinante si ottiene, eseguendo un unico campionamento, un I r di 0,40, supponendo di avere una GSD di 1,5, quello che si può affermare è: - che tale valore aveva una probabilità inferiore al 30% di essere estratto da una curva con più del 5% di superamenti del VLE (confrontando l I r trovato con il valore appena superiore nella colonna relativa a GSD=1,5); in altre parole, si può affermare di avere un numero di superamenti del VLE al 5% (cioè rispetto del limite) con una probabilità massima di errore del 30%; - che tale valore aveva una probabilità inferiore al 75% di essere estratto da una curva con meno del 5% di superamenti del VLE (confrontando l I r trovato con il valore appena inferiore nella colonna relativa a GSD=1,5 e facendo il complemento a 100%); in altre parole, si può affermare di avere un numero di superamenti del VLE maggiore del 5% (cioè superamento del limite) con una probabilità massima di errore del 75%. Se avessi invece una GSD di 1,22, tali valori di probabilità diventerebbero rispettivamente 1% e 99%, mentre con una GSD di 2,5 sarebbero 75% e 30%. Una cosa da mettere in evidenza è che, per qualsiasi valore di GSD, se ottengo un I r superiore ad 1 posso affermare con una certa sicurezza (probabilità massima di errore del 5%) che il VLE è superato per più del 5% dei giorni lavorativi 32. Per una efficace utilizzazione del criterio NIOSH è necessaria una conoscenza preliminare del valore della GSD: in realtà questa non è quasi mai nota a priori ed anzi, per poterla determinare con esattezza, sarebbe necessario un numero di misure così elevato che, se fossero realmente effettuate, risulterebbe poi più conveniente impiegare altri tipi di test statistici. Si ritiene comunque che assumere un valore di GSD pari a 2 possa rilevarsi abbastanza cautelativo nella maggior parte delle situazioni reali 33. B.4 CONFRONTO DEI DATI SECONDO IL TEST ONE-SIDED TOLERANCE LEVEL (TUGGLE, 1982) Il test One-Sided Tolerance Level (OTL) permette, quando si ha una serie di dati derivanti da una distribuzione log- normale, di trovare quale valore debba assumere la media geometrica dei dati (in relazione alla loro deviazione geometrica standard) affinché si possa asserire, con un certo livello di confidenza, che una data percentuale di area di quella distribuzione log-normale sia al di sotto (od al di sopra) di un valore scelto. In altri termini, se si dispone di almeno tre misurazioni di esposizione omogenei (che si suppone derivare da una distribuzione log-normale), si può stabilire, con il livello di confidenza scelto (in genere 95% o 99%), se almeno il 95% dei valori di esposizione che derivano da quella distribuzione siano inferiori al VLE (che quindi è rispettato) o, con lo stesso livello di confidenza, se più del 5% dei valori di esposizione siano superiori al VLE (che quindi è superato). Con le tabelle riportate di seguito è possibile anche far riferimento ad altri livelli di confidenza e percentuali. Per l effettuazione del test 34 : 1) Si fa il logaritmo dei dati (direttamente sul valore misurato, non su I r ) 32 In effetti questa affermazione vale qualsiasi sia il tipo di distribuzione dalla quale provengono i dati. Infatti se il VLE è rispettato (secondo i criteri riportati in precedenza) la probabilità di trovare in un certo giorno I r superiore ad 1 è inferiore al 5%, indipendentemente dal fatto che gli I r siano distribuiti log-normalmente o meno. 33 Nel caso si eseguano più misurazioni omogenee (cioè ad esempio sullo stesso lavoratore in giornate differenti), una possibilità (peraltro non indicata dal NIOSH) è quella di considerare i vari eventi (cioè le misurazioni) indipendenti e calcolare la probabilità che tutti abbiano una valore inferiore al valore massimo trovato o superiore al valore minimo. 34 La descrizione semplificata del test è ripresa dalle Guide operative di igiene industriale della Associazione Italiana degli Igienisti Industriali (AIDII, 1998) 47

81 2) Si calcola la media (Xl) e lo scarto tipo (Sl) dei logaritmi dei dati. Se (Lg (VLE) Xl)/Sl >K VLE Xl Sl K valore limite media dei logaritmi dei dati scarto tipo del logaritmi dei dati vedi tabella B2 ci troviamo nelle condizioni di accettabilità (cioè, ad esempio, il VLE è rispettato). Se invece (Lg (VLE) Xl)/Sl < K 1 K 1 vedi tabella B2 ci troviamo in condizioni di inaccettabilità (cioè, ad esempio, il VLE è superato) 35. K (1-α)=0,95 (1-α)=0,99 K 1 (1-α)=0,95 (1-α)=0,99 n P=0,90 P=0,95 P=0,99 P=0,90 P=0,95 P=0,99 n Q=0,90 Q=0,95 Q=0,99 Q=0,90 Q=0,95 Q=0,99 3 6,158 7,655 10, ,335 0,639 1, ,163 5,145 7, ,444 0,743 1, ,407 4,202 5, ,519 0,817 1, ,006 3,707 5,062 4,408 5,409 7, ,575 0,875 1,396 0,318 0,618 1, ,755 3,399 4,641 3,856 4,730 6, ,619 0,921 1,449 0,318 0,677 1, ,585 3,188 4,343 3,496 4,287 5, ,655 0,958 1,493 0,431 0,726 1, ,454 3,031 4,143 3,242 3,971 5, ,685 0,990 1,530 0,473 0,768 1, ,355 2,911 3,981 3,048 3,739 5, ,712 1,017 1,563 0,507 0,801 1, ,275 2,815 3,852 2,897 3,557 4, ,734 1,041 1,591 0,537 0,834 1, ,210 2,736 3,747 2,773 3,410 4, ,754 1,063 1,616 0,565 0,862 1, ,155 2,670 3,659 2,677 3,290 4, ,772 1,081 1,638 0,588 0,886 1, ,108 2,614 3,585 2,592 3,189 4, ,788 1,099 1,658 0,608 0,908 1, ,068 2,566 3,520 2,521 3,102 4, ,802 1,114 1,677 0,630 0,929 1, ,032 2,523 3,463 2,458 3,028 4, ,815 1,128 1,694 0,646 0,946 1, ,001 2,486 3,415 2,405 2,962 4, ,828 1,141 1,709 0,662 0,963 1, ,974 2,453 3,370 2,357 2,906 3, ,839 1,153 1,723 0,677 0,979 1, ,949 2,423 3,331 2,315 2,855 3, ,849 1,164 1,737 0,691 0,992 1, ,926 2,396 3,295 2,275 2,807 3, ,858 1,174 1,749 0,702 1,006 1, ,778 2,220 3,064 2,029 2,516 3, ,998 1,323 1,936 0,893 1,201 1,792 Con n numero di misurazioni 1-α livello di confidenza P % di valori al di sotto del limite 1-Q % di valori al di sopra del limite Tabella B2 Valori di K e K 1 Nel caso non venga rispettata nessuna delle due condizioni, ci si trova nella zona grigia citata nei paragrafi precedenti. Riportando graficamente i valori delle tabelle (figura B4), si nota come questa zona grigia diminuisca all aumentare del numero di misurazioni, per quanto non si annulli mai. 35 Un modo alternativo di operare, consiste nel trovare il valore di (Lg (VLe) Xl)/Sl e collocarlo nel grafico di figura 4. 48

82 10 One-Sided Tolerance Limits 1-α 1- =0,95 = P P=0,95 = Q Q=0,95 = (Lg(VLE)-Xl)/Sl K K' Zona rispetto Zona grigia Zona superamento numero di misurazioni Figura B4 - Curve OTL B.5 ACCORTEZZE NELL USO DELLE PROCEDURE STATISTICHE Le procedure statistiche devono essere considerate come un imprescindibile ausilio a tutte le valutazioni che l igienista industriale deve eseguire per stabilire, in scienza e coscienza, la rispondenza o meno ad un dato VLE. L igienista, del resto, non dovrà limitarsi a una loro meccanica applicazione, ma dovrà utilizzarle ed al limite interpretarle alla luce della propria esperienza, anche perché vi sono degli aspetti, alcuni dei quali riportati nei paragrafi seguenti, che, sebbene rivestano la massima importanza nella corretta valutazione del rischio, sono difficili da formalizzare in una analisi statistica. B.5.1 Rappresentatività dei valori di esposizione misurati. Nei paragrafi precedenti si è sempre supposto che il valore misurato rappresentasse adeguatamente la concentrazione mediata nel tempo: del resto è sempre necessario tenere conto delle considerazioni riportate nei capitoli 3 e 4 sul tempo di campionamento e sulla incertezza globale relativa della misurazione. B.5.2 Persone da sottoporre a campionamento. I VLE sono riferiti al singolo lavoratore. Dal momento che può essere problematico campionare singolarmente tutti i lavoratori di una ditta, si adottano in igiene industriale delle strategie semplificative. Due delle più utilizzate consistono nel: - campionare, nel caso sia inequivocabile individuarla, solo la persona che si trova nella situazione di massima esposizione (maximum risk employee); - suddividere i lavoratori in gruppi omogenei rispetto all esposizione, campionare casualmente solo alcuni individui del gruppo ed estendere le considerazioni sull esposizione anche ai lavoratori del gruppo omogeneo non campionati (strategia proposta dalla Norma UNI EN 689). Bisogna comunque essere coscienti delle problematiche che l impiego di tali strategie semplificate comporta: nel primo caso, se il lavoratore nella situazione di massima esposizione rispetta il VLE, ne consegue che si troveranno nella stessa situazione anche tutti gli altri lavoratori. Per contro, se 49

83 tale lavoratore supera il VLE, l informazione che ne ricavo riguarderà quell unico lavoratore e non potrò estenderla agli altri: inoltre, se non posso asserire che tale lavoratore, pur non superandolo, rispetta il VLE, non ho di fatto alcuna informazione. Nel secondo caso vi è la grande limitazione che l unico modo per poter asserire con certezza che il gruppo scelto sia effettivamente un gruppo omogeneo rispetto all esposizione (HEG) è quello di campionare tutti i membri del gruppo, per cui tale semplificazione potrebbe essere applicata a rigore solo se si ha una approfondita conoscenza pregressa della realtà industriale sotto esame. Anche nei casi in cui il buon senso consente, senza una pregressa conoscenza della specifica realtà lavorativa in esame, di individuare in maniera inequivocabile il gruppo omogeneo rispetto all esposizione, vi possono essere delle difficoltà su come estrapolare i risultati per le persone campionate alle persone non campionate, specialmente per le situazioni in cui i valori di esposizione rilevati si trovano a cavallo dei valori scelti per determinare il rispetto e/o il superamento del VLE. B.5.3 Valutazione dei risultati per attività particolari Vi sono delle fattispecie, quali le attività stagionali, le manutenzioni saltuarie, i lavori che impiegano materiali a contenuto di silice variabile, ecc., per le quali l applicazione della norma UNI 689 e/o di altri criteri statistici può risultare difficoltosa se non impraticabile: in questi casi, infatti, non è possibile determinare da quale distribuzione provengono i dati di esposizione. Volendosi comunque rifare ad una distribuzione log-normale e ai criteri di superamento e/o rispetto del VLE riportati al paragrafo B.1, bisogna preliminarmente decidere, in funzione del criterio di salvaguardia della salute scelto, se riferirsi al 5% dei turni lavorativi totali o al 5% dei turni lavorativi a rischio. B.5.4 Scelta della procedura statistica Le procedure statistiche precedentemente indicate (o altre eventualmente note) consentono, se sono verificate le ipotesi per cui sono applicabili, di fare delle asserzioni con una probabilità massima di errore del 5% (cioè con un livello di confidenza del 95%). È però importante ricordare che l insieme di dati che porta ad una errata asserzione con una data procedura non è sovrapponibile con l insieme di dati che porta ad errate asserzioni per le altre procedure. Per questo motivo, avendo un certo insieme di dati, sarebbe assolutamente da sconsigliare la pratica, abbastanza diffusa, di applicare via via tutte le procedure note fino a che qualcuna mi dai il risultato atteso, poiché in questo modo la possibilità di fare asserzioni errate può essere assai superiore al 5% (figura B5). In altre parole, se ad esempio si sceglie di applicare il test OTL, si dovrebbe sempre utilizzare tale test (quando tecnicamente possibile) e non si dovrebbero trattare i dati utilizzandone altri. B.5.5 Ulteriori considerazioni sulla possibilità di fare asserzioni errate Come detto in precedenza, qualora si abbia un I r superiore ad uno, si può affermare con una certa sicurezza che il VLE è superato. Bisogna però essere consapevoli che, applicando esclusivamente questo criterio, molte situazioni in cui il VLE dovrebbe essere considerato superato (secondo i criteri indicati al paragrafo B.1) potrebbero non essere rilevate. Si consideri ad esempio un caso in cui I r è superiore ad 1 nel 40% dei giorni lavorativi (cioè 8 volte in più rispetto al caso in cui il VLE si può ancora considerare rispettato): in questa situazione vi sono comunque il 60% dei giorni in cui I r è inferiore ad 1 e quindi, se eseguo un unico campionamento, vi è comunque una probabilità del 60% di trovarsi in una situazione in cui non si può affermare che il VLE è superato. Un discorso del tutto analogo vale per il rispetto del limite. 50

84 Figura B5 Accortezze nell uso delle procedure statistiche 51

85 ALLEGATO C - PROPOSTA DI APPROCCIO METODOLOGICO PER LA DETERMINAZIONE DEL CONTENUTO DI SLC IN CAMPIONI MASSIVI La determinazione della silice cristallina nei campioni massivi è necessaria per valutare la conformità alle norme riguardanti l etichettatura, le schede di sicurezza, la classificazione dei rifiuti, per le attività di valutazione iniziale del rischio negli ambienti di lavoro, ma anche, in generale, per le attività di valutazione del rischio ambientale. La conoscenza del contenuto di SLC nei materiali e nei prodotti, inoltre, consente di anticipare stime sulla potenziale generazione di polveri respirabili contenenti SLC durante una varietà di lavorazioni eseguite su di essi 36. Nella letteratura tecnico-scientifica esistono diversi lavori che hanno preso in esame i vari aspetti critici relativi all analisi della SLC (Ripanucci, 1992; Smith, 1997; Miles, 1999; Chung e Smith, 2000; Marconi et al, 2002). In queste rassegne è stata evidenziata, oltre l influenza determinante di una serie di fattori, l importanza fondamentale dei materiali standard di riferimento (MSR) di SLC utilizzati per la calibrazione. Tra i requisiti maggiormente influenti sulla risposta analitica (purezza, assenza di strati amorfi, cristallinità), le caratteristiche dimensionali delle particelle costituiscono un parametro determinante (Verma et al, 1992; Verma and Shaw, 2001; Castellet y Ballarà e al, 2003; Brown et al, 2004; Castellet y Ballarà e al, 2004). Mentre sono disponibili diversi metodi di riferimento per eseguire la determinazione della SLC in campioni di polveri aerodisperse depositate su filtro, ancora mancano protocolli dettagliati per la misura della SLC nei materiali in massa. Le maggiori difficoltà risiedono probabilmente nell impossibilità di definire un metodo applicabile a tutte le matrici di interesse, e a livelli di concentrazione inferiori o uguali allo 0,1% in peso (CMA, 1994; Chung e Smith, 2000). In questo capitolo viene presentata una proposta di approccio metodologico basata sulla tecnica di preparazione del campione su strato sottile depositato su filtro di Ag. Questo tipo di supporto assicura un basso rumore di fondo ed è lo stesso utilizzato per le determinazioni di SLC nei campioni aerei (consentendo in tal modo di uniformare le specifiche di analisi). Esso rappresenta un ulteriore vantaggio, in quanto si avvale delle stesse rette di calibrazione costruite per l analisi dei campioni aerodispersi. Le procedure operative riportate, quindi, pur fornendo indicazioni utili ad affrontare la gestione dei problemi fondamentali associati a questo tipo di analisi, sono da considerare provvisorie e suscettibili di modifiche e miglioramenti. C.1 PROCEDURE PER IL CAMPIONAMENTO E L ANALISI C.1.1 Campionamento I materiali contenenti SLC presenti nei diversi settore lavorativi sono moltissimi e si possono presentare con forme e consistenza diverse. In sintesi essi possono essere raggruppati in tre ampie categorie: a) materiali in forma granulare o pulverulenta; b) materiali in forma di manufatti solidi e compatti; c) polveri sedimentate; 36 Se la classifica di cancerogenicità (classi europee 1 o 2) fosse definitivamente introdotta nel sistema legislativo vigente, ciò comporterebbe una serie di obblighi a carico di tutti i prodotti contenenti SLC in quantità superiore allo 0,1% in peso (etichettatura, schede di sicurezza, ecc.), nonché ricadute specifiche nel caso delle norme riguardanti lo smaltimento dei rifiuti. Se tale classifica si attestasse sulla classe 3, gli obblighi suddetti si applicherebbero per concentrazioni superiori all 1% in peso. Questo scenario comporta la necessità di disporre di un metodo per la determinazione del contenuto in SLC nei materiali massivi capace di misurare con affidabilità concentrazioni inferiori all 1% in peso, fino allo 0,1% in peso. 52

86 Ciascuno dei materiali elencati richiede modalità di esecuzione del campionamento diverse e specifiche. Le procedure di campionamento devono essere tali da assicurare: - la rappresentatività del materiale originale da cui si preleva il campione; - la disponibilità di una quantità di campione appropriata alle necessità operative previste nelle successive fasi preparative; - l esclusione o la minimizzazione dei rischi di esposizione respiratoria da parte dell operatore. Nella maggior parte dei casi è sufficiente ottenere un campione di massa non superiore ad alcuni grammi. Per assicurare una maggiore rappresentatività è consigliato eseguire più di un prelievo di campioni, estraendoli da zone diverse del corpo del materiale da esaminare (o da determinate superfici nel caso delle polveri sedimentate). Tali prelievi dovranno essere miscelati adottando per la loro omogeneizzazione tecniche appropriate, quali la quartatura (Buhrke et al, 1998) per costituire un unico campione di riferimento. In presenza di materiali compatti o di grossa pezzatura occorrerà procedere ad una disgregazione/macinatura iniziale, non troppo spinta, del campione. C.1.2 Preparazione del campione La preparazione del campione richiede procedure diverse per le varie categorie di materiali. In generale prima di eseguire le analisi è necessario procedere ad una preparazione preliminare del campione di riferimento prelevato. La preparazione preliminare può prevedere diverse fasi: - macinazione preliminare non troppo spinta; - macinazione per ottenere una appropriata distribuzione dimensionale (in funzione della quale verrà scelto il MSR); - setacciatura mediante appropriati setacci per la separazione di classi granulometriche di interesse ed eventuale arricchimento nella proporzione dell'analita (SC); - valutazione della granulometria dei materiali in polvere per la scelta del MSR più adeguato alla costruzione della retta di calibrazione. Nella maggior parte dei casi l analisi routinaria di campioni inorganici da sottoporre a comminuzione richiede l osservanza dei seguenti criteri: - le dimensioni delle particelle devono essere almeno inferiori a 45 μm e possibilmente inferiori a 10 μm per ottenere l orientamento casuale dei cristalliti ed averne un numero sufficiente a soddisfare i requisiti diffrattometrici statistici; - il metodo di comminuzione utilizzato per la preparazione non deve produrre distorsioni (o distruzioni) del reticolo cristallino. C Macinazione Per ottenere il campione di lavoro su cui eseguire un appropriata determinazione quantitativa, la macinazione del campione di riferimento idealmente richiederebbe dimensioni delle particelle inferiori a 10 μm. Tuttavia mediante una normale macinazione manuale difficilmente si raggiungono dimensioni inferiori ai 40 μm, a meno che non la si prolunghi (Buhrke et al, 1998). Ma questo può portare a significativi inconvenienti, il principale dei quali è rappresentata dall'influenza negativa sull intensità diffratta degli strati amorfi sviluppati alla superficie delle particelle più fini (sotto i 2-3 μm) di quarzo (O Connor and Chang, 1986). Ciò a meno che la macinazione non venga effettuata ad umido o a temperature molto basse sotto l effetto di azoto liquido in appositi mulini. Per assicurare che un numero sufficiente di particelle partecipi al processo di diffrazione occorre che queste siano molto fini per garantire un numero statisticamente elevato di centri di diffrazione. Di fatto le particelle sono composte di molti cristalliti e ad esempio le particelle di 40 μm possono essere un agglomerato di cristalliti di 1 μm (Buhrke et al, 1998, p.31). Nella tabella C.1 viene 53

87 mostrato il numero di cristalliti presenti in particelle di diversa dimensione. In un campione di 40 μm sono presenti solo 12 cristalliti rispetto ai 38 mila presenti in un campione di 1 μm. Diametro 40 μm 10 μm 1 μm N di cristalliti Tabella C.1. - Confronto tra dimensioni delle particelle e numero di cristalliti disponibili per la diffrazione. Per raggiungere un livello di accuratezza statistica pari a 2,3 σ (inferiore all 1%) nella misura dell intensità occorrerebbe avere almeno cristalliti (Buhrke et al, 1998, p. 132). Di conseguenza anche un campione con dimensioni delle particelle di 1 μm non sarebbe sufficiente per raggiungere le condizioni desiderate. Tuttavia questa analisi si riferisce ad un campione fisso con un singolo vettore di diffrazione per cristallita. Nelle reali condizioni sperimentali intervengono molti fattori che fanno aumentare l effettivo numero di cristalliti nel campione. Tra questi sono importanti: il tipo di simmetria cristallina che produce una moltiplicazione degli effetti di diffrazione, ancora maggiore per i cristalli a simmetria cubica (fino a 48 volte); l area irradiata e la profondità di penetrazione in materiali a basso assorbimento, favorita dall allargamento della fessura di divergenza e dall esclusione della fessura di ricezione di Soller; la rotazione del campione che incrementa la statistica dei cristalliti (Chung e Smith, 2000). Nella preparazione di un campione in quantità molto limitata occorre ricordare che la profondità di dimezzamento della penetrazione del raggio è dello stesso ordine di grandezza delle dimensioni delle particelle nella maggior parte dei materiali inorganici. In tal modo uno strato molto sottile, anche invisibile all occhio, è più efficace di uno strato spesso di polvere e può fornire un forte segnale diffrattometrico. Questa caratteristica è ancor più rilevante nel caso di materiali con elevato coefficiente di attenuazione di massa che, presentando una bassa penetrazione e, quindi, un volume di campione analizzato inferiore, saranno influenzati con maggior probabilità dall effetto statistico delle particelle. Per l analisi quantitativa, quindi, occorre avere un estrema cura nella preparazione del campione per garantire la sua omogeneità, la casualità dell orientamento delle particelle ed un numero di cristalliti sufficiente a soddisfare i requisiti statistici. Per quanto riguarda la macinazione in generale, si segnala che i materiali con componenti di durezza diversa, richiedono tempi di trattamento diversi in funzione del tipo di materiale di partenza. Possono essere utilizzati vari tipi di molini e, se occorre protrarre il tempo di macinazione, è preferibile lavorare ad umido (ad esempio in alcool) al fine di minimizzare o evitare la formazione di strati amorfi alla superficie dei grani (particelle), oppure eseguire la macinazione a temperature molto basse operando con molini sotto l effetto di azoto liquido. Dal punto di vista generale, per campioni originariamente in forma compatta o pulverulenta e granulare, risulta quasi sempre necessaria una macinazione, in quanto la SLC è un materiale di durezza elevata e la sua distribuzione dimensionale può differire da quella della matrice, presentando dimensioni medie maggiori. In molti casi, verificabili mediante l analisi microscopica in dispersione cromatica (DC), si raccomanda in pratica di eseguire la macinazione ad umido fino ad ottenere dimensioni medie dei grani di SLC inferiori a 10 μm. Per questo tipo di macinazione è opportuno evitare l uso di elementi in agata, i quali possono introdurre contaminazioni significative (Elton et al, 1992). C Setacciatura Il ricorso alla setacciatura su campioni in forma di polvere consente, in generale, di separare diverse frazioni dimensionali. Sulle frazioni separate è possibile eseguire la determinazione granulometrica delle particelle di SLC eventualmente presenti mediante la tecnica della dispersione cromatica e successivamente l analisi del contenuto ponderale in SC, facendo riferimento ad appropriate rette di calibrazione. Questa operazione può produrre anche un arricchimento del tenore di SC, consentendo in tal modo un miglioramento del limite di determinazione analitico. In molti casi il processo di setacciatura viene condotto sui materiali secchi, ma quando il materiale è 54

88 molto fine e tende ad agglomerarsi occorre effettuare la vagliatura ad umido. In tal caso il campione in forma di sospensione viene posto sul setaccio e addizionato di acqua in modo continuo. L aggiunta di un tensioattivo favorisce la vagliatura riducendo la tensione superficiale. Si deve assumere sempre che una singola frazione dimensionale non verrà mai separata in modo netto, specialmente nel caso di frazioni molto fini (<100 μm). Tuttavia se il processo di setacciatura viene condotto in modo riproducibile mantenendo sotto controllo i parametri operativi, è possibile ottenere risultati confrontabili, anche se affetti da un errore sistematico. In particolare il movimento ed il tempo della setacciatura costituiscono i fattori cruciali per ottenere una separazione più netta di una frazione dimensionale. L ampiezza di oscillazione, l accelerazione ed il tempo del processo di setacciatura possono essere controllati con appropriati sistemi di scuotimento. La setacciatura può essere utilizzata per i campioni originalmente in polvere o per quelli sottoposti a macinazione, nei quali, a seguito dell analisi dimensionale in dispersione cromatica, sia stata evidenziata una preponderanza di grani di SLC con dimensioni inferiori a circa 40 μm, oppure a circa 10 μm. Nel primo caso l estrazione quasi completa per vagliatura della proporzione di SLC da 40 micron, producendo l arricchimento in analita, compensa le condizioni dimensionali non ottimali per l analisi quantitativa. A questo scopo per la vagliatura si usano setacci da 38 μm (400 mesh). Nel secondo caso l impiego di setacci da 10 μm, consente l estrazione della componente costituita da SLC con dimensioni respirabili e, quindi, un effettivo arricchimento di questa componente con la prospettiva di un miglioramento del limite di quantificazione. Queste operazioni richiedono, oltre a specifiche tecniche operative, la determinazione gravimetrica delle porzioni di campione pre e post vagliatura e l uso di un appropriato contenitore, in cui depositare le particelle che passano al vaglio (tabella C2). Apertura setacci (mesh) Dimensioni particelle (μm) Tabella C2 - Dimensioni dei setacci e delle particelle C Determinazione della distribuzione dimensionale La determinazione della distribuzione delle particelle costituenti il campione di riferimento può essere eseguita, sia mediante la microscopia ottica a contrasto di fase (MOCF), sia con la microscopia elettronica a scansione (SEM). Questo tipo di analisi richiede che il campione sia in forma di polvere. Le due tecniche, quindi, si applicano direttamente ai campioni originalmente in tale forma ed ai campioni provenienti dall intervento di macinazione. L applicazione della MOCF comporta la deposizione di una piccola porzione del campione su vetrino da microscopia, immergendolo in alcune gocce di triacetato di glicerolo (triacetina, n R = 1,43). Dopo aver mescolato con la punta di un bastoncino di legno a punta fine (stuzzicadenti) per il tempo appropriato ad ottenere il più possibile la bagnatura dei grani di polvere, il preparato viene ricoperto con una lamina copri-oggetto. Per eseguire la misura dimensionale il microscopio dovrà essere equipaggiato con un appropriato reticolo oculare (si raccomanda il reticolo di tipo Walton-Beckett, modello G25, dotato di tacche di riferimento di spessore fino a 0,5 μm). Nel caso della SEM il campione da caratterizzare si può preparare depositando sul portacampioni (stub) una goccia di etanolo, in cui viene dispersa una piccola quantità del campione in polvere, mantenendola sotto agitazione con la punta di un bastoncino, fino a completa evaporazione del solvente. È possibile utilizzare altre procedure, purché assicurino una appropriata distribuzione delle particelle sulla superficie dello stub. Dopo metallizzazione (ad esempio con oro) per rendere conduttivo il campione, si può eseguire la determinazione. La misura delle particelle si effettua utilizzando il sistema di analisi dimensionale incorporato nella macchina, dopo la sua calibrazione tramite un appropriato standard di riferimento (ad esempio SRM 2069b, NIST). Per ottenere un adeguato livello di rappresentatività dei risultati, con ambedue i metodi, dovranno essere caratterizzate circa 300 particelle, misurando per ciascuna di esse i due diametri (minore e 55

89 maggiore), dai quali verrà calcolato il valore medio. Occorre sottolineare che questo dato rappresenta un valore approssimato delle effettive dimensioni delle particelle, ma ai fini del metodo esso viene considerato una stima sufficientemente adeguata a fornire le informazioni necessarie per valutare la distribuzione dimensionale dei campioni. Oltre che per la misura delle dimensioni delle particelle di SLC (quarzo) presenti nel campione da analizzare, le procedure descritte si impiegano anche per la determinazione della distribuzione granulometrica delle particelle costituenti la matrice scelta per la produzione dei campioni di riferimento in matrice, necessari alla costruzione delle rette di calibrazione. Ciò è conveniente, in quanto anche i campioni di riferimento da utilizzare per la calibrazione in matrice dovrebbero riflettere quanto più possibile, in termini di composizione e dimensioni, i campioni reali. Di conseguenza, le dimensioni medie dei materiali scelti per la matrice dovrebbero ricadere nell intervallo respirabile. L analisi dimensionale nel caso della SLC richiede l utilizzazione della MOCF in associazione alla tecnica della DC, necessaria all evidenziazione dei grani di SC. La determinazione richiede l immersione del campione in un liquido (Cargille, serie HD, Società Italiana Chimici, Roma) con indice di rifrazione n R = 1,55, in cui le particelle di quarzo assumono una forte colorazione blu indaco. La misura delle particelle si esegue impiegando il reticolo oculare indicato in precedenza. C.2 INTERFERENZE Di frequente i materiali naturali o i prodotti artificiali in cui è presente la SLC contengono una varietà di componenti minerali. Le specie presenti dipendono dall origine o dal processo produttivo del materiale. Le fasi accessorie possono creare seri problemi, in quanto il loro diffrattogramma può sovrapporsi a quello delle fasi di SLC d interesse. Nella Tabella C3 vengono elencate alcune potenziali interferenze sui picchi caratteristici del quarzo. Come si nota sono soprattutto mica, feldspati e grafite responsabili di importanti interferenze sul picco corrispondente a 101 (d = 3,34 Å) del quarzo. Di questo tipo di interferenze soffre anche il secondo picco più intenso 100 (d = 4,55 Å). Il primo passo nell analisi della SLC dovrebbe prevedere una dettagliata e attenta determinazione qualitativa delle possibili interferenze presenti nel campione. Occorre ricordare che anche modeste quantità di fasi interferenti possono essere sufficienti ad inficiare un analisi al livello dello 0,1% in peso. In presenza di interferenze la valutazione del picco analitico della specie di SLC richiede procedure attagliate alla specifica interferenza. In generale si può ricorrere a due tipi di approccio, l applicazione di una correzione per la fase interferente oppure la rimozione della fase interferente dal campione prima della determinazione diffrattometrica. Il primo tipo di approccio richiede la valutazione della concentrazione della fase interferente utilizzando un picco caratteristico di questa fase che sia privo di interferenze. Il contributo di questa concentrazione al picco della SLC dovrà essere sottratto per ottenere la quantificazione della SC. L influenza della propagazione degli errori nelle abbondanze individuali, le difficoltà del metodo di adattamento del diffrattogramma (whole-pattern fitting) e di quello del profilo (profile fitting) per picchi specifici rendono questo approccio poco consigliabile (Chung e Smith, 2000). Più promettente appare il metodo di preconcentrazione mirato alla eliminazione delle fasi diverse dalla SC. Possono essere utilizzati sia metodi fisici che chimici, ma questi ultimi in molti casi risultano più efficaci, anche poiché il quarzo risulta sufficientemente inerte all attacco chimico. I metodi chimici, infatti, mirano all eliminazione quantitativa delle sole fasi interferenti. Questa eliminazione produce anche un arricchimento nella proporzione di SC, migliorando in tal modo il limite di determinabilità (cfr. tabella 8 di capitolo 4). Nel caso della determinazione della cristobalite un serio prolema di interferenza è costituito dalla sovrapposizione dei picchi dell opale-ct e opale-c nella regione di 22 2θ (Cu Kα). La verifica della presenza di questa interferenza non è facile, ma può essere utile l esame della forma del picco di diffrazione. Quando la larghezza del picco in corrispondenza della metà dell altezza risulta più grande di quella riscontrata abitualmente con la macchina in dotazione, si deve sospettare la presenza dell opale. Per tentare di risolvere il problema si possono applicare i metodi di analisi che utilizzano i sistemi di whole-pattern fitting e profile fitting (Smith, 1997). Diversi esempi di procedure per l eliminazione di fasi interferenti sono reperibili per la consultazione nella letteratura ed in particolare nel numero unico della rivista Analitica Chimica Acta vol 286 del

90 C.3 PREPARAZIONE DEI CAMPIONI DI RIFERIMENTO E DI LAVORO. La preparazione dei campioni da utilizzare per la costruzione delle rette di calibrazione viene comunemente effettuata per deposizione eolica su filtro o da sospensioni liquide per successiva filtrazione. Con queste tecniche si ottiene un campione in strato estremamente sottile, che non richiede correzioni per l assorbimento poiché è trascurabile l effetto di mascheramento da parte di altre particelle. In queste condizioni l intensità di risposta risulta lineare rispetto alla massa presente sul filtro entro la superficie irradiata. Ciò è generalmente valido per un carico complessivo di polvere non superiore a 2 mg. Il deposito su filtro in argento presenta il vantaggio di fornire un valore dell intensità di fondo molto basso, ma, a causa della sua tessitura porosa, possono verificarsi effetti di mascheramento da parte del substrato poroso cristallino di Ag in cui le particelle di SLC si possono incastrare.questo fenomeno può determinare un deficit di risposta diffrattometrica. La preparazioni da sospensioni liquide dei campioni di riferimento per la retta di calibrazione è risultata di recente affetta da una minore variabilità rispetto alla preparazione per via eolica (Edwards et al, 2004). Questo metodo inoltre presenta sensibili vantaggi riguardo alla rapidità, semplicità, ed ai costi ridotti rispetto al metodo eolico. Le difficoltà riscontrate nell ottenimento di sospensioni omogenee e stabili nel tempo in liquidi a bassa viscosità sembrano essere minimizzate utilizzando liquidi più viscosi, che aiutano a mantenere in sospensione le particelle, e contenitori in politene (Popp et al, 2004). Anche i problemi di riproducibilità incontrati nel prelievo di aliquote per ottenere le appropriate diluizioni, e attribuite alla rapida sedimentazione delle particelle, può essere minimizzata con liquidi più viscosi e mantenendo sotto agitazione la sospensione durante il prelievo (Edwards et al, 2004). Il liquido utilizzabile per la sospensione è costituito da etanolo addizionato di NaCl (0,1% peso) e di Aerosol OT (0,1% peso). Liquidi viscosi si ottengono tramite miscele di acqua e glicerolo in proporzioni tali da garantire una agevole filtrazione (Yu et al, 2002). In questo caso viene consigliato di usare miscele di glicerolo al 10/15% (in volume) in acqua e di far seguire alla dispersione, dopo una sonificazione di alcuni minuti, l agitazione continua mediante ancoretta magnetica. C.4 RETTE DI CALIBRAZIONE Nel caso della produzione delle rette di calibrazione basate sui MSR puri, occorre preparare una sospensione madre concentrata, disperdendo una quantità pesata di MSR (NIST 1878a, BCR No. 67, o NIST 1879a) in palloni tarati da 100 o 200 ml, in politene o in vetro. La concentrazione di tale sospensione dovrà essere tale da consentire, con il prelievo di appropriate aliquote, o mediante diluizioni, l ottenimento di almeno 5 o 6 punti di concentrazione: 10 μg, 25 μg, 50 μg, 75 μg, 100 μg, ed eventualmente anche 200 μg. Nel caso del ricorso a diluizioni, l operazione si esegue utilizzando palloni tarati di volume ridotto, in politene o in vetro, portando tutto a volume (con il liquido o con la miscela viscosa descritti più sopra), sonicando e lasciando sotto agitazione con ancoretta magnetica per almeno 24 ore (a circa 300 giri/minuto). I recipienti di volume ridotto aiutano a ridurre i rischi di disomogeneità ed il politene favorisce l ottenimento di sospensioni stabili nel tempo (Popp et al, 2004). Particolare attenzione occorre prestare all imboccatura d ingresso dei recipienti, in quanto essa deve consentire l agevole inserimento dei puntali delle pipette scelte per i prelievi delle aliquote desiderate. Se del caso occorrerà utilizzare recipienti tarati di altro tipo dotati di imboccatura più larga. Le aliquote di sospensione stabilite per ottenere le concentrazioni desiderate deve essere prelevate sotto agitazione continua e trasferite su membrana di Ag (diametro 25 mm, porosità 0,45 μm) per filtrazione attraverso un apposito sistema di filtrazione sotto vuoto (ad esempio Millipore) costituito da un serbatoio ed una sede per alloggiare la membrana, che circoscrive la deposizione del materiale in sospensione in un area circolare di circa 20 mm di diametro, al centro del filtro in Ag. Per la costruzione delle rette di calibrazione basate su MSR costituiti da miscele di SLC in matrici simulanti i più comuni componenti presenti in larga parte dei campioni reali, è conveniente avvalersi di due materiali facilmente reperibili in commercio in forma di polvere a granulometria fine, come cemento e calcare. Per il cemento occorre assicurarsi che non contenga SC. Generalmente i vari prodotti di cemento del tipo Portland in commercio non contengono SLC in proporzione apprezzabile. Questi prodotti sono costituiti da particelle molto fini e la loro 57

91 distribuzione dimensionale è normalmente caratterizzata da percentuali di particelle sotto i 5 μm pari a circa il 90% Per quanto riguarda il calcare (o calce), i vari prodotti commerciali del tipo ventilato o farina garantiscono la pratica assenza di SLC e distribuzioni dimensionali delle particelle in cui il 90% circa risulta inferiore a 5 μm. Benché, in linea teorica sia possibile preparare miscele di cemento e calcare con proporzioni diverse dei due componenti per avvicinarsi il più possibile alla composizione del (dei) campione (i) da analizzare, nei casi più comuni e dal punto di vista pratico è consigliabile operare con una sola composizione di riferimento. È possibile ricorrere a composizioni diverse, se le informazioni sulla composizione del campione lo impongono. La miscela di riferimento costituita da cemento e calcare ritenuta più rappresentativa della maggior parte delle situazioni prevede proporzioni dei due componenti pari al 50/50%. Per ottenere una miscelazione omogenea è possibile utilizzare un miscelatore del tipo usato in cucina, o altri sistemi che assicurino il livello di omogeneità richiesto. Per la preparazione dei campioni di riferimento necessari alla calibrazione occorrerà aggiungere alla miscela di cemento e calcare (MCC) le appropriate quantità di MSR (NIST 1878a o 1879a, oppure BCR No. 67). Anche in questo caso occorrerà preparare una dispersione della MCC in uno dei liquidi non viscosi o viscosi descritti in precedenza e a questa aggiungere un aliquota appropriata della sospensione concentrata di MSR puro. In tal modo resta fissata la composizione della matrice contenente la forma di SLC del MSR. Dalla soluzione ottenuta, mantenuta sotto continua agitazione magnetica, verranno prelevate le aliquote appropriate ad ottenere le concentrazioni assolute di MSR (almeno 5 o 6 punti di concentrazione: 10 μg, 25 μg, 50 μg, 75 μg, 100 μg, oppure anche 200 μg), depositandole per filtrazione sulla membrana in Ag. Tali operazioni devono essere condotte sotto cappa, adottando tutte le cautele atte ad evitare l esposizione dell operatore. Con questa procedura di preparazione si ottiene il vantaggio di disporre delle stesse rette di calibrazione per ambedue i tipi di campioni: aerei e in massa. C.5 LIMITE DI DETERMINABILITÀ, PRECISIONE E ACCURATEZZA Poiché con la metodologia finora delineata il campione su cui viene eseguita l analisi diffrattometrica è analogo a quello utilizzato per la determinazione della SLC in campioni di polveri aerodispersa, le considerazioni intorno alla accuratezza e precisione sono essenzialmente le stesse. Di fatto il LOD e la precisione dipendono da quattro importanti fattori: il tipo di strumento, il tipo di substrato filtrante, i parametri analitici, e la presenza di ulteriori fasi nel campione. Ad esempio il metodo NIOSH 7500 stabilisce un limite di determinabilità (LOD) di 5 μg per un carico di polvere sul filtro compreso tra 0,02 e 2 mg (NIOSH, 1984). Diversi lavori pubblicati sulla determinazione di SLC in massa forniscono stime del 2σ o 3σ LOD compreso tra 0,01 e 0,006 % in peso di quarzo nel caolino o nella dolomite. Questi livelli possono essere abbassati con il trattamento in acido nel caso delle matrici carbonatiche (Chung and Smith, 2000). Per migliorare la statistica delle particelle, la rotazione del campione e l utilizzo di fessure di collimazione più larghe sono le opzioni praticabili. Può essere altrettanto utile aumentare la quantità di polvere sul filtro, ma ciò è limitato dalle difficoltà associate a carichi eccedenti i 2 mg. In conclusione esiste l indicazione sperimentale della possibilità di determinare il contenuto di quarzo al livello dello 0,1 % in peso, purché siano soddisfatte determinate condizioni. La quantificazione dell accuratezza è un problema più difficoltoso. I limitati studi interlaboratorio effettuati nel Regno Unito e in USA per le analisi di quarzo su filtro hanno mostrato in genere una buona consistenza dei risultati all interno di uno stesso laboratorio, ma una considerevole variabilità tra i diversi laboratori (Chung and Smith, 2000). Solo l uso delle stesso MSR ha mostrato di essere in grado di ridurre la dispersione dei risultati, evidenziando così l importanza dell utilizzo comune di un MSR ben caratterizzato per eseguire analisi quantitative. 58

92 ALLEGATO D - PROPOSTA DI MODULISTICA PER LA RACCOLTA DEI DATI DI CAMPIONAMENTO DELLA SLC La modulistica per la raccolta dei dati di campionamento della SLC dovrebbe soddisfare le seguenti esigenze: fungere da supporto e da promemoria per i dati da raccogliere; tenere registrazione dei dati acquisiti in un ottica di tracciabilità dell intero processo; fornire gli elementi necessari per la successiva corretta e completa compilazione del rapporto di prova (allegato E). Inoltre, nel caso si intendano utilizzare i dati acquisiti per la realizzazione di un repertorio informatizzato, si aggiungono delle ulteriori condizioni, e cioè essenzialmente: conformità ad un processo di acquisizione dati coerente con la struttura dei database relazionali; predisposizione, in tutti casi in cui sia possibile, di valori preimpostati per la compilazione dei vari campi, allo scopo di uniformare i dati e facilitarne la successiva consultazione. Di seguito viene riportato un esempio di modulistica sviluppata nell ambito di un progetto realizzato dall INAIL 37 finalizzato alla gestione informatizzata dei dati di campionamento e analisi per la SLC. Per tali moduli, nei successivi paragrafi a ciò dedicati, è fornita l illustrazione dei campi previsti con le indicazioni per la loro compilazione. I moduli, pensati per rispondere alle esigenze specifiche del progetto, potrebbero non rappresentare efficacemente le necessità dei soggetti coinvolti a vario titolo nell accertamento del rischio da SLC, ma si ritiene possano fornire un utile esempio di raccolta dei dati in accordo con i requisiti precedentemente indicati. 37 Obiettivo Gestionale F del

93 D.1 Modulo raccolta dei dati relativi allo stabilimento e al rilievo 60

94 D.1.1 Descrizione del modulo raccolta dei dati relativi allo stabilimento e al rilievo Il modulo è strutturato per l acquisizione dei dati attinenti allo stabilimento e al rilievo (ove per rilievo si intende una campagna di campionamento) nell ambito di una sessione di monitoraggio del rischio da SLC. Relativamente a un singolo rilievo, che può ovviamente prevedere più campionamenti, tale modulo andrà riempito una sola volta. Il collegamento con i moduli relativi ai singoli campioni (vedi paragrafo successivo) è fornito dal Codice del rilievo. Di seguito viene riportato in dettaglio il significato dei singoli campi. Sezione Raccolta dei dati relativi allo stabilimento Ragione sociale: Tipo: C.F.: Gruppo tariffa: Comune: Indirizzo: Telefono, fax: Dim. aziendale: nome della ditta tipo di società codice fiscale classificazione dell attività della ditta secondo la tariffa dei premi INAIL Sono riportati i valori preimpostati che descrivono i vari gruppi di tariffa. Ovviamente, a seconda delle esigenze, si possono predisporre moduli con classificazioni differenti (ad es. ATECO) comune ove ha sede lo stabilimento campionato indirizzo dello stabilimento telefono, fax dello stabilimento indirizzo di posta elettronica di riferimento classe del numero di addeti dello stabilimento Sezione Raccolta dei dati relativi al rilievo Codice del rilievo: codice attribuito al rilievo. Ogni rilievo deve avere un codice che lo identifica univocamente Data del rilievo: data di inizio della campagna di campionamento Titolare dell indagine: struttura e/o persona che supervisione la campagna di campionamento (rilievo) Lavorazioni: lavorazioni svolte dallo stabilimento. È predisposto un elenco preimpostato rispetto al quale operare la scelta Materiali: materiali impiegati nelle lavorazioni dello stabilimento. È predisposto un elenco preimpostato rispetto al quale operare la scelta Note: spazio per eventuali annotazioni relativa alla campagna di campionamento. 61

95 D.2 Modulo DI RACCOLTA DEI DATI DI TARATURA - CAMPIONAMENTO 62

96 D.2.1 Descrizione del modulo raccolta dei dati di taratura - campionamento Il modulo è strutturato per l acquisizione dei dati relativi ai singoli campioni della campagna di campionamento. In tutti i casi in cui è possibile, per i campi sono proposti dei valori preimpostati. Tale modulo è collegato al precedente (MODULO RACCOLTA DEI DATI RELATIVI ALLO STABILIMENTO E AL RILIEVO) tramite il Codice di rilievo. Di seguito viene riportato in dettaglio il significato dei singoli campi. Sezione: Generale Codice del Rilievo: Codice del campione: Peso iniziale bianco (mg): Peso finale bianco (mg): riportare il codice del rilievo attribuito nel relavtivo MODULO RACCOLTA DEI DATI RELATIVI ALLO STABILIMENTO E AL RILIEVO è costituito dal codice del rilievo a cui viene aggiunto un numero o una sigla per indentificare, nell ambito del rilievo, il singolo campione peso iniziale in milligrammi dell eventuale bianco di riferimento peso finale in milligrammi dell eventuale bianco di riferimento Sezione: Prima del campionamento Flusso (ml/min): flusso in millilitri al minuto registrato durante la calibrazione iniziale della linea di campionamento Peso filtro (mg): peso iniziale in milligrammi del filtro Flusso di progetto: flusso per il quale il sistema di campionamento scelto campiona la frazione di interesse Metodo di riferimento: metodo di riferimento utilizzato nel processo di campionamento Tipo di filtro: specifiche del filtro utilizzato Dispositivo di campionamento: specifiche del dispositivo di campionamento Frazione raccolta: tipo di frazione di polvere raccolta sul filtro Numero di pompa: identificativo della pompa utilizzata nella linea di campionamento Numero selettore: identificativo del selettore utilizzato nella linea di campionamento T( C): temperatura in gradi centigradi registrata durante la calibrazione iniziale P(kPa): pressione in chilopascal registrata durante la calibrazione iniziale Sezione Durante il campionamento A contatto con: materiale specifico con cui è prevalentemente a contatto il lavoratore durante il campionamento. Una lista di tali materiali è riportata nel promemoria al paragrafo successivo T( C): temperatura in gradi centigradi registrata durante il campionamento P(kPa): pressione in chilopascal registrata durante il campionamento Nome del lavoratore: identificativo del lavoratore campionato Luogo: luogo del campionamento (per i campioni ambientali) Fase lav.: fase lavorativa della persona campionata. Una lista di fasi lavorative, in relazione alle lavorazioni già indicate nel MODULO RACCOLTA DEI DATI RELATIVI ALLO STABILIMENTO E AL RILIEVO, è riportata nel promemoria al paragrafo successivo Att. circ.: descrizione dettagliata della attività svolta dalla persona campionata 63

97 1 int.: inizio e fine del primo intervallo di campionamento 2 int.: inizio e fine del secondo intervallo di campionamento 3 int.: inizio e fine del terzo intervallo di campionamento Tempo tot.: tempo totale di campionamento Sesso: sesso della persona campionata Età (anni): classe di età della persona campionata Tipo di campionamento: tipologia di campionamenti di campionamento (ad es. ambientale o personale) Condizioni atmosferiche: condizioni atmosferiche registrate durante il campionamento Dist. Generazione dell inquinante (m): cui si genera la SLC Vel. aria sist. raccolta (m/s): Sistemi per impedire a propagazione: DPI: Pulizia locali: distanza in metri tra il dispositivo di campionamento è il punto in velocità dell aria in metri al secondo all ingresso del sistema di campionamento sistemi per impedire la propagazione della SLC dispositivi di protezione individuale impiegati periodicità nella pulizia dei locali di lavoro Sezione Dopo il campionamento Flusso (ml/min): flusso il millilitri al minuto registrato alla fine del campionamento Peso filtro (mg): peso finale in milligrammi del filtro T( C): temperatura in gradi centigradi registrata alla fine del campionamento P(kPa): pressione in chilopascal registrata alla fine del campionamento Note: spazio per eventuali annotazioni relative al campionamento 64

98 D.3 PROMEMORIA DEI MATERIALI E DELLE FASI LAVORATIVE LISTA DI MATERIALI PER IL CAMPO A CONTATTO CON Abrasivi Alabastro Ardesia Arenaria Argilla Basalto Brecce Calcare Calce Calcestruzzo Caolino Cemento Ceramica - impasto Ceramica - prodotto finito Gesso naturale Gesso cotto Ghiaia Gneiss Grafite Granito Granodiorite Laterizi Marmo Marna Peperino Porfido Pozzolana Quarzite Refrattari Riolite Sabbia Sabbia silicea Scagliola Scisti Talco Tufo Vetro artificiale LISTA DI FASI LAVORATIVE SUDDIVISE PER LAVORAZIONI PER IL CAMPO FASE LAV. LAVORAZIONI Cave di rocce compatte per blocchi regolari Cave di rocce compatte per inerti e simili Utilizzo di esplosivi Abbattimento con esplosivi Taglio con filo elicoidale Escavazione con ripper Taglio con filo diamantato Escavazione con martelli demolitori Taglio con macchine tagliatrici Macinazione Lavaggio Essiccazione Stoccaggio FASI LAVORATIVE Sezionatura dei banchi Trasporto dei blocchi Cotto Pulizia piazzale Diaspro Asporto Trasporto Pulizia piazzale Frantumazione Vagliatura Cave di rocce Escavazione Asporto Trasporto Pulizia piazzale Frantumazione Vagliatura Macinazione Lavaggio incoerenti, argilla e caolini Essiccazione Stoccaggio Edilizia civile e industriale, demolizioni Fabbricazione di ceramiche - piastrelle Fabbricazione di ceramiche - sanitari Fabbricazione di ceramiche - stoviglie Fabbricazione laterizi, piastrelle in cotto Fabbricazione prodotti in cemento e calcestruzzo Lavorazione di marmi e pietre ornamentali Lavorazione meccanica di rocce e minerali Movimenti terra: scavi, sterri, riporti, ecc. Produzione a macchina di vetreria comune Produzione leganti minerali - calce Produzione leganti minerali - cemento Preparazione cantiere Intonaci esterni Stoccaggio materie prime Scavo e fondazione Posa rivestimenti e pavimenti Macinazione materie prima Installazione ponteggio metallico Rivestimento scale Preparazione impasti Installazione impianto elettrico da cantiere Tinteggiatura interna Costruzione 2 solaio e successivi Tinteggiatura e finitura esterna Smaltatura Vetrinatura Seconda cottura Scelta Magazzino Stoccaggio materie prime Preparazione modelli e forme in gesso Preparazione impasti Smaltatura Cottura Scelta Ricottura Stoccaggio materie prime Preparazione impasti Costruzione solaio di copertura Smontaggio ponteggio metallico Tramezzature Pavimentazioni esterne Colaggio Pressatura Essiccazione Cottura Colaggio Essiccazione Rifinitura Collaudo Magazzino prodotti finiti Impianti tecnologici Opere di giardinaggio Preparazione smalti Preparazione smalti Formatura Colaggio Rifinitura Essiccazione Cottura Smaltatura Vetrinatura Decorazione Seconda cottura Scelta Magazzino Prelievo materie prime in cava Scelta Stoccaggio materie prime Stoccaggio blocchi Levigatura lastre Stoccaggio materie prime Magazzino Miscelazione cemento e inerti Movimentazione blocchi Bocciardatura lastre Miscelazione Macinazione Estrusione Taglio Essiccazione Cottura Formatura Essiccazione Distaffatura Magazzino Riquadratura blocchi Movimentazione lastre Segagione blocchi Magazzino prodotti finiti Pulizia piazzale Pulizia locali Stoccaggio lastre Taglio lastre Frantumazione Vagliatura Macinazione Lavaggio Essiccazione Stoccaggio Pulizia piazzale Escavazione Asporto Trasporto Stoccaggio materie prime Prelievo delle materie prime in cava (calcari) Pulizia del piazzale Prelievo delle materie prime in cava ) Dosaggio e miscelazione materie prime Lavorazione meccanica delle materie prime Lavorazione meccanica delle materie prime Fusione Stoccaggio e trasporto materie prime Stoccaggio e trasporto materie prime Insaccamento Magazzino Pulizia dei piazzali Taglio del vetro fuso Cottura Macinaz. e omogeneiz. delle materie prime Formatura Idratazione calce viva Macinazione carbone per alimentazione forno Ricottura Spegnimento calce viva Cottura Controllo qualitativo Insaccamento Raffreddamento e stoccaggio klinker Lucidatura lastre Magazzino Macinazione del clinker con aggiunta additivi 65

99 Allegato E - DETERMINAZIONE DELLA SILICE LIBERA CRISTALLINA AERODISPERSA: RAPPORTO DI PROVA Il presente allegato propone: 1) un prototipo di scheda per la trasmissione dei dati di campionamento al laboratorio che effettua la prova; 2) uno schema di rapporto di prova, redatto sulla base di tutte le informazioni utili a garantire conformità alla norma UNI CEI EN ISO/IEC Le informazioni richieste dal laboratorio al committente sono, come già sottolineato nella sezione 4.2 di questo manuale, funzionali ad orientare in modo corretto la procedura d analisi e possono agevolare l analista nell interpretazione dei dati sperimentali rilevati. Il rapporto di prova è specificamente riferito a determinazioni diffrattometriche della SLC, ma, con le opportune modifiche, può essere adattato anche al caso l analisi venga effettuata con altra tecnica strumentale. Di seguito al rapporto vengono riportate alcune informazioni di chiarimento relative ai contenuti del rapporto stesso. È evidente che nel caso in cui il laboratorio che esegue la prova non sia responsabile anche della fase di campionamento, la certificazione dovrà essere emessa solo relativamente alla determinazione analitica ed il risultato finale espresso in termini di tenore di SLC (mg o % in peso). In tal caso, chi è chiamato a valutare i dati di concentrazione di SLC, anche ai fini del confronto con valori limite di riferimento, dovrà calcolare il contributo dell incertezza associata al volume di campionamento e tenerne conto, attraverso le leggi della propagazione degli errori, ai fini del calcolo dell incertezza associata alla concentrazione di analita aerodisperso. A tal fine è opportuno che ogni rapporto di prova sia accompagnato da un documento nel quale siano riportati in dettaglio i parametri di campionamento per ognuno dei prelievi d aria effettuati. 66

100 E.1 RAPPORTO DI TRASMISSIONE DATI DI CAMPIONAMENTO Scheda N.* Data * Attività produttiva* - Mansione Punto di prelievo Tipo di campionamento personale area Filtro N *.. tipo Ciclone:* Casella Dorr-Oliver GK269 GS 3 Δ peso filtro* (mg) Peso filtro iniziale*(mg).. Flusso * di campionamento (l/min) *- CAMPI OBBLIGATORI 67

101 E.2 RAPPORTO DI PROVA Determinazione diffrattometrica di quarzo aerodisperso (redatto in conformità alla norma UNI CEI EN ISO/IEC Ed. Novembre 2000) 38 INFORMAZIONI GENERALI Rapporto di prova N : Committente: Ditta: Rif. Committente: Data di emissione: Rif. Laboratorio: DATI SU PRELIEVO E CAMPIONE Identificazione campione N Rif. Committente N Rif. Laboratorio Localizzazione mansione o punto di prelievo Flusso e durata del prelievo 39 Metodo di prelievo 40 : Data del prelievo: Scostamenti dal metodo: Esecutore del prelievo: DATI SULLA PROCEDURA DI PROVA Data ricezione campione: Tecnica Analitica: Metodo di analisi utilizzato 41 : Scostamenti dal metodo: Strumentazione utilizzata 42 : Condizioni operative 43 : Data della prova: Rapporto di prova n / anno Pagina 1 di 2 38 analogo titolo identificativo è da intendersi valido nel caso delle altre fasi della SC. 39 Parametri dichiarati dal committente e necessari ai fini del calcolo della concentrazione di quarzo aerodisperso (cfr risultati della prova ). 40 indicare il tipo di selettore granulometrico impiegato, il flusso di campionamento, la natura e la porosità della membrana da sottoporre ad analisi. 41 indicare se il metodo d analisi utilizza uno standard interno o esterno, qual è il CRM impiegato per la taratura strumentale e se gli standard di taratura sono stati ottenuti attraverso impolveramento per via eolica o per via umida. Infine indicare l intervallo di lavoro e quello di linearità del metodo. 42 indicare marca e modello del diffrattometro impiegato. 43 tubo generatore di raggi X: anticatodo in.; tensione di acquisizione: KV; Intensità di acquisizione: ma; Fenditura divergente: ; Fenditura ricevente: ; Passo (2ϑ): ; Tempo di acquisizione/passo: sec; Intervallo angolare d analisi: 2ϑ=. 68

102 Risultati della prova N progressivo analisi Denominazion e e N Rif. Committente Peso polvere alla ricezione (mg) Contenuto in quarzo (mg) Contenuto in quarzo (% in peso) Concentrazione di quarzo aerodisperso (mg/m 3 ) 44 LDR: LDQ Incertezza estesa 45 : VLE-TWA (ACGIH): NOTE: Il responsabile del Laboratorio L analista Rapporto di prova n / anno Pagina 2 di 2 44 per il calcolo della concentrazione di quarzo aerodisperso si fa riferimento al volume d aria campionata quale dichiarato dal committente. 45 Informazioni circa l incertezza sono necessarie nel rapporto di prova quando ciò influisce sulla validità o sull applicazione dei risultati di prova, quando le istruzioni del cliente lo richiedono, o quando l incertezza ha influenza sulla conformità con un limite specificato (UNI CEI EN ISO/IEC 17025, c). 69

103 E.3 ELENCO DELLE INDICAZIONI CONTENUTE NEI RAPPORTI DI PROVA E.3.1 PREMESSA Il rapporto di prova deve includere: un titolo identificativo, il nome e l indirizzo del laboratorio che ha eseguito la prova, un identificazione univoca del rapporto (come il numero di serie) ed una identificazione su ogni pagina al fine di garantire che sia riconosciuta come parte del rapporto stesso. E.3.2 Informazioni generali N. del rapporto di prova: numero progressivo che contraddistingue il rapporto di prova. Data di emissione. Committente: estremi della struttura che ha commissionato l analisi e nominativo del tecnico/professionista richiedente. Ditta: denominazione della ditta presso la quale è stato prelevato il campione o codice identificativo assegnato dal committente. Rif. committente: numero di protocollo della richiesta inoltrata dal committente. Rif. Laboratorio: eventuale identificazione da parte del laboratorio che esegue l analisi. E.3.3 Dati su prelievo e campione Identificazione campione: il numero o la lettera identificativi del campione/i così come assegnati dal committente, il corrispondente numero progressivo del laboratorio. Localizzazione punto o mansione di prelievo: esatta localizzazione del punto di prelievo o la mansione indagata (esempio: centro ambiente sala macchine ; addetto alla rifinitura materiale ). Flusso e durata del prelievo: parametri che permettono il calcolo del volume di campionamento e, di conseguenza l emissione del dato di concentrazione di quarzo aerodisperso. Nel caso in cui il laboratorio che esegue la prova non sia responsabile né sia a conoscenza dei parametri di campionamento, la certificazione dovrà essere emessa solo relativamente alla determinazione analitica ed il risultato finale espresso in termini di tenore di SLC (mg o % in peso). Qualora invece siano noti i dati di campionamento, questi possono essere riportati nel rapporto di prova come dati dichiarati dal committente. In tal caso il rapporto di prova dovrà prevedere anche i seguenti campi: Metodo di prelievo: metodo o metodi adottati nell effettuazione del prelievo. Scostamenti dal metodo: indicazione degli eventuali scostamenti dalle procedure indicate nel metodo adottato come riferimento. Data del prelievo: quale dichiarata dal committente. Esecutore del prelievo: tecnico / professionista che ha effettuato il prelievo. Eventuali ulteriori dati relativi all esistenza di impianti di aerazione nel reparto, alla fonte di emissione dell inquinante, al tempo di esposizione ecc. possono essere considerati informazioni aggiuntive e rientrano nei dettagli delle condizioni ambientali durante il campionamento che possono avere effetti sull interpretazione dei risultati (UNI CEI EN ISO/IEC 17025, 5.10,3.2 d). 70

104 E.3.4 Dati sulla procedura di prova Data ricezione campione: Tecnica di indagine: Metodo di analisi utilizzato: Scostamenti dal metodo: Strumentazione utilizzata: Condizioni operative: Data della prova: data corrispondente alla consegna del campione al laboratorio di analisi. descrizione sintetica della tecnica analitica adottata. identificazione del metodo, normato, non normato o interno (esempio: metodo NIOSH 7500 ) adottato per la determinazione analitica. eventuali scostamenti in una o più operazioni contemplate dal metodo adottato. descrizione dettagliata della strumentazione utilizzata (casa produttrice, modello ecc.). condizioni strumentali adottate per l effettuazione della/e prova/e. Vanno segnalati e giustificati, per ciascuna prova, eventuali scostamenti dalle condizioni operative standard. data/e di effettuazione della/e prova/e. E.3.5 Risultati della prova N progressivo d'analisi: il numero o la lettera identificativi del campione/i così come assegnati dal Laboratorio. Denominazione e N Rif. Committente: il numero o lettera identificativi del campione/i così come assegnati dal committente. Quantità di analita: espressione del risultato analitico come quantità rilevata sul LDR (Limite di Rilevabilità): supporto o come % in peso e/o come concentrazione. concentrazione minima di un analita, in un campione, che si può distinguere dal bianco. È pari almeno a tre volte lo scarto tipo del bianco (citare in ogni caso la fonte della definizione adottata). LDQ (Limite di Quantificabilità): pari almeno a dieci volte lo scarto tipo del bianco (citare in ogni caso la fonte della definizione adottata). Incertezza estesa: indicare il procedimento impiegato per calcolarla 46. Note : eventuali indicazioni aggiuntive sulla determinazione effettuata (eventi o fattori che possono aver influenzato i risultati, ecc.) e valutazioni relative al confronto tra i risultati della prova e il VLE-TWA. E.3.6 Firmatari Firma dell analista e del responsabile del laboratorio 46 I laboratori di prova devono avere e devono applicare procedure per stimare l incertezza delle misure. In certi casi la natura dei metodi di prova può escludere il calcolo dell incertezza di misura rigoroso e valido dal punto di vista metrologico e statistico. In questi casi il laboratorio deve almeno tentare di identificare tutte le componenti dell incertezza e fare una stima ragionevole, e deve garantire che l espressione del risultato non fornisca un impressione errata dell incertezza. (UNI CEI EN ISO/IEC 17025, ). 71

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113 Linee guida per la sorveglianza sanitaria ed accertamenti diagnostici sugli esposti a silice: problemi e prospettive Maria Cabona (ASL Genova), Claudio Calabresi (INAIL), Enrico Cardona (ASL Viterbo), Franco Cavalli (ASL Genova), Marta Clemente (INAIL), Angelo Giovanazzi (APSS Trento), Andrea Innocenti (ASL Pistoia), Lamberto Lastrucci (ASL Versilia), Rita Leonori (ASL Viterbo), Anna Maria Loi (ASL Livorno), Adriano Ossicini (INAIL), Augusto Quercia (ASL Viterbo), Oriana Rossi (ASL Livorno), Donatella Talini (ASL Pisa), Lucia Turini (ASL Pisa). I n d i c e Premessa pag. 2 Presupposti normativi e relative problematicità da superare pag. 3 Nuove conoscenze sui rischi e danni legati alla silice libera cristallina pag.17 Nuove possibilità diagnostiche pag. 20 Protocolli di sorveglianza sanitaria in funzione dei vari quadri patologici possibili pag. 26 Il giudizio d idoneità pag. 29 Peculiarità e criteri del riconoscimento assicurativo pag. 30 Strumenti di raccolta dei dati sanitari per un sistema informativo sugli esposti ed ex esposti a silice; flussi informativi pag. 33 Prime proposte per un miglioramento del sistema pag. 37 1

114 1. PREMESSA Questo report Sorveglianza sanitaria ed accertamenti diagnostici (ai vari fini, anche assicurativi) sugli esposti a silice: problemi e prospettive è ovviamente legato gli altri capitoli del primo prodotto del Network Italiano Silice, in particolare ha intrecci evidenti con la parte dedicata ala normativa e con quella relativa agli aspetti epidemiologici. Il sottogruppo di lavoro sugli aspetti sanitari ha scelto di approfondire seppur sinteticamente i seguenti aspetti, ritenuti essenziali rispetto all argomento: - vecchia e nuova legislazione (DPR 1124/65; Dlgs 230/95 e Dlgs 187/00; Dlgs 66/00) e relative incongruenze/contraddizioni, anacronismi e possibilità di rilettura interpretativa; - criteri di definizione diagnostica dei danni legati all esposizione a silice libera cristallina, finalizzati sia alla sorveglianza sanitaria sia agli accertamenti assicurativi dell INAIL; - qualità degli accertamenti integrativi della visita medica (in particolare Rx torace e PFR) e loro periodicità, con particolare attenzione ai risvolti etici (nei confronti dei lavoratori) e alla necessità di produrre dati corretti per fini epidemiologici; indicazioni per il ricorso ad esami di 2 livello; - controllo sulla qualità; - sorveglianza sanitaria su esposti ed ex esposti; - ruoli dei vari soggetti competenti, con particolare riferimento al Servizio pubblico di prevenzione e vigilanza, al medico competente, al medico dell INAIL e di altri Enti coinvolti/interessati. Di qui l articolazione del report in 8 capitoli o meglio in 8 contributi, elaborati a cura dei vari componenti del sottogruppo sulla base delle proprie esperienze/conoscenze e di discussioni comuni e sottoposti successivamente ad una revisione generale a scopo armonizzativo. I diversi contributi rappresentano in alcuni casi un tentativo di sistematizzazione, in altri l evidenziazione di problemi e criticità che rimangono ovviamente aperte ma che, sulla base dei contributi stessi ed anche delle elaborazioni contenute nelle altre sezioni del prodotto complessivo curato dal NIS, potranno trovare proposte di soluzioni o indicazioni metodologiche. 2

115 2. PRESUPPOSTI NORMATIVI E RELATIVE PROBLEMATICITÀ DA SUPERARE Premessa Nel testo pubblicato dal WHO nel 1996 screening and surveillance of workers exposed of mineral dust si definisce come screening l attività presuntiva di identificazione di una patologia in un individuo in una fase precedente a quella in cui si rende necessario un intervento medico (stadio preclinico) e quando un intervento può favorevolmente modificare lo stato di salute dell individuo. L obiettivo dello screening dovrebbe essere la prevenzione secondaria della patologia e l identificazione di questa ad uno stadio in cui la progressione può essere arrestata o rallentata. Lo screening applicato nei luoghi di lavoro è primariamente visto come tutela individuale, ma può essere utilizzato per tutelare tutti i lavoratori e per migliorare le condizioni dell ambiente di lavoro nel caso in cui una patologia professionale venga letta come evento sentinella. Infatti l individuazione di una patologia tramite lo screening rivela delle deficienze nell ambiente di lavoro che altrimenti potrebbero passare inosservate. Come sorveglianza si definisce invece la raccolta periodica di analisi e informazioni rilevanti per la salute allo scopo di prevenire l insorgenza di patologie attraverso un continuo monitoraggio (vigilanza) sulla distribuzione e incidenza delle patologie con la sistematica raccolta e valutazione dei dati di morbilità e mortalità ecc..; a differenza dello screening è diretta al miglioramento della salute della popolazione ed è una componente delle pratiche di sanità pubblica. L utilità dei programmi di sorveglianza sanitaria è correlata al livello di partecipazione al programma, alla adeguatezza della raccolta e analisi dei dati, alla diffusione di quanto osservato e alla adeguatezza degli interventi messi in atto sulla base delle risultanze delle informazioni raccolte. Intesi in questi termini programmi di sorveglianza sanitaria sono condotti in vari paesi e all interno di tali programmi vengono previsti anche programmi di screening. Nel nostro paese i programmi di sorveglianza sanitaria per i lavoratori esposti a silice cristallina sono regolamentati dal DPR 1124/65 ( Testo unico delle disposizioni per l assicurazione obbligatoria contro gli infortuni sul lavoro e le malattie professionali ). Tale vecchia normativa, tuttora vigente, prevede una serie di obblighi e di incombenze relativi sia ad aspetti formali e documentali sia ad aspetti tecnici e sostanziali della sorveglianza sanitaria; tra questi ultimi, l obbligo di effettuazione di radiogrammi del torace ad intervalli annuali. Le successive disposizioni contenute nel D.Lgs.626/94 ( Attuazione delle direttive 89/391/CEE, 89/654/CEE, 89/655/CEE, 89/656/CEE, 90/269/CEE, 90/270/CEE, 90/394/CEE, 90/679/CEE, 93/88/CEE, 95/63/CE, 97/42, 98/24 e 99/38 e 99/92/CE riguardanti il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori durante il lavoro ) non sono del tutto coerenti con le precedenti, che pure non sono state abrogate; così come le recenti disposizioni sulla radioprotezione per l esposizione di persone nell ambito della sorveglianza sanitaria, contenute nel D.Lgs. 187/00 ( Attuazione della direttiva 97/43/Euratom in materia di protezione delle persone contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti connesse ad esposizioni mediche ), male si coniugano con l applicazione automatica della periodicità annuale della radiografia. Di conseguenza, il medico che effettua la sorveglianza sanitaria per i lavoratori esposti a silice si trova di fronte ad una serie di difficoltà operative dovute al contrasto tra la buona pratica (l appropriatezza dei protocolli in relazione alla specifica situazione di rischio, alle attuali conoscenze scientifiche sul problema, alla disponibilità di tecniche diagnostiche, al rapporto costi/benefici) e alcuni adempimenti, non solo formali e burocratici, imposti dalle norme, o, addirittura, al contrasto tra due obblighi di segno opposto contenuti nella vecchia e nuova normativa. Inoltre, recenti segnalazioni hanno evidenziato come in alcuni casi l approccio alla sorveglianza sanitaria degli esposti a silice non sia soddisfacente sotto il profilo della qualità tecnica degli accertamenti, in particolare radiologici; ciò potrebbe comportare, unitamente alla bassa sensibilità dell esame, una sottostima del fenomeno. Il problema è preoccupante sia perché non viene rispettato il principio di ottimizzazione sia perché da tempo sono disponibili linee guida internazionali per la esecuzione e la lettura dei radiogrammi del torace. 3

116 Il presente lavoro ha tra gli altri lo scopo di evidenziare le criticità contenute nelle varie normative che riguardano la materia, proporre una lettura integrata dei testi cercando, dove possibile, le possibili ricomposizioni delle incoerenze presenti, proporre delle ipotesi di comportamenti ritenuti corretti sulla base delle evidenze e delle conoscenze; inoltre ha lo scopo di riproporre in forma sintetica i principali criteri di qualità per la effettuazione, la lettura e la classificazione dei radiogrammi del torace. 1 Analisi della normativa Per un quadro completo della normativa si rimanda ovviamente alla lettura dei testi integrali delle norme stesse. In questa sede si ritiene utile analizzare gli aspetti sui quali le diverse disposizioni si sovvrappongono in maniera più o meno coerente, focalizzando l attenzione su: 1) obblighi di sorveglianza sanitaria, 2) periodicità degli accertamenti radiografici, 3) autorizzazione delle strutture sanitarie, 4) modulistica/procedure in caso di non idoneità e relativo ricorso, 5) obblighi di registrazione. Nella tabella 1 si propone una lettura parallela degli articoli delle varie normative relativi alla sorveglianza sanitaria e riconducibili ai punti sopra elencati. 4

117 Tab. 1 Confronto tra articoli dei DPR 1124, D.Lgs 626 e D.Lgs 187 relativi alla sorveglianza sanitaria dei lavoratori DPR 1124/65 D.Lgs 626/94 D.Lgs187/00 art I lavoratori prima di essere adibiti alle lavorazioni di cui all art. 140.debbono essere sottoposti, a cura e a spese del datore di lavoro, a visita medica da eseguirsi dal medico di fabbrica, oppure da enti a ciò autorizzati, secondo le modalità di cui agli articoli 158 e seguenti, allo scopo di accertarne l idoneità fisica 2. Detti accertamenti debbono essere ripetuti ad intervalli non superiori ad un anno A seguito di tali accertamenti viene rilasciata una particolare attestazione art I rilievi clinici e radiologici eseguiti devono essere riportati dal medico su di una scheda personale conforme al modello A allegato n 9. art La visita medica di cui all articolo 157, comprende, oltre all esame clinico, anche una radiografia del torace comprendente l intero ambito polmonare Art. 177 è istituita una sezione distinta del Fondo speciale infortuni affinchè il Ministero del lavoro possa,,erogare somme per sussidiare: a) lavoratori assicurati nei quali la silicosi si sia manifestata oltre il periodo massimo di indennizzabilità b)lavoratori assicurati non ammessi alle prestazioni in quanto la denuncia non è stata presentata entro il periodo massimo di c) lavoratori assicurati che, per effetto del lungo intervallo tra l ultima occupazione in lavorazioni nocive e la manifestazione della malattia Art La sorveglianza sanitaria è effettuata nei casi previsti dalla normativa vigente. 2. La s.s. di cui al comma 1 è effettuata dal medico competente e comprende: a)accertamenti preventivi b)accertamenti periodici art I lavoratori per i quali la valutazione [dell esposizione a agenti cancerogeni] ha evidenziato un rischio per la salute sono sottoposti a sorveglianza sanitaria. art Il m.c.: c) esprime i giudizi di idoneità alla mansione specifica d) istituisce ed aggiorna sotto la propria responsabilità, per ogni lavoratore sottoposto a s.s., una cartella sanitaria e di rischio da custodire presso il datore di lavoro con salvaguardia del segreto professionale. Art Gli accertamenti di cui al c. 2 comprendono indagini diagnostiche mirate al rischio ritenute necessarie dal m.c. Art. 72-decies 4. Gli accertamenti sanitari devono essere a basso rischio per il lavoratore. Art Il m.c. fornisce ai lavoratori adeguate informazioni sulla sorveglianza sanitaria cui sono sottoposti, con particolare riguardo all opportunità di sottoporsi ad accertamenti sanitari anche dopo la cessazione dell attività lavorativa. 5 Art Il presente decreto legislativo si applica alle seguenti esposizioni mediche: a) b) esposizione di persone nell ambito della sorveglianza sanitaria professionale;. art. 3 E vietata l esposizione non giustificata. Le esposizioni mediche [di persone nell ambito della sorveglianza sanitaria professionale] devono mostrare di essere sufficientemente efficaci mediante la valutazione dei potenziali vantaggi diagnostici o terapeutici complessivi da esse prodotti, inclusi i benefici diretti per la salute della persona e della collettività, rispetto al danno alla persona che l esposizione potrebbe causare

118 art. 161 Gli enti che intendono ottenere l autorizzazione a compiere gli esami medici di cui al presente capo debbono essere autorizzati dall Ispettorato del lavoro competente, il quale, previo accertamento dell adeguata organizzazione ed attrezzatura dell ente stesso, decide di concerto con il medico provinciale (attuale ASL). Gli enti che.intendono operare in tutto il territorio nazionale debbono essere autorizzati dal Ministero del lavoro e della previdenza sociale, sentito il Ministero della sanità. Art Sulla base di detti rilievi [clinici e radiologici], il medico redige l attestazione di cui all art. 157, conforme al modello B, allegato n La scheda, l originale ed una copia firmata dell attestazione,, sono trasmessi,, a cura del medico che li ha eseguiti, al datore di lavoro. Quest ultimo è tenuto a far pervenire la copia dell attestazione,, al lavoratore interessato ed a conservare i documenti originali, unitamente al registro di cui all art. 160, nel luogo in cui si esegue il lavoro per un periodo di almeno sette anni Art. 164 Su istanza del lavoratore,, il datore di lavoro deve rilasciare entro cinque giorni dal ricevimento dell istanza medesima copia della scheda di cui al primo comma dell art Art. 163 Quando dalla visita medica il lavoratore sia risultato affetto da silicosi o asbestosi, anche se iniziale, deve essere trasmessa al datore di lavoro anche una seconda copia dell attestazione, da inviare all Ispettorato del lavoro entro cinque giorni dal ricevimento. Art Il medico competente può avvalersi, per motivate ragioni, della collaborazione di medici specialisti scelti dal datore di lavoro che ne sopporta gli oneri. Art Il m.c.: c) esprime i giudizi di idoneità alla mansione specifica 3. qualora il m.c.,..,esprima un giudizio sull inidoneità parziale o temporanea o totale del lavoratore, ne informa per iscritto il datore di lavoro e il lavoratore. Art Il datore di lavoro custodisce, presso l azienda ovvero l unità produttiva, la cartella sanitaria e di rischio del lavoratore sottoposto a sorveglianza sanitaria, con salvaguardia del segreto professionale, e ne consegna copia al lavoratore stesso al momento della risoluzione del rapporto di lavoro, ovvero quando lo stesso ne fa richiesta. 6 Art Le regioni provvedono affinché:. c) le autorizzazioni vengano concesse sulla base dei criteri di pianificazione sanitaria regionale, tenuto conto della necessità di evitare la inutile proliferazione di attrezzature radiologiche. 2. Il responsabile dell impianto radiologico provvede: a) a che siano intrapresi adeguati programmi di garanzia di qualità, compreso il controllo di qualità, Art Tutte le dosi dovute ad esposizioni mediche per scopi radiologici devono essere mantenute al livello più basso ragionevolmente ottenibile e compatibile con il raggiungimento dell informazione diagnostica richiesta ; il principio di ottimizzazione riguarda la scelta delle attrezzature, la produzione adeguata di un informazione diagnostica appropriata i programmi per la garanzia di qualità

119 2. Nel caso in cui il lavoratore venga riscontrato affetto da silicosi o asbestosi associate a tubercolosi polmonare in fase attiva, anche se iniziale, la suddetta attestazione è redatta secondo il modello C, allegato n.10, contenente la precisazione che il lavoratore non può essere assunto o permanere nelle lavorazioni medesime Art Quando l assicurato abbandoni, per ragioni profilattiche, la lavorazione cui attendeva, e nella quale ha contratto la malattia, perché riscontrato affetto da conseguenze dirette di silicosi con inabilità permanente di qualunque grado, l istituto assicuratore corrisponde una rendita di passaggio. art Entro trenta giorni dal ricevimento dell attestazione di cui al secondo comma, il lavoratore può richiedere con istanza motivata, all Ispettorato del lavoro territorialmente competente, un nuovo accertamento, avente carattere definitivo, da eseguirsi collegialmente. 6. Il collegio è composto da un ispettore medico del lavoro dal medico rappresentante del lavoratore e da un Art Il datore di lavoro, su conforme parere del medico competente, adotta misure preventive e protettive per singoli lavoratori sulla base delle risultanze degli esami clinici e biologici effettuati. 3. Le misure possono comprendere l allontanamento del lavoratore secondo le procedure dell art. 8 del D.LGS 277/91. Art Avverso il giudizio di cui al c.3 è ammesso ricorso all organo di vigilanza che dispone, dopo eventuali ulteriori accertamenti, la conferma, la modifica o la revoca del giudizio stesso. medico designato dal datore di lavoro.. art Il medico di fabbrica o l ente che effettua la visita medica indica su apposito registro a numerazione progressiva, le generalità del lavoratore, il nome del radiologo, il luogo e la data dell accertamento e il numero dello schermogramma o del radiogramma. Art. 70 I lavoratori sono iscritti in un registro nel quale è riportata l attività svolta, l agente cancerogeno detto registro è istituito ed aggiornato dal datore di lavoro che ne cura la tenuta per il tramite del medico competente. Art L esercente ed il responsabile dell impiato radiologico, per quanto di rispettiva competenza, provvedono affinché le indagini ed i trattamenti con radiazioni ionizzanti vengano registrati singolarmente, anche in forma sintetica. 7

120 L obbligo di sorveglianza sanitaria è costante nella normativa, e prevede espressamente la formulazione del giudizio di idoneità. La scheda personale prevista nel DPR 1124 non può essere utilizzata di per sé in quanto finalizzata esclusivamente alla silicosi. Ma le lavorazioni che espongono a polveri silicotigene espongono quasi sempre anche ad altri, e rilevanti fattori di rischio. Il modello deve essere integrato nella cartella sanitaria e di rischio prevista dal D.Lgs 626: basti pensare ai non rari casi di inidoneità per patologie dell apparto locomotore. La periodicità annuale della radiografia del torace prevista dal DPR 1124 appare anacronistica ed è in contrasto con il potere discrezionale assegnato al medico competente dal D.Lgs. 626 e soprattutto con il principio di giustificazione della dose codificato dal D.Lgs 187. Questo aspetto viene analizzato più in dettaglio nel successivo paragrafo 2.2. Riguardo alla autorizzazione prevista dall art. 161 del D.Lgs 1124, non è chiaro che cosa il legislatore voglia indicare usando il termine enti ; nel contesto attuale è naturale pensare a strutture sanitarie sia pubbliche sia private. D altra parte, il D.Lgs 187 prevede a sua volta un autorizzazione regionale. Tali disposizioni limitano la possibilità di scelta che l art. 17 del D.Lgs 626 attribuisce al datore di lavoro, restringendo il campo alle sole strutture autorizzate. Dalla lettura dell art. 161 sembra non arbitrario dedurre che il legislatore dell epoca aveva ben presente il problema della qualità delle radiografie se riteneva necessario subordinare l autorizzazione all accertamento della adeguata organizzazione ed attrezzatura. Tali disposizioni, rilette alla luce del più recente D.Lgs. 187 e delle Linee guida per l uso della classificazione internazionale ILO dei radiogrammi per pneumoconiosi, potrebbero tradursi, da un punto di vista pratico, nei seguenti requisiti: a) la presenza documentata di adeguati programmi per la garanzia di qualità, inclusi il controllo di qualità, b) la presenza di procedure per la lettura e registrazione dei radiogrammi (in particolare: l esperienza del lettore, la presenza e l utilizzo abituale del set di confronto ILO, l uso di una scheda di registrazione in accordo con le Linee guida ILO), c) la verifica della scelta delle attrezzature sotto il profilo tecnico. Tutti questi requisiti concorrono al rispetto del principio di ottimizzazione della dose (art. 4 D.Lgs. 187). Il problema della qualità delle radiografie viene analizzato con maggiore dettaglio nel paragrafo 2.1. Gli obblighi di registrazione delle radiografie effettuate ai lavoratori previsti nel DPR 1124 vengono ripresi nel D.Lgs 187. Sarebbe utile prevedere una modalità di registrazione che consenta ai vari soggetti che hanno titolo di attingere le informazioni da un unica fonte. 2 - La qualità delle radiografie e la loro periodicità Il problema della qualità delle radiografie è di fondamentale importanza rispetto a due obiettivi largamente condivisi: 1) necessità che l esame fornisca l informazione diagnostica richiesta mantenendo le dosi al livello più basso ragionevolmente ottenibile, in accordo con il principio di ottimizzazione; 2) necessità di superare la periodicità annuale, in accordo con il principio di giustificazione della dose (costi/benefici) e le indicazioni della letteratura scientifica attuale. 2.1 La qualità Per garantire una buona qualità delle radiografie intesa come corretta esecuzione, corretta lettura e corretta registrazione, vengono di seguito analizzati i problemi relativi alle attrezzature ed alle procedure da adottare L aspetto di adeguatezza delle attrezzature dei laboratori di radiodiagnostica impegnati nel campo specifico è certamente un problema non secondario, soprattutto per quelle strutture che operano con mezzi mobili. A tale riguardo sono disponibili specifiche raccomandazioni di organismi scientifici: nella tabella 2 vengono riportati i requisiti tecnici delle attrezzature raccomandati dall ILO/BIT e dall Associazione Italiana di Radiologia medica. 8

121 Tab. 2 Requisiti tecnici delle attrezzature radiologiche Parametri International Labour Office (ILO) Erogazione energia elettrica Indipendente da altri usi Resistenza non superiore a 0,1 Ω Fluttuazioni inferiori al 5% Caduta di tensione fra presa di corrente principale ed unità radiologica < 10% Minimo 300 Ma Calibratura unità radiologica All installazione e poi con cadenza periodica Generatore Capacità minima 300 ma per 125 Kv Dotato di accurato timer (± 1%) Capacità di esposizione minima < 10 msec Trifase o unità a scarico di condensatori Presenza tubo anodico rotante Punto focale < 2mm Associazione Italiana di Radiologia medica Corrente ma Punto focale 0,6 mm o < 1.2 mm Potenza generatore(tensione Kv potenziale) Qualità del fascio (filtrazione 2 mm di Al (norma CEI 62) totale del fascio primario di raggi x) Costanti di esposizione 5 masec a tensione di 125 Kv Densità ottica Distanza fuoco-film 150 cm 180 cm Tempo di esposizione 0,1s meglio 0,05 s 5 ms (comunque 20 ms in P- A) 10 ms(comunque 40 ms in lat.) Griglia di riduzione rad. Secondarie Fissa con rapporto 10 Fissa con r 12 La tecnica consigliata deve comportare un prodotto ma/sec costante ed un kilovoltaggio alto e variabile e comunque il più alto kilovoltaggio e la più piccola durata di esposizione in ma/sec. La presenza dei requisiti riportati in tabella 3 dovrebbe costituire condizione necessaria per l autorizzazione prevista dall art. 161 del DPR 1124 (e/o per l accreditamento). Contestualmente dovrebbe essere verificata l adeguata organizzazione della struttura e quindi: a) la presenza e la conoscenza delle Linee guida ILO, b) la presenza e conoscenza del set di radiografie di riferimento ILO e c) la presenza e l impiego abituale di schede di registrazione in accordo con le Linee guida citate. I requisiti strumentali e soprattutto quelli organizzativi dovrebbero essere verificati periodicamente; tale verifica dovrebbe rientrare tra le funzioni di controllo dei Servizi di prevenzione, intese secondo la definizione fornita dal Coordinamento tecnico delle Regioni nel documento Prime linee di indirizzo per l attuazione del decreto legislativo n. 626/94 di recepimento delle direttive CEE per il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro. 9

122 Nella figura 1 viene riportato un esempio di scheda informativa, già sperimentata in alcune realtà, per la verifica dei requisiti strumentali ed organizzativi. Sono stati inoltre recentemente proposti strumenti operativi per valutare la qualità dei radiogrammi del torace ed individuare il tipo e la gravità degli eventuali difetti; si tratta di una griglia di analisi che prende in considerazione sette criteri, e che è stata proposta sia come strumento per la autovalutazione interna sia come strumento di valutazione dall esterno (figura 2). Figura 1 - ELENCO DELLE CARATTERISTICHE TECNICHE E ORGANIZZATIVE PER L ESECUZIONE DEI RADIOGRAMMI DEL TORACE AI FINI DELLA SORVEGLIANZA SANITARIA PER GLI ESPOSTI A SILICE O ASBESTO. TIPO DI APPARECCHIO UTILIZZATO: _ Ortoscopio _ Ortoclino _ Schermografico _ Altro COSTRUTTORE: MODELLO: MATRICOLA: TENSIONE POTENZIALE IN KV: CORRENTE NOMINALE IN MA: QUALITA DEL FASCIO (SEV): DISTANZA FUOCO-FILM: MINIMA DISTANZA FUOCO-PELLE: DIMENSIONI MAX ESPOSIZIONE: AREA MASSIMA ESPOSIZIONE: MACCHIA FOCALE: GRIGLIA UTILIZZATA: TIPO DI COLLIMATORE: DINAMICA TIMER: _ AUTOMATICO _ MANUALE TIPO DI INTERRUTTORE: _ A uomo presente _ A impulso TIPO DI TEMPORIZZATORE: _ Meccanico _ Digitale _ Altro 10

123 INTENSITA DI ESPOSIZIONE DELLA RADIAZIONE DI FUGA: MODALITA DI ESECUZIONE DELLA PROVA DI RADIAZIONE DI FUGA: DISTANZA PAZIENTE-INTERRUTTORE DI POSA: TIPOLOGIA DI STRUMENTI UTILIZZATI PER CONTROLLO DI QUALITA : CHI ESEGUE I RADIOGRAMMI: _ Medico _ Tecnico _ Altro CHI ESEGUE LE REFERTAZIONI: QUANTI SONO I REFERTATORI: CARATTERISTICHE TECNICHE DEL/DEI DIAFANOSCOPI: E PREVISTA UNA RILETTURA DEI RADIOGRAMMI? SE SI, CON QUALE PROTOCOLLO? VIENE UTILIZZATO UNO SCHEMA DI LETTURA PER PNEUMOCONIOSI? SE SI, QUALE? COME E STATO CLASSIFICATO IL PERSONALE: CHI E IL MEDICO RESPONSABILE DELLE APPARECCHIATURE: CHI ESEGUE IL CONTROLLO DI QUALITA : _ Fisico _ Esperto qualificato (specificare nome, numero, grado e anno di iscrizione all albo) INDICARE QUALI PROTOCOLLI DI RIFERIMENTO SONO UTILIZZATI PER IL CONTROLLO DI QUALITA : ESISTE IL MANUALE DELLA QUALITA? 11

124 Figura 2 - SCHEDA DI VALUTAZIONE QUALITATIVA DEI RADIOGRAMMI DEL TORACE IN POSTERO-ANTERIORE DITTA LABORATORIO COGNOME NOME DATA NASCITA DATA RX SOVRAESP./SOTTOESP. ERRATO RAPP. KV/mA SFUMATURA DA MOVIMENTO INSPIRAZIONE PROFONDA SIMMETRIA TORACE FRAZIONI BORDI SCAPOLARI ANGOLI COSTO-FRENICI DIFETTI TECNICI PUNTEGGIO TOTALE: GIUDIZIO CONCLUSIVO: SUFFICIENTE (= > 6) INSUFFICIENTE (< 6) DATA FIRMA DEI COMPILATORI 12

125 2.1.2 Oltre alla qualità tecnica dei radiogrammi, è necessario controllare le altre possibili fonti di incremento della variabilità intra-interindividuale nelle fasi di lettura e di registrazione. Per la corretta lettura dei radiogrammi si riportano alcune indicazioni tratte dalla letteratura. I diafanoscopi su cui posizionare i radiogrammi standard e la radiografia da refertare devono essere sufficientemente vicini all osservatore in modo da poter vedere ombre di 1 mm di diametro, il che corrisponde ad una distanza di circa 25 cm, ma deve anche essere possibile vedere l intera radiografia ad una distanza di circa il doppio della precedente (50 cm). L osservatore deve essere seduto e non essere costretto ad appoggiarsi in avanti in modo scomodo per esaminare da vicino le radiografie. Il numero minimo di posti di osservazione sul diafanoscopio è uguale a due e l ottimale è cinque. Il lettore deve essere in possesso delle linee guida ILO e del set di radiogrammi standard. Per la registrazione è indispensabile adottare la scheda proposta nelle Linee guida ILO. La scheda di registrazione è strutturata in modo che ogni campo vada completato sia in caso di negatività che di positività della radiografia; lasciare dei campi in bianco nel caso di risultato negativo potrebbe creare confondimenti rispetto ad una mancata registrazione di reperti positivi. L uso della scheda ILO è fondamentale quando si effettuano letture delle radiografie nell ambito di studi epidemiologici in cui siano impegnati più operatori. L impiego della scheda, limitando la libertà dell osservatore e imponendo un formato standardizzato per la raccolta dei dati, limita la variabilità interindividuale. In questo ambito la lettura dovrebbe avvenire senza che il lettore sia in possesso di informazioni relative alla esposizione professionale a polveri del soggetto esaminato per evitare condizionamenti; rx di soggetti non esposti dovrebbero essere frammisti a quelli di soggetti esposti. Nel capitolo dedicato agli strumenti informativi è riprodotta la scheda di registrazione utilizzata dal NIOSH e costruita sulla base delle Linee guida ILO. E disponibile un software per la registrazione che riproduce in italiano la scheda ILO e consente la personalizzazione della scheda (intestazione, nome del lettore ), che è già utilizzato da alcune strutture e operatori che hanno partecipato a specifiche iniziative di formazione. Il problema della variabilità intra-interindividuale e della formazione specifica sulla lettura delle radiografie del torace per le pneumoconiosi appare in Italia ampiamente sottovalutato nella pratica della sorveglianza sanitaria di lavoratori. Negli USA è stato attivato da tempo un programma di formazione specifica per la lettura dei radiogrammi per pneumoconiosi: il NIOSH organizza corsi di formazione mirati con esame finale il cui superamento fa conseguire il certificato di B reader cioè di lettore esperto per la lettura dei radiogrammi del torace per pneumoconiosi. In Italia recenti iniziative di formazione messe in atto in collaborazione con il NIOSH hanno consentito la formazione di medici radiologi e medici del lavoro che hanno ottenuto il certificato di B reader. Tali esperienze andrebbero ampliate e diffuse almeno nelle zone in cui il problema è rilevante. Un ipotesi di lavoro potrebbe prevedere la formazione di gruppi di lettori qualificati come riferimento di aree geografiche sufficientemente ampie (regione, area vasta, ) da garantire la lettura di un numero di radiogrammi sufficiente a mantenere l esercizio e la consuetudine con i quadri di pneumoconiosi La periodicità Nel capitolo dedicato ai protocolli di sorveglianza sanitaria viene proposta una periodicità degli rx tenendo conto dei livelli di esposizione. Rispetto al vincolo di periodicità annuale posto dal DPR 1124, l operato del medico competente può basarsi oltre che sulle citate norme per la protezione dalla esposizione a radiazioni ionizzanti anche sui protocolli adottati in vari stati e costruiti sulla base di diversi criteri. Infatti, in vari paesi sono già in vigore programmi di sorveglianza sanitaria o di screening, su base volontaria o obbligatoria, rivolti ai lavoratori esposti (e, in alcuni casi, anche agli ex-esposti) a silice cristallina che prevedono periodicità meno ravvicinate nell'effettuazione della radiografia del torace. Per operare una scelta motivata, accanto a questi riferimenti normativi e tecnici, il m.c. deve avere una approfondita conoscenza del comparto lavorativo specifico, della tipologia delle polveri, dei livelli di esposizione e dei dati epidemiologici, anche storici, del comparto in esame. 13

126 Nella tabella 3 vengono riportate le periodicità adottate in alcuni paesi in base ai criteri della durata dell esposizione e del tipo di lavoro considerato. Tab. 3 - Esempio di periodicità nell effettuazione della radiografia del torace in vari paesi. Visita preventiva Periodicità per anni di esposizione Periodicità per tipo lavoro Sorveglianza exesposti Canada Triennale se <12 Non precisato Non precisato Biennale tra 12 e 20 Annuale se >20 Australia Si Lavoro in Il programma è superficie ogni rivolto anche ai 10aa lavoratori che Lavoro in hanno cessato sotterraneo ogni 5 l attività lavorativa, aa non vengono però specificate le modalità Germania Si Annuale/triennale Si, con periodicità quinquennale Gran Non precisato A anni di Non precisato Bretagna intervallo USA-OSHA Si Quinquennale se < 20 Alla cessazione aa attività lavorativa per almeno i 30 anni successivi (ad Biennale se > 20 aa esclusione dei soggetti con anzianità lavorativa < 1 aa) USA- NIOSH Si Almeno triennale, più ravvicinata (ad es. annuale) per i lavoratori a rischio di silicosi acuta accelerata Polonia Si Ad 1-4 anni di intervallo in accordo con l esposizione Il programma è rivolto anche ai lavoratori che hanno cessato l attività lavorativa, non vengono però specificate le modalità 14

127 Bibliografia (non esaustiva, contenente l indicazione anche di alcuni siti web) Bianchi S.: Il medico competente: esperienze sul campo, atti del Convegno Nazionale La prevenzione del rischio cancerogeno nei luoghi di lavoro, Pisa, 2003 Bonomo L, Berardi P, Bergamini C, Gavelli G, Gozzi G, Padovani R, Petroli G, Rossi A, Taddei G: Assicurazione della qualità in radiologia: l esame radiografico del torace. Documentazione SIRM n 1/95. Conferenza dei Presidenti delle Regioni e delle Provincie Autonome: Linee guida per l applicazione del D.Lgs 626/94, Azienda USL di Ravenna, 1996 Conferenza dei Presidenti delle Regioni e delle Provincie Autonome: Prime linee di indirizzo per l attuazione del D.Lgs 626/94 di recepimento delle direttive CEE per il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro, 1995 Carnevale F., Miligi L.: Le linee guida del Coordinameto tecnico delle Regioni e delle Provincie Autonome per l applicazione del D.Lgs 626/94, atti del Convegno Nazionale La prevenzione del rischio cancerogeno nei luoghi di lavoro, Pisa, 2003 Forastiere F.: I nuovi cancerogeni: la ricerca e le prospettive di applicazione, atti del Convegno Nazionale La prevenzione del rischio cancerogeno nei luoghi di lavoro, Pisa, 2003 Innocenti A., Ciani Passeri A., Carnevale F., Loi A.M., Seniori Costantini A.: La sorveglianza sanitaria degli ex esposti a cancerogeni: la ricerca di un modello operativo in Toscana, atti del Convegno Nazionale La prevenzione del rischio cancerogeno nei luoghi di lavoro, Pisa, 2003 International Labour Office: Guidelines for the use of ILO International Classification of Radiographs of Pneumoconioses. Geneva ILO, Loi A.M., Serretti N., Chellini E.: La sorveglianza sanitaria degli ex esposti: l esperienza della USL 6 e della USL 5, atti del Convegno Nazionale La prevenzione del rischio cancerogeno nei luoghi di lavoro, Pisa, 2003 Manzari G., Valenti E., D Epifanio F., Quercia A., Cardona E.: Controllo di qualità tecnica sui radiogrammi del torace effettuati per la sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti al rischio di pneumoconiosi: proposta di un metodo di screening qualitativo, MedLav 2003, 2: Ottenga F., Foddis R., Guidi M., Cristaudo A.: Le indicazioni della SIMLII e le prospettive di applicazione e di studio, atti del Convegno Nazionale La prevenzione del rischio cancerogeno nei luoghi di lavoro, Pisa, 2003 Wagner G.R., Attfield MD, Kennedy RD, Parker JE: The NIOSH B Reader Certification Program, JOM 1992, 34, 9; Wagner G.R.: Screening and surveillance of workers exposed to mineral dusts, WHO Geneva Gruppo di lavoro Direzione Regionale per la Prevenzione del Veneto, aprile

128 D.P.R. 19 MARZO 1956, N. 303 G.U. 30 Aprile 1956 n.257 suppl. ord. n. 105 D. LGS. 15 AGOSTO 1991 N. 277 G.U. 27 Agosto 1991 n. 200 D. LGS. 19 SETTEMBRE 1994 N. 626 G.U. 12 Novembre 1994 n.265 suppl. ord n. 141 D. LGS. 17 MARZO 1995 N. 230 G.U. 13 Giugno 1995 n. 136 suppl. ord. n. 74 D. LGS. 25 FEBBRAIO 2000 N. 66 G.U. 24 Marzo 2000 n. 70 D. LGS. 26 MAGGIO 2000 N. 241 G.U. 31 Agosto 2000 n. 203 suppl. ord. n. 140 D. LGS. 26 MAGGIO 2000 N. 187 G.U. 7 Luglio 2000 n. 157 suppl. ord. n. 105 D. LGS. 2 FEBBRAIO 2002 N. 25 G.U. 8 Marzo 2002 n. 57 suppl. ord. n. 40/L D.G.R. 11 aprile 2000, n.460 Bollettino Ufficiale Regione Toscana 10/5/2000 n

129 3. NUOVE CONOSCENZE SU RISCHI E DANNI legati alla silice cristallina. Da sempre alcuni autori definivano la silicosi una patologia sistemica; ed in letteratura già dai primi decenni del secolo passato era segnalata la correlazione tra esposizione a silice e alcune patologie extrapolmonari. Nonostante questo generalmente nel patrimonio professionale del medico del lavoro formatosi dopo gli anni 80 il problema esposizione a silice e patologie correlate era sostanzialmente relegato alla sola patologia polmonare ed alle sue complicanze. Da quando nel 1997 la silice dallo IARC è stata classificata cancerogena nel gruppo 1 in alcune condizioni d uso, si è avuto un risveglio d interesse che ha portato/sta portando sia a una revisione attenta della letteratura e sia a nuovi studi epidemiologici. Nello stesso tempo, in una visione mondiale del problema silice, non è possibile equiparare l entità dei rischi e quindi dei danni derivanti dall esposizione a silice che possiamo avere in Italia o comunque in Comunità Europea con quelli presenti ad esempio in paesi dell America Latina, Cina e Sud Africa, dove oltre alle differenze di esposizione, tutela e prevenzione sui luoghi di lavoro esistono tra l altro anche fattori genotipici e la presenza di patologie endemiche che possono influenzare le manifestazioni cliniche. Venendo ad affrontare le malattie extrapolmonari da esposizione a silice potremmo concludere che per alcune di esse è necessario un ulteriore approfondimento scientifico, in alcuni casi proprio per una effettiva dimostrazione di un rapporto eziopatogenetico, in altri - dove questo rapporto appare ben dimostrato - per rispondere ad altri interrogativi quali ad esempio: - i livelli e/o i tempi di esposizione necessari per sviluppare la patologia, - la latenza delle prime manifestazioni, - eventuali specificità delle manifestazioni, - la necessità per il loro divenire della coesistenza o meno di manifestazioni polmonari (silicosi). Al momento le patologie associate ad esposizione a silice cristallina (tralasciando le complicanze delle stesse) possono essere riassunte in: 1) Malattie polmonari: Silicosi (acuta e cronica) Associazione Tubercolosi polmonare e Silicosi Bronchite Cronica e ostruzione delle vie aeree Cancro del Polmone 2) Malattie extrapolmonari: Connettiviti, in particolare: - Sclerodermia - Artrite Reumatoide - Lupus Erythematosus - Polimiosite-Dermatomiosite Vasculiti in particolare : Poliangite microscopica, granulomatosi di Wegener. Patologia renale (a prevalente meccanismo autoimmunitario) 17

130 E interessante valutare la collocazione di alcune delle patologie sopra ricordate nell elenco delle malattie per le quali è obbligatoria la denuncia, ai sensi e per gli effetti dell art. 139 del T.U. D.P.R. 1124/65 e successive modificazioni e integrazioni (Decreto Ministero del Lavoro e P.Soc. del 27/04/2004 pubblicato sulla G.U. della Repubblica Italiana n.134 del 10/06/2004). Riguardo alla sorveglianza sanitaria possibile su lavoratori esposti e/o ex esposti relativamente alla diagnosi e la prevenzione delle patologie extrapolmonari da silice si possono porre alcune considerazioni e domande: - Le figure mediche che possono essere coinvolte sono : il medico competente che si trova ad operare direttamente sul campo nell ambito della sorveglianza sanitaria degli esposti; il medico dei Servizi di Prevenzione Sicurezza e Medicina del Lavoro delle Aziende USL che potrebbe essere coinvolto a vario titolo (ad esempio: nella gestione degli ex esposti, nell ambito della ricerca attiva delle malattie professionali, in relazione al controllo di qualità della sorveglianza sanitaria effettuata dai medici competenti). il medico degli Istituti Assicuratori ( INAIL e IPSEMA) nell ambito degli accertamenti finalizzati al riconoscimento di malattia professionale o di aggravamento della stessa; il medico curante il medico di patronato - Nell ambito della sorveglianza sanitaria a lavoratori esposti e/o ex esposti a silice è davvero possibile utilizzare strumenti diagnostici al fine di giungere a diagnosi precoci di malattia extrapolmonare? - Può avere senso una sorveglianza sanitaria per tali patologie? L abbattimento o la riduzione del rischio ambientale per la patologia polmonare tutela anche per le altre patologie?. - Ha senso una diagnosi precoce? - Che ricadute vi sono sul piano medico legale e dell idoneità al lavoro? - Al momento in letteratura non sono facilmente reperibili dati relativi alla sorveglianza sanitaria, ed anche nelle indicazioni che il NIOSH pubblica periodicamente per la prevenzione della silicosi e della morte dei lavoratori esposti a silice in alcune lavorazioni non vi sono riferimenti specifici di sorveglianza sanitaria per le patologie extrapolmonari. Rispetto ai quesiti sopra posti, sul piano operativo potremmo prevedere alcune linee di lavoro: - coinvolgimento diretto e collaborativo in studi epidemiologici al fine di ulteriore approfondimento delle conoscenze riguardanti le patologie extrapolmonari; in particolare per quelle patologie la cui correlazione con l esposizione a silice cristallina non ha ancora una chiara evidenza scientifica, o per quelle patologie rispetto alle quali alla luce dei dati epidemiologici in letteratura è dimostrata l effettiva correlazione con la silice, ma di cui non si conoscono, ad esempio, i livelli di esposizione necessari per lo sviluppo della patologia; - collaborazione con le cliniche specializzate nella diagnosi delle patologie sopracitate al fine di individuare possibili esami clinico-strumentali precoci e/o di approfondimento clinico; - utilizzo di questionari specifici e validati da somministrare ai lavoratori al fine di evidenziare dati anamnestici utili per approfondimenti diagnostici in ambito specialistico. 18

131 Bibliografia - INAIL Direzione Regionale per il Trentino: Atti seminario di studio Patologie da silice: silicosi, cancro ed altre malattie, Trento 8 maggio Atti III International Symposium on Silica, Silicosis, Cancer and Other Diseases Santa Margherita Ligure, October La Medicina del Lavoro Vol. 93 Sup NIOSH : Request for assistance in Preventing Silicosis and Deaths in Construction Workers. ALERT May

132 4. Nuove possibilità e problematiche diagnostiche della patologia polmonare da esposizione a silice Premessa L esposizione a silice cristallina comporta - come illustrato in precedenza - il rischio di comparsa di diverse patologie polmonari ed extrapolmonari. Il recente riconoscimento della silice da parte dello IARC come un agente cancerogeno del gruppo 1 in alcune condizioni d uso ha inoltre risvegliato molto interesse intorno ai problemi diagnostici non solo delle pneumoconiosi ma anche soprattutto del cancro polmonare. Ciò al fine di poter proporre test attendibili, di facile accessibilità, non invasivi, o scarsamente invasivi, finalizzati alla diagnosi precoce. Poiché i test devono essere utilizzati per la sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti ed ex-esposti, occorre inoltre tenere conto del contesto organizzativo dei servizi sanitari e del contesto sociale ed economico per la valutazione dei costi in rapporto soprattutto alla loro validità ed efficacia. Le prove diagnostiche La diagnosi delle malattie interstiziali del polmone dispone di numerosi presidi sia tradizionali che di nuova generazione. La stessa cosa si può affermare anche per il cancro del polmone, perciò si stanno intensificando gli studi orientati soprattutto alla ricerca di test ottimali, basati sulla EBP, per la diagnosi precoce o precocissima finalizzata al miglioramento delle condizioni di vita e della sopravvivenza. Nella Tavola 1 è presentata una rassegna non esaustiva dei test diagnostici in uso. La diagnosi e lo screening Prendiamo ora in considerazione l utilizzo dei vari test diagnostici indicando alcuni criteri di scelta nella diagnosi precoce ovvero negli screening di popolazione a rischio per le patologie di interesse. La diagnosi delle Pneumoconiosi Oltre alla visita medica, l esame della funzionalità respiratoria è quello maggiormente diffuso. In particolare molti studi sono rivolti alla ricerca di una correlazione significativa tra il livello di esposizione a silice e la riduzione del FEV1 e del FVC. Infatti questi parametri mostrano una significativa associazione con la durata dell esposizione e con le alterazioni radiologiche (Rx ILO con alterazioni di tipo 1/0 o più). Si è osservata un associazione tra l esposizione a concentrazioni ambientali < 1 mg/m3 di polvere contenente il 10% di silice cristallina e una riduzione della funzione respiratoria (FEV1/FVC). Lo spirogramma forzato appare quindi il test più diffuso nella diagnostica della funzione respiratoria delle pneumoconiosi, ma viene raccomandato costantemente che esso venga eseguito rispettando rigorosamente le norme ATS, soprattutto se si vogliono eseguire osservazioni longitudinali. Il test Vd/Vt basale e da sforzo è utilizzato soprattutto per la valutazione della gravità dell insufficienza ventilatoria, il rapporto aumenta con lo sforzo nelle forme gravi, tende a ridursi in quelle più lievi. Se risulta alterato nei casi più lievi occorre valutare una compromissione vascolare del polmone. Il Dlco è spesso ridotto nelle ILD, i parametri emogasanalitici si alterano nelle forme più avanzate. La classificazione internazionale ILO 1980 della radiografia AP del Torace (Rx ILO) per le pneumoconiosi costituisce ancora lo strumento più diffuso per la sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti a polveri. Per la lettura ILO/BIT della radiografia standard del torace in PA si dispone attualmente anche della versione digitalizzata del set di riferimento (Syllabus ILO 2000). 20

133 La Tomografia Computerizzata (CT) è stata utilizzata a partire dagli anni 70 poiché era apparsa più efficace della RxT nel mettere in evidenza gli ispessimenti pleurici e le placche pleuriche da amianto. In alcuni paesi industrializzati (Germania, Finlandia, Francia, Giappone) si sono compiuti studi per verificare se la CT o la HRCT potessero essere impiegate negli esami periodici di sorveglianza sanitaria per i lavoratori esposti a polveri. Allo scopo sono stati anche messi a punto criteri di lettura della CT per misurare le alterazioni pneumoconiotiche e le placche pleuriche (International Classification of HRCT for Pneumoconioses). La HRTC offre la opportunità di evidenziare con grande definizione le alterazioni polmonari caratteristiche delle pneumoconiosi, oltre che di altre patologie polmonari come la sarcoidosi, l alveolite fibrosante, l alveolite allergica estrinseca, l istiocitosi X e la linfoangioleiomiomatosi (LAM). Negli ultimi anni alcuni studi sono stati condotti proprio allo scopo di confrontare HRCT e RX del torace nella diagnostica della silicosi. E emerso che l HRCT è una tecnica più riproducibile e accurata rispetto all RX in quanto permette di evidenziare meglio i fenomeni di coalescenza o di conglomerazione delle pneumoconiosi e correla meglio con la compromissione funzionale. Tuttavia è stato rilevato che le due tecniche non concordano nei primi stadi della malattia e non esiste alcuna evidenza che la sensibilità dell HRCT sia migliore di quella dell RX standard (con lettura ILO) nella diagnosi precoce della malattia. L RXT eseguita con i criteri ILO 1980 si può quindi considerare un ottimo esame di screening per la silicosi, preferibile alla CT per il suo basso costo, la facile accessibilità e la minore esposizione a radiazioni ionizzanti. Di una certa utilità possono risultare i test morfologici quali l esame dell espettorato o altri se sono in gioco ipotesi diagnostiche alternative alla silicosi o all asbestosi. Cancro del polmone Grazie alla disponibilità di nuovi mezzi diagnostici e di nuove tecniche chirurgiche terapeutiche, oggi si discute molto sulla opportunità di applicare test di screening di popolazione per la diagnosi precoce del cancro polmonare. Tra i test proposti figurano tra le metodiche non invasive e per immagini i marcatori biomolecolari, la LDTC (Low-dose spiral and high resolution computer tomography) e la PET (positron emission tomography), oltre naturalmente a tutte le metodiche invasive. In passato è stato osservato che la RxT associata all esame citologico dell espettorato non ha consentito di ridurre la mortalità per tumore del polmone. E noto infatti che un risultato negativo della RxT non esclude necessariamente l esistenza di lesioni. E anche noto che gli esami tomografici computerizzati (CT) possono mettere in evidenza molte più numerose piccole anomalie del polmone, che peraltro spesso si rivelano di natura benigna dopo ulteriori indagini. L impiego della LDTC e della HRCT pertanto è ancora oggetto di discussione soprattutto a causa della elevata percentuale di falsi positivi (overdiagnosis) e dei costi elevati. Al momento attuale non sono ancora pubblicati gli esiti di trials clinici randomizzati (RTC), che sono condotti in diverse parti del mondo. I più citati sono lo USA National Lung Screening Trial, dove sono arruolati circa soggetti; lo studio francese Depiscan Trial con arruolati; lo studio NELSON Trial in Olanda con arruolati e lo studio LUCAS nel Regno Unito con arruolati. Per ottenere dei risultati occorre un periodo minimo di 5-10 anni di follow-up e naturalmente questi studi investono molti milioni di dollari. Dati preliminari dello studio Early Lung Cancer Action Program trial (ELCAP) su 1000 soggetti sottoposti a LDTC e messi a confronto con un campione di soggetti non sottoposti allo screening, analizzati con un particolare modello statistico, hanno messo in evidenza un buon rapporto costo/beneficio, che tuttavia si riduce notevolmente o si perde qualora la overdiagnosis superi il 50%. Anche un recente lavoro di Henschke in cui sono riportati i risultati di un confronto fra lo studio ELCAP I e ELCAP II, pur confermando la buona performance diagnostica della LDTC nella diagnosi di forme iniziali di tumore polmonare, non esclude che l overdiagnosis possa rappresentare un bias e sollecita la necessità di ulteriori studi ed approfondimenti. A questo proposito oltre agli studi clinici randomizzati di ampie dimensioni avviati dal National Cancer Institute e dall ACCRIN negli Stati Uniti, è attiva una collaborazione 21

134 United States/European Union (EU/US) alla quale partecipano diversi paesi che stanno realizzando anche in Europa, compresa l Italia (attualmente solo con la Regione Toscana, dove lo studio ha già preso avvio), studi clinici randomizzati controllati in cui è previsto il confronto dei risultati ottenuti con un gruppo di controllo in modo da controllare efficacemente il possibile impatto dello screening sulla mortalità ed in generale sulla salute pubblica. Numerose sono le segnalazioni inoltre di come un uso associato della LDTC e della PET sarebbe efficace per una diagnosi delle lesioni cancerose in soggetti con età superiore a 50 anni e con abitudine al fumo superiore o uguale a 20 py. Gli studi pubblicati in sostanza sono stati quasi tutti condotti in popolazioni ad alto rischio ossia in forti fumatori o ex fumatori e suggeriscono che in alcune particolari condizioni la diagnosi precoce del cancro polmonare potrebbe consentire di migliorare la storia naturale della malattia. Tuttavia questa opportunità si verifica quando siano anche disponibili tecniche terapeutiche avanzate e adeguate. Perciò lo screening di popolazione con LDTC, come anche qualsiasi altro programma di screening e di sorveglianza sanitaria, dovrebbe essere proposto quando esistano alcune condizioni preliminari descritte nella TAVOLA 2. La US Preventive Task Force ha indicato che, poiché non è ancora provato che lo screening con LDTC può ridurre la mortalità per cancro del polmone, specialmente nella popolazione a basso rischio, tenuto conto che l attesa di vita è modesta, i costi anche sociali sono enormi e i possibili danni da radiazione non sono trascurabili, l uso di questa metodica applicato su larga scala in soggetti asintomatici come screening non è al momento raccomandabile. Altre tecniche invasive e di imaging sembrano essere promettenti nella diagnostica del carcinoma in situ. Trattandosi tuttavia di tecniche invasive non sono proponibili come metodiche di screening in soggetti asintomatici, ma eventualmente da valutare negli RTC. A questo proposito occorre inoltre ricordare che, mentre la LDTC è l esame di scelta per le alterazioni periferiche del parenchima polmonare, gli esami broncoscopici sono invece indicati anche con le possibili varianti (immunoistochimica, fluorescenza e autofluorescenza) per le lesioni centrali. Al momento attuale anche gli studi di screening di popolazione con l utilizzo dei biomarcatori non sono sufficientemente definitivi e quindi non proponibili su vasta scala. 22

135 TAVOLA 1 1. Prove di funzionalità respiratoria Oltre all anamnesi, ai sintomi e ai segni clinici, la valutazione della funzionalità respiratoria dispone dei seguenti test funzionali: A. Metodiche non invasive 1. spirogramma forzato e calcolo degli indici FEV1, FEV1/FVC 2. spirometria completa e calcolo degli indici Vt, Vr, Vd, Vd/Vt basale e dopo sforzo 3. diffusione alveolo capillare del monossido di carbonio (Dlco) B. Metodiche invasive 1. emogasanalisi arteriosa 2. Test sierologici e chimico clinici 1. test di routine ematologia, spesso non danno molto aiuto 2. vari test ematologici ed urinari, utili per lo più nelle diagnosi differenziali delle varie ILD 3. marcatori biomolecolari 3. Test morfologici A. Metodiche non invasive 1. citologia dell escreato B. Metodiche invasive 1. broncoscopia a fibre ottiche associata al lavaggio broncoalveolare per ottenere cellule polmonari profonde (BAL) 2. broncoscopia ad autofluorescenza 3. ultrasonografia endobronchiale 4. biopsia transbronchiale del tessuto polmonare 5. biopsia bronchiale e indice cumulativo delle anomalie immunoistochimiche delle displasie 6. biopsia chirurgica video-assistita del tessuto polmonare C. Metodiche per immagini 1. radiografia standard del torace (RxT) 2. radiografia digitale del torace (DxT) 3. radiografia AP del torace con metodica ILO 1980 ( RxILO) 4. LDTC HRCT (Low-dose spiral and high resolution computer tomography) 5. PET (positron emission tomography) 23

136 TAVOLA 2: parametri utili per valutare programmi di screening (da Hunink e Gazelle) Malattia prevalenza e probabilità di comparsa in popolazioni a rischio incidenza annuale storia naturale della malattia Screening test sensibilità e specificità rischio associato alla dose di radiazione perdita di qualità della vita associato allo screening e alla sua successiva gestione frequenza delle complicanze e della loro gestione proporzione dei non rispondenti al programma di screening esistenza di screening alternativi Terapia disponibilità di terapie adeguate proporzione tra soggetti diagnosticati e soggetti trattabili beneficio legato al trattamento precoce, curabilità, efficacia, qualità della vita frequenza delle complicanze legate al trattamento RTC entità del campione programma di screening durata del follow-up riduzione della mortalità e della morbilità Rapporto costo/beneficio costi dello screening e della successiva gestione costi del trattamento e del follow-up terapeutico, modifica dei fattori di rischio, modifica degli stili di vita costi informali legati alla terapia, tempo e spostamenti, perdita di produttività valutazione di programmi alternativi di screening prospettive anche sociali valutazione integrata delle misure sui rischi, i benefici e la qualità della vita costi incrementali del programma di screening incremento dei costi legati alla efficacia raggiunta 24

137 BIBLIOGRAFIA - Linee Guida per l applicazione del Titolo VII- bis del D.Lgs. 626/94: Protezione da agenti cancerogeni. RisCh. 2002, Modena 27 settembre Sutedja G. New techniques for early detection of lung cancer. Eur Respir J Suppl Jan ;39: Brambilla C. et al Early detection of lung cancer : role of biomarkers. Eur Respir J Suppl Jan ;39: Field JK et al Consensus statements from the Second International Lung Cancer Molecular Biomarkers Workshop: a European strategy for developing lung cancer molecular diagnostics in high risk populations. Int J Oncol Aug;21(2): Hunink M.G.M. and Gazelle G.S. CT screening: a trade-off of risks, benefits, and costs. J Clin Invest Jun;111(11): Wisnivesky JP et Henschke Low dose CT Scanning cost effective in lung cancer screening Chest (2): Pastorino U. Lancet Suganuma N et al Asbestos-related pleural abnormalities detected by Chest X-Ray : fair agreement with detection by Computed Tomography. J Occup Health.2001;43: Begany T. Helical CT: cost-effective in lung cancer and PE Ben JW et al. Outcome of bronchial carcinoma in situ. Chest.2000;117: Talmadge E. et al. Interstitial Lung Diseases. The Merck manual of Geriatrics. Sction 10 Pulmonary Disorders. Chapter Walker JS. Permissible dose: a history of radiation protection in the twentieth century. Med Lav 2003;94(3): Brichet A. et al. Pneumoconiosi dei lavoratori del carbone e silicosi. Capitolo 7 - Meijer E. Am J Ind Med 2001;40(2): Ulvestad B. et al. Cumulative exposure to dust causes accelerated decline in lung function in tunnel workers. Occup Environ Med. 2001;58(10): Hertzberg VS. et al. Effect of occupational silica exposure on pulmonary function. Chest (2): Forastiere F. Silicosis and lung function decrements among female ceramic workers in Italy. Am J Epidemiol. 2002;156(9): Tjoe-Nij E. Am J Ind Med. 2003;43(6): Ooi GC. Silicosis in 76 men: qualitative and quantitative CT evaluation - clinical - radiologic correlation study. Radiology. 2003;228(3): Moreira VB, Ferreira A, Gabetto JM, Marchiori E, Lourenco PM. Comparative study of high resolution computer-assisted tomography with chest radiograph in silicosis. Rev. Port. Pneumol (1): Talini D, Paggiaro PL, Falaschi F, Battolla L, Carrara M, Petrozzino M, Begliomini E, Bartolozzi C, Giuntini C. Chest radiography and high resolution computed tomography in the evaluation of workers exposed to silica dust: realation with functional findings. Occup. Environ. Med. 1995; 52: Henschke CI, Yankelevitz DF, Smith JP, Libby D, Pasmantier M, McCauley D, McGuinness G, Naidich DP, Farooqi A, Vasquez M, Miettinen OS. CT screening for lung cancer. Assessing a regimen s diagnostic performance. J Clin. Imaging. 2004; 28: Studio sperimentale di efficacia dello screening per il cancro polmonare (ITALUNG-CT). Approvato con Delibera Regione Toscana n.7 del 12/01/04. 25

138 5. PROTOCOLLI DI SORVEGLIANZA SANITARIA DEGLI ESPOSTI ED EX-ESPOSTI A SILICE Parlare di sorveglianza sanitaria degli esposti ed ex-esposti a silice significa parlare delle malattie respiratorie (silicosi, broncopneumopatia cronica ostruttiva e tumore del polmone) da una parte e delle altre malattie correlate con l'esposizione a silice dall'altra, avendo presente che il numero degli esposti stimato in Italia negli anni a silice cristallina era di lavoratori (utilizzando i criteri CAREX - Mirabelli 1999). A. MALATTIE RESPIRATORIE a) SILICOSI E BRONCOPNEUMOPATIA CRONICA OSTRUTTIVA 1) Esposti Potrebbe essere razionale una periodicità che tenga conto dei livelli di esposizione (Dear 1996): all'assunzione: visita, spirometria completa di VR e DLCO, Rx torace secondo i criteri ILO/BIT, tine test. visite periodiche: Rx torace ogni 5 anni per i primi 20 anni, successivamente ogni 2 anni; visita e PFR (spirometria semplice) ogni anno lasciando eventuali approfondimenti solo al caso di una presenza di sintomi o alterazioni funzionali e/o radiografiche; tine test o Mantoux secondo indicazioni cliniche ed epidemiologiche locali senza periodicità prefissata. Per soggetti esposti a livelli >50% TLV la periodicità potrebbe essere portata a 2 anni anche nei primi 20 anni. alla cessazione del lavoro: visita, spirometria completa di VR e DLCO, Rx torace secondo i criteri ILO/BIT, tine test o Mantoux secondo indicazioni cliniche ed epidemiologiche locali. E' utile ricordare che alla cessazione del lavoro, e/o della mansione a rischio, il lavoratore ha diritto a ricevere copia della cartella sanitaria e di rischio, compresi gli accertamenti sanitari ed in particolare la Radiografia del torace. La cartella infatti può essere utilizzata in occasione di successive visite preventive da parte del medico competente, o di altri sanitari (in particolare i medici di medicina generale), al fine di evitare inutili ripetizioni di esami, soprattutto radiologici. 2) Ex-esposti La sorveglianza sanitaria degli ex esposti è tuttora considerata - anche sul piano normativo - un opportunità e non un obbligo per il lavoratore. Come per gli ex-esposti ad altri agenti i cui effetti si possano manifestare a lunga distanza dall inizio dell esposizione, permane il problema di identificare chi dovrebbe farsi carico dei costi degli eventuali accertamenti. Per i soggetti asintomatici e senza alterazioni Rx può comunque essere proposta, in caso positivo, una periodicità analoga a quella degli esposti a bassa esposizione che continuassero il lavoro, mentre per i soggetti sintomatici e/o con alterazioni Rx la visita e le PFR dovrebbero essere annuali. b) TUMORE DEL POLMONE Esposti ed ex-esposti Non pare il caso di esaminare le diverse problematiche connesse alla sorveglianza sanitaria di esposti ed ex esposti a cancerogeni respiratori (Innocenti 2003). In realtà, non è ancora ben definito cosa si intenda per sorveglianza sanitaria sugli esposti ed ex esposti a cancerogeni. La decisione sembra essere motivata, più che da ragioni scientifiche basate sull'evidenza (quando invece si parla sempre più di Evidence Based Prevention), soprattutto da ragioni di ordine etico-sociale. In campo occupazionale i metodi di screening possono essere più giustificati in piccoli gruppi esposti ad alti livelli di cancerogeni che in grandi gruppi esposti a bassi livelli e comunque resta ancora valido il 26

139 principio che metodi di screening di routine per i tumori professionali non possono essere raccomandati sulla base delle conoscenze attuali (Gustavsson 1998). D'altra parte è innegabile il nuovo scenario che si potrebbe delineare nella diagnosi precoce del tumore polmonare. Ma al momento attuale sono ancora necessarie cautele prima di suggerire avventuristiche proposte di sorveglianza sanitaria mediante TC spirale. Innanzitutto bisogna ricordare il principio cardine della radioprotezione, cioè che è vietata la esposizione a radiazioni ionizzanti non giustificata e che anche in caso di esposizione di persone sane o di pazienti che partecipano volontariamente a programmi di ricerca medica o di screening sanitario le esposizioni mediche. devono mostrare di essere sufficientemente efficaci mediante la valutazione dei potenziali vantaggi diagnostici o terapeutici complessivi da esse prodotti, inclusi i benefici diretti per la salute della persona e della collettività, rispetto al danno alla persona che l esposizione potrebbe causare. (D.Lgs. 187/2000 art. 3). Dal punto di vista tecnico, se da una parte è vero che "è tempo per pensare positivamente" per il tumore polmonare (Smith 1999), al momento attuale non esistono ancora le condizioni tecnicoscientifiche per attuare programmi di screening attivo in quanto gli studi sperimentali basati sull'uso della TC spirale a basse dosi non hanno ancora le necessarie conferme in studi clinici randomizzati che permettano conclusioni basate sull'evidenza sul valore di questa tecnica (Patz 2001, Van Klaveren 2001, USPSTF 2004) ed i tassi di resezione per noduli benigni (fino al 98% di quelli messi in evidenza, con mortalità durante la resezione dell 1-4%) sono al momento ritenuti inaccettabili per un tentativo di screening di massa anche alla luce dell'eccessivo numero di sovradiagnosi (Bepler 2003, Humphrey 2004, Hunink e Gazelle 2003, Swensen 2002). Tenuto conto dell'ampio dibattito sull'argomento tuttora in corso a livello mondiale (Berlin 2002) appare quindi corretto dare l'indicazione che soggetti con ben definiti livelli di esposizione siano utilmente inseriti in programmi di studio-ricerca, ma al momento non sia ancora proponibile di utilizzare tale tecnica per una sorveglianza sanitaria periodica su varie migliaia di lavoratori per di più in assenza (come capita frequentemente) di informazioni precise sulle pregresse esposizioni. Ovviamente anche per la sorveglianza sanitaria sul tumore del polmone in soggetti ex esposti vale quanto già osservato per la silicosi e quindi, qualora risultino necessari approfondimenti radiologici nel singolo caso, è preferibile utilizzare la LDTC. B) MALATTIE RENALI ED AUTOIMMUNI Pur essendo nota da tempo l'associazione fra silicosi e malattie autoimmuni come il lupus, l'artrite reumatoide e la sclerodermia, solo recentemente è stata messa in evidenza l'associazione fra la esposizione a silice (e non la silicosi!) e queste malattie autoimmuni e l'insufficienza renale. Non esistono quindi in letteratura ipotesi o proposte di protocolli sanitari rivolti a tale gruppo di patologie (NIOSH 2002, Wagner 1996). Per quanto riguarda la patologia renale si può ritenere sufficiente integrare le visite periodiche (durante e dopo l'esposizione lavorativa) con il semplice esame delle urine di poco costo, di nessun disturbo per il lavoratore e che può essere considerato un test di screening abbastanza ricco di informazioni su cui basare gli eventuali accertamenti ulteriori. Per quanto riguarda invece la patologia connettivale e/o autoimmune non sembra possibile al momento attuale individuare esami semplici, poco costosi e non diagnostici (test di screening) da proporre come integrazione alla visita periodica per tutti gli esposti in quanto troppo spesso esistono risultati falsamente positivi che inducono inappropriati approfondimenti di laboratorio e/o strumentali (Rheumatology 1999). Poiché l'anamnesi e l'esame fisico rimangono le pietre miliari nella valutazione del paziente con sintomi reumatici e muscoloscheletrici, si ritiene d'altro canto necessario per i medici competenti (e più in generale per gli eventuali altri sanitari interessati) un aggiornamento professionale su segni e sintomi precoci di queste malattie connettivali e/o autoimmuni per la precoce individuazione di quei soggetti che necessitano di percorsi diagnostici ad hoc. 27

140 Bibliografia - BEPLER G, CARNEY DG, DJULBEGOVIC B, CLARK RA, TOCKMAN M: A systematic review and lessons learned from early lung cancer detection trials using low-dose computed tomography of the chest. Cancer control 2003; 10: BERLIN L: Liability of performing CT screening for coronary artery disease and lung cancer. Am J Roentgenol 2002; 179: DEAR JA: Special Emphasis Program (SEP) for SILICOSIS. - GUSTAVSSON P: Cancer: Prevention. in Encyclopaedia of Occupational Health and Safety - ILO/BIT ed. - Geneva (CH) vol. 1 pag HUMPHREY LL, TEUTSCH S, JOHNSON M: Lung cancer screening with sputum cytologic examination, chest radiography, and computed tomography: an update for the U.S. Preventive Task Force. Ann Intern Med 2004; 140: HUNINK MGM, GAZELLE GS: CT screening: a trade-off of risks, benefits, and costs. J Clin Invest 2003; 111: INNOCENTI A, CIANI PASSERI A, CARNEVALE F, LOI AM, SENIORI COSTANTINI A: La sorveglianza sanitaria degli ex esposti a cancerogeni: la ricerca di un modello operativo in Toscana Atti Convegno Nazionale LA PREVENZIONE DEL RISCHIO CANCEROGENO NEI LUOGHI DI LAVORO Pisa 20-22/2/03 pagg MIRABELLI D: Stima del numero dei lavoratori esposti a cancerogeni in Italia, nel contesto dello studio europeo CAREX. Epid Prev, 1999; 23: NIOSH HAZARD REVIEW: Health effects of occupational exposure to respirabile crystalline silica. NIOSH Publication PATZ EF, GOODMAN PC: Low-dose spiral computed tomography screening for lung cancer: not ready for prime time. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: SMITH IE: Screening for lung cancer: time to think positive. Lancet 1999; 354: SWENSEN SJ: CT screening for lung cancer.am J Roentgenol 2002; 179: U.S. PREVENTIVE SERVICES TASK FORCE: Lung cancer screening: recommendation statement. Ann Intern Med 2004; 140: VAN KLAVEREN RJ, HABBEMA JDF, PEDERSEN JH, DE KONING HJ, OUDKERK M, HOOGSTEDEN HC: Lung cancer screening by low-dose spiral tomography. Eur Respir J 2001;18: WAGNER GR: Screening and surveillance of workers exposed to mineral dust. World Health Organization - Geneva (CH)

141 6. IL GIUDIZIO D IDONEITA Il medico competente ha l obbligo di istituire, analogamente a qualsiasi altra situazione in cui vi sia l obbligo della sorveglianza sanitaria, una cartella sanitaria e di rischio, nella quale vengono annotate le condizioni di esposizione, il programma di accertamenti integrativi e i giudizi di idoneità alla mansione. Esiste l obbligo di indicare per iscritto al datore di lavoro ed al lavoratore il giudizio di non idoneità parziale o totale alla mansione o al lavoro. Il DPR 1124 (con la relativa modulistica: scheda sanitaria e attestazione) prevede voci già definite, che peraltro non sono in discordanza con la procedura individuata nel D.Lgs. 626/94 e successive modifiche, ma solo in qualche modo più specifiche e predefinite. Tuttavia il problema principale attualmente è quello di definire se possibile criteri uniformi per l espressione del giudizio, che rimane in ogni caso una responsabilità del medico competente. Si può sostenere che quanto categoricamente previsto dal DPR 1124 debba essere mantenuto; quindi l associazione di silicosi di ogni grado con la tbc polmonare costituisce una situazione di chiara non idoneità alla mansione che comporti esposizione a silice. Appare superfluo precisare che si intende per esposizione a silice qualsiasi attività lavorativa nella quale sia stata messa in evidenza una concentrazione di silice anche inferiore al VL. Per analogia con la situazione precedente si deve considerare che la presenza di cancro del polmone in associazione a silicosi sia una condizione che impone il giudizio di non idoneità alla stessa mansione. In entrambe le situazioni, se le condizioni di salute del lavoratore lo consentono, si può consigliare un cambio di mansione, altrimenti si dovrà esprimere un giudizio di non idoneità al lavoro e quindi l allontanamento del lavoratore. Avverso tale giudizio espresso dal medico competente è consentito ricorso all Organo di Vigilanza ai sensi del D.Lgs. 626/94 e successive modifiche. Se il lavoratore esposto, sempre alle condizioni permesse dalle norme, risulta affetto da silicosi anche iniziale, ma non associata a tbc o a cancro del polmone, il giudizio di idoneità dovrà essere espresso tenendo conto fondamentalmente di due fattori: il grado di compromissione e il grado di evolutività del quadro radiologico e funzionale. Sulla base di queste considerazioni e tenendo conto delle condizioni di esposizione (accettabili secondo le norme, ossia al di sotto dei VL), il medico competente potrà esprimere un giudizio di idoneità alla mansione accompagnato da prescrizioni: uso dei DPI e controlli sanitari più frequenti rispetto alla periodicità prestabilita. Come già ricordato in altre sezioni di questo documento esiste e persiste la possibilità, per i lavoratori affetti da silicosi, di usufruire delle prestazioni assicurative da parte INAIL, quali ad esempio la rendita di passaggio (art 150 del DPR 1124), specifiche che accompagnano l allontanamento dalla mansione o dal lavoro. 29

142 7. Peculiarità e criteri del riconoscimento assicurativo La tutela obbligatoria per le malattie professionali per quanto attiene la silicosi e l asbestosi è regolamentata da norme speciali contenute nel capo VIII del vigente T.U. ( disposizioni per l assicurazione obbligatoria contro gli infortuni sul lavoro e le malattie professionali D.P.R. 30/06/65 n.1124 ). Tali norme sono state parzialmente modificate dalla legge 27 dicembre 1975 N. 780 che ha introdotto la presunzione legale del rischio di contrarre la silicosi nelle lavorazioni per le quali è obbligatoria l assicurazione (v. Allegato 8 T.U.) ed ha abrogato la definizione giuridica delle pneumoconiosi. L istruttoria e gli accertamenti medico-legali L istruttoria di tutti i casi di malattie professionali prevede l invio all Inail del primo certificato medico e della denuncia, come indicato negli art. 52 e 53 del T.U. che stabiliscono che l assicurato comunichi al datore di lavoro la malattia :...La denuncia di malattia professionale deve essere fatta dall assicurato al datore di lavoro entro il termine di giorni quindici dalla manifestazione di essa sotto pena di decadenza dal diritto a indennizzo per il tempo antecedente la denuncia. Articolo 53:...La denuncia delle malattie professionali deve essere trasmessa sempre con le modalità di cui all art. 13 dal datore di lavoro all Istituto assicuratore, corredata da certificato medico, entro i cinque giorni successivi a quello nel quale il prestatore d opera ha fatto denuncia al datore di lavoro della manifestazione di malattia. Il certificato medico deve contenere, oltre l indicazione del domicilio dell ammalato e del luogo dove questi si trova ricoverato, una relazione particolareggiata della sintomatologia accusata dall ammalato stesso e di quella rilevata dal medico certificatore. I medici certificatori hanno l obbligo di fornire all Istituto assicuratore tutte le notizie che esso reputi necessarie.... Nel caso della silicosi la denuncia di malattia professionale può essere fatta senza limiti di tempo dalla cessazione del rischio. Dopo aver stabilito se il richiedente rientra tra i soggetti tutelati per i quali è obbligatoria l assicurazione contro gli infortuni sul lavoro (art.1 T.U.), nell Inail si procede all istruttoria medico-legale che prevede una anamnesi con particolare riguardo a quella lavorativa. Quanto dichiarato dall assicurato deve essere supportato da documentazione oggettiva (libretto di lavoro o altro) che attesti l adibizione ad una delle lavorazioni previste dall Allegato 8 T.U. (Tabella delle lavorazioni per la quale è obbligatoria l assicurazione contro la silicosi e l asbestosi). Per le lavorazioni in elenco la normativa vigente consente di presumere il rischio specifico senza necessariamente procedere ad una valutazione tecnica della concentrazione delle polveri. L introduzione della citata tabella non ha presentato alcun carattere limitativo, ma anzi riconduce nella sfera della tutela tutte le lavorazioni.che comunque espongano all inalazione di silice libera (v. lettera F allegato 8 T.U.). La valutazione del rischio nei casi dubbi è affidato alla Consulenza Tecnica Accertamento Rischi e Prevenzione (Contarp) la quale, mediante (ove possibile) sopralluoghi ed analisi quali-quantitative o esame della documentazione esistente, si esprime in merito alla sussistenza della esposizione a silice libera anche ai fini della definizione dei casi in cui sussiste l obbligo assicurativo. L Istituto assicuratore, qualora la documentazione acquisita risultasse insufficiente e/o assente o incongruente, provvede autonomamente a reperire quanto necessario per la trattazione del caso anche tramite il Servizio Ispettivo. In epoca antecedente alla legge N. 780/75 sulla base di una definizione giuridica la silicosi veniva qualificata come una fibrosi polmonare complicata o non da tubercolosi polmonare che, provocata da inalazione di polvere di biossido di silicio allo stato libero, si manifesta particolarmente con bronchite 30

143 ed enfisema e ripercussione sull apparato circolatorio ed all esame radiologico con disseminazione diffusa di ombre nodulari miliariformi, confluenti o non. L'abrogazione della citata definizione giuridica di silicosi ha comportato l introduzione di criteri di valutazione non più vincolati ad una rigida previsione normativa ma connessi ad un giudizio diagnostico basato sulla corretta applicazione di criteri scientifici internazionalmente riconosciuti. A tal fine, fin dal 1976 sono state date indicazioni affinché in tutte le unità territoriali venissero eseguiti accertamenti clinici e di laboratorio (ricerca del Bacillo di Koch nell espettorato, Emocromo, VES, EGA) ed accertamenti strumentali: elettrocardiogramma, spirometria, DLCO, esami radiografici del torace secondo le indicazioni del BIT con adozione di un modulo di refertazione attualmente informatizzato (BIT 80). In anni più recenti è stata suggerita l esecuzione di metodiche diagnostiche di secondo livello quali la tomografia computerizzata ad alta risoluzione del torace (HRCT). Le prestazioni Le prestazioni assicurative sono dovute in tutti i casi di silicosi con le loro conseguenze dirette da cui sia derivato un danno ed in tutti i casi di associazione della silicosi ad altre forme morbose dell apparato respiratorio e cardiocircolatorio. I lavoratori affetti da silicosi o asbestosi percepiscono un assegno giornaliero nei giorni in cui devono assentarsi dal lavoro per sottoporsi ad accertamenti diagnostici o cure, - una rendita diretta per inabilità permanente per eventi antecedenti al 25 luglio 2000 (grado %), - un indennizzo per la menomazione della integrità psicofisica (danno biologico) e per le sue conseguenze patrimoniali (eventi successivi al 25 luglio 2000): =>6% < 16% indennizzo del danno biologico in capitale, => 16% indennizzo del danno biologico in rendita indennizzo con ulteriore quota di rendita per conseguenze patrimoniali (v. Dlgs 38/00). Particolare prestazione è la rendita di passaggio (art 150 T.U.), corrisposta ai soggetti riconosciuti affetti da silicosi al fine di consentire l allontanamento del lavoratore dalle lavorazioni morbigene. Altre prestazioni: rendita ai superstiti (se la morte è causata dalla malattia professionale), assegno funerario, assegno per assistenza personale continuativa, assegno di incollocabilità, fornitura di protesi e presidi, cure idrofango-termali (riabilitazione respiratoria) e soggiorni climatici. Silice-silicosi e tumore del polmone Per i casi di silicosi e tumore del polmone si fa riferimento all art. 4 della legge 780/75 che permette di riconoscere la malattia (tumore) associata sia nel caso di prestazioni diretta sia nel caso di rendita ai superstiti. Per i casi di tumore del polmone riferito alla esposizione a silice in assenza di silicosi, trattandosi di malattia non rientrante nel sistema tabellare, con riferimento alla sentenza n. 179/88 della Corte Costituzionale si valutano i singoli casi tenuto conto dei dati epidemiologici (IARC 1997). Al momento le poche denunce riguardanti il tumore del polmone da esposizione a silice hanno riguardato prevalentemente lavorazioni con più rischi cancerogeni e pertanto non consentono ancora un adeguata valutazione epidemiologica ai fini assicurativi. Il D.M. 27 aprile 2004 Il Decreto del Ministero del Lavoro e delle Politiche sociali del 27 aprile 2004 (Gazzetta Ufficiale n. 134 del 10 giugno 2004) aggiorna l elenco delle malattie da lavoro per le quali vige l obbligo di denuncia da parte dei sanitari ai sensi e per gli effetti dell art. 139 del DPR n del 30 giugno

144 Il nuovo elenco sostituisce quello previsto dal DM 18 aprile 1973 (Gazzetta Ufficiale n. 203 del 07/08/1973) ed è costituito dalla lista I, contenente malattie la cui origine lavorativa è di elevata probabilità, dalla lista II, contenente malattie la cui origine lavorativa è di limitata probabilità ed infine dalla lista III, contenente malattie la cui origine lavorativa è possibile. Si tratta del recepimento del lavoro prodotto da un apposita Commissione Scientifica istituita ai sensi dell art. 10 del D.Lgs 38/2000, formata da rapresentanti del Ministero del lavoro e della previdenza sociale, del Ministero della sanità, del Ministero del tesoro, del bilancio e della programmazione economica, dell'istituto Superiore della Sanità, del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), dell'istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza del lavoro (ISPESL), dell'istituto italiano di medicina sociale, dell'istituto nazionale della previdenza sociale (INPS), dell'inail, dell'istituto di previdenza per il settore marittimo (IPSEMA) e delle Aziende sanitarie locali (ASL) su designazione dalla Conferenza permanente per i rapporti tra lo Stato. La denuncia prevista dell art. 139 del DPR n. 1124/1965, da inviare all ispettorato del lavoro competente per territorio ed in copia all azienda sanitaria locale e/o all Inail, rientra tra gli atti obbligatori a carico di ciascun medico che, limitatamente alle malattie della lista I e II, dovrà riportare il codice identificativo contenuto nelle relative liste. Il nuovo flusso operativo e la modulistica non sono stati ancora del tutto chiariti anche perché le predette denunce dovranno servire ad alimentare il Registro Nazionale delle Malattie causate dal lavoro ovvero ad esse correlate che sarà istituito presso la banca dati Inail. La finalità di tali denunce è esclusivamente statistico-epidemiologica e pertanto non sostituisce il primo certificato medico di malattia professionale. L'elenco è costituito: dalla lista I, contenente malattie la cui origine lavorativa è di elevata probabilità; dalla lista II, contenente malattie la cui origine lavorativa è di limitata probabilità; dalla lista III, contenente malattie la cui origine lavorativa è possibile. La silice libera cristallina è stata inserita nella Lista I (di elevata probabilità) come agente della silicosi polmonare, nella lista II (di limitata probabilità, dove la Commissione ha voluto comprendere gli agenti del gruppo 1 della IARC per quelle malattie tumorali ancora in osservazione ) per il tumore del polmone, per la sclerodermia, per l artrite reumatoide, per il lupus eritematoso sistemico, nella lista III (possibili) per la poliangite microscopica e per la granulomatosi di Wegener. 32

145 7. Strumenti di raccolta dei dati sanitari per un sistema informativo sugli esposti ed ex esposti a silice; flussi informativi Strumenti di raccolta dei dati sanitari E' possibile individuare degli strumenti di raccolta dei dati sanitari obbligatori sulla base dei titoli VII e VII bis del D.Lgs 626/94 ed altri non obbligatori. Sono individuati come obbligatori i seguenti strumenti di raccolta dei dati sanitari: - cartella sanitaria e di rischio: deve necessariamente contenere sia i dati sanitari che i dati di esposizione individuale forniti dal Responsabile del Servizio di Prevenzione e Protezione. E' tenuta dal Medico competente che deve integrare i dati ambientali con le informazioni ottenute sia dai lavoratori sia tramite sopralluoghi che tramite richieste specifiche al datore di lavoro. E' custodita presso la azienda o unità produttiva sotto la responsabilità del Datore di Lavoro e al momento della cessazione del rapporto di lavoro o di cessazione dell'attività dell'azienda deve essere trasmessa all' ISPESL (in applicazione sia del titolo VII che del VII bis) che lo conserva per 40 anni dopo la cessazione dell'attività che espone a silice. Una copia è consegnata al lavoratore al momento della cessazione del rapporto di lavoro. - Registro degli esposti: può essere cartaceo o informatizzato e deve contenere per ogni lavoratore l'attività svolta e i livelli di esposizione a silice in applicazione del titolo VII, è istituito e aggiornato dal Datore di Lavoro che ne cura la tenuta tramite il Medico competente. In caso di cessazione dell'attività dell'azienda deve essere trasmessa all' ISPESL - Documentazioni scritte dei risultati sanitari anonimi e collettivi che fanno parte dei verbali delle riunioni periodiche previste dal 626/94 e del documento di valutazione dei rischi. E' possibile poi individuare altri strumenti non obbligatori di raccolta dei dati sanitari relativi anche ad epoche antecedenti alla applicazione del 626/94 come ad esempio: - Le cartelle sanitarie dei medici competenti - Le cartelle utilizzate nei casi di piani specifici di sorveglianza sanitaria di ex esposti a silice inseriti nelle iniziative dei Servizi di Prevenzione - Le cartelle sanitarie dei casi di malattia professionale già trattati dai Servizi territoriali di prevenzione - I fascicoli sanitari dei casi di Silicosi presenti nei dossier degli archivi INAIL che contengono radiografie del torace e altre informazioni sanitarie - I fascicoli sanitari dei casi di sospetta o accertata silicosi presenti negli archivi delle divisioni di pneumologia o fisiopatologia respiratoria ai quali afferiscono i lavoratori per una prima diagnosi ed effettuavano radiografie del torace. - La documentazione di eventuali ricostruzioni di coorti di lavoratori esposti per studi ad hoc da parte dei servizi epidemiologici locali o regionali Particolare importanza assume la registrazione corretta e finalizzata al monitoraggio nel tempo dei parametri di funzionalità respiratoria e delle immagini radiologiche. La cartella sanitaria e di rischio potrebbe essere integrata con appositi strumenti come quelli riportati nellefigure1, 1a, 2. 33

146 Proposta di flussi informativi In questo contesto i flussi previsti potrebbero essere i seguenti. 1. In condizione di piena applicazione dei decreti legislativi i datori di lavoro e i medici competenti hanno l'obbligo di trasmettere la cartella sanitaria e di rischio con i dati di esposizione all' ISPESL e le liste nominative di esposti ed ex esposti (registri di esposti) ai Servizi territoriali di Prevenzione delle ASL ed all' ISPESL. 2. In condizione di non applicazione dei decreti legislativi, in particolare per ex esposti in epoca ante 626/94, non sono definite le liste degli esposti né tantomeno degli ex esposti, nonché i livelli individuali di esposizione a silice. In questo caso si può ipotizzare che i Servizi territoriali di Prevenzione delle ASL possano svolgere la funzione di individuazione e raccolta degli elenchi dei lavoratori ex esposti utili ad una ricostruzione ad hoc delle coorti e delle esposizioni lavorative (tramite i libri matricola e le altre informazioni reperite negli archivi storici aziendali) e che i Servizi stessi possano svolgere una funzione di registrazione dei dati nonchè nodo intermedio nel comunicare i dati registrati a livello locale ai Servizi epidemiologici regionali. 3. I dati di patologia tumorale dei soggetti al lavoro devono essere inviati da parte dei medici competenti all'ispesl, refertati ai servizi territoriali ed inviati all'inail come primo certificato medico di malattia professionale. 4. I dati di patologia tumorale dei soggetti ex esposti devono essere refertati, da parte dei Medici che vengono a conoscenza della sospetta malattia professionale, ai Servizi territoriali ed inviati all'inail come primo certificato medico di malattia professionale nonché inviati a all'ispesl. 5. I casi di patologia non tumorale correlata con l'esposizione a silice devono essere refertati ai servizi territoriali ed inviati all'inail come primo certificato medico di malattia professionale. 6. I Servizi di Prevenzione si possono far carico della registrazione locale dei casi refertati e della loro eventuale attribuzione e instaurare un flusso verso i Servizi epidemiologici regionali per valutazioni epidemiologiche ad hoc. 34

147 Figura 1 Registrazione degli studi di funzionalità polmonare (1) Nome Residenza Mansione Sesso: Maschio Femmina Razza n identificativo- Data Tipo di strumento Temp. Amb. ( C) Età Alt. + Valori osservati (BTPS) FEV 1 FVC FEV 1 / FVC% FEV 1 % Predetto Teorici * FVC % Predetto Variazione (± % o litri) FEV FVC FEV 1 / FVC% 1 Cooperazione del soggetto (buona, discreta, scarsa) * Per i non-caucasici, i Teorici per FEV 1 e FVC devono essere moltiplicati per 0,85 + A piedi scalzi 1) Tradotta e modificata da: Occupational Health Program for Exposure to Crystalline Silica in the Industrial Sand Industry, first edition, National Industrial Sand Association Figura 1a Registrazione degli studi di funzionalità polmonare (esempio) Nome Bianchi Francesco Residenza Novara Via Damiani, 1_ Mansione ceramista colatore Sesso: Maschio Femmina Razza Caucasica n identificativo Data Tipo di strumento Temp. Amb. ( C) Età Alt. + Valori osservati (BTPS) FEV 1 FVC FEV 1 / FVC% FEV 1 % Predetto Teorici * FVC % Predetto Variazione (± % o litri) FEV FVC FEV 1 / FVC% 1 Cooperazione del soggetto (buona, discreta, scarsa) 21/01/82 Rolling Seal 24/01/ ,83 4,80 5,84 82,2 4,55 105,5 5,55 105,2 +1,9 +0,7 +1,0 B 29/01/86 21,5 30 1,83 4,60 5,56 82,7 4,50 102,2 5,50 101,1-4,2-5,0 +0,5 B 14/01/ ,83 4,42 5,48 80,7 4,40 100,5 5,45 100,6-4,1-1,4-2,0 D 17/01/ ,83 4,30 5,25 81,9 4,35 98,9 5,40 97,2-2,7-4,2 +1,2 B 11/03/ ,83 4,23 4,70 90,0 4,28 98,8 5,35 87,9-1,6-10,5 +8,9 B 10/02/ ,83 4,03 4,20 95,9 4,25 94,8 5,30 79,2-4,7-10,6 +5,9 B 26/01/96 21,5 40 1,83 3,04 3,20 95,0 4,20 72,3 5,25 61,0-24,6-23,8-0,9 B , ,80 81,2 4,60 102,4 5,65 102, D * Per i non-caucasici, i Teorici per FEV 1 e FVC devono essere moltiplicati per 0,85 + A piedi scalzi 35

148 Figura 2 36

149 8. Verso il miglioramento del sistema Partendo dalle nuove consapevolezze sui rischi connessi all esposizione a silice libera cristallina ed in particolare dalla definizione IARC della silice come cancerogena nel gruppo 1 in alcune condizioni d uso, si è cercato in questo documento di contribuire ad alcune chiarezze e di formulare alcune indicazioni migliorative su alcuni degli aspetti che appaiono essenziali per una buona pratica in tema di approccio sanitario rispetto alle possibili conseguenze dell esposizione alla silice. Si è fatto un punto aggiornato sul complesso della legislazione in merito complessivamente vigente, che percorre un lungo periodo, a partire dal 1124 del 1965 fino al recente D.M. del Si sono delineate, sulla base delle esperienze, indicazioni sia sulla spinosa questione della periodicità del controllo radiologico sia sul fondamentale aspetto della qualità degli accertamenti eseguibili, in particolare per quanto concerne proprio gli esami radiologici e la loro refertazione; a tali aspetti è collegato (si vedano in proposito i ripetuti riferimenti nel documento) un miglioramento delle conoscenze e dell aggiornamento professionale dei sanitari che a vario titolo vengono a contatto con soggetti esposti o affetti da danni correlabili alla silice. Naturalmente gli accertamenti sanitari non possono prescindere dall identificazione del rischio e dall individuazione degli esposti, così come gli approfondimenti e le proposte contenute in questo documento sono imprescindibilmente connesse agli altri elaborati del Network; in particolare questa parte ha evidenti connessioni con il contributo epidemiologico, anche nella prospettiva di procedere a nuovi studi che portino a maggiori conoscenze sugli aspetti finora meno approfonditi quali in particolare la questione silice-cancro e le patologie extrapolmonari silice-correlate. L occasione della sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti a silice può essere altresì una opportunità per la collaborazione fra Medici competenti e Strutture di prevenzione delle UU.SS.LL. per la costruzione di quella rete di servizi utile al miglioramento degli stili di vita. In particolare, per i lavoratori con abitudine al fumo di tabacco, sarebbe opportuno attivare un programma di inserimento in percorsi di disassuefazione, con coinvolgimento delle strutture territoriali antifumo. Come detto in sede di premessa, rimangono tuttora aperti vari problemi e criticità: l auspicio è che il presente contributo, insieme con le altre elaborazioni contenute nel prodotto complessivo curato dal NIS, concorra a determinare indicazioni metodologiche e soluzioni di sistema. Componenti del sottogruppo di lavoro del N.I.S. Accertamenti sanitari e sorveglianza Anna Balletta Maria Cabona Claudio Calabresi Franco Cavalli Marta Clemente Andrea Innocenti Lamberto Lastrucci Anna Maria Loi Rita Leonori Augusto Quercia 37

150 Donatella Talini 38

151 Linee guida sorveglianza sanitaria e proposte conseguenti A. Innocenti, AM Loi, A.Quercia a nome del sottogruppo di lavoro NIS sulla sorveglianza sanitaria (Quercia A, Calabresi C, Cabona M, Cardona E, Cavalli F, Clemente M, Innocenti A, Lastrucci L, Leonori R, Loi AM, Ossicini A, Rossi O, Talini D, Turini L) Nel documento preparatorio per le linee guida (5) e nella relazione al Convegno di Firenze dell 8/9/05 (10) sono stati presentati gli indirizzi che sono alla base delle tabelle riassuntive delle proposte di protocollo per la sorveglianza sanitaria della silicosi (tab. 1), del cancro del polmone (tab. 2) e di altre patologie legate alla esposizione a Silice Libera Cristallina (tab. 3). Tabella 1 Proposta di sorveglianza sanitaria della silicosi (da 10, mod.) ESPOSTI Assunzione Periodicità Cessazione Visita PFR Tine test Rx Torace ILO/BIT EX-ESPOSTI Asintomatici senza alterazioni radiologiche Sintomatici o con alterazioni radiologiche Tutti Visita e PFR annuali RX Torace ILO/BIT ogni 5 anni per i primi 20 anni di bassa esposizione; ogni 2 anni dopo 20 anni di esposizione o per esposizioni superiori al 50% del VL Tine test secondo necessità Visita, PFR secondo programma ad hoc; Rx Torace ILO/BIT ogni 5 anni Visita, PFR, Rx Torace ILO/BIT annuali Per approfondimenti radiologici LDTC Visita PFR Tine test Rx Torace ILO/BIT Tabella 2 proposta di protocollo per la sorveglianza sanitaria del cancro del polmone (da 10) Nessuno screening è al momento applicabile su vasta scala; è comunque corretto utilizzare test di screening in caso di studi controllati e ricerche scientifiche dopo consenso informato dei soggetti. Applicare il protocollo per la silicosi; per approfondimenti diagnostici LDTC

152 Tabella 3 proposta di protocollo per la sorveglianza sanitaria di altre patologie (da 10) Assunzione Periodicità Cessazione Anamnesi, esame fisico orientato Se necessario attivare percorsi Valutazione clinico anamnestica alla ricerca di segni e sintomi diagnostici ad hoc ed eventuali consigli per precoci e organo specifici proseguire con protocolli ad hoc E bene ribadire ancora una volta che, analogamente a quanto avviene per gli esposti ad amianto (6), la sorveglianza sanitaria effettuata nei riguardi degli esposti a silice è svolta nei confronti della silicosi, in quanto al momento attuale (Linee guida per la diagnostica per immagini G.U. 100 del 2/5/05 suppl. ord 79) non esistono dati basati sull evidenza per giustificare tests di screening per il tumore polmonare (15) in quanto i potenziali benefici ed i rischi devono ancora essere valutati (3). Anche il primo accordo di dialogo sociale europeo firmato dai membri della piattaforma di negoziazione multisettoriale sulla silice (NePSi) si esprime in tal senso (12) e pur essendo evidente che le persone che soffrono di silicosi sono ad un rischio più alto di sviluppo di cancro ai polmoni l attenzione viene puntata esclusivamente sulla silicosi. Al momento attuale esistono ancora alcuni problemi da risolvere in pratica: quello della frequenza delle radiografie, quello dell esperienza dei lettori delle radiografie e, non trattato nei documenti preparatori, quello della radiografia digitale Frequenza degli accertamenti radiologici Se da una parte l accordo NePSi (11) recita la frequenza delle radiografie al torace verrà determinata da un esperto della salute professionale, in base alla valutazione del rischio derivante dall esposizione alla silice cristallina respirabile e dall altra le proposte del Network Italiano Silice (gruppo di lavoro), ispirato dalle proposte dell agenzia americana OSHA, indicano periodicità dai 2 ai 5 anni per i primi anni di esposizione non ci dobbiamo dimenticare che la lettura integrata degli artt. 157 e 160 del DPR 1124/65 (tuttora vigente) comporterebbe invece una periodicità annuale, in effetti più legata alla diagnosi precoce di tubercolosi che di silicosi. Si rende quindi necessario superare la periodicità annuale in accordo con il principio di giustificazione della dose (D.Lgs.187/2000) ed in questo senso appare di particolare rilevanza che il medico competente operi una scelta motivata valutando i costi ed i benefici principalmente in relazione alla tipologia delle polveri ed ai livelli di esposizione dei lavoratori attuali e pregressi (5). Al contrario una periodicità della radiografia superiore a 5 anni rappresenterebbe sicuramente un problema per la tutela della salute dei lavoratori (1). Qualità ed esperienza dei lettori delle radiografie Come segnalato nei documenti preparatori (gruppo lavoro), il problema della variabilità intrainterindividuale e della formazione specifica sulla lettura delle radiografie del torace appare in Italia ampiamente sottovalutato nella pratica della sorveglianza sanitaria dei lavoratori. Appare particolarmente indicativo il fatto che nell allegato 8 dell Accordo sulla protezione della salute dei lavoratori attraverso la corretta manipolazione ed utilizzo della silice cristallina e dei prodotti che la contengono (12) si affermi che i risultati delle radiografie dovrebbero essere letti da operatori qualificati e con esperienza oppure da pneumologhi. A questo proposito è da ricordare che il NIOSH ha da 15 anni attivato un programma di formazione specifica per la lettura delle radiografie per la sorveglianza delle pneumoconiosi (16) che prevede corsi di formazione con superamento di esame finale per l attribuzione della qualifica di B-Reader, cioè di lettore esperto di radiografie del torace per pneumoconiosi. In effetti recenti iniziative di formazione, messe in atto in collaborazione con il NIOSH, hanno consentito a radiologi e medici del lavoro anche italiani di poter ottenere la certificazione di B Reader con conseguenti ricadute in una zona in cui il problema silicosi risulta tuttora di notevole rilevanza (8). Il confronto delle letture radiologiche svolte da soggetti che hanno ottenuto la certificazione ha mostrato risultati positivi nel senso della omogeneità (4), Infatti la lettura effettuata senza una specifica formazione genera una notevole

153 perdita di sensibilità e di specificità dell esame Rx rispetto alla lettura effettuata in doppio/triplo cieco da parte di B-Readers (9). Una ipotesi di lavoro, gia presente nei documenti preparatori (5) è di prevedere la formazione di gruppi di lettori qualificati come riferimento di aree geografiche sufficientemente vaste, tali da garantire la lettura di un numero di radiogrammi sufficiente a mantenere l esercizio e la consuetudine con i quadri di pneumoconiosi che, con il miglioramento delle condizioni di lavoro, sono fortunatamente meno frequenti e meno gravi, ma per questo più difficili da diagnosticare. Problema radiografia digitale Già nei documenti preparatori per le linee guida (5) veniva analizzato il problema delle tecniche radiologiche digitali (HRCT e LDTC) per eventuali approfondimenti diagnostici, ma si deve continuare a considerare l Rx Torace secondo la revisione ILO 2000 un ottimo esame di screening per la silicosi. In effetti, nel caso della esposizione a silice, tenuto conto che le lesioni pleuriche sono molto più rare che nella esposizione ad amianto (di cui possono addirittura essere l unico segno) e comunque legate a stadi molto avanzati della silicosi (2), non viene prepotentemente proposto il ricorso all HRCT in sostituzione della radiografia del torace come invece avviene per la sorveglianza della pregressa esposizione ad amianto. Tuttavia il problema della graduale sostituzione (anche per indubbie ragioni radioprotezionistiche del paziente) degli apparecchi tradizionali con moderni sistemi digitali dovrà essere affrontato e risolto abbastanza velocemente, anche se non appare della stessa grandezza ed importanza di quello legato all uso dell HRCT nelle pneumoconiosi. Infatti la tomografia computerizzata ha dei limiti ben precisi il più importante dei quali è il fatto che la TC (nelle sue varie evoluzioni), aumentando la definizione, ha reso più difficile la diagnosi, mettendo spesso in evidenza alterazioni parenchimali di incerto significato diagnostico e prognostico; d altra parte, il costo elevato delle apparecchiature ne condiziona l uso nei paesi in via di sviluppo (e ciò è alla base della posizione etica dell OMS di non aggravare le difficoltà economiche di tali paesi in cui una buona radiografia del torace è ancora un obiettivo da raggiungere, mentre nelle nazioni industrializzate l Rx Torace viene spesso considerato un esame superato ). A proposito della radiografia digitalizzata, il NIOSH già da tempo sta valutando l equivalenza della radiografia tradizionale con quella digitale nei confronti della classificazione delle pneumoconiosi, tuttavia, poiché non sono disponibili raccomandazioni dell autorità applicabili alle immagini digitali, raccomanda ai B- Readers di continuare a usare la classificazione ILO con immagini tradizionali e standards tradizionali (17). In effetti da alcuni studi relativi alle pneumoconiosi sembrerebbe che le immagini digitali fossero di migliore qualità rispetto alle radiografie tradizionali (11, 13), mentre potrebbero esistere differenze nella lettura della profusione delle piccole opacità in relazione alle differenti tecniche di digitalizzazione (7, 14).. Bibliografia 1. ANTAO VC, PETSONK EL, ATTFIELD MD: Advanced cases of coal worker s pneumoconiosis Two counties, Virginia, CDC Morbidity Mortality Weekly Report 2006; 55: ARAKAWA H, HONMA K, SAITO Y et Al: Pleural disease in silicosis: pleural thickening, effusion and invagination. Radiology 2005; 236: BACH PB, JETT JR, PASTORINO U et Al: Computed tomography screening and lung cancer outcomes. JAMA 2007; 297: CARDONA E, QUERCIA A, RAGONE A et Al: Variabilità nella lettura delle radiografie del torace per pneumoconiosi: risultati preliminary del confronto fra B-READERS. In Atti del Convegno di Firenze 8/9/05 Silice Libera Cristallina nei Luoghi di Lavoro TiConErre Sicurezza sociale settembre 2006 pagg

154 5. GRUPPO DI LAVORO SORVEGLIANZA SANITARIA DEL NETWORK ITALIANO SILICE (NIS): Sorveglianza sanitaria ed accertamenti diagnostici sugli esposti a silice. In Linee guida nell esposizione a silice libera cristallina: documenti preparatori. Regione Toscana Lavoro e Salute settembre INNOCENTI A, CIAPINI C, FEDI A : La diagnosi di asbestosi alla luce della tecnologia del terzo millennio. in AMIANTO atti della conferenza regionale Pistoia 16 e 17 giugno 2005 pagg KUNDEL HL, MEZRICH JL, BRICKMANN I et Al: Digital chest imaging: comparison of two film image digitizers with a classification task. Radiology 1987; 165: LEONORI R, CARDONA E, PONTICIELLO S et Al: Dopo i corsi NIOSH: Risultati del controllo di qualità delle radiografie del torace. In Atti del Convegno di Firenze 8/9/05 Silice Libera Cristallina nei Luoghi di Lavoro TiConErre Sicurezza sociale settembre 2006 pagg LEONORI R, CARDONA E, PONTICIELLO S et Al: Qualità e classificazione ILO dei radiogrammi del torace: risultati di un programma di controllo. In Atti del 69 Congresso Nazionale SIMLII, G Ital Med Lav Erg 2006; 28 (3 suppl): LOI AM: Sorveglianza sanitaria ed accertamenti diagnostici sugli esposti a SLC. In Atti del Convegno di Firenze 8/9/05 Silice Libera Cristallina nei Luoghi di Lavoro TiConErre Sicurezza sociale settembre 2006 pagg MANNINO DM, KENNEDY RD, HODOUS TK: Pneumoconiosis: comparison of digitized and conventional radiographs. Radiology 1993; 187: NePSi: Accordo sulla protezione della salute dei lavoratori attraverso la corretta manipolazione ed utilizzo della silice libera cristallina e dei prodotti che la contengono. Allegato 8. Protocollo di sorveglianza sanitaria per silicosi. (accesso 7/3/07) 13. SUGANUMA N: Digital radiography and conventional analogue radiography. occmed/conference49.2.html (accesso 8/3/07) 14. TAKASHIMA Y, SUGANUMA N, SAKURAZAWA H et Al: A flat-panel detector digital radiography and a storage phosphor computer radiography: screening for pneumoconiosis. J Occup Health 2007; 49: U.S. PREVENTIVE SERVICES TASK FORCE: Lung cancer screening: recommendation statement. Ann Intern Med 2004; 140: WAGNER GR, ATTFIELD MD, KENNEDY RD, PARKER JE: The NIOSH B readers certification program. JOM 1992; 34: (accesso 7/3/07)

155 NETWORK ITALIANO SILICE - CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) - 18 maggio 2007 Progetto intercalibrazione laboratoristica: risultati Emma Incocciati 1, Stefano Massera 1, Piero La Pegna 1, Massimiliano Veltroni 2 1 INAIL Direzione Generale - CONTARP- Consulenza Tecnica Accertamento Rischi e Prevenzione INAIL - Roma 2 INAIL Direzione Generale CSA- Consulenza Statistico Attuariale Roma Premessa L efficacia delle misure finalizzate al controllo dell esposizione occupazionale a silice libera cristallina (SLC) respirabile è da tempo al centro di un vivace dibattito internazionale. L esigenza di verificare il livello di qualità delle proprie prestazioni analitiche, specie in relazione al confronto con i valori limite di riferimento fissati per tale inquinante (variabili a livello internazionale tra 0,2 a 0,025 mg/m 3 ), è innegabilmente primaria per ogni laboratorio di prova. In tale direzione agiscono le numerose procedure standardizzate sviluppate negli ultimi decenni (1). Tuttavia, soprattutto per questo specifico inquinante, l adozione di metodi standard, per quanto accurati e dettagliati, non riesce da sola a garantire la qualità dei risultati analitici e spesso la validazione dei dati necessita di specifici programmi di confronto interlaboratoriali. Essi consistono nel confronto delle prestazioni d analisi che più laboratori di prova eseguono su uno stesso lotto di campioni preparati da una struttura di riferimento che, agendo in qualità di laboratorio pilota, coordina il circuito e ne elabora i risultati. Per ciò che riguarda la silice i circuiti maggiormente accreditati, ormai da anni, in ambito internazionale sono il WASP (Workplace Analysis Scheme for Proficiency) gestito nel Regno Unito dall Health & Safety Executive, e il PAT (Proficiency Analytical Testing) promosso negli Stati Uniti dall American Industrial Hygiene Association (2, 3). Entrambi gli schemi si sono prefissi, sin dalla loro attivazione, di valutare le prestazioni di laboratori che, adottando diverse metodologie di analisi, dosano α-quarzo (la fase più abbondante della SLC) in campioni prelevati in ambienti lavorativi ai fini della valutazione del rischio connesso a tale agente di rischio. Rispetto alla predisposizione e adesione a programmi di confronto interlaboratorio l Italia registra un preoccupante ritardo, che il progetto descritto nel presente lavoro intende contribuire a colmare. Programmi di controllo di qualità per la SLC: stato dell arte in Italia e attività del NIS La prima esperienza pilota di intercalibrazione sulla SLC condotta in ambito nazionale è stata promossa nel 2005 dal laboratorio di Igiene Industriale Dipartimento di Prevenzione della ASL di Viterbo (4). Il circuito ha previsto l analisi di 3 membrane in argento con diverso contenuto di α-quarzo impolverate per via umida. I 10 laboratori partecipanti hanno

156 Progetto intercalibrazione laboratoristica: risultati E. Incocciati, S. Massera, P. La Pegna, M. Veltroni utilizzato, per l esame dei campioni incogniti, le proprie rette di taratura e adottate le proprie usuali modalità di lavoro. Tale modo di procedere ha quindi caratterizzato il circuito come un confronto blind, ossia che prescinde dalla condivisione di protocolli comuni di lavoro e di analisi. I risultati forniti in quell occasione si sono rivelati affetti da una fortissima variabilità. L esame degli esiti di questa esperienza e di quelle condotte a livello internazionale, ha indotto il Gruppo di Lavoro Igiene Industriale del Network Italiano della Silice (5) ad avviare una sperimentazione sull efficacia delle misure diffrattometriche della SLC e fondata sulla condivisione di comuni procedure operative. Tale sperimentazione dovrà necessariamente essere articolata in più fasi successive, per ognuna delle quali dovranno essere stabilite a priori specifiche finalità; l intento ultimo è quello di avviare e monitorare un processo di miglioramento continuo delle prestazioni dei laboratori che eseguono questo tipo di analisi. Il primo circuito, svoltosi nel 2006, è stato impostato sullo studio dei parametri strumentali che hanno maggiore influenza sul risultato delle determinazioni analitiche. Lo scopo di questa fase del lavoro era quindi quello di verificare se e quali parametri (intervallo angolare adottato, presenza dello spinner, ampiezza delle fenditure impiegate, ecc.) avessero influenza sull affidabilità dei risultati forniti dai laboratori partecipanti. All iniziativa hanno spontaneamente aderito 23 laboratori appartenenti a strutture pubbliche (operanti sia a livello nazionale che territoriale) e private, università e istituti di ricerca. La distribuzione geografica dei laboratori partecipanti ha visto maggiormente rappresentato il centro-nord Italia. In via preliminare si sono raccolte, tramite la predisposizione e l invio di un questionario, tutte le informazioni ritenute utili nel merito dei protocolli di lavoro adottati dai laboratori partecipanti. Dall analisi dei questionari è emerso che: - i 23 laboratori utilizzano diffrattometri di diverse marche con prevalenza dei Philips; - solo la metà dei laboratori utilizzano bilance di precisione con risoluzione pari o inferiore al microgrammo; - i due terzi dei laboratori non si avvalgono di centri SIT per la taratura periodica delle proprie bilance di precisione; - la maggior parte dei laboratori effettua la quantificazione del quarzo integrando l area del picco piuttosto che valutando l altezza dello stesso; - lo spinner (rotazione del campione durante l analisi) è utilizzato solo dai due terzi dei laboratori partecipanti; - le modalità di allineamento del goniometro sono disomogenee così come i valori impostati per le fenditure divergente e ricevente, l intervallo angolare e gli altri parametri relativi alla scansione. Articolazione e svolgimento del progetto Il primo circuito di intercalibrazione è stato condotto facendo circolare tra i partecipanti alcuni campioni standard per la realizzazione delle rette di taratura e due campioni a contenuto incognito di quarzo. Più in particolare, ogni laboratorio ha ricevuto un set di membrane in argento (diametro 25 mm, porosità 0,45 μm) così costituito: - 5 filtri contenenti quantità note di MSR (Materiale Standard di Riferimento, α- quarzo NIST 1878a) nell intervallo μg depositato a umido a partire da una sospensione di 2-propanolo; - 2 filtri contenenti quantità incognite dello stesso MSR impolverati per via umida con gli stessi criteri dei precedenti; Pag 2 di 9

157 NETWORK ITALIANO SILICE - CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) 18 maggio filtri bianchi prelevati dallo stesso lotto dei precedenti per il controllo della pesata; - 2 filtri contenenti quarzo impolverati per via eolica, destinati alla sola determinazione gravimetrica. Ai laboratori è stato richiesto di effettuare: - l analisi gravimetrica di tutti i filtri tramite bilancia di precisione; - l analisi diffrattometrica dei filtri impolverati per via umida. Complessivamente sono stati predisposti tre set di filtri: due sono stati utilizzati per la realizzazione del circuito, (articolato in 2 distinti sottocircuiti corrispondenti, ciascuno, ad un gruppo di laboratori e ad un set di filtri), e il terzo è stato conservato come set di riserva presso il laboratorio pilota della CONTARP. I due set di filtri sono stati fatti circolare secondo tempi e modalità prefissate in modo da contenere gli effetti del possibile deterioramento dei campioni e la durata complessiva del circuito. L attribuzione dei laboratori ai due gruppi è stata disposta in base a criteri essenzialmente territoriali, ma anche tenendo conto delle disponibilità di tempo e di risorse strumentali dichiarate dai partecipanti. Il laboratorio CONTARP ha analizzato tutti i campioni prima dell invio ai partecipanti all interconfronto e a circuito ultimato. Per la buona riuscita della sperimentazione è stato richiesto il rispetto di alcune procedure relative alle modalità di invio e ricezione dei campioni, alle comunicazioni tra i laboratori e, soprattutto, ai tempi massimi di permanenza dei campioni in ciascun laboratorio. I campioni sono stati inviati nel mese di maggio 2006 mentre i circuiti dei due gruppi si sono chiusi rispettivamente nei mesi di luglio e settembre dello stesso anno. I risultati delle gravimetrie sono stati elaborati per esaminare la possibilità di utilizzare il controllo delle pesate come indicatore dello stato di conservazione delle membrane al procedere del circuito. Si intendeva, quindi, verificare se le eventuali perdite di polvere dalle membrane fossero denunciabili dalle variazioni di peso. I risultati delle analisi in DRX sono stati invece utilizzati per una prima valutazione della variabilità e per una prima stima dell incertezza di misura associata alle modalità adottate. La stima dell incertezza è stata condotta seguendo un approccio di tipo olistico (o decostruttivo) secondo il quale la variabilità dei risultati prodotti dai laboratori partecipanti all interconfronto può essere considerata casuale e le prove ottenute possono essere considerate tra loro indipendenti (6). L incertezza è stata quindi calcolata come incertezza estesa facendo uso dei fogli di calcolo predisposti dall ARPA Emilia Romagna (7). Il modello applicato presuppone che il calcolo venga, in prima battuta, eseguito sulla totalità dei dati rilevati. Successivamente, individuati eventuali dati anomali, lo stesso calcolo può essere ripetuto escludendo questi ultimi. Risultati I pesi delle membrane inviate hanno subito forti variazioni di peso durante i circuiti. Questa evidenza è stata messa in relazione al fatto che alcuni partecipanti hanno utilizzato degli adesivi per fissare le membrane ai portacampioni dei loro strumenti. Ad ogni modo è emerso il fatto che questo tipo di controllo non può essere utilizzato quale indicatore dell eventuale perdita di polvere durante gli spostamenti dei filtri da un laboratorio all altro: le differenze di peso riscontrate sono infatti spesso superiori ai quantitativi di quarzo su di essi depositati. Nelle figure 1-4 sono riportati i risultati forniti dai partecipanti per i 2 campioni incogniti (B1 e B2) per ciascuno dei due gruppi di laboratori. Pag 3 di 9

158 Progetto intercalibrazione laboratoristica: risultati E. Incocciati, S. Massera, P. La Pegna, M. Veltroni Quarzo (μg) Laboratorio Figura 1: Tenore in quarzo del campione B1.1 calcolato dai laboratori del gruppo 1 (mediana = 87 μg) Quarzo (μg) Laboratorio Figura 2: Tenore in quarzo del campione B1.2 calcolato dai laboratori del gruppo 1 (mediana = 35 μg). Quarzo (μg) Laboratorio Figura 3: Tenore in quarzo del campione B2.1 calcolato dai laboratori del gruppo 2 (mediana = 87 μg). Pag 4 di 9

159 NETWORK ITALIANO SILICE - CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) 18 maggio Quarzo (μg) Laboratorio Figura 4: Tenore in quarzo del campione B2.2 calcolato dai laboratori del gruppo 2 (mediana = 42 μg). Una prima valutazione dell affidabilità dei risultati ottenuti è stata effettuata esaminando gli R 2 (quadrati dei coefficienti di correlazione lineari) delle rette di calibrazione fornite dai laboratori partecipanti. Per il primo gruppo di laboratori tale parametro è risultato compreso tra 0,243 e 0,958, mentre per il secondo tra 0,774 e 0,996. La tabella 1 riporta, per ciascuno dei quattro campioni a contenuto incognito di quarzo, i principali parametri ottenuti dopo aver eliminato i dati anomali individuati sulla base dei test statistici Z score normalizzato, Huber e Cochran. Ai fini del calcolo dell incertezza di misura i dati per i quali l applicazione di tali test statistici ha concluso che erano dubbi sono stati sempre compresi nel novero di quelli accettabili. Filtro Laboratori partecipanti Laboratori dopo test statistici Valore medio dopo test statistici Incertezza estesa Incertezza estesa relativa N N quarzo, μg quarzo, μg % B B B B Tabella 1: Calcolo dell incertezza estesa di misura per i 4 campioni a contenuto incognito di quarzo (metodo decostruttivo; risultati approssimati all unità). Analisi statistica dei risultati I dati illustrati, sia quelli che visualizzano il tenore di quarzo riscontrato dai vari laboratori sui campioni incogniti (figg. 1-4), sia quelli che riportano la bontà della retta di taratura misurata in termini di R 2, inducono ad approfondire il dettaglio di indagine spostando l attenzione sulle modalità operative secondo le quali il circuito è stato strutturato; infatti gli andamenti riscontrati sembrano testimoniare evidenti differenze tra le risultanze (output) dei due gruppi di lavoro. La conseguenza di questa constatazione, apprezzabile anche solo visivamente, è che occorre interrogarsi sulla significatività statistica di tali differenze per poi eventualmente individuare, in successione, il peso che le stesse hanno nel modificare la precisione della misura (e quindi Pag 5 di 9

160 Progetto intercalibrazione laboratoristica: risultati E. Incocciati, S. Massera, P. La Pegna, M. Veltroni nel calcolo dei valori di incertezza), i fattori a cui sono dovute ed infine, ove possibile, le procedure che, in qualche misura, consentano di recuperare l omogeneità tra i gruppi. Alla luce di quanto osservato è stato pertanto strutturato un processo di analisi multivariata dei dati, suddiviso in due fasi distinte per quanto riguarda metodologia e finalità, ma tra di loro strettamente connesse dal fatto di fornire entrambe indicazioni organiche ad una visione d insieme che, come si vedrà, permette di evincere alcune conclusioni utili alla pianificazione delle ulteriori fasi della sperimentazione. In particolare, la prima fase è consistita, tramite una procedura di cluster analysis applicata ai dati raccolti, nella classificazione dei laboratori secondo le caratteristiche tecniche della loro strumentazione, con lo scopo di individuare i fattori che potrebbero creare, anziché differenze casuali, differenze sistematiche tra le misurazioni effettuate dai laboratori stessi. La seconda fase, invece, ha avuto come obiettivo quello di verificare l omogeneità dei risultati forniti dai due gruppi (ovvero individuare i fattori che determinano la eventuale differenza di risposte) e si è tradotta nella strutturazione di un modello lineare generalizzato (8). Per ciò che concerne la prima fase, si è ricorsi ad un processo di cluster TwoStep (9) che, oltre a consentire l utilizzo di variabili categoriali, permette anche di trattare i dati anomali isolandoli in un raggruppamento ad hoc. Nello specifico, l analisi è stata condotta in relazione alle seguenti variabili: intervallo angolare, tempo totale di acquisizione, periodicità delle operazioni di riallineamento del goniometro, presenza o meno di spinning, risultati delle misurazioni fornite sui due filtri a contenuto incognito di quarzo. La procedura di raggruppamento ha portato alla costituzione di tre gruppi, dei quali il primo accoglie gli elementi anomali ed è costituito da due soli laboratori che presentano almeno una caratteristica assai lontana da quelle di tutti gli altri, mentre il secondo ed il terzo si distinguono soprattutto in relazione alla presenza o meno della funzione di spinning; infatti il secondo è costituito da tutti i laboratori che non presentano questa opzione mentre il terzo è popolato da tutti quelli che viceversa la presentano (figura 5). Cluster Totale Combinati Distribuzione cluster N % di combinati % del totale 2 8,0% 8,0% 5 20,0% 20,0% 18 72,0% 72,0% ,0% 100,0% ,0% Cluster Combinati Spinning_sìno NO SI Frequenza Percentuale Frequenza Percentuale 0,0% 2 10,0% 5 100,0% 0,0% 0,0% 18 90,0% 5 100,0% ,0% Cluster Combinati 2θ inizio scansione 2θ fine scansione Centroidi Tempo totale acquisizione periodicità allineamento Campione B2 Campione B1 Deviazione Deviazione Deviazione Deviazione Deviazione Deviazione Media std. Media std. Media std. Media std. Media std. Media std. 15, , , , , , ,0000 0, , , , , ,6400 3, ,3400 0, ,8357 8, ,6000 0, ,6844 5, , , ,0478 0, ,4083 0, , , ,2778 0, ,8151 6, , , ,9344 4, ,4860 5, , , ,4000 0, ,9620 7, , ,70122 Figura 5: Sintesi della procedura di cluster analysis. La seconda fase, strutturata anche in relazione alle indicazioni fornite dalla fase precedente, ha utilizzato un modello lineare generalizzato individuato nel modo seguente: - VARIABILI DIPENDENTI: le misurazioni effettuate sui filtri a contenuto incognito di quarzo; - FATTORI: il gruppo di lavoro ed il cluster di classificazione in ordine alle specifiche tecniche della strumentazione utilizzata (escludendo dall analisi i laboratori appartenenti al cluster dei dati anomali); - COVARIATA: gli stadi di passaggio dei filtri da un laboratorio ad un altro. Pag 6 di 9

161 NETWORK ITALIANO SILICE - CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) 18 maggio 2007 Sinteticamente i risultati (tabella 2) si possono così riassumere: - le caratteristiche tecniche della strumentazione non incidono troppo sulla misurazione; - troviamo conferma del fatto che nel passaggio dei filtri è successo qualcosa che, per il campione a concentrazione medio-alta, rende significativo lo stadio del circuito in cui si effettua la misurazione; - è significativo anche il gruppo di appartenenza e lo è a prescindere dalla significatività della covariata il che ci fa concludere che i due gruppi hanno fornito risposte marcatamente differenti. Sorgente Modello corretto Intercetta STADIO GRUPPO cluster GRUPPO * cluster Errore Totale Totale corretto Variabile dipendente B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2 Somma dei quadrati Tipo III df 26715, ,168 3,992 0,011 0, , ,672 1,576 0,210 0, , ,647 7,159 0,014 0, , , ,002 0,000 0, , ,772 13,452 0,001 0,390 23, ,294 0,527 0,476 0, , ,490 3,937 0,060 0, , ,799 5,719 0,026 0, , ,462 2,187 0,137 0,172 11, ,745 0,130 0,879 0, , ,742 0,324 0,575 0,015 7, ,217 0,163 0,690 0, , , , , , , , , Media dei quadrati F Signif. della variabile Eta quadrato parizale Conclusioni Tabella 2: Sintesi del modello lineare generalizzato (test degli effetti tra soggetti). I circuiti di intercalibrazione rappresentano uno strumento essenziale per la valutazione esterna dell affidabilità dei risultati analitici e per il continuo miglioramento delle prestazioni dei laboratori. L adesione a circuiti interlaboratorio, oltre ad essere fortemente raccomandata dagli enti di accreditamento, è una modalità indicata dalla norma ISO 17025:2005 (10) per la validazione dei metodi di prova, per l assicurazione della qualità dei dati e per la valutazione della competenza del personale. La partecipazione a collaborative trial, specie se accompagnanti da riunioni di discussione tecnica tra i partecipanti, può inoltre aiutare ad individuare e risolvere eventuali problemi di tipo analitico. In tale contesto va collocata la prima fase della sperimentazione illustrata nel presente contributo che, mirando a quantificare i parametri di validazione specifici del particolare metodo di analisi preso in considerazione, ha avviato una possibile procedura per il calcolo dell incertezza estesa di misura. È bene sottolineare che, a giudizio degli autori, la procedura di calcolo di incertezza di misura utilizzata (metodo olistico) risulta la più accreditata e l unica effettivamente applicabile per questo tipo di analisi. I laboratori di prova aderenti al circuito possono adottare il parametro così calcolato per connotare la qualità dei risultati delle proprie determinazioni diffrattometriche purché Pag 7 di 9

162 Progetto intercalibrazione laboratoristica: risultati E. Incocciati, S. Massera, P. La Pegna, M. Veltroni condotte con le stesse modalità adottate durante la sperimentazione. Inoltre, anche laboratori che non hanno preso parte all interconfronto possono, avendo a disposizione i risultati dello studio, utilizzare, per le stesse finalità, lo scarto tipo di riproducibilità, previa verifica della propria ripetibilità con quella riportata dal circuito. Chiaramente, la validità del percorso individuato è limitata alla tipologia di campioni presi in esame (membrane in argento impolverate per umida a partire da standard NIST certificati e prescindendo dall effetto matrice); per tipologie di campioni differenti (ad esempio membrane impolverate per eolica mediante l uso di specifici selettori granulometrici) dovranno essere approntati percorsi di interconfronto ad hoc. Inoltre, con riferimento alla UNI EN 482 sui requisiti per le prestazioni dei metodi di analisi applicati alla misura di esposizioni lavorative (11), si precisa che l incertezza di misura così calcolata è relativa alla sola fase analitica: per il calcolo dell incertezza globale di misura di cui alla norma, è necessario tener conto anche dell errore commesso nella fase di campionamento. Infine, da una lettura funzionale dell esito delle analisi statistiche condotte sui dati, possono essere tratti i seguenti spunti di riflessione: - tra le variabili strumentali indagate, l impiego della spinning si caratterizza come il parametro che sembra avere la maggiore influenza sull esito dei risultati analitici; - il risultato dell analisi dipende dallo stadio del circuito (ricevere il campione all inizio o alla fine del percorso che esso subisce ha influenza sul risultato prodotto dal laboratorio). Ciò impone di porre attenzione alle fasi di fasi passaggio dei campioni dettagliandone in modo inequivocabile le procedure di manipolazione; - i due gruppi in cui è stato articolato il circuito sembrano disomogenei per costituzione. Vi è perciò la necessità di analizzare più approfonditamente le caratteristiche dei singoli laboratori e, quindi, ricorrere ancora a tecniche di analisi multivariata (ad esempio un nuovo processo di cluster, introducendo, se del caso, ulteriori variabili di ordine tecnico, associato ad un analisi di tipo fattoriale) che permettano di costituire i gruppi in modo omogeneo. Pag 8 di 9

163 NETWORK ITALIANO SILICE - CONVEGNO NAZIONALE Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Tirrenia (PI) 18 maggio 2007 Bibliografia (1) Smith D.K. Evaluation of the detectability and quantification of respirable crystalline silica by X- ray powder diffraction methods. Powder Diffr., 1997, 12(4): (2) Stacey P., Tylee B., Bard D., Atkinson R. The performance of laboratories analysing α-quartz in the Workplace Analysis Scheme for Proficiency (WASP). Ann. Occup. Hyg., 2003, 47, No.4, pp (3) Eller P.M., Feng H.A., Song R.S., Key-Scwartz R.J., Esche C.A., Groff J.H. Proficiency analitycal testing (PAT) silica variability, Am Ind Hyg Assoc J, 1999, 60: (4) Cavariani F. Dati di esposizione a silice: le attività a rischio, le informazioni e la qualità dei dati. Proposta per un confronto interlaboratoriale a livello nazionale. Convegno: Silice libera cristallina nei luoghi di lavoro. Firenze, Villa Montalto, 8 settembre TiConErre Sicurezza sociale; 27. Atti. (5) Regione Toscana - Giunta Regionale, Lavoro e Salute, Network Italiano Silice, Coordinamento Regioni ISPESL ISS INAIL Linee guida nell esposizione professionale a silice libera cristallina: documenti preparatori, dicembre (6) Istituto Superiore di Sanità Quantificazione dell incertezza nelle misure analitiche. Seconda edizione (2000) della Guida EURACHEM/CITAC CG 4. ISSN Rapporti ISTISAN 03/30. (7) Agenzia Regionale Prevenzione e Ambiente dell Emilia-Romagna. Linee guida per la validazione dei metodi analitici e per il calcolo dell incertezza di misura. Accreditamento e certificazione. I manuali di ARPA. Ed. Labanti & Nanni, Bologna, settembre (8) Soliani L. Manuale di statistica per la ricerca e la professione Ed (9) Norusis M SPSS 13.0 Statistical Procedures Companion. Upper Saddle-River, N.J.: Prentice Hall, Inc. (10) UNI CEI EN ISO/IEC 17025: Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e di taratura. Ed. novembre (11) UNI EN 482 Atmosfera nell'ambiente di lavoro: requisiti generali per le prestazioni dei procedimenti di misurazione degli agenti chimici. Ed Pag 9 di 9

164 Progetto di ricerca sulle proprietà di superficie della silice libera cristallina Presentazione: Gabriele Fornaciai - ARPAT Elisabetta Chellini - CSPO

165 IL PROGETTO E E ARTICOLATO IN 3 MODULI MODULO A: identificare specifiche caratteristiche superficiali della SLC relazionabili ad effetti cancerogeni saranno effettuati test su standard certificati di SLC a varie granulometrie in condizioni climatiche variabili ( cicli umidità/condensa e esposizione ad agenti chimici gassosi) studiando il comportamento di alterazione superficiale nel tempo

166 MODULO A Seguiranno indagini di laboratorio: microchimiche; risonanza paramagnetica elettronica, EPR; spettroscopia di fotoelettroni X, XPS; spettroscopia di assorbimento di raggi X in total riflessione, ReflEXAFS; parte degli esperimenti saranno effettuati presso l European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble,, previa approvazione della richiesta

167 MODULO B Prelievo di campioni da comparti produttivi indicati dal committente (INAIL) e loro caratterizzazione secondo un protocollo concordato tra le parti concorrenti al progetto (ARPAT, UniFi,, CSPO) la determinazione dello stato di alterazione superficiale della SLC (presenza di ioni Fe e Al, radicali, ecc.) naturalmente presenti o indotti da manipolazioni industriali sarà studiata con le tecniche sopra descritte

168 MODULO B I Servizi di Prevenzione di Lazio, Emilia- Romagna, Trentino hanno indicato alcuni comparti di particolare interesse per lo studio, quali le ceramiche, le fonderie, l edilizia, l i cementifici, le cave di porfido

169 Modulo C Analisi dell esposizione esposizione dei lavoratori mediante biomarcatori nei comparti che presentano alta e bassa reattività chimica e di superficie della SLC: saranno effettuati 100 prelievi di brushing nasale (buon surrogato della mucosa bronchiale) il biomarcatore studiato, il rilevatore di endogenous DNA damage è stato utilizzato per valutare l esposizione l a composti capaci di indurre perossidasi lipidica e formazione di radicali liberi.

170 Modulo C Le analisi saranno effettuate presso il Laboratorio di Citologia Analitica e Molecolare del CSPO tutte le procedure saranno sottoposte ad approvazione di un Comitato Etico e dovranno prevedere il consenso da parte dei lavoratori interessati dai prelievi

171 Coordinamento tecnico-scientifico del progetto proposto ad INAIL Angelo Giovanazzi (NIS) Gabriele Fornaciai (ARPAT) Francesco Di Benedetto (UniFi( UniFi) Maurizio Romanelli (UniFi) Elisabetta Chellini (CSPO) Marco Peluso (CSPO)

172 Gruppo di ricerca finalizzata variabilità della tossicità della silice Coordinatore Nazionale : Anna Maria Loi componenti: Fabio Capacci,, Fulvio Cavariani,, Elisabetta Chellini,, Massimo Coli, Gabriele Fornaciai, Bice Fubini, Angelo Giovanazzi,, Emma Incocciati, Achille Marconi,Franco Merlo, Stefano Silvestri, F. Venanzetti,, Giovanni Alfredo Zapponi

173 1. Aims Risultati del Nepsi in Europa Dr Michelle Wyart-Remy (IMA-Europe) NETWORK ITALIANO SILICE MEETING Per la SILICE CRISTALLINA: c è PREVENZIONE EFFETTIVA? 18 maggio 2007, Grand Hotel Continental Tirrenia (PI) Published in 1997, the International Agency for Research on Cancer (IARC) Monograph on Silica, silicates dust and organic fibres [1] triggered a scientific controversy which is far from being solved. This, together with the ubiquitous and polymorphic character of the substance, paved the way for lengthy and difficult regulatory debates within the European Institutions. By virtue of the subsidiarity principle, in the meantime, a limited number of European Member States have (re)- evaluated the crystalline silica dossier and came to sometimes conflicting conclusions [2-5]. All these national scientific evaluations however privileged a workers health protection approach. In the meantime and to efficiently improve workers health protection, IMA -Europe and EUROSIL have convinced some 15 European employers' organisations and two European workers unions to negotiate and sign a Social Dialogue Agreement on Workers Health Protection through the Good Handling and Use of Crystalline Silica and Products Containing it. Through the implementation of Good Practices, the Agreement aims at improving the protection of over 2 million workers employed in the EU by the signatory sectors from exposure to respirable crystalline silica and at enhancing compliance with EU and EU Member States existing workers health & safety legislation. The Agreement also aims at increasing knowledge about the potential health effects of RCS and about Good Practices. 2. Methods Each of the participants having been scrutinised by the European Commission (EC) regarding its representativity, and with an EC grant covering the negotiation process, the negotiation platform for crystalline silica (NePSi) met for a first plenary on 17 May It gathered fifteen trade associations and two union federations representing the aggregates, cement, ceramics, foundry, glass fibre, special glass, container glass & flat glass, industrial minerals, mineral wool, mines, mortar, natural stones and pre-cast concrete sectors. National health and safety institutional experts were invited to follow the negotiation process. Experts from the British Health and Safety Executive, the German professional insurances (Berufgenossenschaften) and the Spanish Instituto Nacional de Silicosis provided their experienced advice all along the negotiation. The Agreement [6] was signed by all negotiators on 25 April 2006, in the presence of Mr. Spidla, the European Commissioner for Employment, Social Affairs and Equal Opportunities, and is the first multi-sectoral social dialogue agreement under Article of the EC Treaty,

174 Recognising the need for a continued use of crystalline silica, the agreement covers the entire production and use of crystalline silica and materials, products and raw materials containing crystalline silica. The eight annexes of the Agreement provide recommendations and tools for dust exposure monitoring, health surveillance for silicosis, training and research. In addition, a description of each signatory industry is included, as well as the functioning of the Council & Secretariat, a procedure for the adaptation of the Good Practices, and last but not least a Reporting Format. The Good Practice Guide is the main annex and instrument of the agreement. It is designed as a dynamic tool addressed to workers and employers. Its first part contains general information on Respirable Crystalline Silica and on risk assessment. In its second part, it provides a set of detailed task sheets describing technical good practices to reduce exposure in the specific industrial settings of each signatory industry. The application of the Good Practices at site level will be reported biennially at site, company, national and European (sector) level to a bipartite Council. The reported indicators will be reviewed by the Council which will draw up a summary report of the application of the agreement. The signatory Parties accept to: - Apply the agreement and good practices by conducting an initial risk assessment to identify RCS exposures on site, and respect general prevention principles. - Conduct risk assessments regularly in order to achieve continuous improvement as far as possible. - Organise training, dust monitoring, and health surveillance, as well as cooperate to increase knowledge (R&D). - Monitor and report the application of the agreement, including the good practices. 3. Results The agreement entered into force 6 months after its signature, and has been translated into the 20 official EU languages thanks to a grant of the EC. A preliminary reporting exercise on the status of implementation is currently taking place. The NEPSI Council will meet on 21 June 2007 to examine the results. The first quantitative reporting will take place as from 2008, and every 2 years from then on. The agreement is intended to remain autonomous, which means that the Parties are responsible for its implementation. With the signature of the agreement, the negotiating platform NePSi transformed into NEPSI, i.e. the European Network on Silica. The NEPSI Council, assisted by a Secretariat, was set up on the day of signature. This bipartite Council is made up of 30 Members, 15 Employer and 15 Employee representatives, each of the 15 signatory European industry sector associations will therefore be represented by one Council Member or its Alternate. The agreement remains open for further signature by sectors not yet involved. While it is only applicable in the European Union, notably regarding the reporting of its application, the good practices developed in the GPG may obviously be voluntarily implemented worldwide and some signatory companies have announced that they are considering doing so. 4. Conclusions Signing upon and applying the Agreement certainly improves risk management at the workplace and health and safety strategies implementation. Moreover, by signing in, industrial sectors demonstrate commitment to values and strategies such as Corporate Social Responsibility. The agreement proposes a realistic approach and appropriate measures to solve a health concern shared by all national and European health institutions, i.e. workers protection and prevention

175 from exposure to respirable crystalline silica. It contributes to raising awareness not only on exposure to respirable crystalline silica, but on dust exposure in general. Promisingly, the initiative was already recognized by several national and EU experts and authorities as credible and high quality. It is now essential that a noticeable demonstration of all Parties commitment be given by widely and quickly applying the agreement. This would allow crystalline silica and products containing it to be used safely, without inappropriate constraints. 1. IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risks of chemicals to humans, Silica, silicates dust and organic fibres 68 (1997) IARC, Lyon, France. 2. Health Council of the Netherlands, Dutch Expert Committee on Occupational Standards; Committee on the Evaluation of the Carcinogenicity of Chemical Substances: Quartz. Evaluation of the carcinogenicity and genotoxicity. 14 May Kriteriedokument, Faggruppe for identifisering av kreftfremkallendestoffer, TS/ED 23 Update, 24 September Siliciumdioxid, Kristallin, Quarz-, Cristobalit-, Tridymitstaub (Alveo-lengängiger Anteil), Einstufung Nachtrag Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe. 5. HSE: a) Respirable Crystalline Silica - Phase 1. Variability in fibrogenic potency and exposure - response relationships for silicosis. Hazard assessment document, 2002, EH 75/4. b) Respirable Crystalline Silica - Phase 2. Carcinogenicity, Hazard assessment document, 2003, EH 75/5, Health and Safety Executive Books. 6. Social Dialogue Agreement on Workers Health Protection through the Good Handling and Use of Crystalline Silica and Products Containing it.

176 PREVENZIONE E PROTEZIONE PER LA ESPOSIZIONE ALLA SILICE CRISTALLINA. STEFANO RUVOLO EMCEF

177 L EMCEF E L HSE L EMCEF cosi come gran parte delle Federazioni Nazionali chimiche Europee - oltre la applicazione della legislazione nazionale derivante dalla applicazione delle direttive Europee - hanno contribuito all avvio delle iniziative volontarie, alcune sollecitate, altre condivise e sottoscritte con il sindacato, quali per esempio il Responsible Care, l EMAS. Il principio di tutte queste iniziative volontarie si basa sul miglioramento continuo della prevenzione e protezione della salute, sicurezza e dell ambiente. Questo è un processo culturale che investe tutto il sistema produttivo e dei servizi, i sistemi organizzativi delle attività e in generale i sistemi di gestione specifici e/o integrati della prevenzione e protezione della salute, sicurezza e dell ambiente dentro e fuori i luoghi di lavoro.

178 INFORMAZIONI GENERALI SUL PROGETTO Laddove queste pratiche sono in uso si registrano miglioramenti continui degli indici di frequenza e gravità degli infortuni, la diminuzione del numero degli incidenti e delle richieste di riconoscimento delle malattie professionali. Pertanto gli obiettivi delle Parti Sociali, sulle condizioni del lavoro, rispetto alla valutazione dei rischi, stanno nella continuazione e rafforzamento di queste politiche.

179 I TERMINI DEL PROBLEMA Infatti la polvere di Silice Cristallina si inserisce in questo contesto : o regolarizzarla con la fissazione di valori limite minimi sopra i quali nessuno puo andare, attraverso la revisione della direttiva sui cancerogeni (in vista della seconda consultazione promossa dalla Commissione europea); e/o fare un accordo tra le Parti di Dialogo Sociale sulla implementazione di alti livelli di prevenzione e protezione dall esposizione della polvere di silice cristallina; vista la posizione del Scientific Committee for Occupational Exposure Limits (SCOEL) della Commissione Europea che sottolinea che i maggiori effetti sulla salute umana della polvere di silice cristallina sono la silicosi

180 OBBIETTIVO Cio significa che dobbiamo combattere la silicosi non solo fissando nuovi limiti di esposizione della polvere di silice cristallina, ma introdurre le best practices per togliere la polvere di silice cristallina in tutti i luoghi di lavoro e combattere cosi la silicosi che è all origine dello sviluppo di alcune forme di tumore nei polmoni.

181 IPOTESI L accordo deve essere implementato obbligatoriamente in tutti i luoghi di lavoro. Si deve istituire il monitoraggio per la verifica dell implementazione e la fissazione di tempi per la verifica delle best practices in modo di migliorarle anche alla luce di nuove esperienze e tecnologie. Inoltre laddove siano presenti obblighi ed iniziative volontarie ancora più efficaci di questo protocollo di intesa esse devono rimanere operative a tutti gli effetti.

182 MATERIALI

183 PROCEDURA A LIVELLO AZIENDALE LE PARTI ADOTTANO CONGIUNTAMENTE LA GUIDA ALLE BUONE PRATICHE ORGANIZZANO LA FORMAZIONE NECESSARIA IMPLEMENTANO I CAMBIAMENTI ORGANIZZATIVI E PRODUTTIVI NECESSARI IN LINEA CON LA GUIDA ORGANIZZANO IL MONITORAGGIO

184 LIVELLO NAZIONALE DETERMINARE LE CONDIZIONI CONTRATTUALI PER LA APPLICAZIONE DELL ACCORDO E DELLA GUIDA ALLE BUONE PRATICHE ORGANIZZARE UN NETWORK PER IL RILEVAMENTO E IL MONITORAGGIO DELLE SITUAZIONI AZIENDALI AVVIARE UN SISTEMA DI AUDIT PER LA APPLICAZIONE DELL ACCORDO E IL MIGLIORAMENTO PERMETTERE UNA DIFFUSA APPLICAZIONE DELL ACCORDO.

185 CONCLUSIONE IN ITALIA L ACCORDO E LE LINEE GUIDA SONO STATE RECEPITE NEL CONTRATTO NAZIONALE DEL SETTORE CEMENTIERO NEL CONTRATTO NAZIONALE DEL SETTORE DELLE MINIERE NEL CONTRATTO NAZIONALE DEL SETTORE DELLA CERAMICA E PROSSIMAMENTE LO SARA IN QUELLO DEL VETRO RECEPIMENTO SIGNIFICA CHE SONO DIVENTATI ELEMENTI DEI CONTRATTI NAZIONALI SPECIFICI E QUINDI APPLICABILI IN TUTTE LE AZIENDE DEL TERRITORIO NAZIONALE.

186 CONCLUSIONI OVVIAMENTE QUESTO NON BASTA BISOGNERA DEFINIRE CON LE ASSOCIAZIONI IMPRENDITORIALI PROCEDURE DI APPLICAZIONE AZIENDALI E-PER ALCUNI SETTORI SPECIFICI PROCEDURE TERRITORIALI BISOGNERA ORGANIZZARE UN SISTEMA DI MONITORAGGIO E CONTROLLO ORGANIZZARE UN SISTEMA DI REPORT

187 Convegno Network Italiano Silice Tirrenia, 18 maggio 2007 Per la silice cristallina: c è prevenzione effettiva? Sezione Terza: Risultati del Nepsi in Europa ed Italia Contributo di Confindustria ********************* A seguito della firma dell Accordo Europeo di Dialogo Sociale da parte delle Associazioni Europee rappresentanti i settori industriali che producono o utilizzano silice cristallina o prodotti che la contengono, anche le Associazioni italiane rappresentate dai firmatari si sono attivate per la corretta diffusione ed implementazione dell Accordo in ambito nazionale. Tra i principali elementi che sono alla base dell Accordo, vi è la corretta diffusione dei contenuti dell Accordo stesso e questa risulta parte fondamentale e necessaria per ottenere risultati che siano effettivi ed efficaci per il controllo dell esposizione dei lavoratori alla silice cristallina I settori industriali italiani attraverso le proprie Associazioni di categoria Confindustria Ceramica, Aitec, Andil, Anepla, Assobeton, Assomineraria, Assofond, Assovetro sin dalle prime fasi hanno riconosciuto nell Accordo NEPSI, sottoscritto poi dalle rispettive Federazioni europee, un concreto strumento per proteggere la salute dei lavoratori e per ridurre al minimo la loro esposizione alla frazione respirabile della silice cristallina. Il valore dell Accordo è caratterizzato anche dalla bilateralità della definizione, vedendo al tavolo dei sottoscrittori anche i rappresentanti sindacali europei dei lavoratori interessati. Le Associazioni in questione rappresentano globalmente oltre 2000 Aziende per un totale di addetti, la cui percentuale di esposti è assai variabile da un settore all altro, passando da poche unità percentuali fino alla totalità. Il modello organizzativo introdotto dall Accordo, seguito ed osservato con interesse dalla stessa Confindustria, risponde pienamente ai più evoluti principi di cooperazione delle parti, datoriale e sindacale, e fonda la sua operatività sulla diffusione e sull applicazione di Buone pratiche, sullo scambio di informazioni e sul monitoraggio, impegnando le Aziende sul piano tecnico ed organizzativo ed attivando un audit da parte della Commissione Europea attraverso un organismo paritetico ad hoc istituito. E un impegno notevole, di cui i settori industriali interessati responsabilmente si fanno carico, nella consapevolezza della bontà dell approccio e nella convinzione dell efficacia dei contenuti dell Accordo, certi che la salute e la sicurezza dei lavoratori e la riduzione del rischio debbano essere assicurati con strumenti seri e con programmi aziendali dedicati e mantenuti. Per tale motivo le Associazioni imprenditoriali italiane degli otto settori industriali interessati, si

188 sono quindi impegnate alla massima diffusione dei contenuti dell Accordo, nel rispetto anche dei principi da questo previsti: 1. con i propri associati: a. diffusione dei principi dell Accordo attraverso workshop e riunioni tecniche, che hanno visto il coinvolgimento sia dei livelli manageriali delle aziende sia dei livelli operativi; b. preparazione di materiale di supporto in italiano; c. training per i lavoratori degli stabilimenti, medici del lavoro e rappresentanti sindacali; d. verifica (in atto) di un eventuale inserimento dell avvenuta sottoscrizione nei Contratti Colletti di Lavoro; e. inserimento delle previsioni dell Accordo nelle schede di sicurezza dei prodotti contenenti silice. 2. con le altre Associazioni: a. analisi e condivisione dei principi dell Accordo in sede Confindustriale; b. traduzione dell Accordo e dei suoi allegati in italiano; c. partecipazione ai lavori sulla tematica Silice portati avanti sul piano nazionale; d. supporto reciproco e condivisione di iniziative per la diffusione tra le Istituzioni nazionali. In relazione a questo ultimo punto, un azione importante, portata avanti dalle otto Associazioni, è stata una comunicazione dell avvenuta sottoscrizione dell Accordo e dell impegno al suo rispetto in Italia indirizzata lo scorso febbraio alle istituzioni nazionali interessate alla problematica: - Ministero dell Ambiente, della tutela del territorio e del mare; - Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale; - Ministero della Salute; - Ministero dello Sviluppo Economico; - Conferenza delle Regioni; - APAT; - INAIL; - ISPESL; - ISS. Quello della prevenzione della esposizione dei lavoratori alla silice libera cristallina è un problema che le Aziende da sempre hanno affrontato con concreto impegno e con la serietà che la rilevanza della questione richiede. Dal canto loro le Associazioni datoriali continueranno a garantire nelle sedi interessate il proprio contributo all interno dell importante dibattito scientifico che si è sviluppato, improntato alla corretta definizione della valutazione del rischio ed alla individuazione dei casi e delle condizioni che possano determinare conseguenze importanti per la salute dei lavoratori. In tale attività ed in tali ambiti assumono una rilevanza fondamentale le conclusioni dello SCOEL che attribuisce responsabilità di insorgenze di silicosi all inalazione di polveri respirabili di silice cristallina e che conferma che il rischio di cancro è maggiore nelle persone affette da silicosi.

189 Sono valutazioni e criteri importanti che orientano correttamente il mondo scientifico nello studio e nella valutazione dei rischi per gli esposti a silice e che trovano ampio riscontro nelle attività che si stanno sviluppando all interno del NIS e nei lavori dei singoli gruppi in cui i componenti del NIS stanno operando. In tale ottica e con tali presupposti evidentemente le Aziende industriali interessate hanno da tempo adottato misure per ridurre l esposizione dei lavoratori alla silice, e pertanto le indicazioni dell Accordo Nepsi non possono che rappresentare un importante ed ulteriore strumento per monitorare l eventuale esposizione alla frazione respirabile e per contenerla al minimo possibile, sollecitando nel contempo lo sviluppo di programmi tendenti al miglioramento continuo. E uno strumento innovativo che supera il tradizionale approccio con le problematiche della sicurezza e della salute dei lavoratori e che trova il punto di forza nella condivisione e nel contributo di tutte le parti interessate, datoriali e sindacali, presupposto che fornisce ulteriori garanzie circa la serietà del percorso e che offre le condizioni per il concreto raggiungimento degli obiettivi. La prima fase prevista dall Accordo è la compilazione di un Rapporto preliminare qualitativo per monitorare il grado di diffusione dell Accordo nei vari paesi europei, a seconda dei settori di attività. Dalla raccolta di tali Rapporti si potranno estrapolare i seguenti dati: a. numero delle aziende totali a cui si applica l Accordo; b. numero di lavoratori a cui si applica l Accordo; c. livello di diffusione dell Accordo e dei principi in esso contenuti; Con il Rapporto 2008 l Accordo entra nella sua effettiva fase operativa, e con tali finalità le Aziende interessate, con il supporto delle rispettive Associazioni, stanno implementando il sistema di monitoraggio necessario, nonché gli elementi tecnici contenuti nell Allegato all Accordo Guida alle Buone Pratiche.

190 by L.Bedini Riduzione dell esposizione a polveri contenenti Silice Cristallina Libera

191 Misure di Prevenzione e Protezione (MPP) Praticabili Di cui esiste documentazione : nelle linee guida, in letteratura, nella prassi di alcune realtà produttive o conosciute dai Servizi Pubblici che sono già Nella pratica delle misure di PP

192 Adottabili Di cui esiste una valutazione sulla fattibilità con cui le imprese possono inserirle nel loro ciclo tecnologico o nella specifica attività lavorativa. La valutazione si basa,anche, sull analisi dei vantaggi, delle criticità e delle difficoltà ad adottare la specifica MPP

193 Il 626 MISURE DI TUTELA art. 3 D.Lgs.626/94 esprime una gerarchia e una logica per l identificazione e l adozione delle misure di PP La più privilegiata Sostituire l agente pericoloso Ridurre il rischio alla fonte Adottare sistemi di controllo impiantistico Adottare sistemi organizzativi e istituire buone pratiche di lavoro La meno privilegiata Uso dei Dispositivi di Protezione Individuale

194 Approccio alla Scheda delle MPP 3 capitoli: 1 Ciclo tecnologico e/o attività lavorativa 2 Individuazione della scala di priorità nella esposizione a silice nel comparto o per attività lavorativa 3 Individuazione delle Misure di Prevenzione e Protezione

195 Le schede sono corredate di: Fotografie delle soluzioni Schemi e disegni Valutazioni di efficienza ed efficacia se esistenti

196 Schede di Comparto/Attività lavorativa: CERAMICA PER PIASTRELLE (a seguire CERAMICA PER SANITARI) FONDERIE DI GHISA SCAVO GALLERIE EDILIZIA LAPIDEI (CAVE E LABORATORI)

197 NIS NETWORK ITALIANO SILICE SOTTOGRUPPO LAPIDEI BUONE PRATICHE DI PREVENZIONE NEL COMPARTO LAPIDEO (Estrazione e Lavorazione di pietre ornamentali) IL PROBLEMA DELLA SILICE LIBERA CRISTALLINA LIVORNO 18 maggio 2007 SOTTOGRUPPO LAPIDEI NIS Operatori Struttura Regione / Ente Operatori Struttura Regione / Ente Lombardia Piemonte Pattarin R. SPSAL ASL Sondrio Patrucco M. DITAG Politecnico Torino Pellei B. SPSAL ASL Sondrio Francese S. DITAG Politecnico Torino Bernabeo F. UOOML ASL Lecco Lembo F. SPRESAL ASL14 VCO (Ossola) Savoca D. Dir.Reg. Ambiente Regione Lombardia Alfonzo S. SPRESAL ASL17 Saluzzo (CN) Bonacini I. Servizio Cave Provincia Sondrio Calabretta G. SPRESAL ASL17 Saluzzo (CN) Manfroi Assomineraria Nazionale Scibelli A. ARPA Regione Piemonte Giarda M. Assomineraria Nazionale Veneto Salvano R. SPISAL ULS Bussolengo (VR) Emilia Toscana Passera G. SPISAL AUSL Piacenza Bramanti L. SPISLL AUSL Viareggio (LU) Magnani SPISAL AUSL Reggio Emilia Saccaridi P. SPISLL AUSL Viareggio (LU) Trentino Liguria Trentini P. U.O. PSAL APSS Trento Cabona M. SPISAL ASL4 Chiavari (GE) Correzzola C. Contarp INAIL Trentino Castiglioni T. SPISAL ASL4 Chiavari (GE) De Santa A. Ass. Ind. Nazionale Zecchi C. Contarp INAIL Liguria

198 A- INTRODUZIONE Il sottogruppo Lapidei del NIS presenta una forte rappresentatività territoriale (7 Regioni: Piemonte, Lombardia, Veneto, Trentino Alto-Adige, Liguria, Emilia e Toscana), istituzionale (INAIL, ASL, Regioni, Province, Università) e sociale (Assomineraria). Bisogna infatti ricordare che le competenze di vigilanza nella lavorazione lapidea sono attribuite alle ASL, mentre quelle nel settore estrattivo vedono differenze a seconda delle regioni (ASL, Province, Regioni). Il sottogruppo, costituitosi il , ha svolto 4 incontri, dandosi i seguenti obiettivi: 1- definizione del ciclo tecnologico di riferimento; 2- aggiornamento del profilo di rischio del comparto; 3- individuazione delle priorità di intervento; 4- verifica dell efficacia delle soluzioni disponibili; 5- stesura ed approvazione delle schede di bonifica. I primi 3 obiettivi sono stati raggiunti, mentre gli ultimi 2 sono in avanzata fase di realizzazione, con una previsione di completamento entro il a- DEFINIZIONE DEL CICLO TECNOLOGICO Il sottogruppo ha assunto la suddivisione in fasi proposta nel CD ROM La Prevenzione degli infortuni nel settore lapideo redatto nel 2005 dalla SNOP per la collana INAIL Prodotti per la Prevenzione (1). Le fasi del ciclo tecnologico sono schematizzate in tab.1, poi sinteticamente descritte in tab.2 e 3. Tab.1: Suddivisione in fasi del ciclo tecnologica di estrazione e lavorazione materiali lapidei FASE ESTRAZIONE LAVORAZIONE Fase 1 Preparazione e manutenzione sito Movimentazione materiali Fase 2 Movimentazione materiali Taglio blocchi Fase 3 Perforazione Trattamenti superficiali Fase 4 Abbattimento Taglio lastre Fase 5 Riquadratura Finitura Fase 6 Finitura Lavorazioni Particolari Tab.2: Descrizione del ciclo tecnologico di estrazione materiali lapidei FASE ESTRAZIONE Fase 1 Preparazione e manutenzione sito La fase consiste nel realizzare una serie di interventi relativi a: Apertura nuovo sito di cava Opere di periodica o straordinaria manutenzione o messa in sicurezza del sito estrattivo Fase 2 Movimentazione materiali La fase consiste nel realizzare una serie di operazioni di movimentazione relative a: Movimentazione con pale meccaniche Movimentazione con escavatore cingolato Trasporto di blocchi e detrito mediante autocarri e dumper Manutenzione dei mezzi 2

199 Fase 3 Perforazione La fase consiste nel realizzare sul fronte di coltivazione sbancamenti, demolizioni o fori per l introduzione del filo o degli esplosivi ai fini del successivo abbattimento. Fase 4 Fase 5 Abbattimento La fase consiste nell abbattimento di materiale dal fronte al piazzale di cava con diverse tecniche e tecnologie: - Abbattimento di bancate con esplosivi o con filo - Abbattimento di massi trovanti con esplosivi o a spacco - Ribaltamento bancate o blocchi informi Riquadratura La fase consiste nel rendere compatibili le dimensioni del materiale abbattuto con gli impianti di movimentazione in uso nella cava. Fase 6 Finitura La fase consiste nel realizzare manufatti a partire dai blocchi squadrati o informi; tali lavorazioni possono essere realizzate in laboratorio o già nel piazzale di cava o in adiacenze di pertinenza della cava. Tab.3: Descrizione del ciclo tecnologico di lavorazione materiali lapidei FASE LAVORAZIONE Fase 1 Movimentazione Fase 1 NEL PIAZZALE I materiali (blocchi e lastre) arrivano nei piazzali su camion o container/box per essere stoccati in deposito; il prodotto finito (lastre e manufatti) viene quindi caricato su camion o container. DAL PIAZZALE AL LABORATORIO Rappresenta l insieme delle attività di movimentazione propedeutiche alle successive lavorazioni ed è effettuata da lavoratori addetti al piazzale. 3

200 IN LABORATORIO Rappresenta l insieme delle movimentazioni di materiale lapideo a servizio delle macchine ed attrezzature di lavorazione, di norma effettuate all interno di capannone Fase 2 Taglio Dei Blocchi La fase consiste nel ricavare lastre da blocchi squadrati o strisce da blocchi informi attraverso operazioni di riquadratura e segagione. Fase 3 Fase 4 Trattamenti Superficiali La fase consiste nel trasformare lo strato superficiale delle lastre grezze attraverso una gamma di operazioni (lucidatura, spianatura, levigatura, lucidatura, bocciardatura, fiammatura, sabbiatura, stuccatura-resinatura, ceratura) Taglio delle lastre e delle strisce La fase consiste nel riquadrare e rifilare lastre e strisce nelle pezzature desiderate Fase 5 Finitura La fase consiste nel sottoporre le lastre ed i manufatti ad ulteriori operazioni di finitura a fini estetici e funzionali Fase 6 Lavorazioni Particolari La fase consiste nel realizzare manufatti particolari a partire da blocchi informi, lastre, strisce, masselli o cocciame. a) Rrivestimenti e pavimentazioni b) Arredo c) Lavagne e Piani per biliardi d) Scultura Artistica e) Ciclo cocciame 4

201 b- PROFILO DI RISCHIO DEL COMPARTO Per la definizione del profilo di rischio in estrazione ci si è avvalsi di recenti indagini realizzate in seno al sottogruppo (tab.4), raffrontando poi i dati con quelli desunti dagli studi condotti negli anni 80 (1, 2, 5, 7). Per la lavorazione è stato invece preso a riferimento un recente studio condotto dall INAIL per il NIS (19), in quanto ritenuto rappresentativo del quadro storico nazionale (oltre 1000 campionamenti realizzati in diverse regioni italiane nel decennio , disaggregati per le fasi di cui sopra), operando poi anche qui un raffronto con i dati emersi dalle recenti indagini realizzate in seno al sottogruppo (tab.4). Il raffronto tra tali studi presenta tuttavia forti limiti, non solo perché le diverse indagini variano per materiali lapidei lavorati durante le campagne di misura, per indicatori utilizzati (carenza di dati di quarzo respirabile negli studi degli anni 80) e per modalità di aggregazione dei dati, ma anche perchè in un ventennio sono variate sia le tecnologie industriali che le metodiche di campionamento ed analisi di riferimento. Il quadro presentato ha quindi un valore solo orientativo ai fini dell individuazione delle priorità di intervento (All.1). Tab.4: Principali caratteristiche degli studi presi a riferimento MATRICE Ciclo AREA ENTE ANNI PR N Graniti, porfidi, ardesia, marmi L Nazionale CONTARP INAIL Graniti (quarzite) E-L Sondrio ASL-SO / ASL LC Graniti (serizzo ortogneiss) L Valdossola (VB) DITAG / ASL14 VB Graniti (Pietra di Luserna: gneiss) E Montoso (CN) DITAG / ASL17 CN Graniti (vari) L Emilia / Veneto AUSL PC 05 Arenaria metamorf.(pietra Cardoso) E-L Apuane AUSL Viareggio Ardesia (Pietra Lavagna) L Val Fontanabuona INAIL-ASL Chiavari Porfido E-L Trento Ass.Ind. / INAIL Legenda: MATRICE: Graniti: estesamente intesi; Ciclo: E: Estrazione; L: Lavorazione PR / N : n campionamenti di Polvere Respirabile ; Q / N: : n campionamenti di Quarzo Respirabile Bibliografia: 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16. c- INDIVIDUAZIONE DELLE PRIORITA DI INTERVENTO I valori medi di esposizione delle principali lavorazioni di ogni fase sono stati attribuiti a 5 classi di criticità crescente. Per definire tali classi si è deciso di tener conto sia dei valori riguardanti il quarzo respirabile, sia di quelli relativi alle polveri respirabili, integrandoli in un giudizio complessivo: i primi infatti, oltre a non essere sempre disponibili, risentono del differente tenore di quarzo presente nella materia prima, con possibili discrepanze di attribuzione nelle classi più basse; i secondi invece, pur non direttamente riferibili al rischio da SLC, sono più numerosi e maggiormente correlati alle specifiche tecnologie (All.2). La graduatoria dei giudizi è espressa nelle tab.5a e 5b. Tab.5a: Grado di criticità riscontrato in ciascuna specifica lavorazione delle fasi di estrazione. N FASE Punti immissione Modalità dispersione SCHEDA CRITICITA 1 PREPARAZIONE SITO vari Varie - Vedi oltre 2 MOVIMENTAZIONE Mezzi semoventi Asporto e ruote primaria e secondaria (EF2.1) Elevata Mezzi fissi piazzali secondaria eolica Bassa 3 PERFORAZIONE Manuale utensile / foro primaria e secondaria EF3.1 Molto elevata Meccanica utensile / foro primaria e secondaria EF3.2 Elevata 4 ABBATTIMENTO Abbattimento con filo Utensile / bancata primaria e secondaria - Bassa Abbattimento con esplosivi Foro primaria e secondaria - Media Ribaltamento bancate Piazzali secondaria impatto - Media 5 RIQUADRATURA Con filo Utensile / bancata primaria e secondaria - Bassa Con waterjet Utensile / bancata primaria e secondaria Bassa Con segatrici Utensile / bancata primaria e secondaria - Media Con perforatrici/esplosivo utensile / foro primaria e secondaria EF3.1/2 Elevata Con punta e mazzotto Utensile / bancata primaria e secondaria - Media 5 Q N

202 6 FINITURA Cubettatura Utensile / pezzo primaria e secondaria - Medio-Alta Scalpellatura Utensile / pezzo primaria e secondaria - Medio-Alta Tab.5b: Grado di criticità riscontrato in ciascuna specifica lavorazione delle fasi di lavorazione. N FASE Punti immissione Modalità dispersione SCHEDA CRITICITA 1 MOVIMENTAZIONE Meccanica piazzali secondaria eolica Bassa 2 TAGLIO BLOCCHI Telai multilame utensile / blocco primaria e secondaria (EL2.1) Elevata Segatrici tagliablocchi utensile / blocco primaria e secondaria Media Segatrici multidisco utensile / blocco primaria e secondaria Bassa Filo diamantato utensile / blocco primaria e secondaria Bassa 3 TRATT. SUPERFICI Lucidatrici a ponte Utensile / lastra primaria e secondaria - Media Lucidatrici a nastro (Linee) Utensile / lastra primaria e secondaria - Bassa Bocciardatrici (senza box) Utensile / lastra primaria e secondaria (EL3.1) Elevata Sabbiatrici Utensile / lastra primaria e secondaria Media 4 TAGLIO LASTRE Segatrici monolama Utensile / lastra primaria e secondaria Media Bisellatrici-scoppiatrici Utensile / lastra primaria e secondaria Bassa Rifilatrici-intestatrici Utensile / lastra primaria e secondaria Medio-Alta 5 FINITURA Manuale Utensile / lastra primaria e secondaria (EL5.1) Molto elevata Meccanica Utensile / lastra primaria e secondaria - Bassa 6 LAVORI PARTICOLARI Arredo Centri Lavoro Utensile / pezzo primaria e secondaria Bassa Tornitura Utensile / pezzo primaria e secondaria Molto elevata Pavimenti / Rivestimenti Linee lavoro a nastro Utensile / pezzo primaria e secondaria Bassa Cubettatrici Utensile / pezzo primaria e secondaria (EL6.1) Medio-Alta Scalpellatura Utensile / pezzo primaria e secondaria Medio-Alta Artistica Manuale Utensile / pezzo primaria e secondaria (EL5.1) Molto elevata B- STRATEGIE PREVENTIVE PER IL COMPARTO Il sottogruppo ha convenuto di collocare l intervento preventivo generale, da cui discendono le singole schede di bonifica, in un definito e condiviso quadro di riferimento concettuale e normativo, esposto in all.3. a-linee PREVENTIVE GENERALI Come da indicazioni del NIS è stato in primo luogo delineato un profilo preventivo generale di comparto, utilizzando l apposita scheda. 1-SOSTITUZIONE E RIDUZIONE DEL RISCHIO ALLA FONTE a- Sostituzione: Non possibile in quanto materia prima b- Riduzione del rischio alla fonte (tendenzialmente riferito alle fasi di perforazione e taglio): b1: Affilatura utensili di taglio b2: Utilizzo preferenziale di tecnologie idrauliche rispetto alle pneumatiche b3: Utilizzo preferenziale di tecnologie ad acque rispetto a quelle a secco b4: Bagnatura ambienti e superfici b5: Pulizia ambienti e superfici 6

203 VANTAGGI 1-Affilatura utensili di taglio - consente la produzione di particelle più grossolane, con minor dispersione di polveri fini; - consente di proceduralizzare e controllare le necessità di manutenzione. 2- Utilizzo preferenziale di tecnologie idrauliche rispetto alle pneumatiche (vedi interventi specifici): - riduce il tempo di esposizione per la maggior efficienza di queste macchine. 3- Utilizzo preferenziale di tecnologie ad acqua rispetto a quelle a secco (vedi interventi specifici): - riduce la produzione primaria di polveri e la sua dispersione. 4- Bagnatura di ambienti e superfici 4- Bagnatura di ambienti e superfici - riduce la dispersione secondaria di polveri. - rischi infortunistici e microclima. 5- Pulizia di ambienti e superfici 5- Pulizia di ambienti e superfici - riduce la dispersione secondaria di polveri. - nessuna CRITICITA 1-Affilatura utensili di taglio - necessità di disporre di batterie di utensili affilati e di predisporre una zona di stoccaggio e manutenzione 2- Utilizzo preferenziale di tecnologie idrauliche rispetto alle pneumatiche (vedi interventi specifici): - vincoli tecnici all adozione di macchine attrezzate con sistemi idraulici. 3- Utilizzo preferenziale di tecnologie ad acqua rispetto a quelle a secco (vedi interventi specifici): - vincoli tecnici all adozione di macchine attrezzate con sistemi ad acqua. Difficoltà di applicazione in situazioni specifiche Bagnatura: rischi infortunistici (scivolamenti) in situazioni difficili (luoghi impervi, scoscesi e prospicienti il vuoto; aree ravvicinate a macchine con organi lavoratori pericolosi). 2- INSTALLAZIONI IMPIANTISTICHE PER IL CONTROLLO a-interventi strutturali (separazioni e confinamenti, pavimentazioni etc.) In tab.6a e 6b sono descritte le linee generali di intervento strutturale per fasi e lavorazioni di cava e laboratorio, tenendo conto del solo rischio da polveri e dell inquinamento prodotto esclusivamente dalla singola lavorazione considerata. Tab.6a linee generali di intervento strutturale per fasi e lavorazioni di cava N FASE INTERVENTO EFFICACIA GIUDIZIO 1 PREPARAZIONE SITO Attività varie Variabile (vedi altre voci) MOVIMENTAZIONE Mezzi mobili Pavimentazione aree definitive Molto Buona Molto Utile 3 PERFORAZIONE ABBATTIMENTO RIQUADRATURA Con waterjet Locale dedicato Molto Buona Molto Utile Con segatrici tagliablocchi Locale dedicato Molto Buona Molto Utile 6 FINITURA Tab.6b: linee generali di intervento strutturale per fasi e lavorazioni di laboratorio N FASE INTERVENTO EFFICACIA GIUDIZIO 1 MOVIMENTAZIONE Mezzi semoventi Pavimentazione via di transito - Utile 2 TAGLIO BLOCCHI Telai multilame Locale dedicato Molto Buona Necessario Segatrici tagliablocchi Locale dedicato Buona Molto utile Segatrici multidisco Locale dedicato - Molto utile Filo diamantato TRATT. SUPERFICI Lucidatrici a ponte Locale dedicato Buona Utile Lucidatrici a nastro (linee) Bocciardatrici / Sabbiatrici

204 4 TAGLIO LASTRE Segatrici monodico Locale dedicato Buona Consigliato 5 FINITURA Manuale Locale dedicato Buona Necessario 6 LAVORI PARTICOLARI Artistica Locale dedicato Necessario VANTAGGI CRITICITA 1- Pavimentazione: 1- Pavimentazione: - riduce (anche in relazione al fatto che semplifica le - vincoli tecnici: per la cava prioritari piazzale e operazioni di bagnatura) la dispersione secondaria di rampe definitive (escluse piste), per il laboratorio le polveri sollevate dai mezzi semoventi. vie di transito dei mezzi semoventi. 2- Locale dedicato: 2- Locale dedicato: - riduce le interferenze tra lavorazioni diverse. - vincoli di spazio (cave e laboratori esistenti) 3- Apprestamenti: spogliatoi e servizi: 3- Apprestamenti: spogliatoi e servizi: - riducono l esposizione migliorando la qualità - nessuna dell igiene personale (cambio indumenti etc.) Difficoltà di applicazione in situazioni specifiche Pavimentazione: difficile applicarla a piazzali e rampe temporanee (vedi piano di coltivazione e ripristino). Apprestamenti igienici: difficile la realizzazione in luoghi difficili (impervi etc.) b-interventi tecnici per la captazione e l abbattimento delle polveri aerodisperse su macchine e impianti In tab.7a e 7b sono descritte le linee generali di intervento tecnico per la captazione e l abbattimento delle polveri aerodisperse per fasi e lavorazioni di cava e laboratorio, tenendo conto del solo rischio da polveri e dell inquinamento prodotto esclusivamente dalla singola lavorazione considerata. Tab.7a linee generali di intervento tecnico per fasi e lavorazioni di cava N FASE INTERVENTO EFFICACIA GIUDIZIO 1 PREPARAZIONE SITO Attività varie Variabile (vedi altre voci) MOVIMENTAZIONE Mezzi mobili Tradizionale (cabina semplice) No Non accettabile Cabine con adduzione di aria filtrata e climatizzata Ottima Risolutivo Mezzi fissi PERFORAZIONE Manuale Meccanica Tradizionale (fioretto libero) Abbattimento con spurgo d acqua Aspirazione localizzata ad aria Tradizionale (asta libera) Abbattimento con spurgo d acqua Idem + cabina Aspirazione localizzata ad aria Idem + cabina Solo cabina No Molto Buona Discreta No Buona Ottima Molto Buona Ottima Discreta Non accettabile Molto Utile Necessario + DPI Non accettabile Necessario Risolutivo Necessario Risolutivo Non accettabile 4 ABBATTIMENTO 5 RIQUADRATURA Con perforatrici/esplosivo Vedi perforazione FINITURA Cubettatura Scalpellatura

205 Tab.7b: linee generali di intervento tecnico per fasi e lavorazioni di laboratorio N FASE INTERVENTO EFFICACIA GIUDIZIO 1 MOVIMENTAZIONE Mezzi semoventi Mezzi fissi TAGLIO BLOCCHI Telai multilame 1 telaio: locale dedicato Molto Buona Molto Utile idem + aspirazione N telai: box / tende idem + aspirazione solo aspirazione Molto buona Necessario Risolutivo Insufficiente + DPI Segatrici tagliablocchi Segatrici multidisco Filo diamantato TRATT. SUPERFICI Lucidatrici a ponte Lucidatrici a nastro (linee) Bocciardatrici / Fiamma Box (incapsulamento) Ottimo Risolutivo Sabbiatrici Box (incapsulamento) Molto Buono Risolutivo 4 TAGLIO LASTRE Segatrici monodisco Barriere distanziatici Buona Consigliato 5 FINITURA Manuale Tradiz. (utensile + portapezzi) Banco aspirato Idem + aspiraz. localizz. o parete Parete ad aria Idem + abbattimento ad acqua Griglia a pavimento No Scarsa Buona Discreta* Buona Molto Buona Non accettabile Non sufficiente Necessario Necessario Necessario Consigliato Meccanica LAVORI PARTIC. Arredo Pavim. / Rivestimenti Cubettatura Getti di aerosol Buona Risolutivo Scalpellatura Artistica VANTAGGI CRITICITA 1- Abbattimento localizzato con spurgo d acqua: 1- Abbattimento localizzato con spurgo d acqua: - riduce la produzione e dispersione primaria e -malfunzionamenti per basse temperature esterne secondaria di polveri in prossimità della fonte. - microclima 2- Abbattimento con parete a fenditura spirante 2- Abbattimento con parete a fenditura spirante ed abbattimento ad acqua: ed abbattimento ad acqua: - riduce la dispersione primaria e secondaria di - manutenzione efficienza impianto polveri. - microclima 3- Aspirazione localizzata ad aria: 3- Aspirazione localizzata ad aria: - riduce la dispersione primaria e secondaria di - possibili condense in impianti non ottimizzati; polveri in prossimità della fonte. - possibile deficit di captazione. 4- Aspirazione con parete ad aria: 4- Aspirazione con parete ad aria: - riduce la dispersione primaria e secondaria di - manutenzione efficienza impianto. polveri. 5- Box (incapsulamenti): - riduce la dispersione di polvere primaria 5- Box (incapsulamenti): - possibili insufficienza senza aspirazione localizzata 6- Cabine - remotizzano l addetto rispetto alla fonte 6- Cabine - non riduce la produzione e la dispersione di polveri Difficoltà di applicazione in situazioni specifiche: Nessuna 9

206 3- ORGANIZZAZIONE E PROCEDURE DI LAVORO In tab.8a e 8b sono descritte le linee generali di intervento organizzativo e procedurale di riduzione del rischio per fasi e lavorazioni di cava e laboratorio, tenendo conto del solo rischio da polveri e dell inquinamento prodotto esclusivamente dalla singola lavorazione considerata. Tab.8a linee generali di intervento organizzativo e procedurale per fasi e lavorazioni di cava N FASE INTERVENTO EFFICACIA GIUDIZIO 1 PREPARAZIONE SITO Lavoro - Manut. Pulizia Buona Necessario Attività varie Variabile (vedi altre voci) MOVIMENTAZIONE Lavoro - Manut. Pulizia Buona Necessario 3 PERFORAZIONE Lavoro - Manut. Pulizia Buona Necessario Manuale Meccanica Cambio aste a pneumatico spento Discreta Utile 4 ABBATTIMENTO Lavoro - Manut. Pulizia Buona Necessario 5 RIQUADRATURA Lavoro - Manut. Pulizia Buona Necessario 6 FINITURA Lavoro - Manut. Pulizia Buona Necessario Tab.8b: linee generali di intervento organizzativo e procedurale per fasi e lavorazioni di laboratorio N FASE INTERVENTO EFFICACIA GIUDIZIO 1 MOVIMENTAZIONE Lavoro - Manut. Pulizia Buona Necessario 2 TAGLIO BLOCCHI Lavoro-Manut.- Pulizia-Corr.aria Buona Necessario Telai multilame Corretto lavaggio lastre con lancia Buona Utile 3 TRATT. SUPERFICI Lavoro-Manut.- Pulizia-Corr.aria Buona Necessario 4 TAGLIO LASTRE Lavoro-Manut.- Pulizia-Corr.aria Buona Necessario 5 FINITURA Lavoro-Manut.- Pulizia-Corr.aria Buona Necessario Manuale Corretto orientamento portapezzi Buona Consigliato 6 LAVORI PARTIC. Lavoro-Manut.- Pulizia-Corr.aria Buona Necessario VANTAGGI 1- Procedure di lavoro: - riducono l esposizione per corretto svolgimento dei compiti. 2- Manutenzione macchine e dispositivi: - riduce la dispersione secondaria di polveri mantenendo l efficienza degli stessi. 3- Pulizia macchine ed ambienti: 3- Pulizia macchine ed ambienti: - riduce la dispersione secondaria di polveri. - nessuna 4- Gestione correnti d aria: 4- Gestione correnti d aria: - riduce la dispersione secondaria di polveri. - nessuna 5- Interventi igienici: - riduce l esposizione attraverso il cambio indumenti e l igiene personale. CRITICITA 1- Procedure di lavoro: - necessitano integrazione di compiti di produzione, prevenzione e controllo (aria compressa etc.) 2- Manutenzione macchine e dispositivi: - difficoltà di assicurare costante efficienza degli impianti di abbattimento. 5- Interventi igienici: - necessità di apprestamenti (spogliatoi, servizi, indumenti), formazione e controllo. Difficoltà di applicazione in situazioni specifiche Misure igieniche: difficoltà di applicazione in postazioni difficili (luoghi impervi) 4- DISPOSITIVI DI PROTEZIONE PERSONALI (DPI) In tab.9a e 9b sono descritte le lavorazioni in cui, dopo aver attuato le misure tecniche, organizzative e procedurali di cui ai paragrafi precedenti, si rende comunque necessario per l addetto* e/o per gli assistenti** ricorrere a DPI per le vie respiratorie in considerazione dell elevato rischio residuo. Tale utilizzo può essere in alcuni casi limitato ad operazioni di manutenzione, regolazione e controllo. 10

207 Tab.9a linee di utilizzo di DPI in integrazione e quanto sopra per fasi e lavorazioni di cava N FASE INTERVENTO EFFICACIA GIUDIZIO 1 PREPARAZIONE SITO Variabile (vedi altre voci) MOVIMENTAZIONE PERFORAZIONE Manuale Meccanica Tradizionale Abbattimento con spurgo d acqua Aspirazione localizzata Tradizionale Abbattimento con spurgo d acqua Idem + cabina Aspirazione localizzata ad aria Idem + cabina No Molto Buona Discreta No Buona Ottima Molto Buona Ottima Non accettabile (DPI 3* ) DPI3*/** Non accettabile (DPI3* ) No DPI3* No Inaccettabile DPI3** Solo cabina Discreta 4 ABBATTIMENTO RIQUADRATURA Con perforatrici/esplosivo Vedi perforazione FINITURA Tab.9b: linee di utilizzo di DPI a integrazione di quanto sopra per fasi e lavorazioni di laboratorio N FASE INTERVENTO EFFICACIA GIUDIZIO 1 MOVIMENTAZIONE TAGLIO BLOCCHI Telai multilame 1 telaio: locale dedicato Molto Buona No idem + aspirazione N telai: box / tende idem + aspirazione solo aspirazione solo cabina Molto buona No No No No (DPI* ) Segatrici tagliablocchi Segatrici multidisco Filo diamantato TRATT. SUPERFICI TAGLIO LASTRE FINITURA Manuale Tradizionale Banco aspirato Idem + aspiraz. localizz. o parete Parete ad aria Parete ad acqua Griglia a pavimento No Scarsa Buona Discreta* Buona Molto Buona Non accettabile DPI3*/** DPI3* DPI3* DPI3* (DPI3* ) Meccanica LAVORI PARTIC. Arredo Pavim. / Rivestimenti Artistica Vedi finitura VANTAGGI CRITICITA 1- DPI: 1- DPI: - assicura, in abbinamento alle soluzioni di cui sopra, - Poco tollerato per prolungato utilizzo, una soddisfacente protezione dell addetto, altrimenti soprattutto in presenza di sforzo fisico; esposto a concentrazioni anche molto elevate in caso - Necessita di sistema di gestione, di deviazioni, fallimenti o guasti delle tecniche, manutenzione e controllo di utilizzo. tecnologie e procedure citate. Difficoltà di applicazione in situazioni specifiche: Poco tollerato per lunghe esposizioni e sforzo fisico. 11

208 b- VERIFICA DELL EFFICACIA DELLE SOLUZIONI DISPONIBILI Le priorità di rischio emerse dallo studio sono state oggetto di valutazione a fini preventivi, testando ove possibile l efficacia delle diverse soluzioni presenti sul mercato (All.3). In molti casi è stato misurato l abbattimento ottenuto sulla stessa macchina e con lo stesso materiale lapideo, con e senza il dispositivo di protezione considerato. Al momento sono state testate una serie di soluzioni relative alle 7 lavorazioni a maggior rischio potenziale. In tutti i casi sono state verificati abbattimenti significativi delle concentrazioni di polveri, ottenendo quasi ovunque anche un declassamento dei giudizi di criticità (tab.10 e 11). Criticità molto elevata Cava: - Perforazione: manuale tradizionale (senza sistemi di abbattimento) Laboratorio: - Finitura: manuale a secco su banco portapezzi e con la maggioranza delle soluzioni - Lavorazioni particolari: Scultura artistica e Tornitura per arredo Criticità elevata Cava: - Movimentazione meccanica - Perforazione: manuale con cappa aspirante a boccaforo ( cappellotto ) - Perforazione: meccanica tradizionale (senza sistemi di abbattimento) Laboratorio: - Taglio blocchi: con telai non aspirati - Finitura: manuale con parete a fenditura aspirante ed abbattimento primario a velo d acqua ed eventuale abbattimento secondario ad acqua nebulizzata (PFA) Criticità medio-alta Cava: - Perforazione meccanica con spurgo d acqua Laboratorio: - Taglio blocchi: sala telai aspirati - Taglio lastre: rifilatura ed intestatura - Finitura: manuale con griglia a pavimento - Lavorazioni particolari: cubettatura, scalpellatura Tab.10a: Benefici in termini di criticità nelle lavorazioni di cava in cui sono state testate soluzioni CAVA BASSA 1 MEDIA 2 MEDIOALTA 3 ELEVATA 4 MOLTO ELEVATA 5 F1: Movimentazione Movimentazione meccanica Cabina + filtro Tradizionale F2: Perforazione Perforazione manuale Cappa Tradizionale Perforazione meccanica Cabina + acqua Cabina + cappa Cappa Spurgo acqua Tradizionale Tab.10b: Benefici in termini di criticità nelle lavorazioni di laboratorio in cui sono state testate soluzioni LABORATORIO BASSA 1 MEDIA 2 MEDIOALTA 3 ELEVATA 4 F2: Taglio blocchi Telai multilame Box 1 aspirato N aspirati Tradizionale Filo diamantato All aperto In reparto Segatrice monodisco Box In reparto F3: Tratt. Sup. Bocciardatrice Box Tradizionale F5: Finitura Finitura manuale Griglia a pavimento F6: Lavori particolari Cubettatura Ad acqua Tradizionale Parete aspirante + abbatt. acqua MOLTO ELEVATA 5 Tradizionale banco aspirato Parete ad aria? Banco+cappa 12

209 Tab.11a: Cava: Sintesi delle soluzioni testate CAVE C SOLUZIONE C PR mg/m3 QR mg/m3 ABBATT M Perforazione Manuale 5 Aspirazione boccaforo / / si + / Meccanica 4 Cabinato ad acqua / * / Cabinato ad aria / * / Perforatrice ad acqua / * / si +- Perforatrice ad aria / 0, /? 10 si +- Movimentazione Meccanica 4 Cabinato con filtro /? /? Legenda: C: classe di criticità; PR: polvere resp.; QR: Quarzo resp.; * valore stimato ABBATT: abbattimento (N.volte: C1/C2); M: migliorabile; DPI: addetto; assistenti DPI Tab.11b: Laboratorio: Sintesi delle soluzioni testate LABORATORI C SOLUZIONE C PR mg/m3 QR Mg/m3 ABB ATT M DPI Finitura Manuale 5 Griglia a pavimento /? / si +- Parete acqua / / si + Banco con proboscide / / si + Parete aria / / si + Carrello girevole / / si + Taglio Blocchi Telai multilame 4 Box chiuso / /? Telaio aspirato in locale / / si - Telai aspirati / / si +- Trattamenti Sup. Bocciardatura 4 Cabinata 1? / 0.29? / Lavori particolari Cubettatrice 3 Aspirata + acqua / si - Legenda: C: classe di criticità; PR: polvere resp.; QR: Quarzo resp.; * valore stimato ABBATT: abbattimento (N.volte: C1/C2); M: migliorabile; DPI: addetto; assistenti c- STESURA SCHEDE DI BONIFICA Le soluzioni dimostratesi valide sono state descritte e valutate utilizzando l apposita scheda predisposta dal NIS. Al momento sono state presentate 2 schede in forma definitiva, mentre le altre 5 sono in fase istruttoria. Le schede NIS analizzano e valutano in dettaglio le varie soluzioni di bonifica; si configurano pertanto come materiale di lavoro del Sottogruppo ed una volta approvate e raccolte per fase e lavorazione, verranno tradotte in forma più sintetica in schede analoghe a quelle contenute nel documento NepSi, ai fini della loro successiva divulgazione. 13

210 BIBLIOGRAFIA PRELIMINARE 1- Sartorelli E., Franzinelli A. (a cura di) Estrazione e Lavorazione dei materiali lapidei: rischi, patologia e prevenzione Atti Convegno Nazionale Rapolano Terme (SI), 1985; 2- Zedda S., Pattarin R., Villa L. (a cura di) Materiali Lapidei: tematiche di prevenzione e produzione Atti Convegno Regionale Morbegno (SO), 1987; 3- Zedda S., Pattarin R. (a cura di) Studio dei rischi professionali nell industria estrattiva della provincia di Sondrio (Valtellina Italia) Contratto CEE n. E Comunità Montana Valtellina di Morbegno, 1989; 4- Coniglio L., Fernicola C., Castellani G., Maggini G., Pizzoni T. Intervento programmato in laboratori di materiali lapidei: problemi di sicurezza, ambiente e condizioni di salute dei lavoratori Relazione Conclusiva USSL 41 Brescia, 1990; 5- Giuliano G., Catalano A. (a cura di) Lavoro e salute in miniera e in cava Atti Convegno Nazionale Massa Marittima (GR), Pattarin R., Ansuini R., Coato F., Cristofolini A. (a cura di) Manuale di Prevenzione nella lavorazione dei Materiali Lapidei USSL 21 Morbegno, ULSS 26 Bussolengo in collaborazione con SNOP, 1993; 7- Zedda S., Pattarin R., S.Cerri, Villa L. (a cura di) Materiali Lapidei: la prevenzione dei rischi per l ambiente e per i lavoratori Atti Convegno Nazionale Morbegno (SO), 1993; 8- Ballestrazzi P., Mitta C., Molini L., Grezzi A., Riva M. (a cura di) Manuale per la prevenzione e la sicurezza nelle cave di Valtellina e Valchiavenna Amministrazione Provinciale di Sondrio, 1996; 9- Crescini P., Pagnoni S. (a cura di) Guida alla prevenzione dei rischi nei laboratori di marmi e graniti ULSS 20 Verona ULSS 22 Bussolengo ULSS 5 Arzignano, 1996; 10- Correzzola C., Rimoldi B., Zecchi C.: Dati storici di esposizioni lavorative estratti dalla banca centrale dell INAIL - (Materiali NIS Lapidei: in corso ); 11- Arcari C., Magnani M., Passera G.: Studio dell esposizione a silice libera cristallina nei laboratori lapidei dell Emilia-Romagna - Materiali NIS Lapidei (in corso 2006); 12- Bramanti L., Saccardi P., Vicentini M.: Studio dell esposizione a silice libera cristallina nell estrazione e lavorazione della Pietra di Cardoso e di altri materiali silicotigeni - Materiali NIS Lapidei (in corso 2006) 13- Zecchi C., Cabona M., Castiglioni F., Lisciotto M.: Test di buone pratiche in laboratori di ardesia in Liguria - Materiali NIS Lapidei (in corso ); 14- Alfonzo S., Francese S., Lembo F., Patrucco M.: Risultati delle campagne di monitoraggio di polveri respirabili, totali e di quarzo respirabile aerodisperso, realizzate al fine di valutare i sistemi adottati per la bonifica del problema polveri nel comparto dei laboratori per il trattamento di pietre ornamentali (ASL 14 Cusio-Verbano-Ossola) ed in un operazione di perforazione in cava (ASL 17 Saluzzo) - Materiali NIS Lapidei (in corso ). 15- De Santa A.: Studio dell esposizione a silice libera cristallina nell estrazione e lavorazione del porfido trentino Progetto Salute Materiali NIS Lapidei (in corso ) 16- De Santa A., Montrone L.: Progetto di ricerca per la riduzione dell esposizione a polveri e quarzo per gli addetti alla seconda lavorazione del porfido impianto pilota su trancia da binderi Progetto Salute Materiali NIS Lapidei (in corso ). 17- Patrucco M.: sicurezza ed ambiente di lavoro - vol 2 parte 4, l inquinamento da particolati aerodispersi negli ambienti di lavoro: valutazione e gestione, marzo 2002, collana politeko, torino, isbn Francese S., Patrucco M., Scioldo G.: workers exposure to airborne particulates in opencast and underground mining operations: a database approach for risk assessment and management, data mining iii conference 2002, bologna, settembre 2002, proceedings, p , wit press, isbn , issn U.S. Department of Labor Mine Safety and Health Administration, all indirizzo 20- Zecchi C., Correzzola C., Verdel U., Rughi D., Rimoldi B.: Ricostruzione dell esposizione a silice libera cristallina nelle attività di lavorazione di pietre ornamentali come emerge dalla banca dati INAIL AIDII 13 Convegnio di Igiene Industriale Le giornate di Corvara

211 ALLEGATO 1 A- VALUTAZIONE DEL RISCHIO NEL COMPARTO LAPIDEO 1- Cava (in sotterraneo ed a cielo aperto) (tab.1) I valori medi di cava sono superiori a quelli di laboratorio, nonostante le lavorazioni siano prevalentemente all aperto. Sebbene non sia possibile un confronto rigoroso con i dati degli anni 80 (metodi di campionamento non più attuali e diversa aggregazione dei dati), pare confermarsi un deciso miglioramento, grazie alle nuove tecnologie, specie nella perforazione meccanica. Ciò a patto che i sistemi utilizzati per il contenimento delle dispersioni a bocca foro siano soggetti a procedure di controllo e manutenzione in caso di deviazione dalle prestazioni o di guasto. La perforazione manuale resta la lavorazione a maggior rischio, mentre il taglio con filo garantisce livelli di rischio contenuti. Il raffronto presenta una sostanziale omogeneità, anche se alcune soluzioni tecnologiche non erano al tempo presenti o diffuse. Giudizi di criticità Dalle misure effettuate si possono dedurre le seguenti considerazioni circa il grado di criticità delle diverse lavorazioni: - molto elevato nella perforazione manuale tradizionale; - elevato nella movimentazione, nella perforazione manuale con cappa aspirante, nella perforazione meccanica tradizionale; - medio-alto nella perforazione con perforatrici pneumatiche su rotaia con spurgo ad acqua; - medio nella perforazione con perforatrici idrauliche su rotaia con aspirazione localizzata; - buoni invece i risultati nel taglio con filo, nella perforazione con semovente cabinato e sistema di abbattimento con spurgo ad acqua o con aspirazione localizzata ad aria. Tab.1a: Cava: raffronto Concentrazioni polvere e quarzo respirabili per fase e lavorazione FASE Gruppo C ANNI C Gruppo C ANNI C G Lavoro Polv. Resp. [mg/m 3 ] Polv. Resp. [mg/m 3 ] Lavoro Quarzo Resp. [mg/m 3 ] Quarzo Resp. [mg/m 3 ] Movimentazione (23%) - Escavatore cingolato Na - 4 Perforazione (23%) - Manuale - manuale tradizionale (non aspirato) Na - 5 (con cappa aspirante cappellotto ) Na Meccanica - perforatrice su rotaia tradizionale (non aspirata) (4.10) (13.40) - Na perforatrice su rotaia (aspirazione localizzata) Na (idem con influenza deviazioni e guasti) Na perforatrice su rotaia (con spurgo d acqua) Na semovente cabinato (aspirazione localizzata) Na semovente idraulico cabinato (spurgo ad acqua) Na - 1 Abbattimento (23%) - Taglio con filo diamantato Na - 1 Legenda: na: non disponibili; C: classe di criticità; G: giudizio complessivo di criticità 2- Laboratorio (tab.6) Pur sulla base di un raffronto grossolano, è evidente un significativo abbattimento del livelli di polverosità rispetto agli anni 80. Sulla base delle misure effettuate emerge infatti che: - le lavorazioni di Trattamento superficiale, oggi spesso realizzate con impianti semiautomatizzati o a ciclo chiuso, vedono concentrazioni riferite al lavoratore ridotte da 5 a 10 volte rispetto al passato; 15

212 - il taglio dei blocchi con filo e segatrici in box, il taglio delle lastre con segatrici a disco monolama e la movimentazione nei piazzali denotano un grado di criticità basso (valori di concentrazione >0.025mg/m3); - di poco superiori a 0,050mg/m3 risultano il taglio dei blocchi con telai confinati ed aspirati, con aumento del rischio senza tali requisiti; - la finitura a secco, a prescindere dalla bontà delle diverse soluzioni di abbattimento, resta la fase più critica, con un sistematico superamento del valore di 0.025mg/m3 e punte sino a 3-4 volte superiori. Si conferma l importanza delle interferenze tra lavorazioni a rischio ed attività contigue, laddove non compartimentate, ed il permanere di procedure incongrue o insufficienti di manutenzione e pulizia. Il quadro nazionale INAIL presenta una sostanziale omogeneità con gli studi recenti condotti dal gruppo, con rare eccezioni. Giudizi di criticità Dalle misure effettuate si possono dedurre le seguenti considerazioni circa il grado di criticità delle diverse lavorazioni: - molto elevato nella finitura manuale con banco tradizionale e varie soluzioni (banco aspirato, parete a fenditure multiple aspiranti a secco, banco e proboscide orientabile), nonché nel lavaggio telai, nella scultura artistica e nella tornitura; - elevato nella finitura su banco con proboscide aspirante e con parete a fenditura singola aspirante PFA (abbattimento primario a velo d acqua ed eventuale abbattimento secondario ad acqua nebulizzata: specie per le PFA importate è il controllo dell efficienza del sistema di aspirazione rispetto ai parametri nominali previsti dal costruttore), nonché nel taglio dei blocchi con telai non aspirati e nella bocciardatura meccanica non protetta da box; - medio-alto nelle sale telai aspirati, nella finitura con griglia a pavimento, nella cubettatura e nella scalpellatura manuale; - medio nei locali con un solo telaio aspirato, sulle segatrici tagliablocchi, nelle lucidatrici a ponte; da considerare anche quello del taglio lastre con frese; - buoni invece i risultati nelle altre lavorazioni: movimentazione, taglio blocchi con filo e segatrici tagliablocchi multidisco, nei trattamenti superficiali su impianti a nastro chiusi e nelle lucidacoste. Tab.1b: Laboratorio: raffronto INAIL-ASL di polvere respirabile e quarzo per fase e lavorazione FASE Gruppo C INAIL N C Gruppo C INAIL C G Lavoro Polv. Resp. [mg/m 3 ] Polv. Resp. [mg/m 3 ] dati Lavoro Quarzo Resp. [mg/m 3 ] Quarzo Resp. [mg/m 3 ] (Stima) Movimentazione - movimentazione Taglio dei blocchi - telai multilama (idem solo granito) (1.69) 3 (0.81) 38 2 (0.186) 4 (0.109) 4 (4) - telai a filo segatrice tagliablocchi , segatrice multidisco Trattamenti Superficiali - impianti semiautom , lucidatrici a ponte (idem solo graniti) (0.19) 1 (0.60) 8 2 (0.040) 2 (0.052) 3 (2) - bocciardatura / fiammatura , Taglio delle lastre - segatrici (frese) (idem solo graniti) (0.36) 1 (0.73) 12 2 (0.015) 1 (0.069) 3 (2) - waterjet bisell.-attest.-scopp rifilatrice-intestatrice

213 - tascatrici (frese a tazza) Finitura - Tutte le modalità manuali (idem solo graniti) (1.73) 3 (2.04) (0.27) 5 (0.292) 5 (5) - finitura con frullino finitura con flex bocciardatura manuale levigatura (ardesie) Lucidacoste automatizzati Lavorazioni particolari - Centrali lavoro , <LOQ tornitura trapano trapani ad umido Spaccatrici piastrellista (porfido) Scalpellatura manuale Legenda: na: non disponibili; C: classe di criticità; G: giudizio complessivo di criticità Conclusioni In generale si può affermare che, se è diminuita in modo consistente l esposizione a polveri respirabili silicotigene grazie all introduzione di nuove tecnologie, non altrettanto si può dire degli indici di rischio, sia a causa del progressivo abbassamento dei valori limite (da 0,1 mg/m 3 agli attuali 0,025 mg/m 3 ) sia a causa di variabili produttive (aumento della produzione pro capite vedi Tab. 2). Tab. 2: raffronti di produttività nel compartito lapideo ( ) 17

214 Tab.3: Schema di classificazione dei giudizi di criticità utilizzato RANGE POLVERE RESP. C RANGE QUARZO RESP. C GIUDIZIO CRITICITA CLASSE CRITICITA DEFINIZ. CRITICITA BASSO 1 BASSO MEDIO-BASSO 1 BASSO MEDIO 2 MEDIO MEDIO-ALTO 3 MEDIO-ALTO MEDIO 2 MEDIO MEDIO-ALTO 3 MEDIO-ALTO ALTO 4 ELEVATO ALTO 4 ELEVATO ELEVATO 4 ELEVATO MOLTO ELEVATO 5 MOLTO ELEVATO ELEVATO 4 ELEVATO MOLTO ELEVATO 5 MOLTO ELEVATO MOLTO ELEVATO 5 MOLTO ELEVATO 18

215 ALLEGATO 2: VERIFICA DELL EFFICACIA DELLE SOLUZIONI DISPONIBILI a- CRITICITA MOLTO ELEVATA a1. CAVA: a1.1. PERFORAZIONE: a Perforazione manuale (tab.1; Fig.1-2-3) (Scheda NIS EF3.1: completata) L utilizzo di cappa aspirante a boccaforo, collegata ad un ciclone aspirante (e ad un eventuale prefiltro), consente un discreto abbattimento delle concentrazioni di polveri (4.2 volte) e di abbassare il grado di criticità; seppur necessiti comunque l utilizzo di DPI di classe P3, ha l evidente vantaggio di contenere la dispersione di polveri alla fonte, tutelando così anche gli addetti che operano nelle vicinanze. Tab.1: Raffronto polvere respirabile e quarzo respirabile nella perforazione manuale in cava UTENSILE 1987 Polvere respirabile [mg/m 3 ] 1987 Quarzo respirabile [mg/m 3 ] 2006 Polvere respirabile [mg/m 3 ] 2006 quarzo respirabile [mg/m 3 ] Abbatt. N volte Classe di criticità Perforatore non aspirato 6,3 1,6 4,10 0,697-5 Con cappa aspirante a boccaforo 2,9 0,7 0,98 0, Fig.1: Perforazione manuale senza e con circuito di aspirazione e cappa di captazione a bocca foro a2- LABORATORIO a2.1. FINITURA a Finitura manuale (tab.2-3-4; Fig ) (Scheda NIS LF5.1: in preparazione) I banchi aspiranti tradizionali, se non provvisti di parete aspirante o di aspiratore localizzato orientabile, sembrano la soluzione meno raccomandabile, specie se le dimensioni di ingombro dei semilavorati sono tali da pregiudicarne l efficienza. Una recente indagine condotta in Toscana sembra confermare la validità delle griglie a pavimento, soluzione tuttavia onerosa nei laboratori esistenti. L abbattimento delle concentrazioni di polveri nelle pareti a fenditura aspirante (abbattimento primario a velo d acqua ed eventuale abbattimento secondario ad acqua nebulizzata) è molto buono, anche se l estrema variabilità dei risultati e recenti studi (Piemonte: tab.4) hanno dimostrato che la scelta di un campo di portate aspiranti corretto e la buona efficienza dell impianto sono fondamentali per garantirne l efficacia, che altrimenti cala in rapporto allo scostamento delle prestazioni dai valori nominali previsti dal costruttore. A livello intermedio si pone il banco aspirato con estrattore orientabile, ma la flangia terminale non trasparente può limitare la visuale sul pezzo, condizionandone il corretto utilizzo ed il gradimento. Ulteriori indagini saranno invece condotte sull aspirazione a parete con fenditure multiple aspiranti a secco, che nella nostra indagine ha dato prove insoddisfacenti. L impiego di portapezzi girevoli agevola comportamenti corretti da parte degli operatori e riduce l effetto barriera degli ingombranti portapezzi fissi a cavalletto, spesso responsabili di negative interferenze (tab.5). Se si impone il contestuale utilizzo di DPI di classe P3 da parte dell addetto, l adozione delle soluzioni migliori resta valida, quantomeno per ridurre la contaminazione dell ambiente e delle lavorazioni contigue. 19

216 Tab.2: Raffronto polvere respirabile e quarzo respirabile nella finitura manuale di laboratorio SOLUZIONE Camp.pers Polv.Resp. Media aritmetica ± ds [mg/m 3 ] Camp.area Polv.Resp. Media aritmetica ± ds [mg/m 3 ] Camp.pers Quarzo resp. Media aritmetica ± ds [µg/m 3 ] Camp.area Quarzo resp. Media aritmetica ± d [µg/m 3 ] Banco aspirato tradizionale (2) 6,2 ± 7, Banco aspirato tradizionale (1) 5,61 ± 1, ± 0,2 950 ± ± 16 Pareti a fenditure multiple aspiranti (1) 3,79 ± 0,5 2,14 ± 0,3 614 ± ± 31 Pareti a fenditura aspirante ad acqua (2): tutte 3,3 ± 5,9 0,86 ± 0, ± Banchi aspirati con proboscide (1) 2,39 ± 0,9 0,25 ± 0,1 368 ± ± 13 Banchi aspirati con proboscide (2) 1,7 ± 0,7 0,15 ± 0, ± Pareti a fenditura aspirante ad acqua (1) 1,69 ± 0,7 0,63 ± 0,2 285 ± ± 29 Pareti a fenditura aspirante acqua (2): efficienti 0,8 ± 0,4 0,3 ± 0,1 200 ± 50 - Cabine chiuse e griglie aspiranti a pavimento (3) ± ± 24 Legenda: (1) Lombardia; (2) Piemonte; (3) Toscana Tab.3: Raffronto polvere e quarzo respirabili in relazione all efficienza del sistema aspirante UTENSILE Polvere respirabile Quarzo respirabile Classe di criticità [mg/m 3 ] [mg/m 3 ] PFA: (carrello portapezzi fisso) Campione personale operatore 9,5 1,7 5 Efficienza sistema aspirante: <50% portata nominale costruttore PFA: (carrello portapezzi fisso) Campione personale operatore 0,8 0,2 5 Efficienza sistema aspirante: >50% portata nominale costruttore PFA: (carrello portapezzi fisso) Campione area 1,7-2 Efficienza sistema aspirante: <50% portata nominale costruttore PFA: (carrello portapezzi fisso) Campione area 0,3-1-2 Efficienza sistema aspirante: >50% portata nominale costruttore PFA: pareti a griglia aspirante con abbattimento primario a velo d acqua e abbattimento secondario a nebulizzazione di acqua Tab.4: Raffronto polvere e quarzo respirabili nella finitura con carrello portapezzi fisso e girevole UTENSILE Polvere respirabile Quarzo respirabile Classe di criticità [mg/m 3 ] [mg/m 3 ] PFA: (carrello portapezzi fisso) Campione personale 2,56 0,464 5 PFA: (carrello portapezzi girevole) Campione personale 2,29 0,339 5 Campione d area a 1m da PFA) (carrello portapezzi fisso) 0,69 0,065 2 Campione d area a 1m da PFA (carrello portapezzi girevole) 0,28 0, PFA: pareti a griglia aspirante con abbattimento primario a velo d acqua e abbattimento secondario a nebulizzazione di acqua 20

217 Fig.2-3: Parete con fenditura aspirante e abbattimento ad acqua (PFA) con porta pezzi mobile e fisso Fig.4-5: Banco con parete ad acqua e con proboscide; Fig.6-7: Cabina multi fessura e banco tradizionale aspirato Fig.8-9: Box con grigliato aspirante a pavimento b- CRITICITA ELEVATA b1-cava: c1.1. MOVIMENTAZIONE (Fig.10-11;Scheda NIS EF2.1: in preparazione) L indicazione di bagnare frequentemente i piazzali e le vie di transito ha una indubbia validità preventiva, ma presenta limiti applicativi ed a volte, in presenza di forti pendenze o spazi ristretti, risvolti negativi sul versante della sicurezza. Interessante valutare l applicabilità ai piazzali di cava di una soluzione recentemente in fase di sperimentazione nelle fasi di frantumazione e vagliatura del porfido trentino, che stà dando risultanti incoraggianti: l utilizzo di impianti per l innevamento, che, opportunamente modificati, producono e disperdono a distanza grandi quantità di aerosol che umidificazione del terreno, limitando la dispersione secondaria di polveri. 21

218 L indicazione elettiva resta tuttavia l utilizzo di mezzi con cabine dotate di impianto di condizionamento e filtrazione dell aria, nonchè l allontanamento delle altre lavorazioni dalle vie di transito. Importante, sia per la prevenzione degli incidenti sia per il contenimento della dispersione di polveri (ed economicamente conveniente per la manutenzione di mezzi e per l efficienza produttiva) è procedere ovunque possibile alla pavimentazione di piste e piazzali (intese come opere definitive). Fig.10-11: Escavatore cabinato e cannone spandi aerosol (sperimentale) - b PERFORAZIONE b Perforazione meccanica (tab.5; Fig ) (Scheda NIS EF3.2: completata) Le perforatrici idrauliche tradizionali a secco comportano un esposizione molto consistente per gli addetti; i dati storici al riguardo indicano infatti come la presenza discontinua dell addetto non sia per nulla una garanzia sufficiente a mitigare significativamente il rischio. Le perforatrici cabinate con sistema di abbattimento delle polveri con spurgo d acque o con cappa aspirante ad aria garantiscono risultati buoni, anche se i benefici sono ridotti dall assenza di aspirazione durante la sostituzione delle aste di perforazione, quando questa avviene con spurgo ad aria a fondo foro non disattivato. Nettamente inferiore, ma comunque discreto, anche l abbattimento ad acqua e l aspirazione localizzata a bocca foro nelle perforatrici su rotaia con comando a distanza. Nel primo caso è interessante segnalare l utilizzo di additivi schiumogeni nel getto d acqua, in quanto producono un miglior contenimento della sovracimazione a fondo foro e della dispersione di aerosol. In ogni caso, restando comunque la perforazione una fase ad alto rischio, occorre evitare l interferenza con altre lavorazioni. Tab.5: Raffronto polvere respirabile e quarzo respirabile nella perforazione meccanica in cava UTENSILE 1987 Polvere respirabile [mg/m 3 ] 1987 Quarzo respirabile [mg/m 3 ] 2006 Polvere respirabile [mg/m 3 ] 2006 Quarzo respirabile [mg/m 3 ] Abbatt. N volte Classe di criticità Perforatrice a secco tradizionale 13,40 23% 4,10 0,950-5 Perforatrice su rotaia ad aria - - 0, Perforatrice su rotaia ad acqua 1,90 0,4 0,6 0, Semovente cabinato ad aria 0,50 0,1 0,52 0, Semovente cabinato ad acqua - - 0,34 0,

219 Fig.12-13: Perforatrice automatica tradizionale e con cabina Fig.14-15: Perforatrice automatica semovente e fissa con abbattimento a spurgo d acqua Fig.16-17: Perforatrice idraulica su rotaia con aspirazione a boccaforo Fig.18-19: Perforatrice automatica cabinata con abbattimento sia ad acqua che ad aria (particolari) b2- LABORATORIO b2.1. TAGLIO BLOCCHI b Taglio blocchi con telai multilame (tab.6-7; Fig.20-21) (Scheda NIS LF2.1: in preparazione) Buona l efficacia del confinamento in box o tende scorrevoli e della cappa aspirante sopra la zona di taglio; critico il lavaggio delle lastre e dei telai con lancia a pressione, che impone l utilizzo di DPI; sempre importante la costante pulizia degli ambienti di lavoro e dei macchinari onde evitare risollevamenti della polvere, una volta che la fanghiglia è essicata. 23

220 Tab.6: Raffronto polvere respirabile e quarzo respirabile nel taglio blocchi con telai multilama UTENSILE 1987 Polvere respirabile [mg/m 3 ] 1987 Quarzo respirabile [mg/m 3 ] 2006 Polvere respirabile [mg/m 3 ] 2006 Quarzo respirabile [mg/m 3 ] Abbatt. Classe di criticità Box telaio singolo non aspirato (1) - - 1,69 0,186-4 Box telaio singolo aspirato (1) - - 0,60 0, Sala telai (non aspirati) (2) 1,98 23% Sala telai (aspirati) (1) - - 1,32 0, Box telai (3) - - 0, (1): Lombardia; (2): Piemonte; (3): Liguria Tab.7: Raffronto polvere respirabile su telaio in box con porte chiuse ed aperte (Liguria) e con sala telai sporca e pulita (Piemonte) MISURA Telaista 5m a fianco box 2m avanti box Box telaio (porte chiuse) (3) 0,29 0,15 0,20 Box telaio (porte aperte) (3) 0,45 0,40 0,39 Sala telai sporca (2) 1,5 - - Sala telai pulita (2) 0,2 - - (1): Lombardia; (2): Piemonte; (3): Liguria Fig.20-21: Telaio cappato e compartimentato con impianto aspirante b.2.2. TRATTAMENTI SUPERFICIALI b Bocciardatura automatica (Scheda NIS LF3.1: in preparazione) La bocciardatura meccanica, pur non comportando la presenza fissa dell addetto, genera un significativo impolveramento dell ambiente di lavoro, drasticamente ridotto nelle moderne bocciardatrici cabinate. c- CRITICITA MEDIO- ALTA c1-cava: nessuna lavorazione c2- LABORATORIO c2.2. LAVORAZIONI PARTICOLARI c Cubettatrici (Scheda NIS LF6.1: completata) Un recente studio trentino ha testato un impianto pilota su trancia per binderi di porfido, che per mezzo di una pompa ad alta pressione e di ugelli del diametro di 0,2mm produce aerosol di acqua che inumidisce il piano di lavoro (è allo studio anche una variante che aziona il getto solo al muoversi delle lame). L efficacia risulta più che buona, con un abbattimento del 40% delle concentrazioni di polvere respirabile. Fig.22-23: Impianto pilota di abbattimento polveri con getti di aerosol su trancia per binderi di porfido; particolare 24

221 d- CRITICITA DA APPROFONDIRE d1. Molto elevata: Lavorazioni particolari: tornitura e scultura artistica; d2. Medio-alta: Taglio lastre (refilatura-intestatura) e Lavorazioni particolari (scalpellatura manuale d3: Media: d3.1. Trattamenti Superficiali: Lucidatrici a ponte Anche se in via di progressiva sostituzione con impianti semiautomatici a nastro, le lucidatrici a ponte producono abbondante aerosol. La presenza saltuaria dell addetto rende indicato l utilizzo di DPI. D3.2. Segatrici a ponte ( frese ) Le segatrici (frese) possono produrre anch esse, anche se in misura minore, aerosol potenzialmente nocivi; all esposizione dell addetto contribuiscono tuttavia significativamente i frequenti accessi nei pressi del banco di appoggio della macchina per controllare da vicino le operazioni di taglio; le moderne segatrici (frese) sono oggi dotate di dispositivi di sicurezza (interblocchi che impediscono l accesso a zone pericolose a macchina funzionante) 25

222 ALLEGATO 3 STRATEGIA PER LA VALUTAZIONE DEGLI INTERVENTI PREVENTIVI Le priorità di rischio emerse dallo studio sono state oggetto di valutazione a fini preventivi, testando ove possibile le diverse soluzioni presenti sul mercato onde raffrontarne l efficacia. La filosofia di approccio generale, applicata a questa fase della analisi, puo essere sinteticamente compendiata nei punti seguenti: classificazione delle soluzioni di gestione dei particolati aerodispersi tecnicamente applicabili alle principali tipologie operative associate al distacco dal monte e di successiva lavorazione della pietra verifica delle situazioni operative e di bonifica non contemplate presso le aziende prese in considerazione, e formulazione di proposte integrative (eventualmente desunte da altri contesti nazionali od esteri) formulazione di considerazioni circa la attendibile efficacia reale delle soluzioni prospettate anche in funzione delle modalita operative sul campo nel contesto eventuale conduzione presso le aziende locali di campagne di rilevamento in condizioni controllate, mediante metodiche di campionamento ed analisi adeguate allo scopo della indagine identificazione dei range di variazione degli impolveramenti per ogni tipologia operativa ed associata tipologia impiantistica di gestione degli stessi. Identificata la soluzione tecnologica di bonifica piu efficace per ogni tipologia lavorativa, verifica sperimentale della effettiva attuazione delle migliori condizioni di settaggio, al fine di assicurarsi che non siamo tecnicamente raggiungibili per questa via risultati di maggiore efficacia: allo scopo impostazione di ricerca teorico sperimentale volta alla verifica del raggiungimento dell asintoto orizzontale nella relazione efficacia conseguibile / incremento prestazionale del dispositivo La presente proposta si fonda sulla premessa che - stante la potenziale criticità delle attività in questione in termini di possibile esposizione dei lavoratori a sostanze aerodisperse anche ad elevato rischio per la salute - i Datori di Lavoro delle aziende del comparto hanno l obbligo di provvedere ad una corretta analisi e gestione del rischio, così come compendiato in D.Lvo 626/94 art 4: Il datore di lavoro, in relazione alla natura dell attività dell azienda ovvero dell unità produttiva, valuta tutti i rischi per la sicurezza e per la salute dei lavoratori, ivi compresi quelli riguardanti gruppi di lavoratori esposti a rischi particolari, anche nella scelta delle attrezzature di lavoro e delle sostanze o dei preparati chimici impiegati, nonché nella sistemazione dei luoghi di lavoro in D.Lvo 25/2002 art 60quater: Nella valutazione di cui all'art. 4 del 626/94, il datore di lavoro determina, preliminarmente l'eventuale presenza di agenti chimici pericolosi sul luogo di lavoro e valuta anche i rischi per la sicurezza e la salute dei lavoratori derivanti dalla presenza di tali agenti quanto sopra ha trovato chiarimento interpretativo nelle Linee Guida redatte dal Coordinamento tecnico per la prevenzione degli Assessorati alla Sanità delle Regioni e delle Province autonome di Trento e Bolzano: Decreto Legislativo 626/94 - Titolo VII. Protezione da agenti cancerogeni e/o mutageni. 26

223 Aggiornamento 2002: la documentazione anche per le aziende con un numero di dipendenti inferiore a 11 unità, deve essere disponibile per la consultazione dei soggetti e delle istituzioni che ne hanno titolo e deve contenere, come previsto nelle Linee Guida per la protezione dagli agenti chimici, tutti gli elementi informativi attinenti la valutazione del rischio e le misure di prevenzione e protezione. 27

224 INDICAZIONI SULLE MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE PER LA RIDUZIONE DELLA ESPOSIZIONE A SILICE CRISTALLINA NEI COMPARTI PRODUTTIVI SCHEDA EF3.1 Estrazione: fase 3 perforazione Perforazione manuale

225 PARTE SECONDA MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE

226 Questo documento è costituito da due parti: a) Una breve sintesi che indica le principali misure di prevenzione e protezione da individuare e adottare da parte della singola impresa, ai fini della riduzione del rischio dell esposizione a polveri contenenti silice cristallina libera (SLC); b) Un allegato nel quale vanno ricercate le specifiche caratteristiche tecniche per la realizzazione delle misure indicate nella parte generale del documento. a) La sintesi delle misure di prevenzione e protezione da realizzare tiene conto di un criterio di priorità nell individuazione delle misure da adottare, così come previsto nell impostazione generale delle Direttive UE, riassunta anche nell articolo 3 del D.Lgs.626/94 (Misure generali di tutela). Le misure di tutela sono state raccolte in quattro grandi categorie, come illustrato nello schema sotto riportato; a ciascuna di esse è stata dedicata una pagina specifica contenente le indicazioni delle misure di riduzione del rischio, applicabili al campo produttivo di interesse. b) L allegato contiene i riferimenti ai siti web da cui si sono estratti i testi relativi alla realizzazione tecnica delle misure che sono integralmente scaricabili nei files allegati al documento. L utilizzatore dovrebbe: valutare il rischio con riferimento alle tecniche e tecnologie adoperate, anche avvalendosi della lista di criticità di comparto nelle schede stesse proposta; sempre con l ausilio delle schede proposte, condurre una analisi delle misure di prevenzione e protezione applicabili all attività lavorativa localmente effettuata; individuare le misure necessarie da realizzare secondo le indicazioni e priorità contenute nella prima parte; ricavare dagli allegati le modalità tecniche di realizzazione.

227 Ordine di priorità della scelta INTERVENTI DI PREVENZIONE sostituzione dell agente pericoloso riduzione del rischio alla fonte Adozione di sistemi di controllo impiantistico (aspirazione nelle immediate vicinanze della sorgente / ricambi di aria generalizzati) Compartimentazione e cabine Adozione di sistemi organizzativi dell attività produttiva e di idonee pratiche di lavoro Gestione degli ambienti (strutturale e di manutenzione - pulizia) INTERVENTI DI PROTEZIONE Uso dei Dispositivi di protezione personale

228 1 SOSTITUZIONE; RIDUZIONE DEL RISCHIO ALLA FONTE Nota introduttiva Sostituzione: non possibile in quanto matrice naturale Riduzione del rischio alla fonte: rientrano in questa categoria le tecnologie e le tecniche per ridurre la produzione di polveri nella perforazione. In fase preliminare si possono citare: utilizzo esclusivo di utensili di taglio affilati secondo le indicazioni del produttore. Nel momento in cui si superano le condizioni di degrado dell utensile indicate dal costruttore come accettabili, o i metri di foro indicati dall esperienza (da ricavare caso per caso) oltre i quali occorre riaffilare l utensile questo non deve essere più utilizzato. utilizzo, se disponibile dal punto di vista della tecnologia e se possibile nelle condizioni presenti sul luogo di lavoro, di perforatore manuale con spurgo ad acqua, eventualmente addizionata di tensiomodificatori utilizzo preferenziale di perforatori idraulici rispetto a perforatori pneumatici (la maggior efficienza dei primi a parità di metri perforati riduce il tempo di esposizione); utilizzo di sistemi di bagnatura ad acqua nebulizzata focalizzati a boccaforo: pulizia frequente delle zone prossima al punto di perforazione; V a n t a g g i La corretta affilatura dell utensile di perforazione (fioretto) consente la produzione di particelle più grossolane con minor dispersione di polveri fini; consente inoltre di procedurare e controllare la necessità di manutenzione. l utilizzo di sistemi con spurgo ad acqua non riduce di per se la polvere prodotta, ma ne consente la bagnatura direttamente a fondo foro dove la polvere viene prodotta; l utilizzo di tensiomodificatori amplifica le prestazioni citate al punto precedente e consente una sostanziale riduzione del consumo di acqua; la bagnatura a boccaforo e nelle zone limitrofe, nonché la frequente pulizia delle stesse, non riduce la produzione di polvere, ma ne limita la dispersione nel punto in cui la polvere si aerodisperde. Criticità Necessità di avere a disposizione batterie di utensili affilati, di predisporre una zona di stoccaggio e manutenzione degli utensili da affilare, di dedicare personale a questa attività. Necessità di predisporre un punto di distribuzione dell acqua in pressione nelle zone di perforazione. Necessità di analizzare il rischio di contaminazione ambientale derivante dall eventuale utilizzo di tensiomodificatori. La bagnatura può creare pericoli di sicurezza (scivolamenti) in posizioni difficoltose (scarpate, aree scoscese o prospicienti al vuoto). Possono aumentare i tempi necessari per effettuare la perforazione. D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari Rifornimento di utensili affilati dalla postazione di manutenzione a quella di lavoro. Trasporto e collocazione delle attrezzature per la bagnatura, per la pulizia e per lo stoccaggio della polvere recuperata in aree difficili Aumento dei costi della perforazione in relazione ad un maggior impegno del personale o all utilizzo di tecniche e tecnologie con azionamento o spurgo idraulico (eventualmente con

229 tensiomodificatori) 2 Installazioni Impiantistiche per il controllo Estrazione: Fase3: Perforazione - Perforazione manuale ESPOSIZIONE DEL PROBLEMA In quanto lavorazione prevalentemente effettuata a secco con perforatore manuale, comporta elevata dispersione di polvere; la forzata distanza ravvicinata dell operatore dall utensile e dalla sorgente genera una esposizione molto elevata. POSSIBILI INTERVENTI DI MITIGAZIONE Aspirazione alla fonte Le soluzioni disponibili sul mercato non sono numerose ed il loro studio andrebbe incentivato. L impianto più in uso è costituito da cappa aspirante a boccaforo ( cappellotto ), collegata da tubo flessibile di convogliamento a impianto aspirante mobile dotato di dispositivi di abbattimento della polvere captata (ciclone/i pneumatico/i, filtri a maniche). Sarebbero da privilegiare sistemi di stoccaggio della polvere captata a fine circuito, costituiti da contenitori rigidi collegati a tenuta al condotto terminale di scarico; in questo senso occorre siano messi a punto protocolli per la gestione delle polveri abbattute e stoccate, che dovrebbero essere rimosse dalla zona di perforazione e smaltite in modo da evitarne il risollevamento. Nonostante il dispositivo non limiti in termini risolutivi la dispersione di polveri, le misurazioni effettuate fanno ipotizzare una considerevole riduzione dell esposizione degli addetti e degli altri lavoratori operanti in zona (fino a 4 5 volte). Occorrerebbe studiare l esistenza di sistemi di aspirazione che consentano di sollevare automaticamente la cappa in fase di intestazione del foro e/o di sostituzione e cambio delle aste, e di calarla a bocca foro ad inizio perforazione. V a n t a g g i Dispositivo applicato alla propagazione primaria (boccaforo). Dispositivo mobile e facilmente trasportabile e quindi adatto a postazioni di lavoro non stazionarie. Le misure effettuate fanno ipotizzare un significativo contenimento della dispersione alla propagazione primaria che riduce significativamente l esposizione (4 5 volte), con beneficio per l addetto, per le lavorazioni limitrofe e verso l esterno.. Criticità Relativo maggiore ingombro delle attrezzature con qualche limitazione della visibilità del foro Necessità di riposizionamento del dispositivo ad ogni sostituzione del fioretto o cambio di postazione. Possibilità di condense (goccioline di aria umida e di olio proveniente dal lubrificatore di linea) all interno del tubo d eiezione in impianti non ottimizzati (ventilatore indipendente che garantisce la portata e separatore a spugna metallica per l olio). Possibili dispersioni residue a causa della insufficiente portata e diametro dei dispositivi commerciati. Contenimento dell esposizione non risolutivo per l addetto (contestuale necessità di DPI), ma buono per le lavorazioni limitrofe.

230 D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari Vincoli di trasporto, collocazione, uso e manutenzione delle attrezzature in aree difficili (luoghi impervi, aree scoscese, massi trovanti ect). Asportazione delle eventuali condense dal collettore; influenza di basse temperature ed elevata umidità sulla frequenza degli episodi di condensa (vedi indicazioni di ottimizzazione). aumento dei costi della perforazione in relazione all utilizzo di tecnologie più efficienti (sistemi di controllo delle prestazioni del sistema di aspirazione)

231 3 Organizzazione e procedure di lavoro Razionalizzazione degli spazi funzionali nell area di lavoro, mantenendo ad opportuna distanza le altre lavorazioni. Riduzione al minimo delle macchine operanti contemporaneamente in posizioni finitime in spazi confinati. Adozione di specifiche procedure di lavoro per: a- il periodico controllo del circuito di aspirazione con indicazioni precise circa la manutenzione in caso di deviazioni delle prestazioni o di guasto; in particolare occorre sostituire per tempo i contenitori di stoccaggio a tenuta della polvere captata a fine circuito; b- la gestione delle polveri abbattute e stoccate: dovrebbero essere rimosse dalla zona di perforazione e smaltite in modo da evitarne il risollevamento; c- la frequente bagnatura delle zone circostanti i punti di perforazione e l asportazione delle polveri residue. Misure igieniche: spogliatoio con armadietti a doppio scomparto e frequente lavaggio degli abiti di lavoro a cura del Datore di Lavoro. V a n t a g g i Allontanare le altre lavorazioni riduce le esposizioni indebite. La frequente pulizia dell area contigua al foro riduce la possibilità di risollevamento delle polveri per effetto del meccanismo pneumatico dell utensile e per l azione di agenti esterni. Una buona organizzazione del lavoro rende l ambiente più sicuro e in ipotesi consente un più razionale svolgimento delle attività. L adozione di corrette procedure consente l ottimizzazione del lavoro sul versante della salute e della sicurezza, anche assicurando la costante efficienza dei dispositivi di captazione ed abbattimento delle polveri prodotte e di conseguenza quelle degli utensili di perforazione. Criticità Allontanare le altre lavorazioni introduce la necessità di una conseguente organizzazione del lavoro. D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari L allontanamento delle lavorazioni contigue è vincolato dagli spazi operativi disponibili Possibile difficoltà di ubicazione degli apprestamenti di servizio. Costi aggiuntivi per apprestamenti di servizio (spogliatoi ect) e per la pulizia degli indumenti di lavoro.

232 4 Dispositivi di Protezione Individuale (DPI) L esposizione a polveri contenenti Silice libera Cristallina viene ridotta attraverso le soluzioni indicate nei paragrafi precedenti, rispettando l ordine di priorità assegnato. In considerazione degli elevati livelli di esposizione riscontrati anche le soluzioni indicate possono rendere comunque necessario l utilizzo di adeguati DPI a protezione delle vie respiratorie da parte dell addetto alla perforazione; il loro utilizzo da parte di altri addetti andrà valutato sulla base della distanza degli stessi dalla postazione di perforazione e dai movimenti di aria nell area. I DPI da utilizzare debbono essere di classe P3 (D.M. 2 Maggio 2001), esclusivamente con valvola di espirazione, con le possibilità di scelta individuabili tra le tipologie consigliate alla tabella seguente. Occorre prevedere un idoneo programma di addestramento all utilizzo, alla consegna e riconsegna ed alla corretta eventuale manutenzione e pulizia ed alla azione dei preposti. V a n t a g g i l uso dei dpi assicura, in abbinamento alla adozione delle soluzioni di prevenzione di cui sopra, una soddisfacente protezione dell addetto, altrimenti esposto, in caso di deviazioni, fallimenti o guasti delle tecniche, tecnologie e soluzioni procedurali citate a concentrazione anche estremamente elevate; Criticità Poco tollerato per prolungate esposizioni soprattutto in compresenza di sforzo fisico (spostamenti e sollevamenti di utensili di differente peso). D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari Il personale addetto deve utilizzare una procedura rigorosa e deve essere addestrato all uso corretto dei DPI di protezione delle vie respiratorie; i preposti devono rispettarla e farla rispettare. Deve essere applicato un rigoroso sistema di gestione (uso e conservazione) dei DPI. Garantire il costante utilizzo del DPI in condizioni prolungate con concomitante sforzo fisico Sensibilizzare altri operatori a rischio (aiutanti o addetti che debbono forzatamente accedere o insistere nell area (vincoli di spazio operativo) a proteggersi da esposizioni indebite Tabella con le indicazioni per la scelta della tipologia dei DPI in relazione all attività: Attività Facciale Filtrante Semimaschera Maschera intera Elettrorespitratore Con adduzione di aria esterna Perforazione manuale lavorazioni adiacenti < a

233 Allegato Riferimenti Good Practice guide (http//www.nepsi.eu/) Preventing Silicosis and Death in Rock Drillers DHHS NIOSH Publication No Agosto 1992 m.patrucco: sicurezza ed ambiente di lavoro - vol 2 parte 4, l inquinamento da particolati aerodispersi negli ambienti di lavoro: valutazione e gestione, marzo 2002, collana politeko, torino, isbn s.francese, m.patrucco, g.scioldo: workers exposure to airborne particulates in opencast and underground mining operations: a database approach for risk assessment and management, data mining iii conference 2002, bologna, settembre 2002, proceedings, p , wit press, isbn , issn u.s. department of labor mine safety and health administration, all indirizzo sono inoltre disponibili sul web numerosi siti commerciali che forniscono informazioni tecniche relative alle attrezzature attualmente in commercio per lo svolgimento delle operazioni di?????

234 PARTE TERZA APPENDICE A APPROFONDIMENTO BIBLIOGRAFICO DI MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE DI RILEVANTE INTERESSE a1.1. PERFORAZIONE: a Perforazione manuale (tab.1; Fig.1-2-3) (Scheda NIS EF3.1: completata) L utilizzo di cappa aspirante a boccaforo, collegata ad un ciclone aspirante (e ad un eventuale prefiltro), consente un discreto abbattimento delle concentrazioni di polveri (4.2 volte) e di abbassare il grado di criticità; seppur necessiti comunque l utilizzo di DPI di classe P3, ha l evidente vantaggio di contenere la dispersione di polveri alla fonte, tutelando così anche gli addetti che operano nelle vicinanze. Tab.1: Raffronto polvere respirabile e quarzo respirabile nella perforazione manuale in cava UTENSILE 1987 Polvere 1987 Quarzo 2006 Polvere 2006 quarzo Abbatt. N Classe di criticità respirabile [mg/m 3 ] respirabile [mg/m 3 ] respirabile [mg/m 3 ] respirabile [mg/m 3 ] volte Perforatore non aspirato 6,3 1,6 4,10 0,697-5 Con cappa aspirante a 2,9 0,7 0,98 0, boccaforo

235 INDICAZIONI SULLE MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE PER LA RIDUZIONE DELLA ESPOSIZIONE A SILICE CRISTALLINA NEI COMPARTI PRODUTTIVI SCHEDA EF3.2 Estrazione: fase 3 perforazione Perforazione con perforazione meccanizzata

236 PARTE SECONDA MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE

237 Questo documento è costituito da due parti: a) Una breve sintesi che indica le principali misure di prevenzione e protezione da individuare e adottare da parte della singola impresa, ai fini della riduzione del rischio dell esposizione a polveri contenenti silice libera cristallina (SLC); b) Un allegato nel quale vanno ricercate le specifiche caratteristiche tecniche per la realizzazione delle misure indicate nella parte generale del documento. a) La sintesi delle misure di prevenzione e protezione da realizzare tiene conto del rispetto di una priorità per l individuazione delle misure da adottare, così come previsto nell impostazione generale delle Direttive UE, che viene riassunta anche nell articolo 3 del D.Lgs.626/94 (Misure generali di tutela). Le misure di tutela sono state raccolte in quattro grandi categorie, come illustrato nello schema sotto riportato, a ciascuna di esse è stata dedicata una pagina specifica contenente le indicazioni delle misure di riduzione del rischio, applicabili al campo produttivo di interesse. b) L allegato contiene i riferimenti ai siti web da cui si sono estratti i testi relativi alla realizzazione tecnica delle misure che sono integralmente scaricabili nei files allegati al documento. L utilizzatore dovrebbe: valutare il rischio con riferimento a tecniche e tecnologie adoperate, anche avvalendosi della lista di criticita di comparto nelle schede stesse proposta, sempre con l ausilio delle schede proposte condurre una analisi delle misure di prevenzione e protezione applicabili all attività lavorativa localmente effettuata, individuare le misure necessarie da realizzare secondo le indicazioni e priorità contenute nella prima parte ricavare dagli allegati le modalità tecniche di realizzazione.

238 Ordine di priorità della scelta INTERVENTI DI PREVENZIONE sostituire l agente pericoloso ridurre il rischio alla fonte Adottare sistemi di controllo impiantistico(aspirazione nelle immediate vicinanze della sorgente / ricambi di aria generalizzati) Gestione degli ambienti (strutturale e di manutenzione - pulizia) Compartimentazione e cabine Adottare sistemi organizzativi dell attività produttiva e istituire idonee pratiche di lavoro INTERVENTI DI PROTEZIONE Uso dei Dispositivi di protezione personale

239 1 SOSTITUZIONE; RIDUZIONE DEL RISCHIO ALLA FONTE Nota introduttiva Sostituzione: non possibile in quanto matrice naturale Riduzione del rischio alla fonte: rientrano in questa categoria le tecnologie e le tecniche per ridurre la produzione di polveri durante l attività di perforazione. In fase preliminare si possono citare: utilizzo esclusivo di utensili di taglio affilati secondo le indicazioni del produttore. Nel momento in cui si superano le condizioni di degrado dell utensile indicate dal costruttore come accettabili, o i metri di foro indicati dall esperienza (da ricavare caso per caso) oltre i quali occorre riaffilare l utensile questo non deve essere più utilizzato. utilizzo, se possibile nelle condizioni presenti sul luogo di lavoro, di perforatrici con spurgo ad acqua eventualmente addizionata di tensiomodificatori: lo spurgo ad acqua non interviene solo sulla bagnatura dello sfrido <intervento sulla propagazione> ma da luogo ad una asportazione piu efficiente dello stesso, con conseguente contenimento delle sovramacinazioni; utilizzo preferenziale di perforatrici idrauliche rispetto a perforatrici pneumatiche (a parità di metri perforati si riduce il tempo di esposizione, data la maggiore efficienza di queste macchine). NB: per una miglior leggibilità della scheda l analisi delle tecnologie utilizzanti spurgo ad acqua, anche se queste costituiscono prevalentemente intervento sulla produzione di polveri e pertanto alla fonte, è stata affrontato nell Allegato 2. V a n t a g g i La corretta affilatura dell utensile di perforazione (bit indipendente o solidale all asta) consente la produzione di particelle più grossolane con minor dispersione di polveri fini consente inoltre di procedurare e controllare la necessità di manutenzione; l utilizzo di sistemi con spurgo ad acqua riduce di per se la polvere prodotta e ne consente la bagnatura direttamente a fondo foro dove la polvere viene prodotta l utilizzo di tensiomodificatori amplifica le prestazioni citate al punto precedente e consente una sostanziale riduzione del consumo di acqua; Criticità Necessità di avere a disposizione batterie di utensili affilati, di predisporre una zona di stoccaggio e manutenzione degli utensili da affilare, di dedicare personale a questa attività; necessità di adottare macchina attrezzate con serbatoi e sistemi di iniezione dell acqua; Necessità di analizzare il rischio di contaminazione ambientale derivante dall eventuale utilizzo di tensiomodificatori

240 D i f f i c o l t à Eventuale collettamento delle acque di lavorazione Aumento dei costi della perforazione in relazione ad un maggior impegno del personale od all utilizzo di tecniche e tecnologie con azionamento o spurgo idraulico (eventualmente con tensiomodificatori)

241 2 Installazioni Impiantistiche per il controllo Estrazione: Fase3: Perforazione - Perforazione meccanizzata ESPOSIZIONE DEL PROBLEMA La perforazione meccanizzata, se non opportunamente protetta, comporta dispersione di polvere molto elevata. La posizione dell operatore non risulta necessariamente fissa, ma le operazioni di asservimento e controllo ravvicinate alla zona di lavorazione dell utensile possono su macchine non automatizzate essere frequenti; l esposizione dell operatore potrebbe quindi in taluni casi rimanere comunque elevata. POSSIBILI INTERVENTI DI MITIGAZIONE le possibili tecniche / tecnologie di intervento preventive possono essere così sintetizzate in ordine di priorità (l utilizzo di una tecnica non esclude quello di un altra, anzi, i migliori risultati si ottengono mediante utilizzo combinato delle diverse tecniche / tecnologie) abbattimento delle polveri mediante spurgo ad acqua (nonostante sia una tecnica che costituisce intervento alla sorgente, in quanto agente sulla produzione di polveri a fondo foro, l analisi delle tecnologie è stata spostata in questo allegato per una miglior leggibilità della scheda) contenimento della dispersione di polveri da boccaforo con specifiche attrezzature adozione di macchine dotate di cabine di comando con immissione di aria filtrata o di sistemi separati di controllo a distanza che consentono la remotizzazione dell addetto in cabina utilizzo di sistemi di bagnatura con acqua nebulizzata focalizzati a boccaforo: pulizia frequente delle zone prossima al punto di perforazione; 1 abbattimento delle polveri mediante spurgo ad acqua Le soluzioni commercialmente disponibili sono le seguenti: Perforatrice semovente cabinata con sistema di abbattimento ad acqua alla fonte (spurgo ad acqua sull utensile). È costituita da un escavatore cabinato dotato di impianto di riciclo e filtrazione aria, che monta sulla guida di perforazione un sistema di abbattimento con spurgo d acqua (esistono modelli che consentono di effettuare lo spurgo del materiale sia ad acqua sia ad aria e consentono di utilizzare l impianto di aspirazione anche in caso di spurgo ad acqua. Perforatrici fisse o semoventi con sistema di abbattimento a spurgo ad acqua. Si tratta di macchine, pneumatiche o idrauliche, installate su rotaia o montate su mezzo semovente con consolle di comando allocabile a una certa distanza dalla zona di perforazione che monta un utensile di perforazione con possibilità di spurgo ad acqua. Su questa tecnologia è stata segnalata la possibilità di integrare all acqua di spurgo l utilizzo di tensiomodificatori per diminuire ulteriormente le possibilità di dispersione. Esempi: Le campagne di misure effettuate indicano per entrambe le soluzioni una buona riduzione della dispersioni di polveri alla fonte con beneficio anche per le lavorazioni circostanti: Nella soluzione con cabina pressurizzata e climatizzata (scrivi se idraulica o pneumatica) è stata osservata una riduzione della esposizione a quarzo respirabile fino a 250 volte. La soluzione sembra pertanto risolutiva per la protezione dell addetto. Nella soluzione non cabinata è stato invece osservato garantisce un abbattimento minore (fino a 40 volte) e non completamente risolutivo, dato che gli addetti restano esposti direttamente ad areosol e poi al risollevamento delle polveri depositate, una volta essiccate.

242 2. Contenimento della dispersione con specifiche attrezzature Le soluzioni disponibili sul mercato sono molteplici, ma caratterizzate da diverso costo e diversa efficacia preventiva: in ogni caso si ritiene imprescindibile che le perforatrici siano dotate di impianto di abbattimento a boccaforo, con cappa aspirante accoppiata all utensile, in quanto trattasi di lavorazione con dispersione di polvere molto elevata. Le soluzioni commercialmente disponibili sono le seguenti: a) Perforatrice semovente cabinata, con aspirazione localizzata a boccaforo. È costituita da un mezzo cabinato, dotato di impianto di riciclo, filtrazione e climatizzazione dell aria, che monta sulla guida di perforazione un sistema di aspirazione costituito da una cappa aspirante allocalabile a boccaforo, collegata da un tubo flessibile all impianto di aspirazione, abbattimento (ciclone pneumatico e filtro) e stoccaggio delle polveri captate (esistono modelli che accoppiano allo spurgo ad aria ed aspirazione la possibilità di effettuare lo spurgo ad acqua). b) perforatrici fisse o mobili non cabinate con aspirazione localizzata ad aria. si tratta di macchine, installate su rotaia o su mezzo semovente con consolle di comando allocabile a una certa distanza dal punto di perforazione, che montano sulla guida di perforazione un sistema di aspirazione costituito da una cappa aspirante allocabile a boccaforo, collegata da un tubo flessibile all impianto di aspirazione, abbattimento (ciclone pneumatico e filtro) e stoccaggio delle polveri captate (esistono modelli che accoppiano allo spurgo ad aria ed aspirazione la possibilità di effettuare lo spurgo ad acqua). Entrambe le soluzioni garantiscono una buona riduzione della dispersioni di polveri alla fonte con beneficio anche per le lavorazioni circostanti. esempi: le campagne di misure effettuate indicano: per la soluzione con cabina pressurizzata e climatizzata (scrivi se idraulica o pneumatica) è stata osservata una riduzione della esposizione a quarzo respirabile fino a 180 volte. la soluzione sembra pertanto risolutiva per la protezione dell addetto; per la soluzione perforatrice idraulica semovente non cabinata con spurgo ad aria ed aspirazione a bocca foro è stato osservato un abbattimento dell ordine del 95% sulla polvere respirabile e totale rispetto ad una situazione di assenza dell impianto di aspirazione. e stato inoltre osservato che in presenza di deviazioni dal funzionamento standard dell impianto di aspirazione stesso ed in ragione della polvere aerodispersa durante il cambio delle aste di perforazioni le percentuali di riduzione citate scendono anche a meno del 90% per polvere e quarzo respirabile e per polvere totale. nb tutte le soluzioni che prevedono aspirazione con cappa aspirante a boccaforo dovrebbero essere dotate di: sistema di sollevamento automatico della cappa durante le operazioni di intestazione del foro calaggio a tenuta della cappa aspirante a bocca foro durante le operazioni di perforazione sollevamento della cappa (con aspirazione comunque funzionante) e blocco dello spurgo eventuale ad aria durante le operazioni di sostituzione delle aste opzionale ma molto importante: sistemi di allarme e blocco della perforazione in caso guasti quali la rottura del sistema di stoccaggio delle polveri captate sistemi di stoccaggio delle polveri captate ed abbattute di tipo rigido connessi a tenuta al circuito terminale di scarico delle polveri filtrate inoltre occorre siano messi a punto protocolli per la gestione delle polveri abbattute e stoccate: dovrebbero essere rimosse dalla zona di perforazione e smaltite in modo da evitarne il risollevamento

243 3. Macchine dotate di cabine di comando con immissione di aria filtrata o di sistemi separati di controllo a distanza che consentono la remotizzazione dell addetto in cabina La soluzione commercialmente disponibile e monitorata mediante campagne di misura è rappresentata dalla perforatrice semovente cabinata, senza sistemi di aspirazione alla fonte. È costituita da un mezzo semovente a cabina pressurizzata, che monta un perforatore pneumatico sul suo braccio. Trattasi di soluzione insufficiente, in quanto non protettiva per gli eventuali addetti chiamati a svolgere l attività nell ambito circostante; inoltre l impianto di filtrazione, pressurizzazione e climatizzazione della cabina e è sottoposto ad un carico molto superiore a quello con aspirazione alla fonte. 4 Bagnatura e pulizia della zona a boccaforo la bagnatura a boccaforo e nelle zone immediatamente limitrofe nonché la frequente pulizia delle stesse non riduce la produzione di polvere ma ne limita la dispersione nel punto di in cui la polvere prodotta si aerodisperde;. La bagnatura può creare pericoli di sicurezza (scivolamenti) in posizioni difficoltose (scarpate, aree scoscese o prospicienti al vuoto). Possono aumentare i tempi necessari per effettuare la perforazione V a n t a g g i Perforatore cabinato con sistema di spurgo ad acqua Dispositivo applicato alla fonte con remotizzazione dell addetto. La cabina, combinata al dispositivo di abbattimento con spurgo d acqua, limita in termini risolutivi l esposizione a polveri sia per l operatore che per gli addetti ad operazioni limitrofe (abbattimento delle polveri di quarzo rispetto alle perforatrici tradizionali è fino a 250 volte). Su questa tecnologia è stata segnalata la possibilità di integrare all acqua di spurgo l utilizzo di tensiomodificatori per diminuire ulteriormente le possibilità di dispersione Perforatore fisso o mobile con sistema di spurgo d acqua Dispositivo applicato alla fonte. Le misure effettuate indicano che la perforatrice con abbattimento ad acqua produce una buona, ma non risolutiva, riduzione delle polveri di quarzo rispetto alle perforatrici tradizionali (circa 40 volte). Su questa tecnologia è stata segnalata la possibilità di integrare all acqua di spurgo l utilizzo di tensiomodificatori per diminuire Criticità Perforatore cabinato con sistema di spurgo ad acqua durante il periodo invernale possibilità di congelamento dei dispositivi di abbattimento ad acqua (occorre disporre soluzioni per evitare il congelamento: additivi). Necessità di analisi circa il rischio di contaminazione ambientale in caso di utilizzo di specifici tensiomodificatori Perforatore fisso o mobile con sistema di a spurgo d acqua L abbattimento delle polveri è significativo ma non risolutivo, sia per la presenza di aerosol primari che per il successivo risollevamento delle polveri essiccate. Tale soluzione necessita quindi l integrazione della protezione dell addetto, con adeguati DPI durante le operazioni in prossimità dell utensile. durante il periodo invernale possibilità di

244 ulteriormente le possibilità di dispersione Perforatore cabinato senza sistema di aspirazione e spurgo ad acqua Remotizzazione dell addetto Le misure effettuate indicano che l abbattimento delle polveri di quarzo in zona addetto rispetto alle perforatrici tradizionali è buono (circa 30 volte) Perforatore cabinato con sistema di aspirazione ad aria Dispositivo applicato alla fonte con remotizzazione dell addetto in cabina. La cabina, combinata al dispositivo di aspirazione, limita in termini risolutivi l esposizione a polveri sia per l operatore che per gli addetti ad operazioni limitrofe (abbattimento delle polveri di quarzo rispetto alle perforatrici tradizionali senza impianto di aspirazione e cabina fino a 180 volte). Perforatore fisso o mobile con sistema di aspirazione e consolle di comando Dispositivo applicato alla fonte. Il dispositivo di aspirazione ad aria congelamento dei dispositivi di abbattimento ad acqua (occorre disporre soluzioni per evitare il congelamento: additivi). Necessità di analisi circa il rischio di contaminazione ambientale in caso di utilizzo di specifici tensiomodificatori Perforatore cabinato senza sistema di aspirazione e spurgo ad acqua Le misure effettuate indicano che la protezione dell addetto in cabina, con adeguato impianto di ricambio, filtrazione e climatizzazione dell aria, limita in termini quasi risolutivi l esposizione a polveri per l operatore ma non per gli addetti ad operazioni limitrofe Le misure effettuate indicano una minor efficacia di abbattimento rispetto alla soluzione con aspirazione alla fonte (30 vs 40). Ciò dipende probabilmente dal maggior carico inquinante sull impianto di filtrazione in cabina. Occorre effettuare una costante manutenzione dell impianto di filtrazione aria per mantenere l efficienza nel tempo; Perforatore cabinato con sistema di aspirazione ad aria Non completa tenuta della cappa sul piano di perforazione con dispersioni residue Relativo maggiore ingombro delle attrezzature con qualche limitazione della visibilità del foro (se non dotato di posizionamento automatico con sollevamento in fase di intestazione e fine corsa) necessità di riposizionare il dispositivo ad ogni sostituzione dell asta o cambio di postazione con significativo impolveramento nella fase di sostituzione delle aste. possibilità di condense (goccioline di aria umida e di olio proveniente dal lubrificatore di linea) all interno del tubo d eiezione in impianti non ottimizzati (ventilatore indipendente che garantisce la portata e separatore a spugna metallica per l olio). Possibilità di dispersione di polvere verso le zone limitrofe in caso di guasti al sistema di stoccaggio delle polveri captate) Perforatore fisso o mobile con sistema di aspirazione e consolle di comando Non completa tenuta della cappa sul piano di perforazione con dispersioni residue

245 garantisce una buona, ma non risolutiva, riduzione dell esposizione a polveri sia per l operatore che per gli addetti ad operazioni limitrofe (abbattimento delle polveri di quarzo respirabile rispetto ad una situazione non aspirata fino al 90%) Possibilità di esposizione e dispersione di polvere verso le zone limitrofe in caso di guasti non controllati al sistema di stoccaggio delle polveri captate) D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari Vincoli di trasporto, posizionamento, utilizzo e manutenzione delle attrezzature, soprattutto cabinate, in luoghi impervi o spazi angusti. Eventuale collettamento delle acque di lavorazione Asportazione delle eventuali condense dal collettore; influenza di basse temperature ed elevata umidità sulla frequenza degli episodi di condensa (vedi indicazioni di ottimizzazione). Elevati costi dei perforatori semoventi cabinati. Trasporto e collocazione delle attrezzature per la bagnatura per la pulizia e per lo stoccaggio della polvere recuperata in aree difficili Aumento dei costi della perforazione in relazione ad un maggior impegno del personale per bagnatura a boccaforo

246 3 Organizzazione e procedure di lavoro Interventi specifici Razionalizzazione degli spazi funzionali nell area di lavoro, mantenendo ad opportuna distanza le altre lavorazioni. Istituire una procedura di lavoro (ovviamente unita alle tecnologie funzionali) che preveda: a- Controllo delle deviazioni e dei guasti da cui derivi a sua volta procedura per la manutenzione dei dispositivi di captazione,ed aspirazione della polvere alla fonte, abbattimento e stoccaggio; in particolare occorre sostituire per tempo i contenitori di stoccaggio a tenuta della polvere captata a fine circuito; b- il controllo della buona tenuta della cappa aspirante sul foro di perforazione; c- lo scollegamento dell impianto pneumatico di spurgo durante la sostituzione delle aste (con aspirazione comunque attiva) onde evitare il sollevamento della polvere per effetto del getto d aria di pulizia a fondo foro; d- la sollecita rimozione delle condense; e- la frequente bagnatura con acqua nebulizzata dei punti di perforazione e delle zone limitrofe; f- la frequente asportazione delle polveri residue. Misure igieniche: spogliatoio con armadietti a doppio scomparto e lavaggio degli abiti da lavoro a cura del Datore di Lavoro V a n t a g g i Allontanare le altre lavorazioni riduce le esposizioni indebite. Una buona organizzazione del lavoro rende l ambiente più sicuro (infortuni) e consente un più razionale svolgimento delle attività L adozione di corrette procedure consente l ottimizzazione del lavoro sul versante della salute e della sicurezza e di mantenere ottimizzate le prestazioni dei dispositivi di captazione ed abbattimento delle polveri prodotte e di conseguenza quelle degli utensili di perforazione La frequente pulizia dell area contigua la foro delle polveri depositate riduce la possibilità di risollevamento delle polveri per effetto del meccanismo pneumatico dell utensile e per l azione di agenti esterni Criticità Allontanare introduce la necessità di una conseguente organizzazione del lavoro D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari L Allontanamento delle lavorazioni contigue è vincolato dagli spazi funzionali disponibili Ubicazione degli apprestamenti di servizio Lavorare attraverso un sistema di procedure può comportare la difficoltà di riorganizzare complessivamente l attività e la difficoltà ad indurre negli addetti a comportamenti corretti a tutela della propria salute. Maggiori difficoltà per garantire comportamenti idonei per raccolta convogliamento e deposito dei residui di lavorazione. Costi aggiuntivi per approntare apprestamenti di servizio (spogliatoi ect) e per la pulizia degli indumenti di lavoro

247 4 Dispositivi di Protezione Individuale (DPI) L esposizione a polveri contenenti Silice libera cristallina viene ridotta attraverso le soluzioni indicate nei paragrafi precedenti, secondo l ordine di priorità assegnato. Nella perforazione tradizionale a secco, in ragione dell esposizione molto elevata, si rende necessario l utilizzo di adeguati DPI di classa P3 (casco integrale con elettrorespiratore o filtro P3) a protezione delle vie respiratorie da parte dell addetto alla perforazione e degli altri lavoratori presenti nell area circostante. Nella perforazione con uso di attrezzatura cabinata senza aspirazione localizzata l utilizzo del DPI di classe P3 è necessario per tutti gli addetti collocati in prossimità dell utensile. Nella perforazione con l uso di spurgo ad acqua l uso dei DPI è indicato durante le operazioni in prossimità dell utensile. Nella perforazione con semovente cabinato e sistema di spurgo ad acqua o ad aria ed aspirazione a bocca foro l utilizzo del DPI da parte dell addetto può essere limitato ad alcune specifiche operazioni a rischio (cambio aste ect..) I DPI da utilizzare debbono essere di classe P3 (D.M. 2 Maggio 2001) esclusivamente con valvola di espirazione con le possibilità di scelta individuabili tra le tipologie consigliate alla tabella seguente. Occorre prevedere un idoneo programma di addestramento all utilizzo, alla consegna e riconsegna ed alla corretta eventuale manutenzione e pulizia V a n t a g g i Assicura, in abbinamento al dispositivo tecnico una soddisfacente protezione dell addetto, altrimenti esposto, in caso di deviazioni, fallimenti o guasti delle tecniche e delle tecnologie citate a concentrazione potenzialmente estremamente elevate Criticità Poco tollerato per prolungate esposizioni soprattutto in compresenza di sforzo fisico (spostamenti e sollevamenti di utensili di differente peso) D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari Il personale addetto deve utilizzare una procedura rigorosa e deve essere addestrato all uso corretto dei DPI di protezione delle vie respiratorie. Deve essere applicato un rigoroso sistema di gestione (uso e conservazione) dei DPI. Garantire il costante utilizzo del DPI in condizioni prolungate con concomitante sforzo fisico Sensibilizzare altri operatori a rischio (aiutanti o addetti che debbono forzatamente accedere o insistere nell area (vincoli di spazio funzionale) a proteggersi da esposizioni indebite

248 Tabella con le indicazioni per la scelta della tipologia dei DPI in relazione alle singole attività: Attività Facciale Filtrante Semimaschera Maschera intera Elettrorespiratore Con adduzione di aria esterna Perforazione a secco non aspirata: Addetto Assistente Altre operazioni limitrofe perforatrice cabinata senza aspirazione localizzata: Assistente Altre operazioni limitrofe perforatrice con spurgo ad acqua: addetto assistente Altre operazioni limitrofe perforatrice con aspirazione localizzata: addetto assistente Altre operazioni limitrofe perforatrice cabinata con aspirazione localizzata e

249 spurgo ad acqua o aria: addetto assistente Altre operazioni limitrofe Allegato Riferimenti Accordo europeo sulle buone pratiche (http//www.nespi.eu/)

250 PARTE TERZA APPENDICE A APPROFONDIMENTO BIBLIOGRAFICO DI MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE DI RILEVANTE INTERESSE b Perforazione meccanica (tab.5; Fig ) (Scheda NIS EF3.2: completata) Le perforatrici idrauliche tradizionali a secco comportano un esposizione molto consistente per gli addetti; i dati storici al riguardo indicano infatti come la presenza discontinua dell addetto non sia per nulla una garanzia sufficiente a mitigare significativamente il rischio. Le perforatrici cabinate con sistema di abbattimento delle polveri con spurgo d acque o con cappa aspirante ad aria garantiscono risultati buoni, anche se i benefici sono ridotti dall assenza di aspirazione durante la sostituzione delle aste di perforazione, quando questa avviene con spurgo ad aria a fondo foro non disattivato. Nettamente inferiore, ma comunque discreto, anche l abbattimento ad acqua e l aspirazione localizzata a bocca foro nelle perforatrici su rotaia con comando a distanza. Nel primo caso è interessante segnalare l utilizzo di additivi schiumogeni nel getto d acqua, in quanto producono un miglior contenimento della sovracimazione a fondo foro e della dispersione di aerosol. In ogni caso, restando comunque la perforazione una fase ad alto rischio, occorre evitare l interferenza con altre lavorazioni. Tab.5: Raffronto polvere respirabile e quarzo respirabile nella perforazione meccanica in cava UTENSILE 1987 Polvere 1987 Quarzo 2006 Polvere 2006 Quarzo Abbatt. N volte Classe di criticità respirabil e [mg/m 3 ] respirabil e [mg/m 3 ] respirabil e [mg/m 3 ] respirabil e [mg/m 3 ] Perforatrice a secco 13,40 23% 4,10 0,950-5 tradizionale Perforatrice su rotaia ad aria - - 0, Perforatrice su rotaia ad acqua 1,90 0,4 0,6 0, Semovente cabinato ad aria 0,50 0,1 0,52 0, Semovente cabinato ad acqua - - 0,34 0, Fig.12-13: Perforatrice automatica tradizionale e con cabina Fig.14-15: Perforatrice automatica semovente e fissa con abbattimento a spurgo d acqua Fig.16-17: Perforatrice idraulica su rotaia con aspirazione a boccaforo Fig.18-19:Perforatrice automatica cabinata con abbattimento sia ad acqua che ad aria (particolari)

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252 INDICAZIONI SULLE MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE PER LA RIDUZIONE DELLA ESPOSIZIONE A SILICE CRISTALLINA NEI COMPARTI PRODUTTIVI SCHEDA LF6.1 Lavorazione: fase 6 lavori particolari Cubettatura a spacco di materiali lapidei

253 PARTE SECONDA MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE

254 Questo documento è costituito da due parti: a) Una breve sintesi che indica le principali misure di prevenzione e protezione da individuare e adottare da parte della singola impresa, ai fini della riduzione del rischio dell esposizione a polveri contenenti silice cristallina libera (SLC); b) Un allegato nel quale vanno ricercate le specifiche caratteristiche tecniche per la realizzazione delle misure indicate nella parte generale del documento. a) La sintesi delle misure di prevenzione e protezione da realizzare tiene conto del rispetto di una priorità per l individuazione delle misure da adottare, così come previsto nell impostazione generale delle Direttive UE, che viene riassunta anche nell articolo 3 del D.Lgs.626/94 (Misure generali di tutela). Le misure di tutela sono state raccolte in quattro grandi categorie, come illustrato nello schema sotto riportato, a ciascuna di esse è stata dedicata una pagina specifica contenente le indicazioni delle misure di riduzione del rischio, applicabili al campo produttivo di interesse. b) L allegato contiene i riferimenti ai siti web da cui si sono estratti i testi relativi alla realizzazione tecnica delle misure che sono integralmente scaricabili nei files allegati al documento. L utilizzatore dovrebbe: compiere una analisi delle misure di prevenzione e protezione inerenti all attività lavorativa, valutare il rischio, individuare le misure necessarie da realizzare secondo le indicazioni e priorità contenute nella prima parte ricavare dagli allegati le modalità tecniche di realizzazione. Ordine di priorità della scelta Sostituire l agente pericoloso ridurre il rischio alla fonte Adottare sistemi di controllo impiantistico Adottare sistemi organizzativi dell attività produttiva e istituire idonee pratiche di lavoro Uso dei Dispositivi di protezione personale

255 1 SOSTITUZIONE; RIDUZIONE DEL RISCHIO ALLA FONTE Sostituzione: non possibile in quanto matrice naturale Riduzione del rischio alla fonte: non possibile in quanto matrice naturale 2 Installazioni impiantistiche per il controllo Lavorazione a spacco La lavorazione a secco e la distanza ravvicinata dell operatore possono comportare un esposizione elevata L aspirazione in prossimità dello spacco è necessaria in quanto trattasi di lavorazione a secco con elevata dispersione di polvere. Il materiale semilavorato viene inoltre manipolato prima e dopo lo spacco e questo può contribuire alla dispersione della polvere che lo ricopre soprattutto se viene movimentato energicamente e velocemente. Non risultano adeguatamente studiate le caratteristiche delle aspirazioni (posizione, forma, portata, ecc.) al fine di individuare i modelli migliori. In ogni caso, appare critica la distanza della bocca di aspirazione dalla zona di spacco e la sua sezione, mentre velocità inferiori a 1 m/sec misurate al pezzo in lavorazione sono probabilmente insufficienti, così come portate inferiori a mc/ora per ciascuna macchina. L impianto di aspirazione deve essere costruito a regola d arte per evitare cadute di portata e deve essere oggetto di manutenzione programmata (almeno una volta all anno): le più frequenti cause di scarsa o nulla efficacia dell aspirazione sono costituite da: ingresso di aria falsa a valle della bocca di aspirazione per inadeguata tenuta delle giunzioni fra i tubi dell impianto (in particolare fra la parte terminale flessibile e la parte rigida) il deposito di materiale lungo le tubature numero eccessivo di macchine collegate all impianto (almeno mc/h x numero macchine) perdita di carico aspirante (usura della ventola, intasamenti, ecc.) mancata pulizia delle bocche di aspirazione (dovrebbe essere almeno giornaliera) L efficienza dell aspirazione deve essere oggetto di valutazione periodica: per es. dopo la manutenzione programmata annuale e a distanza di sei mesi.

256 V a n t a g g i L aspirazione e l inumidimento del piano di lavoro e del materiale consentono di ridurre significativamente la dispersione di polveri nell ambiente di lavoro e quindi anche l esposizione dei lavoratori. I requisiti tecnico/impiantistici fondamentali per un aspirazione efficace sono noti (meno note sono le caratteristiche specifiche delle bocche di aspirazione in relazione ai diversi tipi di macchine da spacco utilizzate) Il loro rispetto e una corretta manutenzione periodica consentono una buona affidabilità nelle prestazioni degli impianti. La riduzione documentata dell esposizione può portare ad una riduzione del premio INAIL per la silicosi. Criticità Necessità mettere in opera sistemi di aspirazione e abbattimento delle polveri con costi diretti (acquisto e montaggio) e indiretti (comunicazioni e autorizzazioni dagli Enti preposti alla protezione dell ambiente, manutenzione, controlli periodici delle emissioni e delle portate, ecc.) Modesto aumento della rumorosità sul posto di lavoro Necessità di controllo e pulizia almeno giornalieri delle bocche di aspirazione da parte del lavoratore Necessità di movimentazione corretta del materiale semilavorato e del prodotto finito da parte del lavoratore D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari L immigrazione crescente dall Europa dell Est e dall Africa del Nord comporta un aumento di lavoratori con difficoltà di comprensione ed espressione, con bassa scolarità e con forti problemi economici, rendendo difficilmente praticabile la formazione e l addestramento alla prevenzione (movimentazione corretta del materiale, pulizia delle bocche di aspirazione, ecc).

257 3 Organizzazione e procedure di lavoro Bagnatura/inumidimento del banco di lavoro e del materiale semilavorato. Asportazione per aspirazione della polvere residua Divieto di uso di aria compressa per la pulizia del banco di lavoro, della macchina e degli indumenti da lavoro L eventuale fase di rifinitura con mazzetta (nel caso delle piastrellatici) dovrebbe essere effettuata su superficie umida e in prossimità di un aspirazione supplementare nel caso avvenga a distanza dalla bocca di aspirazione superiore a 30 cm. La remunerazione del lavoro non dovrebbe consentire che una quota rilevante dei compensi sia legata alla produttività V a n t a g g i L uso dell aspirazione e il divieto d uso dell aria compressa nella pulizia consentono di abolire un esposizione ricorrente e verosimilmente molto elevata anche se di durata contenuta. La riduzione documentata dell esposizione può portare ad una riduzione del premio INAIL per la silicosi. Criticità Necessità di disporre di acqua in ogni postazione di lavoro Riduzione della produttività per la bagnatura del materiale e per l aspirazione della polvere residua sul banco di lavoro. D i f f i c o l t à di applicazione in situazioni particolari In alcuni laboratori non vi è disponibilità costante di acqua in quantità sufficienti, talvolta per carenze nella rete comunale L inumidimento del materiale e del banco di lavoro non è sempre percepito come efficace dai lavoratori e dai datori di lavoro. L immigrazione dall Europa dell Est e dall Africa del Nord comporta un aumento di lavoratori con difficoltà di comprensione ed espressione, con bassa o nulla scolarità e con forti problemi economici, rendendo difficilmente praticabile la formazione e l addestramento alla prevenzione (bagnatura, non uso di aria compressa, ecc.) Quando la remunerazione contrattuale del lavoro prevede che una quota rilevante dei compensi sia legata alla produttività, il lavoratore è disincentivato all applicazione delle buone pratiche lavorative e delle istruzioni in merito ricevute, privilegiando l aspetto economico del suo lavoro rispetto a quello preventivo. 4 Dispositivi di Protezione Individuale (DPI) Con la realizzazione degli interventi sopra descritti, l uso di DPI per la protezione dell apparato respiratorio non è usualmente necessario. Solo in condizioni particolari è indicato l uso di facciali filtranti FFP2 con valvola di espirazione, per esempio nella manutenzione ordinaria e straordinaria dell impianto di aspirazione/filtrazione, per interventi di pulizia straordinaria il cui non può essere usata l aspirazione, in caso di movimentazioni di grandi quantità di materiale (con sviluppo di polveri) in prossimità del lavoratore.

258 Allegato Riferimenti Good Practice guide (http//www.nepsi.eu/) Preventing Silicosis and Death in Rock Drillers DHHS NIOSH Publication No Agosto 1992 PARTE TERZA APPENDICE A APPROFONDIMENTO BIBLIOGRAFICO DI MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE DI RILEVANTE INTERESSE c2.2. LAVORAZIONI PARTICOLARI c Cubettatrici (Scheda NIS LF6.1: completata) Un recente studio trentino ha testato un impianto pilota su trancia per binderi di porfido, che per mezzo di una pompa ad alta pressione e di ugelli del diametro di 0,2mm produce aerosol di acqua che inumidisce il piano di lavoro (è allo studio anche una variante che aziona il getto solo al muoversi delle lame). L efficacia risulta più che buona, con un abbattimento del 40% delle concentrazioni di polvere respirabile. Fig : Impianto pilota di abbattimento polveri con getti di aerosol su trancia per binderi di porfido;, particolare;aspirazione inadeguata; bocca di aspirazione intasata

259 VALUTAZIONE DELL EFFICIENZA DELL IMPIANTO DI ASPIRAZIONE DELLE POLVERI NELLA LAVORAZIONE A SPACCO DEL PORFIDO W. Rizzoli e A. De Santa Progetto Salute srl Trento Studio non pubblicato (allegato) UTILIZZO SPERIMENTALE DI AEROSOL AD ALTA PRESSIONE PER LA RIDUZIONE DELL ESPOSIZIONE A POLVERI E SILICE RESPIRABILI NELLA LAVORAZIONE A SPACCO DEL PORFIDO - W. Rizzoli e A. De Santa Progetto Salute srl Trento Studio non pubblicato (allegato)

260 NIS NETWORK ITALIANO SILICE INDICAZIONI SULLE MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE PER LA RIDUZIONE DELL ESPOSIZIONE A POLVERI CONTENENTI SILICE LIBERA CRISTALLINA Attività di scavo in sotterraneo nei cantieri di realizzazione di gallerie

261 Gruppo di lavoro Dr. Marco Fontana Dr.ssa Anna Maria Scibelli Dr.ssa Anita Zambonelli Dr. Giovanni Passeri Dr.ssa Paola Zoppi Dr. Isabella Cenni Dott.Marco Mecchia Dr.ssa Chiara Buffa Struttura Semplice Igiene Industriale TSALS Area sud U.F. TAV e Grandi Opere U.F. Igiene Industriale - Laboratorio di Sanità Pubblica Area Vasta Toscana Centro Direzione Generale Roma Direzione Provinciale di Trento ARPA Piemonte AUSL di Bologna ASL10 Firenze Ing.Serafino Arcangeli ANCE nazionale Confindustria INAIL CONTARP (Consulenza Tecnica Accertamento Rischi e Prevenzione) Dott. Franco Di Salvatore Consulente Assindustria Firenze

262 INTRODUZIONE Nel marzo 2006, dopo il convegno di Milano, sono iniziati i lavori del sottogruppo all interno del mandato indicato in quella occasione: fornire un quadro aggiornato, partendo anche dall esperienza maturata sul campo, delle misure di prevenzione e di buona pratica per l applicazione del D.Lgs. 626/94 nell esposizione professionale a silice cristallina durante i lavori di realizzazione di gallerie. Un lavoro che potesse rappresentare, oltre ad una sistematizzazione ed approfondimento dell esperienza collettiva, un utile punto di riferimento per quanti dovessero intraprendere azioni o interventi nel comparto mirati al controllo dell esposizione a polveri. Un approccio pragmatico che si poneva l ambizioso obiettivo di fornire indicazioni tecniche ed organizzative per l eliminazione di tale rischio e, ove ciò non sia realizzabile, per la sua riduzione al più basso valore possibile, in relazione alle conoscenze acquisite in base al progresso tecnico. ; L attività del gruppo si è sviluppata nelle seguenti fasi: - Descrizione del ciclo tecnologico - Raccolta dei dati di esposizione e loro analisi - Definizione delle fasi maggiormente critiche e conseguente individuazione delle priorità di intervento - Indicazione delle misure di prevenzione adottabili seguendo la selezione delle priorità - e per alcune di queste, definizione dettagliata con le specifiche teniche ed i riferimenti bibliografici, costruendo delle schede di bonifica. Allo stato attuale il lavoro non è stato ancora ultimato, devono essere ancora completate alcune schede di dettaglio. Quello che segue è quello che al momento può rappresentare lo stato di avanzamento dei lavori, sia pur in forma ancora preliminare e suscettibile di revisione.

263 Flow chart del ciclo produttivo Preconsolidamento Costruzione arco rovescio Scavo del fronte Costruzione murette Smarino Impermeabilizzazione Prerivestimento Costruzione calotta

264 CICLO TECNOLOGICO SCAVO IN GALLERIA PRECONSOLIDAMENTO Il fronte, le pareti dello scavo e, più in generale il volume intorno alla zona di scavo possono presentare caratteristiche di autosostegno scarse o addirittura nulle.e quindi possibile, nel corso dei lavori, il manifestarsi di fenomeni deformativi che, se non immediatamente controllati, sono tali da determinare effetti locali o generalizzati a tutto il fronte ed alla calotta. Tali effetti vanno dal distacco di singole porzioni di materiale fino al collasso del fronte e della zona adiacente. In tutti questi casi le tecniche costruttive prevedono diversi interventi, in funzione dei problemi che si presentano, atti a migliorare le caratteristiche dell ammasso, garantendo il sostegno del fronte e della calotta, fino alla realizzazione del rivestimento. I principali interventi operativi sono: Spritz Beton Jet Grouting Spritz beton

265 Lo spriz-beton è utilizzato per aumentare artificialmente la coesione superficiale di ammassi rocciosi, evitando in tal modo l allentamento, il rilascio e la caduta di cunei; può inoltre essere utilizzato per il contenimento di formazioni scarsamente coese e spingenti (quali caotici, terreni, ecc.) evitando anche l ossidazione delle superfici scavate ed esposte all aria. Lo spritz beton viene, infine, utilizzato per migliorare le caratteristiche del rivestimento di prima fase, legando tra loro le centine e costipando i vuoti tra centina e parete dello scavo. Sulle pareti di scavo (fronte e paramenti) e sulle centine viene lanciata una miscela in pressione composta di calcestruzzo ed additivi a base di silicati. Gli additivi conferiscono al composto caratteristiche di presa rapida e di maturazione accelerata. All impasto possono essere aggiunte microfibre in acciaio o vetroresina che hanno lo scopo di migliorare il comportamento a trazione dello spritz-beton. Nelle immediate vicinanze del fronte viene posizionata una pompa autocarrata per il getto; subito dietro, in corrispondenza della tramoggia di carico, si accoda l autobetoniera che, tramite la canala, alimenta la pompa. La pompa dispone di un braccio articolato comandato da una consolle portata a tracolla dall operatore addetto (lancista). Il lancista dirige il getto sulla zona interessata, distribuendo in modo uniforme il calcestruzzo per uno spessore di cm. Lavoratori esposti: Lancista Autista Pompista Jet Grouting Con il termine jet grouting si intendono tutte le tecnologie costruttive che servono alla formazione di colonne di terreno consolidato ottenute senza asportazione di terreno; mediante un sistema a disgregazione idraulica o meccanica, iniettante miscele cementizie o di altro tipo, in quantità, pressione e velocità predeterminate (comunque sempre elevate) in funzione del tipo di terreno da consolidare

266 . Questo tipo di consolidamento viene realizzato dove gli ammassi da scavare presentano caratteristiche di coesione scadenti ( terreni sciolti, ciottoli, sabbie, limi ecc..) L esecuzione del jet grouting avviene con le seguenti procedure operative: o Perforazione del terreno a rotazione e distruzione del nucleo, fino alla profondità desiderata, mediante l utilizzo del posizionatore munito di apposite aste; o Disgregazione del terreno mediante rotoiniezione ad alta pressione (dell ordine di 400 atm.) di una miscela acqua/cemento additivata, partendo dal fondo del foro e risalendo per tutta la lunghezza desiderata. La miscela così iniettata riempie il volume lasciato libero dal terreno disgregato formando, in tal modo, una colonna di cemento. Tale colonna può anche essere armata con il successivo inserimento di tubo in acciaio o in vetroresina. Generalmente, il miglioramento delle caratteristiche del terreno si ottiene mediante l esecuzione di più perforazioni su una o più file. Lavoratori esposti: Sondatore Pompista

267 SCAVO DEL FRONTE La lavorazione di scavo del fronte può essere realizzata con diverse modalità a secondo della tipologia di ammasso roccioso da scavare. Nella maggior parte dei casi si procede mediante l'utilizzo di esplosivo o con l'uso di un escavatore dotato di "martellone". Successivamente, dopo aver rimosso porzioni di roccia instabile, si procede alla messa in opera di uno strato di calcestruzzo proiettato (spritz-beton). Durante lo scavo si possono intercettare bacini o falde con irruzione di acqua (fino a circa 600 litri/sec) e conseguente allagamento della galleria in tempi relativamente brevi. Analogamente si possono verificare uscite di gas (grisou) che, in base al volume della sacca intercettata, possono invadere tutto l'ambiente di lavoro in galleria Le principali fasi lavorative sono Scavo con martellone o con esplosivo Disgaggio Pre-spritz

268 Scavo con martellone Nelle operazioni di scavo del fronte quando l uso dell esplosivo risulta difficoltoso o non conveniente, viene utilizzato un escavatore dotato di martellone demolitore. Le lavorazioni di scavo in galleria iniziano con l abbattimento del piede del fronte per instaurare una sollecitazione a tensione nella roccia soprastante che poi risulterà più cedevole. Lavoratori esposti: Assistente Escavatorista Minatore Scavo con esplosivo La tecnica classica per lo scavo di gallerie in roccia è costituita dall impiego di esplosivi. Tale metodo di scavo non è adatto su terreni, su ammassi oltremodo fratturati o su materiali che riescono ad assorbire meglio l energia prodotta dallo sparo. Il volume del fronte interessato allo sparo viene perforato con mezzi idonei secondo uno schema preciso (schema di volata) che fa riferimento alla forma, alle dimensioni geometriche ed alle caratteristiche del materiale. Attualmente sono in uso perforatori semoventi dotati di uno o più bracci di perforazione (generalmente due o tre)

269 Lavoratori esposti: Addetto monitoraggio gas Jumbista Minatore-fochino Addetto macchine operatrici Disgaggio Durante lo scavo delle gallerie, effettuato sia con l'esplosivo che con escavatore dotato di martellone demolitore, è necessario provvedere ad una corretta e completa pulizia delle pareti laterali, della calotta e del fronte per eliminare la presenza di materiale instabile in altezza che potrebbe costituire pericolo per le successive lavorazioni. Tale lavorazione viene effettuata tramite l'uso dell'escavatore dotato di martellone. Per i fronti nei quali lo scavo è effettuato tramite martellone il disgaggio è conseguenza dello scavo stesso e non costituisce una fase di lavoro distinta. Lavoratori esposti: Assistente Escavatorista Minatore Pre-spritz Una volta effettuato lo scavo del fronte ed allontanato il materiale di risulta, in relazione alle caratteristiche degli ammassi rocciosi o dei terreni attraversati (caotici ecc.), può essere necessario applicare alle pareti appena scavate (fronte e paramenti) un primo strato di spritz-beton di spessore variabile in modo da far aumentare la coesione superficiale degli strati e per evitare l'ossidazione delle superfici esposte all'aria. Inoltre, questa applicazione serve ad evitare il rilascio e la caduta di materiali durante le successive operazioni (montaggio delle centine, perforazioni ecc.) che metterebbero in pericolo i lavoratori. Nelle immediate vicinanze del fronte (in zona sicura) viene posizionata una pompa autocarrata per il getto; subito dietro, in corrispondenza della tramoggia di carico, si accoda l'autobetoniera che tramite la canala alimenta la pompa. La pompa dispone di un braccio articolato, comandato da una consolle portata a tracolla dall'operatore addetto (lancista), che dirige il getto sulla zona interessata,

270 distribuendo in modo uniforme il calcestruzzo, miscelato con gli acceleranti di presa, per uno spessore di almeno 5 cm. Lavoratori esposti: Lancista Autista SMARINO DAL FRONTE L ammasso roccioso abbattuto (smarino) viene caricato su dumper o camion mediante l'utilizzo di una pala meccanica. Durante tale operazione, l'area interessata viene interdetta al transito delle persone e dei mezzi non attinenti alla lavorazione. Nel caso in cui il materiale abbattuto presenti dimensioni tali da non poter essere caricato dalla pala, viene frantumato mediante l utilizzo dell escavatore munito di martellone. In particolare, l'operazione viene svolta nel seguente modo: il dumper o il camion si colloca in prossimità del marino, nel senso di uscita della galleria, in attesa di essere caricato dalla pala posizionata lateralmente ad esso; la pala meccanica impala il marino e lo scarica nel cassone del dumper o del camion (questa operazione può essere eseguita anche dall'escavatore con benna); una volta riempito il cassone, l'autista della pala o dell'escavatore segnala la fine dell'operazione di carico mediante un segnale acustico convenzionale (per esempio un colpo

271 di clacson) ed il dumper o il camion può dirigersi verso l'uscita della galleria al deposito temporaneo interno o verso il deposito esterno. Durante il caricamento al fronte gli altri dumpers o camions non impegnati stazionano in una zona apposita, di solito prima del cassero della calotta, al fine di non intralciare la circolazione e ridurre l inquinamento al fronte. Durante questa fase operativa nessun lavoratore deve trovarsi nella zona di manovra dei mezzi. Lavoratori esposti: Palista Autista PRERIVESTIMENTO Il prerivestimento è una fase che, a seconda della tipologia del terreno attraversato, è necessaria per sostenere temporaneamente lo scavo, in attesa del rivestimento definitivo onde evitare problemi di rilascio di materiale dalla calotta. Può essere realizzata con varie metodologie quali la posa in opera di bulloni radiali o centine. La fase di lavoro inizia con l arrivo in cantiere e con il successivo stoccaggio nel piazzale, dei tre elementi costituenti la centina, realizzati con profilati in acciaio preassemblati in fabbrica. Tali elementi, che nella maggior parte dei casi sono uniti tra loro mediante cerniere, vengono generalmente assemblati nel piazzale e poi trasportati in galleria mediante carrellone, apparecchio posacentine o autogru. Solo occasionalmente, ed in particolare nel caso in cui, a causa del peso delle centine, si renda difficoltoso il trasporto, il loro assemblaggio viene effettuato all interno della galleria.

272 Una volta effettuate le suddette operazioni, si procede al sollevamento, posizionamento e sostegno della centina, mediante il braccio portapinza del posacentine. Effettuata questa operazione, si procede al fissaggio delle cerniere mediante bulloni, utilizzando il personale a bordo dei ponti sviluppabili, di cui è generalmente dotata la macchina. A completamento della fase si provvede alla posa in opera di catene in acciaio di collegamento tra la centina da posizionare e quella precedente già montata. A seconda della tipologia del terreno attraversato si può rendere necessaria la posa in opera di rete elettrosaldata che viene sistemata sopra le catene e fissata a quest ultima mediante filo d acciaio da personale a bordo di ponte sviluppabile. La bullonatura è uno dei metodi più comuni di sostegno degli ammassi rocciosi. La funzione principale della bullonatura è quella di fornire un controllo dei fenomeni deformativi e di sostenere i prismi di roccia ormai disarticolati. Tale metodo, a seconda della sezione di scavo e della tipologia dell ammasso roccioso, viene usato in alternativa ad altre soluzioni, come per esempio la posa in opera di centine. Si procede alla foratura della volta della galleria secondo uno schema preordinato. La perforazione avviene con procedimento ad umido mediante prelievo di acqua dalle tubazioni di galleria. I bulloni, trasportati a piè d opera mediante autocarro o furgone, sono assemblati a terra e successivamente, con l ausilio di un ponte sviluppabile, due operatori provvedono a porli in opera. I bulloni sono messi di volta in volta sul cestello portapersone del ponte sviluppabile assicurandoli bene e avendo cura di non superare la portata massima ammessa. Gli operatori azionando i comandi del ponte sviluppabile, si portano in quota in posizione tale da poter infilare manualmente i bulloni nei fori. L aderenza nella parete del foro è assicurata da un dispositivo ad espansione collocato all estremità del bullone ed azionato mediante pistola ad aria compressa. Lavoratori esposti: Autista Minatore Addetto macchine operatrici

273 COSTRUZIONE ARCO-ROVESCIO L'arco rovescio è una struttura in calcestruzzo, talvolta rinforzata da armatura in ferro, concepita e costruita in maniera tale da dare continuità geometrica e, quindi, resistenza meccanica alla galleria. Quando l'ammasso roccioso è scarsamente resistente, l'arco rovescio deve essere realizzato direttamente in prossimità del fronte di scavo, negli altri casi, può essere costruito successivamente. Durante la sua realizzazione, quando la distanza dal fronte di scavo è notevole, la necessità di far transitare i mezzi da e per il fronte; è garantita da un ponte semovente. In questo modo, lo scavo per la costruzione dell'arco rovescio è realizzato su metà carreggiata. Il transito per il fronte avviene nella porzione non impegnata dalla lavorazione. Per lo scavo si procede con l'utilizzo di escavatore munito di benna e/o martello demolitore. Successivamente si carica il materiale di scavo su dumper con l'impiego dello stesso escavatore. Infine il materiale scavato è portato all'esterno della galleria verso i siti di deposito. Lo scavo può avere profondità e dimensioni diverse in relazione al tipo di ammasso roccioso e quindi alle sue caratteristiche di spinta. Per lo scavo dell'altra carreggiata il ponte è traslato dalla parte opposta. Lavoratori esposti: Assistente Escavatorista Autista Dopo avere eseguito lo scavo occorre delimitare la zona di getto con una smorza; inoltre per realizzare le opere di canalizzazione delle acque si provvede alla creazione di una canaletta mediante il posizionamento di una dima al centro dello scavo.

274 Il posizionamento della smorza e della dima si effettua con l'autogrù quando la costruzione dell'arco rovescio avviene a ridosso del fronte, oppure per mezzo del ponte semovente quando questo viene utilizzato. Successivamente si provvederà a posizionare manualmente le altre tubazioni necessarie utilizzando scale. Lavoratori esposti: Carpentiere Addetto macchine operatrici Dopo lo scavo si procede all allestimento del getto di calcestruzzo: lo scavo nel quale sono già state predisposte le dime per la canaletta e le tubazioni di drenaggio viene delimitato dalla smorza. Il calcestruzzo viene trasportato in loco su autobetoniere, si procede quindi al getto tramite autopompa. Al termine si provvede alla vibratura del calcestruzzo mediante vibratori pneumatici (a spillo) collegati con l'impianto di distibuzione dell'aria compressa. Lavoratori esposti: Pompista Autista Carpentiere COSTRUZIONE MURETTE Le murette fanno parte, insieme alla calotta e all'arco rovescio, del rivestimento definitivo della galleria. Le murette, rispetto alle altre due opere sono eseguite per prime e sono utilizzate come

275 appoggio dei binari sui quali avanzano il ponte per l'impermeabilizzazione della volta e delle pareti, il cassero per il getto della calotta ed il ponte semovente per la costruzione dell'arco rovescio. Le caratteristiche del terreno attraversato condizionano l armatura o meno delle murette, cosi come per la calotta e l'arco rovescio. Per realizzare le murette si procede allo scavo di trincee, sui due lati della galleria, con l utilizzo di escavatore, benna o martellone. Successivamente si realizza l impermeabilizzazione, il posizionamento della cassaforma e la gettata del calcestruzzo. Lavoratori esposti: Fase di scavo Escavatorista Autista Fase di impermeabilizzazione Addetto all'impermeabilizzazione Carpentiere Fase di getto del calcestruzzo Assistente Carpentiere Addetto macchine operatrici IMPERMEABILIZZAZIONE La fase consiste nell'applicare su tutto il profilo della galleria (pareti e volta) ed anche alle eventuali nicchie, una pellicola di tessuto non tessuto e una guaina di PVC. L'impermeabilizzazione è eseguita successivamente al prerivestimento e alla realizzazione delle murette. Una volta posizionato il ponteggio mobile, i componenti la squadra sollevano sull ultimo piano, mediante montacarichi elettrico, i rotoli di tessuto non tessuto e di pvc. I rotoli, larghi 3 m e del peso di circa 30 kg, sono posizionati su due cavalletti per essere agevolmente srotolati fino alla misura voluta. Successivamente il telo viene fissato al centro della volta e poi ai paramenti, per mezzo di chiodi infissi con pistola sparachiodi. Alcuni chiodi sono muniti di un disco in pvc utile a saldarci il telo in pvc. Una volta steso e fissato il primo telo di

276 tessuto non tessuto per tutto il tratto utile, si passa a stendere il telo in PVC e successivamente a saldarlo. Nella prima fase di saldatura i teli sono appuntati, con la saldatrice ad aria calda (regolata su 500/600 C), ai dischi in PVC precedentemente fissati alla calotta e sui paramenti con dei chiodi. Successivamente, i teli in PVC, pretagliati a misura, vengono srotolati e stesi lungo il profilo della galleria iniziando dal centro della calotta fino ad arrivare alle murette. Posati e appuntati due teli sulla calotta e i paramenti, si procede a saldarli fra loro con una saldatrice a rulli semi-automatica impostata su una temperatura di circa C. Per fare questa operazione i teli devono essere sovrapposti per circa 10 centimetri, i due lembi da saldare sono inseriti tra due rulli della saldatrice che ruotando fanno avanzare la saldatrice stessa ad una velocità uniforme. Questa operazione inizia dal piede della calotta: l operatore, tenendo il braccio teso a sostegno della saldatrice, risale lungo il ponte mobile sino alla sommità della volta e ridiscende dalla parte opposta senza mai interrompere la saldatura. L'avanzamento della saldatrice è molto lento ed occorrono circa 25 minuti per completare l'intera fase. La messa in opera del pvc sulle nicchie prevede una lavorazione particolare, infatti i teli sono tagliati a misura sul posto e vengono stesi sulle pareti della nicchia da terra o con l ausilio di scale a pioli. Inoltre la saldatura, per la particolarità della forma dei teli da saldare, viene eseguita in buona parte con la saldatrice ad aria calda (regolata su ). Lavoratori esposti: Addetto all'impermeabilizzazione COSTRUZIONE CALOTTA La fase di lavoro in oggetto consiste nella realizzazione del rivestimento definitivo di calotta; tale operazione viene eseguita mediante casseri metallici studiati e realizzati in collaborazione con i costruttori. La cassaforma viene stabilizzata agendo sui pistoni idraulici che la ancorano ai piedritti senza utilizzare supporti fissi. Stabilizzata la cassaforma i carpentieri procedono alla oliatura delle forme del cassero mediante l utilizzo di pompa manuale.

277 L operazione avviene partendo dal culmine della volta fino alla porzione inferiore. Terminata l oliatura, le forme vengono alzate fino a raggiungere il profilo di progetto. La manovra viene effettuata da un operatore che agisce su un quadro elettrico di comando. Le smorze, costituite da tavole in legno, sono sagomate intorno al profilo della calotta e dei paramenti per chiudere la cassaforma sul lato aperto opposto all ultimo getto. Le operazioni di costruzione delle smorze vengono eseguite dai carpentieri che accedono, mediante apposite scale fisse, ai piani di lavoro posti ai diversi livelli della cassaforma Da un autobetoniera posta sul piano stradale di galleria, il calcestruzzo viene scaricato nella tramoggia della pompa ed inviato alle diverse bocchette poste sulla cassaforma attraverso il sistema distribuzione dotato di braccio telescopico. Un addetto gestisce la distribuzione operando sul condotto che porta il calcestruzzo alle bocchette e provvede alla vibratura della cassaforma. L altro addetto, insieme all autista, gestisce da terra le operazioni di scarico e pompaggio del calcestruzzo. Il disarmo della cassaforma della calotta avviene operando il ridimensionamento e l abbassamento delle forme mediante pistoni idraulici. Lavoratori esposti: Autista autobetoniera Carpentieri

278 L ESPOSIZIONE A SILICE LIBERA CRISTALLINA RESPIRABILE NELLO SCAVO DI GALLERIE SINTESI DEI DATI DI ESPOSIZIONE PER FASI DI LAVORO I lavori di scavo in sottosuolo comportano condizioni di esposizione a silice libera cristallina spesso particolarmente significative. Per valutare l entità dell esposizione dei lavoratori nella realizzazione di gallerie sono state raccolte 540 misure di esposizione di tipo personale o ambientale eseguite nel periodo , fornite da INAIL-CONTARP, ASL 10 Firenze, ASL Bologna e ARPA Piemonte. Nella maggior parte dei numerosi cantieri oggetto delle indagini l avanzamento al fronte è stato realizzato con le tecniche tradizionali dello scavo con martellone montato sul braccio dell escavatore o con l uso di esplosivo. I 401 campionamenti personali documentati sono stati eseguiti durante lo scavo di gallerie in numerose regioni italiane (Val d Aosta, Piemonte, Liguria, Lombardia, Trentino-Alto Adige, Emilia-Romagna, Toscana, Umbria, Marche, Lazio, Sardegna, Puglia, Calabria) in condizioni geologiche diverse, caratterizzate dall attraversamento di rocce con contenuto in quarzo molto variabile. I dati dei campionamenti personali, generalmente finalizzati all accertamento del rischio silicosi, sono stati catalogati descrivendo la mansione e la fase di lavoro di durata più rilevante nel periodo di campionamento, che generalmente, però, comprendeva più fasi di lavoro. Questo ha reso più complessa la determinazione dell esposizione media delle singole fasi di lavoro, e i valori risultanti sono forse più sfumati rispetto a quelli reali. I 139 campionamenti ambientali sono relativi allo scavo di gallerie del Treno ad Alta Velocità (TAV) tratta Bologna-Firenze, versante toscano dell Appennino, caratterizzato dalla presenza di formazioni geologiche prevalentemente marnoso-arenacee. Questi campionamenti, pur essendo relativi ad un territorio di estensione solo regionale, presentano notevole interesse perché eseguiti per singola fase di lavoro e riferiti ad un contesto geologico abbastanza omogeneo, e risultano quindi particolarmente adatti per evidenziare specificatamente le differenze di esposizione fra le singole fasi di lavoro. In ogni caso, in questi cantieri i tenori di quarzo nella polvere respirabile sono risultati complessivamente vicini a quelli medi italiani. In conclusione, entrambe le tipologie di dato sono utili alla rappresentazione di un quadro dettagliato dell esposizione per fase lavorativa; i dati nazionali e dell Appennino Toscano sono stati elaborati separatamente e messi a confronto. QUADRO ESPOSITIVO COMPLESSIVO I dati dei campionamenti confermano che lo scavo di tunnel origina quasi sempre notevoli volumi di polveri, infatti, l esposizione media alle polveri respirabili totali è di 1,4 mg/m 3, con punte massime che raggiungono 6,8 mg/m 3. Per quanto riguarda la frazione di silice cristallina presente nelle polveri, la media aritmetica della concentrazione rilevata nei campionamenti personali effettuati in Italia è di 0,073 mg/m 3. Questo valore può essere valutato per confronto con il TLV dell ACGIH, adottato dal 2006, pari a 0,025 mg/m 3 : solo il 45% delle misure risulta inferiore al valore limite e fra queste i 2/3 riportano valori più bassi del livello di azione, definito come il 50% del TLV. Circa il 40% dei valori rilevati supera di almeno il doppio il TLV e il 19% è al di sopra anche della concentrazione di 0,1 mg/m 3, cioè oltre 4 volte il valore limite adottato dall ACGIH. Per quanto riguarda la frazione percentuale di silice libera nelle polveri respirabili depositate sui filtri di campionamento, i dati relativi all intero territorio nazionale indicano che il tenore di

279 quarzo raggiunge valori fino al 28% e in media è pari al 6,0% della polvere respirabile. Nelle gallerie del versante toscano della TAV i tenori di quarzo nella polvere respirabile (media=5,8%, minimo=0,2%, massimo=26,4%) complessivamente non sono molto diversi da quelli medi nazionali. FRAZIONE PERCENTUALE MEDIA DI QUARZO NELLA POLVERE RESPIRABILE, PER FASE DI LAVORO, NEI CANTIERI ITALIANI E NEI CANTIERI TAV DELL APPENNINO TOSCANO PROFILO DI ESPOSIZIONE A SILICE LIBERA CRISTALLINA PER FASE DI LAVORO Il ciclo tecnologico dello scavo in galleria solitamente prevede le seguenti fasi di lavoro: 1. preconsolidamento; 2. scavo del fronte; 3. smarino; 4. prerivestimento; 5. costruzione arco rovescio. 1. Preconsolidamento 1A Getto spritz beton I campionamenti personali eseguiti sui lavoratori nei cantieri italiani forniscono un valore medio dell esposizione pari a 0,045 mg/m 3. La distribuzione delle misure è la seguente: il 20% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,010 mg/m 3 ; il 50% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,022 mg/m 3 ; il 90% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,092 mg/m 3.

280 La media del tenore in quarzo è il 3,3% della polvere respirabile. Nelle gallerie scavate nel tratto toscano della TAV la concentrazione media di silice cristallina respirabile nella zona di lavoro durante il getto dello spritz beton è di 0,007 mg/m 3 con un tenore in quarzo nelle polveri respirabili mediamente del 2,6%. Si rileva che fra tutte le fasi di lavorazione al fronte di scavo, quella di lancio dello spritz beton presenta i valori di esposizione più bassi. Inoltre, la frazione percentuale di quarzo nella polvere respirabile è nettamente inferiore rispetto a quella riscontrata nelle operazioni di perforazione, scavo e smarino, presumibilmente per la presenza di altre fasi minerali nella miscela di calcestruzzo e additivi a base di silicati. 1.B Perforazione per consolidamento I campionamenti personali eseguiti durante tutte le operazioni di perforazione (per consolidamento, infilaggi, bullonatura, per carica esplosivo ), relativi a lavoratori in cantieri di tutta Italia, forniscono un valore della media aritmetica dell esposizione pari a 0,091 mg/m 3. La distribuzione delle misure è la seguente: il 20% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,009 mg/m 3 ; il 50% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,053 mg/m 3 ; il 90% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,282 mg/m 3. Il valore medio del tenore in quarzo nelle polveri respirabili è pari al 5,9%. 2. Scavo del fronte 2.A Scavo con martellone In base ai campionamenti personali eseguiti sui lavoratori dei cantieri italiani, il valore della media aritmetica dell esposizione risulta pari a 0,057 mg/m 3. La distribuzione delle misure è la seguente: il 20% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,009 mg/m 3 ; il 50% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,023 mg/m 3 ; il 90% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,155 mg/m 3. Il tenore medio di quarzo nelle polveri respirabili è del 8,2%. Nelle gallerie dei cantieri TAV del versante toscano la media aritmetica della concentrazione nella zona di lavoro durante la fase di scavo è di 0,116 mg/m 3 e il tenore in quarzo è mediamente l 8,0% della polvere respirabile. 2.B Scavo con esplosivo I momenti più critici di esposizione a silice libera cristallina sono la perforazione dei fori di carica e lo sfumo che segue la detonazione delle cariche. I dati di esposizione, accorpati per tutti i tipi di perforazione, sono riportati nel paragrafo sul preconsolidamento. 3. Smarino La fase di smarino comprende l operazione di carico con pala meccanica, l eventuale contemporanea attività di disgaggio e il trasporto dello smarino con dumper o autocarri fino all esterno della galleria. Con i dati relativi ai campionamenti personali eseguiti sull intero territorio nazionale si calcola un valore medio dell esposizione di 0,062 mg/m 3. La distribuzione delle misure è la seguente: il 20% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,010 mg/m 3 ;

281 il 50% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,036 mg/m 3 ; il 90% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,115 mg/m 3. La media aritmetica del tenore in quarzo nelle polveri respirabili è pari al 5,9%. Le modalità operative di scavo nelle gallerie dell Appennino Toscano realizzate nell ambito del progetto TAV consentono l analisi separata delle fasi di disgaggio e di smarino. Durante il disgaggio l esposizione media a silice cristallina risulta di 0,134 mg/m 3, e più in dettaglio un po più bassa per l addetto che opera nella cabina dell escavatore (0,112 mg/m 3 ) rispetto agli addetti che lavorano a terra (0,149 mg/m 3 ). Il tenore in quarzo nelle polveri respirabili mediamente è pari al 6,5%. Nelle operazioni di smarino si misura un esposizione media a silice cristallina di 0,078 mg/m 3, leggermente inferiore per il palista all interno della cabina (0,068 mg/m 3 ) e superiore per gli addetti che lavorano a terra (0,093 mg/m 3 ). Il tenore del quarzo è mediamente il 5,7% della polvere respirabile. ESPOSIZIONE MEDIA A SILICE CRISTALLINA, PER FASE DI LAVORO, NEI CANTIERI DI TUTTA ITALIA E NEI CANTIERI TAV DELL APPENNINO TOSCANO 4. Prerivestimento 4.A Posa centine Nei cantieri italiani i campionamenti personali eseguiti nel corso della posa delle centine indicano un esposizione media di 0,039 mg/m 3. La distribuzione delle misure è la seguente: il 20% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,009 mg/m 3 ; il 50% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,021 mg/m 3 ; il 90% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,093 mg/m 3.

282 La media aritmetica del tenore in quarzo nelle polveri respirabili è pari al 3,9%. Nello scavo delle gallerie del versante toscano della tratta ad alta velocità, la concentrazione media di silice respirabile nella zona di lavoro durante le operazioni di posizionamento delle centine è di 0,038 mg/m 3, mentre il tenore in quarzo è mediamente il 4,5% della polvere respirabile. Questa fase di lavoro si caratterizza sia per i bassi valori di esposizione, sia per la frazione percentuale di quarzo nella polvere respirabile inferiore rispetto a quella riscontrata nelle operazioni di perforazione, scavo e smarino. Ciò sembra essere imputabile alla presenza di una maggiore percentuale di altre fasi minerali nel calcestruzzo. ESPOSIZIONE MEDIA A SILICE CRISTALLINA PER FASE DI LAVORO: 20, 50 E 90 PERCENTILE. DATI RELATIVI AI CANTIERI ITALIANI E AI CANTIERI TAV DELL APPENNINO TOSCANO 4.B Bullonatura I dati di esposizione accorpati per tutti i tipi di perforazione sono descritti nel paragrafo sul preconsolidamento.

283 5. Costruzione arco rovescio 5.A Scavo I campionamenti personali eseguiti durante le operazioni di scavo per la costruzione dell arco rovescio e dei piedritti, relativi ai cantieri esaminati in tutta Italia, assegnano a questa fase un valore medio dell esposizione corrispondente a 0,125 mg/m 3. La distribuzione delle misure è la seguente: il 20% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,019 mg/m 3 ; il 50% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,089 mg/m 3 ; il 90% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,215 mg/m 3. La media aritmetica del tenore in quarzo nelle polveri respirabili è pari al 6,1%. 5.B Carpenteria e getto calcestruzzo Le operazioni di carpenteria e di getto del calcestruzzo nello scavo, campionate nei cantieri italiani, indicano un esposizione media di 0,031 mg/m 3. La distribuzione delle misure è la seguente: il 20% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,010 mg/m 3 ; il 50% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,015 mg/m 3 ; il 90% delle misure ha una concentrazione di silice cristallina 0,065 mg/m 3.

284 Il tenore medio del quarzo è pari al 5,3% della polvere respirabile. Nei cantieri in sotterraneo della TAV nel versante toscano l esposizione media a silice cristallina nelle fasi di getto del calcestruzzo, sia nell arco rovescio che in calotta, è di 0,063 mg/m 3. Più in dettaglio, le operazioni di getto in calotta sembrano comportare un esposizione media più bassa (0,037 mg/m 3 ) rispetto a quella del getto per la costruzione dell arco rovescio (0,075 mg/m 3 ). Il tenore medio del quarzo è il 4,2% della polvere respirabile. In conclusione, si può affermare che la silice libera cristallina rappresenta un fattore di rischio rilevante nei lavori in sotterraneo per lo scavo di gallerie. In particolare, i dati raccolti confermano che le operazioni di perforazione, scavo e smarino rappresentano i momenti più critici dell intero ciclo di lavoro. BIBLIOGRAFIA DATI DI ESPOSIZIONE Benedetti F., Papa G., Analisi dei processi di scavo delle gallerie per la prevenzione e la protezione dal rischio silicosi dei lavoratori addetti. Un caso di studio. INAIL - Rivista degli Infortuni e delle Malattie Professionali, vol. 1999, p Della Penda E., Mecchia M., Esposizione a silice libera cristallina nello scavo di gallerie stradali in provincia di Perugia. INAIL Atti 4 Seminario dei Professionisti della CONTARP, Assisi novembre 2005, p Iotti A., Rimoldi B., Le gallerie: esposizione a silice durante gli scavi. INAIL - Quaderni della Rivista degli Infortuni e delle Malattie Professionali Seminario di Studi Chia Domus de Maria (CA) giugno 1997, p Parotto M., Verdel U., Altarocca P., Salvini F., Il quarzo nelle rocce italiane ed il rischio di silicosi nello scavo di gallerie. INAIL - Rivista degli Infortuni e delle Malattie Professionali, vol. 1983, p Regione Toscana, Profili di rischio nei lavori di costruzione di grandi infrastrutture gallerie naturali e strade. Regione Toscana, ISPESL, ASL 10 Firenze T.C.E. Nuova serie n. 21, 206 pp. Dati inediti: ASL Firenze: Campionamenti ambientali per la determinazione della silice libera cristallina nei cantieri TAV dell Appennino versante toscano. ASL Bologna: Campionamenti personali per la determinazione della silice libera cristallina nei cantieri TAV dell Appennino versante emiliano. ARPA Piemonte: Campionamenti ambientali per la determinazione della silice libera cristallina in 7 cantieri per la costruzione di gallerie nella regione Piemonte. INAIL CONTARP: Data base Esposizione a silice cristallina respirabile nell industria Italiana dal 1960 ad oggi dati relativi ai campionamenti in galleria effettuati dal 1992 al 2005.

285 INDICAZIONI SULLE MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE Le problematiche relative alla presenza negli ambienti di lavoro di polveri respirabili contenenti silice libera cristallina, come più in generale tutte le problematiche relative alla sicurezza e alla salute dei lavoratori, dovrebbero essere affrontate nella fase iniziale di progettazione. Infatti solo in questo modo è possibile effettuare le scelte più appropriate tenendo conto di tutti gli aspetti coinvolti. Un problema affrontato in fase progettuale consente spesso soluzioni migliori e talvolta anche a minor costi, ed è da preferire ad interventi successivi che non sempre consentono di adottare le misure preventive più adeguate. Nello specifico, un esame attento dei litotipi attraversati per progressiva e del relativo contenuto in silice (da campioni espressamente prelevati nelle indagini preliminari o, in assenza di questi, da dati di letteratura) consentirebbe di stimare le tratte di avanzamento in cui si potranno avere situazioni a rischio elevato di esposizione a silice libera cristallina per i lavoratori. Un analisi di questo tipo, può consentire di indirizzare le scelte progettuali: ad esempio decidere l impiego della fresa, come tipologia di avanzamento o optare per sistemi di movimentazione del materiale, alternativi al trasporto su gomma (ad esempio su carro o su nastro trasportatore). Procedere poi ad una valutazione preliminare rappresenta una strategia vincente consentendo di indirizzare la scelta verso soluzioni impiantistiche e tecnologiche adeguate al rischio da ridurre (ad esempio scegliendo macchine operatrici e mezzi di cantiere dotati di impianti di climatizzazione con filtrazione adeguata alle condizioni ambientali operative). Con questo convincimento abbiamo affrontato il lavoro di ricerca finalizzato ad individuare le misure di prevenzione adottabile e praticabili, al momento attuale, nel comparto. Per le fasi o attività a maggior rischio sono state individuate le misure di prevenzione e protezione tenendo conto di una gerarchia di priorità, rappresentata nello schema seguente: Sostituire ove possibile l agente pericoloso Ridurre il rischio alla fonte Adottare sistemi di controllo impiantistico Adottare sistemi organizzativi dell attività produttiva e istituire idonee pratiche di lavoro Uso dei Dispositivi di protezione personale

286 Per le soluzioni più interessanti è stata predisposta una scheda con la documentazione tecnica di dettaglio ed i riferimenti bibliografici. Anche se il lavoro non è stato completato di seguito sono riportati a titolo esemplificativo alcuni elaborati. Un esempio di sostituzione Nel calcestruzzo la componente del cemento è generalmente esente da silice o ne contiene quantità trascurabili, mentre gli inerti possono contenere quarzo anche in elevati quantitativi. Norme tecniche forniscono indicazioni precise sulla distribuzione granulometrica, sulla forma dei granuli, sulla resistenza a compressione degli elementi, sui requisiti di durabilità degli inerti per calcestruzzo. Il materiale utilizzato deve avere valori di resistenza a compressione superiori a 500 kg/cm 2. Se il materiale risponde ai requisiti tecnici di durabilità e di resistenza può avere qualsiasi composizione, ad esempio essere anche al 100% di natura carbonatica. Gli inerti per la produzione di calcestruzzo devono rispettare le caratteristiche previste dalle norme tecniche e quelle indicate nei capitolati tecnici dei manufatti da realizzare, ma generalmente non vi sono prescrizioni particolari sulla loro composizione mineralogica/petrografica (tranne l assenza di sostanze organiche, argillose e terrose).in realtà nella pratica un calcestruzzo con inerte composto al 100% di roccia ad elevato contenuto in silice libera cristallina e in silicati potrebbe non essere adatto, per l attacco alcalino a sabbia e ghiaia da parte del cemento. Infatti gli alcali del cemento si combinano con alcuni composti silicei degli inerti formando un gel alcalinosiliceo, che assorbe acqua aumentando di volume, determinando così un abbassamento delle qualità di resistenza del materiale finale. Nella maggior parte dei casi la scelta dei materiali da utilizzare, in ragione anche dei notevoli quantitativi di materiali richiesti, viene basata principalmente sulla vicinanza dei siti dove reperirli. In assenza di particolari prescrizioni sulla composizione degli inerti per il calcestruzzo, determinate da scelte progettuali e/o esigenze costruttive, è quindi senz altro opportuno prediligere materiali privi di quarzo o materiali contenenti quarzo in minime quantità.

287 Un esempio di controllo impiantistico Gli operatori macchine devono essere isolati all interno della cabina del mezzo. Per consentire di operare con portelloni e finestrini chiusi, deve essere garantito un sistema di climatizzazione con ricambio di aria esterna opportunamente filtrata e la cabina deve trovarsi in condizioni di sovrappressione rispetto all ambiente esterno. Le unità filtranti devono risultare efficienti rispetto a particelle di piccole dimensioni, in particolare rispetto alle classi granulometriche della frazione respirabile. Le macchine movimento terra che sono coinvolte nelle operazioni di scavo e smarino di gallerie costruite con metodo tradizionale, ed in particolare escavatori idraulici, caricatori, dumpers commercializzati dopo che è entrata in vigore la Direttiva Macchine (D.P.R. 459/96) devono rispettivamente rispondere ai requisiti stabiliti dalle norme UNI EN (Macchine movimento terra- Sicurezza requisiti per escavatori idraulici), UNI-EN (Macchine movimento terra- Sicurezza requisiti per caricatori), UNI-EN (Macchine movimento terra- Sicurezza requisiti per autoribaltabili dumpers) (le ultime versioni sono del 1997). Tali norme stabiliscono requisiti per il posto operatore all interno della cabina di guida. In particolare, l impianto di ventilazione della cabina di guida deve fornire un minimo di 43 m 3 /h di aria fresca filtrata; il filtro deve essere provato uniformemente alla ISO :1994 e la scelta dell elemento filtrante dipende dalle condizioni ambientali operative.

288 Alcune ditte prevedono che l unità filtrante della cabina sia costituita da un prefiltro, di media efficienza che cattura le particelle di maggiori dimensioni, e da un filtro principale efficiente rispetto a dimensione della frazione respirabile. Questo secondo filtro, in alcuni casi a richiesta dell utilizzatore, può essere del tipo assoluto con elevata efficienza di filtrazione (maggiore del 99%). Un sistema multistadio come quello descritto ha il vantaggio di farsì che particelle di polveri con dimensioni superiori non vadano ad intasare il filtro principale alterandone rapidamente la capacità filtrante. Dalla ricerca effettuata è emerso che è molto difficile riuscire ad ottenere informazioni specifiche circa le caratteristiche e la capacità di filtrazione di questi sistemi; e se queste sono disponibili spesso non specificano il metodo con cui il filtro è stato testato. E fondamentale per le aziende richiedere al fornitore tutte le informazioni che documentino il rispetto delle caratteristiche sopra definite degli impianti di climatizzazione dei mezzi..difficoltà Il sistema risulta efficace solo se si garantisce: adeguata pulizia (giornaliera) delle cabine dei mezzi in galleria tramite sistemi in aspirazione; controllo, pulizia ed eventuale sostituzione dei filtri dell impianto di climatizzazione seguendo le indicazioni del costruttore. A riguardo potrebbe risultare utile un sistema di controllo/allarme dell impianto (tramite sensore, ad esempio un misuratore di pressione, che segnali un eventuale perdita di carico dovuta a intasamento del filtro).

289 L esperienza del gruppo di lavoro FONDERIE del NIS Il gruppo di lavoro N.I.S. Buone pratiche in fonderia, che si è costituito all inizio del 2006 a Milano, è formato da rappresentanti dei Servizi di Prevenzione delle ASL, da tecnici dell INAIL e da delegati di ASSOFOND e del sindacato. Questa rappresentanza, seppur numericamente contenuta, rappresentava in maniera completa le figure che, per ragioni diverse, sono chiamate istituzionalmente ad occuparsi dei problemi di salute e sicurezza nelle fonderie. Il gruppo si è riunito periodicamente con cadenza bimestrale, con l obiettivo di fare il punto sullo stato delle fonderie con formatura in terra, confrontare le proprie esperienze, ed elaborare un protocollo di prevenzione verso l esposizione a silice libera cristallina nelle fonderie, sia di ghisa che di alluminio. In particolare hanno contribuito i servizi di prevenzione delle ASL della regione Emilia Romagna con i risultati del recente studio multicentrico, il servizio di Medicina del Lavoro dell ASL di Vicenza, con i dati della propria esperienza storica, il CONTARP dell INAIL con i valori espositivi rilevati nelle fonderie delle regioni Marche e Veneto, e l ASSOFOND con gli esiti delle proprie indagini condotte in diverse realtà nazionali, nonché con l importante esperienza specifica del settore. Contemporaneamente il sindacato ha condotto un interessante indagine inerente la percezione del rischio dei lavoratori a silice libera cristallina. L attività del gruppo di lavoro è stata interessante e proficua ed ha mirato, partendo dalle varie fasi lavorative della fonderia, alla definizione del profilo di rischio dell intero ciclo produttivo, confrontando qualitativamente i valori espositivi rilevati dei componenti con diverse metodiche di prelievo e di analisi. Successivamente ad ogni mansione è stato associata una scheda di prevenzione per le aziende e per i lavoratori sulla quale si sono esplicitate le misure da attuare per ridurre e gestire il rischio.

290 Rappresentazione per blocchi dei processi produttivi in fonderia (tratto dal Caldura) Schema a blocchi della Fonderia Di fianco si rappresenta un essenziale schema a blocchi del ciclo di lavorazione in una fonderia di ghisa. Verranno analizzate le fasi di lavorazione oggetto di campionamento Nel mese di ottobre del 2006 il NepSI (acronimo di European Network for Silica formed by the Employee and Employer European) ha pubblicato a livello dell U.E. la propria guida alle Buone Pratiche condivise dalle rappresentanze datoriali e sindacali. Si tratta di un accordo sociale per la tutela della salute degli addetti, che rappresenta 14 settori produttivi, e costituisce un utile riferimento che aziende e rappresentanze sindacali possono utilizzare come linee guida per la gestione del rischio silice. Il documento è costituito da una prima parte a carattere generale e da una seconda contenente delle specifiche schede relative a particolari situazioni operative e di mansione. Il gruppo di lavoro del NIS ha recepito pienamente le indicazioni della guida NepSI ed ha provveduto ad eventuali integrazioni in riferimento al particolare contesto produttivo nazionale. Un ulteriore fonte di riferimento tecnico è stato il lavoro prodotto dal gruppo tecnico della regione Emilia Romagna relativo alle fonderie di seconda fusione di ghisa. Tale protocollo, suddiviso per mansione, è strutturato su quattro gradi di priorità, secondo il seguente ordine decrescente: sostituzione dell agente pericoloso o riduzione del rischio alla fonte; adozione di sistemi di controllo impiantistico; adozione di sistemi organizzativi dell attività produttiva e istituzione di idonee pratiche di lavoro; uso di dispositivi di protezione personale.

291 Rappresentazione dell ordine di priorità per la scelta d intervento La più privilegiata ORDINE DI PRIORITA DELLA SCELTA 1. SOSTITUIRE L AGENTE PERICOLOSO; RIDURRE IL RISCHIO ALLA FONTE 2. ADOTTARE SISTEMI DI CONTROLLO IMPIANTISTICO 3. ADOTTARE SISTEMI ORGANIZZATIVI DELL ATTIVITA PRODUTTIVA E ISTITUIRE IDONEE PRATICHE DI LAVORO 4. USO DEI DISPOSITIVI DI PROTEZIONE PERSONALE La meno privilegiata ( art. 3/Dlvo 626/94) Per ogni situazione considerata sono stati indicati i vantaggi, le criticità e eventuali difficoltà in ordine a particolari situazioni lavorative per la realizzazione del provvedimento indicato. Ne consegue un documento costituito da schede specifiche per le fasi produttive più significative, riportanti i quattro ordini di priorità ed i vantaggi o le difficoltà. Le schede sono integrate da immagini e/o fotografie delle soluzioni di bonifica proposte, in talune situazioni comprensive dei dati tecnici di progettazione e degli obiettivi attesi. Per realizzare ciò è stata di fondamentale importanza l esperienza pluriennale dei componenti del gruppo di lavoro, che hanno puntualmente analizzato le mansioni e le attività più significative del ciclo produttivo, valutato criticamente le soluzioni di bonifica presenti in letteratura ed infine portato a sintesi le indicazioni proposte sulle schede. Mentre non è stato difficile arrivare a proporre e a condividere gli interventi di bonifica e di gestione del rischio, più complicato è stato invece cercare una chiave di lettura e di confronto di una quantità importante di dati espositivi (oltre 300), ottenuti con metodi di campionamento e di analisi differenti (Tab.1). Tab. 1) Suddivisione per classi di rischio dei livelli d esposizione ottenuti dalle varie fonti e tabulati secondo un criterio gerarchico, raggruppandoli in 3 classi (6-13; 18-24; 32-33). A bassi valori corrispondono alte esposizioni e viceversa; il valore totale è la sommatoria dei singoli punteggi delle varie fonti di dati. Mansione/Area Fonte 1 Fonte 2 Fonte 3 Fonte 4 Totale Sbavatura/Molatura Solo smaterozzatura Granigliatura Distaffatura Formatura staffe manuale Formatura staffe automatica Colatura Preparazione terre 6 9 X 9 32 Ramolaggio Selezione manuale pezzi finiti 3? Rifacimento refrattario 1 1

292 Come mostrato in Tab 1), si è scelto un criterio di tabulazione delle esposizioni a silice libera cristallina per le varie mansioni o aree di lavoro basandoci su una classificazione qualitativo e non quantitativa, al fine di evitare il confronto fra dati ottenuti in modi differenti e difficilmente paragonabili. La gerarchia delle lavorazioni con maggior livello d esposizione a silice è stata stabilita in base all ordine di priorità indicato dai dati espositivi delle diverse indagini, assegnando un punteggio più basso alle esposizioni più alte. Come si evince dalla tabella, tale modalità di rappresentazione ha evidenziato un buon grado di correlazione fra le mansioni, e ciò ci ha permesso di poter classificare le attività in tre grandi classi, corrispondenti a livelli di rischio omogenei. Il datore di lavoro potrà utilizzare la tabella per orientare la valutazione del rischio e le priorità degli interventi secondo l ordine ottenuto. Tale modalità di rappresentazione è stata utilizzata solo per le mansioni/attività oggetto delle rilevazioni di tutte le fonti dei dati. Determinate lavorazioni che hanno mostrato esposizioni importanti (come il rifacimento refrattario o la selezione/movimentazione manuale dei pezzi finiti) che sono state rilevate soltanto da alcuni, sono state evidenziate in fondo alla tabella con carattere rosso, per rischiare l attenzione e quindi la necessità di mantenerle sotto controllo. In particolare l attività di selezione/movimentazione manuale dei pezzi finiti, che storicamente non è stata oggetto di valutazione, ha mostrato livelli espositivi inaspettatamente elevati e confermati da successive verifiche. Infatti un indagine mirata alla determinazione dei residui di polvere sui manufatti ultimati (dopo granigliatura ), effettuate mediante SEM, ha evidenziato la presenza non trascurabile di silice cristallina (ved. Figura 1). Figura 1) Fotografia al microscopio elettronico dei residui di silice cristallina sui manufatti fusi. Relativamente alle schede di bonifica, come precedentemente esposto, sono state strutturate per aree di lavoro/mansioni, e prevedono prioritariamente interventi di tipo impiantistico o strutturale, quindi l adozione di sistemi organizzativi dell attività e solo alla fine il ricorso ai DPI. Infatti la possibilità di sostituzione dell agente pericoloso o di riduzione del rischio alla fonte è contemplata all inizio. A titolo esemplificativo si riportano due schede relative alle operazioni di distaffatura e granigliatura: come tutte sono strutturate sulla base degli interventi suggeriti con una sintesi riguardante i vantaggi che si possono ottenere dall applicazione delle misure di prevenzione indicate, le criticità e le particolari difficoltà in talune situazioni lavorative.

293 Di seguito si presenta una esemplificazione di una scheda di mansione relativa all operazione di distaffatura/serratura e di sbavatura/molatura, che come sopra riportato sono rispettivamente al terzo e al primo posto d importanza per esposizione personale a silice libera cristallina. INSTALLAZIONI IMPIANTISTICHE PER IL CONTROLLO AREA DISTAFFATURA/STERRATURA Valutare la possibilità di introdurre cicli automatizzati che non prevedano la presenza dell uomo, progettando per esempio sistemi a tunnel aspirati o a tamburo a tenuta ed adeguatamente aspirati e mantenuti Prevedere impianti di aspirazione localizzata sulle griglie che, per tipologia (cabinatura, tunnel, cappa sospesa, ecc.), posizionamento (superiore, inferiore, laterale, ecc.), dimensionamento e portata da applicare, siano in grado di garantire idonee velocità di cattura delle polveri indicate dalla letteratura tecnica V a n t a g g i Migliore controllo degli inquinanti aerodispersi (silice) e anche del rumore, microclima. Diminuzione dei tempi di produzione C r i t i c i tà Ingombro degli impianti con spazi dedicati D i f f i c o l t à i n p a r t i c o l a r i s i t u a z i o n i l a v o r a t i v e Necessità di un Lay-out adeguato Ulteriori indicazioni per il lavoratore addetto alla distaffatura su griglia vibrante : PRIMA D INIZIARE IL LAVORO: illuminare bene la zona di lavoro; indossare i DPI indicati; collocare i pezzi utilizzando sistemi di sollevamento e movimentazione meccanici; verificare che il sistema d aspirazione sia attivo e funzionante; ispezionare per rilevare eventuali segni di danneggiamento, usura o scarsa efficienza di funzionamento delle attrezzature e dei dispositivi (aspirazioni, casco ventilato, guanti etc.); informare il responsabile per eventuali sostituzioni; attivare gli impianti di aspirazione localizzata e quelli di ventilazione generale. DURANTE IL LAVORO: sistemare il getto da sbavare al centro della griglia aspirante; durante la vibrazione collocarsi a distanza opportuna dalla griglia; non muovere i getti con le mani ma utilizzando gli appositi attrezzi; in caso di guasto del sistema d aspirazione interrompere la lavorazione e informare il responsabile verificando che vengano adottate misure di controllo supplementari. DOPO IL LAVORO riporre le attrezzature pulire l area circostante con aspirapolvere; chiudere gli impianti di aspirazione fissi e mobili; depositare in sito apposito o eliminare, se a perdere i DPI. ALTRE AZIONI informare il responsabile in caso di intasamento dei filtri degli impianti di aspirazione sulle e degli aspirapolvere per la sostituzione; registrare gli interventi previsti da procedure di manutenzione.

294 DISTAFFATURA - STERRATURA Vaglio vibrante distaffatura Impianto aspirato sterratura Fig. 2) Rappresentazione schematica di un impianto di distaffatura di tipo avvolgente con indicazione dei flussi d aria necessari per garantire velocità di captazione delle polveri comprese tra 1,0 e 1,5 metri al secondo, in corrispondenza del piano di distaffatura.

295 Come seconda esemplificazione di scheda di mansione si mostra la bozza di quella relativa all operazione di sbavatura-molatura. AREA DI SBAVATURA/MOLATURA Anche la sbavatura/molatura può determinare l esposizione a silice cristallina pertanto è necessario: o predisporre banchi capottati o cabine ventilate aspiranti di dimensioni adeguate alla forma delle fusioni; sono da preferire le cabine di tipo chiuso, con mandata d aria da un plenum superiore e aspirazione da sotto, e posizionate lateralmente al piano di lavoro, in modo da isolare l addetto e sottoporlo ad un flusso d aria obliquo (5); per un miglior controllo del rischio utilizzare un casco ventilato; o la velocità dell'aria in ingresso nella cabina o in corrispondenza alla superficie di lavoro deve essere rispondente ai valori proposti dalla letteratura specializzata (es.2,5-10 metri al secondo da Industrial Ventilation); o per la sbavatura di piccole e di piccolissime fusioni usare mole fisse dotate di un idoneo sistema di aspirazione integrato; o per la sbavatura di fusioni di forma complessa predisporre manichette aspiranti orientabili da collocare in prossimità delle cavità; o predisporre una piattaforma girevole per lo spostamento delle fusioni e per impedire che l addetto possa trovarsi in posizione sottovento; o per le grandi fusioni usare adeguati DPI delle vie respiratorie costituito da casco ventilato integrato con DPI dell udito. V a n t a g g i Migliore controllo degli inquinanti aerodispersi (silice) e anche del rumore. C r i t i c i tà Ingombro degli impianti con spazi dedicati D i f f i c o l t à i n p a r t i c o l a r i s i t u a z i o n i l a v o r a t i v e Necessità di un Lay-out adeguato Ulteriori indicazioni per il lavoratore: DURANTE IL LAVORO sistemare il pezzo da sbavare il più vicino possibile al dispositivo di aspirazione delle polveri orientare per quanto possibile la proiezione di molatura verso la superficie aspirante non posizionarsi tra il pezzo e il punto di estrazione (sottovento) in caso di arresto del sistema di aspirazione interrompere la lavorazione in caso di riscontro di problemi relativi agli impianti di aspirazione delle macchine informare il responsabile e verificare che vengano adottate misure di controllo supplementari

296 DOPO IL LAVORO riporre la mola dopo l arresto del moto d inerzia del disco chiudere gli impianti di aspirazione fissi e mobili pulire con l aspirapolvere il banco e la postazione di lavoro depositare in sito apposito o eliminare se a perdere - i DPI ALTRE AZIONI informare il Responsabile in caso di intasamento dei filtri, degli impianti di aspirazione e degli aspirapolvere, per la sostituzione; portare gli indumenti da lavoro in lavanderia dell azienda alle scadenze previste; non usare spazzole o l aria compressa per la pulizia, ma appositi aspirapolvere non trascurare eventuali ferite, presenza di corpi estranei o irritazione degli occhi non usare gli abiti civili per lavorare. Fig. 3) Rappresentazione schematica di un impianto per molatura/sbavatura di tipo semiavvolgente e avvolgente con indicazione dei flussi d aria necessari per garantire velocità di captazione delle polveri comprese tra 2,5 e 10,0 metri al secondo, in corrispondenza del punto di immissione. Cartellonistica esplicativa di riferimento per la mansione. BANCO ASPIRATO CABINA APERTA Prima di concludere questa breve relazione vorrei esprimere i miei ringraziamenti a tutti i componenti del gruppo per il loro impegno, la loro professionalità e la disponibilità dimostrata. Il coordinatore Fabrizio De Pasquale

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