INTRODUZIONE AL TEMA DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO E DEI SUOI EFETTI SULLA SALUTE

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1 INTRODUZIONE AL TEMA DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO E DEI SUOI EFETTI SULLA SALUTE Dott. Gianmarco Altoè Area Tecnico Scientifica Settore Ambiente e Salute - ARPAV

2 INTRODUZIONE La presente relazione è stata illustrata nell ambito del Corso di Epidemiologia Ambientale tenutosi presso l Azienda Provinciale per i Servizi Sanitari di Trento nel settembre-ottobre del L obiettivo principale del presente lavoro è di introdurre il lettore al tema dell inquinamento atmosferico e dei suoi effetti sulla salute.

3 CONTENUTI DELLA RELAZIONE Introduzione al tema dell inquinamento atmosferico urbano cenni storici; definizione di inquinamento atmosferico e di inquinamento atmosferico urbano; fonti di emissione; caratterizzazione degli inquinanti atmosferici; inquadramento legislativo in materia di qualità dell aria: la situazione italiana. Effetti sulla salute dell inquinamento atmosferico urbano effetti a breve termine ed effetti a lungo termine dell inquinamento atmosferico caratterizzazione dei più recenti studi epidemiologici-ambientali e risultati emersi. Riferimenti bibliografici

4 INTRODUZIONE AL TEMA DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO

5 L INQUINAMENTO ATMOSFERICO CENNI STORICI Gli effetti dell inquinamento atmosferico sulla salute umana, in particolare sulla mortalità complessiva, sono conosciuti da anni, specie per l enorme impatto sanitario di alcuni gravi episodi di inquinamento degli anni Emblematico fu il caso di Londra nel 1952, noto come The Great Smog of London : dal 5 all 8 dicembre 1952, grazie anche alla presenza di particolari condizioni meteorologiche, la capitale britannica fu avvolta da una coltre di smog (dall inglese smoke = fumo + fog = nebbia ) che provocò la morte di 4000 persone in una sola settimana.

6 I - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952 Lo smog arrivò ovunque. A teatro la Traviata venne interrotta dopo il primo atto perché nella sala non si vedeva nulla, la gente camminava appoggiata ai muri non solo in strada ma perfino negli ospedali. In alcuni quartieri la nebbia era talmente fitta che le autorità consigliarono ai genitori di non uscire di casa insieme ai figli, c era il rischio di perderli.

7 II - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952 Nella prima settimana del dicembre 1952, una nebbia densa e maleodorante invase Londra. Era stato un inverno rigido, e la gente aveva bruciato enormi quantità di carbone per riscaldarsi, causando l emissione di numerose sostanze inquinati (come polveri, biossido di zolfo, ) nell atmosfera. Tra il 4 e il 9 dicembre, a causa di un inversione termica (fenomeno meteorologico per cui la temperatura dell aria, anziché diminuire al crescere dell altitudine tende ad aumentare) tali sostanze si trovarono intrappolate sopra la città senza la possibilità di salire e disperdersi. In quella settimana, la mortalità aumentò di 2,6 volte rispetto allo stesso periodo dell anno precedente, e i decessi per insufficienza respiratoria, bronchite acuta e polmonite crebbero di 9,3 volte, con un incremento complessivo valutabile in unità.

8 III - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952 Londra Tasso di morte e concentrazione di fumo nell atmosfera nei primi 15 giorni di dicembre.

9 Attualmente è difficile che si ripeta una situazione simile a quella di Londra del 1952: sono cambiati i carburanti utilizzati per il riscaldamento, sono entrate in vigore in tutta Europa leggi che regolamentano le emissioni. Come dimostrano però recenti studi epidemiologici, le città sono ancora da considerare a rischio, a causa di altri tipi di sostanze inquinanti (in particolare di quelle emesse dalle automobili).

10 DEFINIZIONE DI INQUINAMENTO ATMOSFERICO L'inquinamento atmosferico è definito dalla normativa italiana come: "ogni modificazione della normale composizione chimica o dello stato fisico dell'aria dovuta alla presenza di una o più sostanze, in quantità e con caratteristiche tali da alterare la salubrità e da costituire pericolo per la salute pubblica" (D.P.R. 203/88).

11 L INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO La maggiore fonte d'inquinamento atmosferico nei centri urbani (inquinamento atmosferico urbano) è costituita dal traffico veicolare, mentre in misura minore contribuiscono il riscaldamento degli insediamenti civili e le emissioni delle zone industriali.

12 I - LE FONTI DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO ALCUNI DATI oltre il 60% degli ossidi di azoto presenti nelle aree urbane è dovuto alle emissioni da traffico veicolare; oltre il 90% del monossido di carbonio presente nelle aree urbane è dovuto al traffico veicolare; il traffico veicolare è responsabile del 75% delle emissioni complessive di benzene su scala nazionale, di queste oltre il 65% sono originate in aree urbane. Fonte: Le fonti di inquinamento atmosferico nelle città, M. C. Cirillo ANPA - Arie di città, Atti del Convegno del Novembre 2000 Bologna I Quaderni di Arpa

13 I I - LE FONTI DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO ALCUNI DATI STIME DEI CONTRIBUTI PERCENTUALI DEI VARI SETTORI ALLE EMISSIONI DI PM 10 NELLA PROVINCIA DI MILANO NELL'ANNO 2000 TRAFFICO VEICOLARE 72% INDUSTRIA: COMBUSTIONE 10% ALTRO 8% (centrali termoelettriche, indutsria:produzione, distribuzione gas e benzina, uso solventi, trasporto non stradale, smaltimento rifiuti, agricoltura e allevamento, sorgenti naturali) RISCALDAMENTO CIVILE 10% Fonte: Inventario emissioni in atmosfera Studi e approfondimenti.

14 I PRINCIPALI INQUINANTI ATMOSFERICI IN AMBITO URBANO INQUINANTI CONVENZIONALI INQUINANTI NON CONVENZIONALI biossido di zolfo (SO 2 ) monossido di carbonio (CO) biossido di zolfo (NO 2 ) particolato totale sospeso (PTS) ozono (O 3 ) polveri fini (PM 10 ) benzene (C 6 H 6 ) idrocarburi policiclici aromatici (IPA) NOTA: per inquinanti convenzionali si intendono gli inquinanti tradizionalmente indicati dal legislatore in materia di monitoraggio della qualità dell aria. NOTA: la misura delle concentrazioni di PM 10, benzene ed IPA nei centri urbani è abbastanza recente. Il DM 15 Aprile 1994 ha per la prima volta imposto alle città con più di abitanti di misurare, tra gli altri, questi inquinanti detti per l appunto non convenzionali.

15 I PRINCIPALI INQUINANTI ATMOSFERICI IN AMBITO URBANO UN ULTERIORE SUDDIVISIONE A seconda di come vengono generati, gli inquinanti atmosferici sono tradizionalmente suddivisi in inquinanti primari e inquinanti secondari: INQUINANTI PRIMARI Sono gli inquinanti che vengono immessi direttamente nell ambiente in seguito al processo che li ha prodotti. INQUINANTI SECONDARI Per inquinanti secondari si intendono quelle sostanze che si formano a seguito di modificazioni di varia natura a carico degli inquinanti primari, con reazioni che, spesso, coinvolgono l'ossigeno atmosferico e la luce. Biossido di zolfo Monossido di carbonio Particolato Totale Sospeso Benzene Idrocarburi Policiclici Aromatici Ozono Biossido di azoto NOTA: non tutto il PTS è da considerarsi primario, una parte di esso è infatti direttamente emesso nell atmosfera, mentre un altra si forma nell atmosfera per reazione con altre sostanze.

16 GLI INQUINANTI CONVENZIONALI IL BIOSSIDO DI ZOLFO (SO 2 ) CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE E un gas incolore d odore pungente, che si origina dalle combustione dei composti contenti zolfo (carbone, gasoli e gli oli combustibili). FONTI DI EMISSIONE Fonti naturali: attività vulcaniche. Fonti antropiche: le centrali termoelettriche che usano carbone o olio combustibile, l'industria (cartiere, impianti di acido solforico, acciaierie, fonderie di metalli non ferrosi, raffinerie di petrolio), il riscaldamento domestico ed il traffico veicolare. PER SAPERNE DI PIU Le emissioni di biossido di zolfo a partire dagli anni '80 sono state considerevolmente ridotte grazie all'introduzione di combustibili a basso tenore di zolfo e alla diffusione del gas naturale negli usi civili e industriali.

17 GLI INQUINANTI CONVENZIONALI IL MONOSSIDO DI CARBONIO (CO) CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE Gas incolore e inodore prodotto dalla combustione incompleta di sostanze contenenti carbonio. FONTI DI EMISSIONE Fonti naturali: processi di ossidazione del metano nell'atmosfera, emissione da parte degli alberi, incendi delle foreste, attività vulcaniche, gas di palude. Fonti antropiche: la maggior fonte di emissione antropica è il traffico veicolare (che in ambito urbano raggiunge circa il 90% del totale), altre fonti sono il trattamento e smaltimento dei rifiuti, le raffinerie di petrolio e le fonderie. PER SAPERNE DI PIU La concentrazione di CO emessa dagli scarichi dei veicoli è strettamente connessa alle condizioni di funzionamento del motore; si registrano concentrazioni più elevate con motore al minimo, in condizioni tipiche di traffico urbano intenso e rallentato, ed in fase di decelerazione.

18 GLI INQUINANTI CONVENZIONALI IL BIOSSIDO DI AZOTO ( NO 2 ) CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE Gas dal colore rosso-bruno che a livelli elevati di concentrazione è dotato di un odore pungente e soffocante. Esso si forma in massima parte nell atmosfera per ossidazione del monossido (NO), inquinante primario emesso nei processi di combustione. FONTI DI EMISSIONE Fonti naturali: attività vulcanica e dei fulmini. Fonti antropiche: tutte le reazioni di combustione dei combustibili fossili: il traffico veicolare (che nelle aree urbane contribuisce per circa il 60% del totale), le centrali termoelettriche e il riscaldamento domestico. PER SAPERNE DI PIU Per quanto concerne gli effetti sulla salute umana, l NO 2 è all incirca quattro volte più tossico rispetto all NO. A questo fatto si deve la sua maggior importanza in materia di monitoraggio della qualità dell aria.

19 GLI INQUINANTI CONVENZIONALI IL PARTICOLATO TOTALE SOSPESO CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE Con il il termine di particolato totale sospeso (polveri) si intende l insieme di tutte le particelle solide o liquide che, a causa delle piccole dimensioni, restano in sospensione nell'aria. Il PTS è un insieme molto eterogeneo di sostanze, in parte emesse come tali e in parte risultanti da una serie di reazioni chimiche e fisiche che avvengono nell atmosfera. Per una descrizione esauriente del PST non è sufficiente misurarne la concentrazione, ma sarebbe necessario conoscerne la dimensione e la composizione chimica. FONTI DI EMISSIONE Fonti naturali: attività vulcaniche, sollevamento di polvere dal suolo, dagli "spray" marini, incendi dei boschi. Fonti antropiche: traffico veicolare, attività industriali (cementifici, fonderie, miniere, ecc.), centrali termoelettriche e riscaldamento domestico. PER SAPERNE DI PIU Per una descrizione esauriente del PTS non è sufficiente misurarne la concentrazione, ma sarebbe necessario conoscerne anche la dimensione, la composizione chimica. Ai fini ambientali e sanitari la dimensione delle particelle gioca un ruolo estremamente importante. Partendo da simili considerazioni il decreto ministeriale del 25 novembre 1994 ha introdotto la necessità di rilevare la frazione respirabile delle particelle sospese, caratterizzata da un diametro inferiore a 10 micron, ossia il particolato sottile (PM 10 ).

20 GLI INQUINANTI CONVENZIONALI L OZONO (O 3 ) CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE Gas bluastro dall'odore leggermente pungente. L ozono presente nella bassa atmosfera è di natura interamente secondaria, ossia è frutto di trasformazioni chimiche in presenza di calore di inquinanti primari precursori come gli ossidi di azoto e gli idrocarburi. FONTI DI EMISSIONE Fonti naturali: trasporto da parte delle correnti verticali presenti nell'alta atmosfera. Fonti antropiche: la maggior fonte antropica di ozono è il traffico veicolare. Altre fonti che contribuiscono all emissione di ozono sono gli impianti di riscaldamento domestico e gli impianti industriali. PER SAPERNE DI PIU l ozono a cui si fa riferimento in materia di inquinamento atmosferico è il cosiddetto ozono troposferico (che si trova nelle zone più basse dell atmosfera) e che proviene prevalentemente da fonti antropiche. Esso non va confuso con l ozono stratosferico (quello situato trova nelle zone più alte dell atmosfera), e che forma uno strato protettivo che blocca le radiazioni ultraviolette del sole. le reazioni chimiche che portano alla formazione di ozono avvengono in presenza di elevato irraggiamento solare e calore. Per questo motivo le più alte concentrazioni di ozono si osservano nei mesi estivi e durante le ore del pomeriggio, mentre le più basse durante le stagioni fredde e di notte. dato che l ozono reagisce con l aria "sporca" decomponendosi, i massimi valori di ozono non vengono registrati nelle zone inquinate ma piuttosto nelle zone limitrofe, in quota, dove l aria è più pulita.

21 GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI LE POLVERI FINI (PM 10 ) CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE Con il termine PM 10 (o polveri sottili ) si intende la frazione di Particolato Totale Sospeso le cui particelle hanno un diametro inferiore od uguale a 10 micron (un micron è pari ad un millesimo di millimetro). FONTI DI EMISSIONE Fonti naturali: erosione del suolo e degli edifici ad opera di fenomeni naturali e meteorologici. Fonti antropiche: traffico veicolare (la fonte principale sono i motori diesel, in particolare circa la metà del PM10 da traffico è emessa da veicoli merci pesanti), attività industriali, centrali termoelettriche e riscaldamento domestico. PER SAPERNE DI PIU le particelle PM 10 possiedono una composizione chimica molto complessa che rispecchia sia la diversità delle sue fonti di emissione che la capacità di queste particelle di combinarsi nell atmosfera con altre sostanze inquinanti.il PM 10 urbano contiene almeno sette grandi classi di sostanze chimiche: solfati, nitrati ammoniaca, carbonio elementare, carbonio organico, minerali e sali. le particelle PM 10 presenti in ambiente urbano si diffondono con grande facilità nell atmosfera diventando così un fenomeno su scala regionale e persino globale.

22 APPROFONDIMENTO GLI EFFETTI SANITARI DELLE POLVERI Le polveri, sulla base dei più recenti studi epidemiologici, sembrano essere l inquinante atmosferico maggiormente correlato con effetti sanitari sia a breve che a lungo termine. In particolare, minori sono le dimensioni delle polveri e maggiori sono gli effetti sulla salute. Per questo motivo le polveri fini (PM 10 ), ed ancor più le finissime (PM 2,5 ), presentano un interesse sanitario sicuramente maggiore rispetto alle polveri totali: le polveri PM 10 sono denominate anche polveri inalabili, in quanto sono in grado di penetrare nel tratto superiore dell apparato respiratorio (dal naso alla laringe). le polveri PM 2,5 sono denominate anche polveri respirabili, in quanto sono in grado di penetrare nel tratto inferiore della trachea sino agli alveoli polmonari.

23 GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI BENZENE (C 6 H 6 ) CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE E il più semplice degli idrocarburi aromatici. E una sostanza chimica liquida ed incolore, dal caratteristico odore aromatico pungente, che a temperatura ambiente volatilizza assai facilmente, cioè passa dalla fase liquida a quella gassosa. Il benzene presente in atmosfera deriva principalmente dalle combustioni dei veicoli a motore. FONTI DI EMISSIONE Fonti naturali: incendi boschivi, emissioni vulcaniche. Fonti antropiche: in quanto componente della benzina, la sua fonte principale di emissione è il traffico veicolare (per una quota che, in ambiente urbano oscilla tra l 80 e il 90% sul totale). PER SAPERNE DI PIU il benzene è uno dei composti organici più utilizzati nel mondo, esso viene prodotto su scala industriale principalmente attraverso processi di raffinazione del petrolio. il benzene è contenuto nelle benzine in cui viene aggiunto, insieme ad altri composti aromatici, per conferire le volute proprietà antidetonanti e per aumentarne il "numero di ottano" in sostituzione totale (benzina verde) o parziale (benzina super) dei composti del Piombo. l Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) classifica il benzene come sostanza cancerogena di classe I, in grado di produrre varie forme di leucemia. il benzene è presente nel fumo di sigaretta in una concentrazione media piuttosto rilevante, tanto che chi fuma 20 sigarette al giorno inala una quantità di benzene molto più elevata anche rispetto a chi si trova esposto a questa sostanza lungo strade molto trafficate per diverse ore al giorno.

24 GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI (IPA) CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE Complesso insieme di composti organici volatili (COV), derivanti da processi di combustione incompleta di numerose sostanze organiche. Pur essendo normalmente emessi nell atmosfera in forma gassosa, tendono rapidamente a condensarsi FONTI DI EMISSIONE Fonti naturali: trascurabili. Fonti antropiche: principalmente il traffico veicolare, seguito dalle centrali termoelettriche e dagli inceneritori. PER SAPERNE DI PIU Pur essendo emessi in forma gassosa, la maggior parte degli IPA presenti nell atmosfera si trova ad essere adsorbita (tende cioè a depositarsi sulla superficie) dal particolato atmosferico. Tra i tanti tipi di IPA, i più pericolosi per gli effetti sanitari sono il bezo(a)pirene e il bezo(a)antracene.

25 LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA DELL ARIA La qualità dell aria è definita oggettivamente confrontando le concentrazioni misurate o stimate di alcuni inquinanti atmosferici con valori di concentrazione stabiliti dalla legge e riferiti ad un determinato arco temporale. La normativa italiana comprende nel suo insieme cinque tipi di valori: valori limite, per la salvaguardia della salute della popolazione, che valgono su tutto il territorio nazionale; valori guida, che sono il riferimento di lungo termine per la protezione della salute e degli ecosistemi e possono riguardare zone in cui si voglia imporre un regime particolare; livelli di attenzione e allarme, che sono limiti di breve termine, utilizzati nelle zone urbane e riguardano l esposizione della popolazione; obbiettivi di qualità, che sono rivolti alla protezione a lungo termine della salute nelle aree urbane.

26 LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA DELL ARIA UN QUADRO IN CONTINUA EVOLUZIONE Negli ultimi vent anni il quadro normativo europeo in materia di qualità dell aria, e conseguentemente quello nazionale attraverso il recepimento delle direttive comunitarie, è stato caratterizzato da una continua evoluzione sia per quel che riguarda la scelta degli inquinanti da monitorare che per l individuazione dei valori limite di riferimento. Questo è da attribuire a diversi fattori: evoluzione dei processi produttivi o di combustione; introduzione di nuovi combustibili con conseguente emissione di sostanze non ancora considerate; progresso delle ricerche mediche ed epidemiologiche sugli effetti sanitari dell inquinamento atmosferico; crescita della sensibilità della popolazione in rapporto ai rischi connessi all inquinamento atmosferico (in particolare quello urbano).

27 LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA DELL ARIA LE TAPPE FONDAMENTALI DPCM 28 Marzo 1983 limiti massimi di accettabilità delle concentrazioni e di esposizione relativi ad inquinanti dell aria in ambiente esterno Ha fissato valori degli indicatori ambientali per alcuni inquinanti e le metodologie di campionamento e analisi DPCM 24 Maggio 1988 n. 203 Attuazione delle direttive comunitarie numeri 80/779, 82/884, 84/360 e 85/203 in materia di qualità dell aria Ha fissato i valori limite e i valori guida per i principali inquinanti: SO 2, NO 2, CO, PTS, O 3 DPCM 20 Maggio 1991 Criteri per la raccolta dati inerenti la qualità dell aria Fissa le caratteristiche delle stazioni di monitoraggio dell aria con riferimento alla loro ubicazione, al loro numero e agli inquinanti da rilevare DM 15 Aprile 1994 Norme tecniche in materia di livelli e di stati di attenzione e di allarme per gli inquinanti atmosferici nelle aree urbane Fissa i livelli di attenzione e allarme per i gli inquinanti atmosferici (SO 2, NO 2, CO, PTS, O 3 ) nelle aree urbane Impone per la prima volta la necessità di misurare nelle città con più di ab. alcuni inquinanti non convenzionali: PM10, benzene e IPA DM 16 Maggio 1996 Attivazione di un sistema di sorveglianza per l ozono Impone alle Regioni di redigere un rapporto annuale per i dati relativi all ozono e fissa nuovi limiti di riferimento DM 2 Aprile 2002 n.60 Recepimento delle direttive comunitarie 99/30/CE e 00/69/CE Fissa i valori limite di qualità dell aria relativi a: SO 2, NO x, CO, PM 10, benzene

28 LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA DELL ARIA I LIMITI ATTUALI - DECRETO MINISTERIALE 02/04/2002 n. 60 Con il DM del 02/04/2002 sono state recepite le direttive 99/30/CE e 00/69/CE riguardanti i valori limite di qualità dell aria relativi a: SO 2, NO x, CO, PM 10 e benzene. (per quanto riguarda l ozono, i nuovi limiti sono indicati nella direttiva 2002/03/CE, mentre per gli IPA si continua a far riferimento al DM 25/11/94 in attesa di una nuova regolamentazione.) Sostanzialmente sono stati fissati per ogni inquinanti due tipologie di limiti di qualità dell aria: - limiti a breve termine, con arco di riferimento temporale pari all ora e al giorno; - limiti a lungo termine, con arco di riferimento temporale pari all anno. Il DM prevede dei margini di tolleranza transitori in relazione ai diversi valori limite ed ai termini entro i quali dovranno essere raggiunti. I margini di tolleranza non sono valori limite, ma rappresentano dei livelli di inquinamento fissati secondo una percentuale del valore limite decrescente in modo continuo anno dopo anno, fina al raggiungimento del valore limite stesso. Questa condizione fornisce una guida per la velocità con la quale i livelli degli inquinanti devono essere ridotti per raggiungere i valori limite fissati. Il superamento del margine di tolleranza in una o più zone è indicativo della necessità di attuare un programma di risanamento.

29 LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA DELL ARIA I LIMITI DEL DM 02/04/2002 n. 60 E I TERMINI ENTRO CUI DOVRANNO ESSERE RAGGIUNTI inquinante valore lim ite (numero max di superamenti per anno) periodo di riferimento per il calcolo data alla quale il valore lim ite deve essere raggiunto SO 2 SO 2 (per la protezione degli ecosistemi) NO 2 PM 10 (fase 1) 350 µ g/m 3 (24 sup.) 1 ora 01/01/ µ g/m 3 (3 sup.) 24 ore 01/01/ µ g/m 3 anno civile 01/01/ µ g/m 3 (18 sup.) 1 ora 01/01/ µ g/m 3 anno civile 01/01/ µ g/m 3 (35 sup.) 24 ore 01/01/ µ g/m 3 anno civile 01/01/2005 PM 10 (fase 2) 50 µ g/m 3 (7 sup.) 24 ore 01/01/ µ g/m 3 anno civile 01/01/2010 CO 10 mg/m 3 max. della media su 8 ore 01/01/2005 benzene 5 µ g/m 3 anno civile 01/01/2010

30 LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA DELL ARIA I LIMITI DEL DM 02/04/2002 n. 60 E I MARGINI DI TOLLERANZA: IL PM 10 (prima fase) TIPO DI LIMITE PER IL PM 10 valore limite giornaliero per la protezione della salute umana valore limite annuale per la protezione della salute umana PERIODO DI VALORE LIMITE AUMENTATO VALORE RIFERIMENTO DEL MARGINE DI TOLLERANZA LIMITE PER IL PER PERIODO DI RIFERIMENTO CALCOLO 01/01/ /01/ /01/ /01/ /01/ ore 70 µg/m 3 (da non superare più di 35 volte all anno) 65 µg/m 3 (da non superare più di 35 volte all anno) 60 µg/m 3 (da non superare più di 35 volte all anno) 55 µg/m 3 (da non superare più di 35 volte all anno) 50 µg/m 3 (da non superare più di 35 volte all anno) anno civile 46.4 µg/m µg/m µg/m µg/m 3 40 µg/m 3

31 LA QUALITA DELL ARIA IL PM 10 NELLE AREE URBANE: VENETO 2002 (dati ARPAV) Valore limite dal 01/01/2005 (DM 2/4/02 n.60) 46 medie annuali di PM 10 (microgrammi / metrocubo) Belluno Padova Verona Treviso Venezia Vicenza Rovigo

32 LA QUALITA DELL ARIA UN QUADRO SINTETICO DELLA SITUAZIONE ITALIANA ATTUALE GIUDIZIO SULLA QUALITA DELL ARIA INQUINANTE preoccupante polveri (in particolare PM 10 ) preoccupante ozono da mantenere sotto controllo biossido di azoto da mantenere sotto controllo monossido di carbonio da mantenere sotto controllo benzene da mantenere sotto controllo IPA accettabile biossido di zolfo

33 LA QUALITA DELL ARIA UN QUADRO SINTETICO DELLA SITUAZIONE ITALIANA ATTUALE L attuale situazione italiana in materia di qualità dell aria è particolarmente grave per quanto riguarda le polveri (in particolare il PM 10 ) e l'ozono. Tali inquinanti, soprattutto nei grossi centri urbani, danno spesso luogo a superamenti dei valori limite stabiliti dalla legge. Meno preoccupante è la situazione degli altri inquinanti atmosferici: biossido di azoto, monossido di carbonio, benzene e IPA. La concentrazione di tali inquinanti, pur mantenendo livelli degni di considerazione, supera raramente i valori limite stabiliti dalla legge. Il biossido di zolfo, grazie alla regolamentazioni introdotte a partire dagli anni 80 che ne hanno ridotto considerevolmente le emissioni in atmosfera, presenta dei valori di concentrazioni accettabili e complessivamente al di sotto dei valori limite.

34 EFFETTI SANITARI DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO

35 PREMESSA La stima degli effetti sanitari dell inquinamento atmosferico è da considerare un problema molto complesso. Esso viene attualmente studiato attraverso una moltitudine di approcci metodologici in continua evoluzione.

36 I PRINCIPALI PROBLEMI CHE UNO STUDIO SUGLI EFFETTI DELL INQUINAMENTO DEVE AFFRONTARE la disponibilità di una sufficiente numerosità campionaria di dati sanitari-ambientali in modo da garantire un adeguata potenza statistica; la definizione di appropriati indicatori sanitari dell inquinamento atmosferico correlabili con le variazioni di concentrazione la valutazione dell esposizione dei soggetti coinvolti nello studio; la presenza di numerosi fattori confondenti come: la stagionalità tipica degli outcome sanitari; la presenza di fattori di rischio comportamentale non omogeneamente distribuiti nella popolazione di studio (fumo, alcool, alimentazione, ); la distribuzione per età della popolazione di studio; l effetto delle variabili metorologiche come la temperatura e l umidità; l effetto delle epidemie di influenza; i cosiddetti effetti di calendario (giorno della settimana festivo/feriale, e le festività); che devono essere opportunamente controllati per ottenere ottenere una stima il più possibile affidabile e non distorta dell effetto dell inquinamento atmosferico sulla salute. le difficoltà nell isolare gli effetti sanitari dovuti ad un singolo inquinante e quelli dovuti all interazione di due o più inquinanti; l esigenza di definire protocolli standardizzati di studio che rendano confrontabili i risultati ottenuti su una molteplicità di siti (es. le metaanalisi);

37 EFFETTI SANITARI A BREVE E A LUNGO TERMINE Gli effetti sanitari dell inquinamento atmosferico sono tradizionalmente distinti in effetti a breve termine ed effetti a lungo termine. DEFINIZIONE TIPOLOGIE METODOLOGIE DI STUDIO EFFETTI A BREVE TERMINE gli effetti osservabili a pochi giorni di distanza dai picchi di inquinamento molestia e irritazione insorgenza o aggravamento di patologie cardiovascolari e respiratorie mortalità studi di serie storiche su base giornaliera EFFETTI A LUNGO TERMINE gli effetti osservabili dopo esposizioni di lunga durata e a distanza di anni dall inizio dell esposizione bronchite cronica tumore polmonare mortalità studi di coorte

38 GRUPPI DI POPOLAZIONE MAGGIORMENTE SENSIBILI AGLI EFFETTI SANITARI DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO I più recenti studi epidemiologici hanno segnalato l esistenza di sottogruppi della popolazione particolarmente sensibili agli effetti sanitari dell inquinamento atmosferico. Essi sono: i bambini; gli anziani; gli individui affetti da patologie cardiovascolari e respiratorie.

39 GLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE Gli studi di serie storiche sugli effetti a breve termine dell inquinamento atmosferico ad oggi sono centinaia e vengono condotti sempre più di frequente. E notevole la generale coerenza dei risultati raggiunti soprattutto negli studi condotti negli ultimi anni. La comparabilità dei risultati raggiunti è attualmente maggiore rispetto al passato, perché gli studi più recenti hanno disegni e metodologie di analisi sempre più simili grazie alle esperienze sviluppate nel contesto delle cosiddette metanalisi (studi multicentrici), come APHEA I e II (condotto in Europa), NMMAPS I e II (condotto negli USA), e MISA (condotto in Italia). I cosiddetti studi multicentrici si basano sulla definizione di un protocollo scientifico di studio comune che viene applicato in tutti i siti partecipanti allo studio. In questo modo i risultati emersi in ogni centro possono sia essere confrontati tra loro, sia essere aggregati per ottenere un risultato globale.

40 STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE ELEMENTI IN COMUNE POPOLAZIONE DI RIFERIMENTO PERIODO TEMPORALE DI RIFERIMENTO DATI METODOLOGIA DI STUDIO OBIETTIVO I cittadini residenti nei centri urbani. Da un minimo di tre anni di osservazione. Dati anagrafico-sanitari: decessi giornalieri aggregati e distinti per cause cardiovascolari e respiratorie; ricoveri giornalieri distinti per cause cardiache e respiratorie. Dati ambientali: - concentrazione dei principali inquinanti atmosferici (SO2, NO2, CO, PTS e in particolare PM10, O3) - variabili m eteorologiche. Modelli statistici (generalmente del tipo GAM) in grado di produrre stime degli effetti dell inquinamento al netto dell effetto dei fattori confondenti (com e la stagionalità, l età, le variabili meteorologiche ) Produrre stime degli effetti sanitari associati a variazioni giornaliere della concentrazione degli inquinanti atmosferici. Tali stime riguardano gli effetti dell inquinamento atmosferico in generale e distinti per: - fasce d età; - cause di morte/ricovero; - inquinante.

41 I PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE APHEA 2: Air pollution and Healt. A European Approach Periodo: Città coinvolte: 29 città europea tra cui (Londra, Parigi, Madrid e per l Italia Roma, Milano e Torino) Inquinanti considerati: PM 10, SO 2, NO 2, O 3 Rif. Bibliografico: Epidemiolgy 2001; 12: NMMAPS II: The National Morbidity, Mortality, and Air Pollution Study, USA Periodo: Città coinvolte: le 90 maggiori città degli USA Inquinanti considerati: PM 10, SO 2, NO 2, CO, O 3 Rif. Bibliografico: Research Report HEI, 2000, 94: 1-84 MISA: Meta-analisi Italiana degli Studi sugli Effetti a Breve Termine dell Inquinamento Atmosferico Periodo: Città coinvolte: Roma, Milano, Bologna, Firenze, Verona, Ravenna, Palermo e Torino Inquinanti considerati: PM 10, SO 2, NO 2, CO, O 3 Rif. Bibliografico: Epidemiologia & Prevenzione 2001: 25 (2) suppl: 1-72, Zadig Editore.

42 CONFRONTO TRA I RISULTATI DEI PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO MISA (Italia) APHEA 2 (Europa) NMMAPS (Stati Uniti) Mortalità per cause naturali 1.0% - 1.2% 0.6% 0.5% Ricoveri per patologie cardiache 1.1% - 1.0% Ricoveri per patologie respiratori 2.4% 1.1% - 1.2% 2.0% Incrementi percentuali associati ad un aumento di 10 µg/m 3 di PM 10 sanitario per indicatore

43 CONSIDERAZIONI SUI RISULTATI DEI PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO Sostanziale omogeneità dei risultati che non lascia dubbi sugli effetti nocivi a breve termine degli inquinanti atmosferici sulla salute. Sia per la mortalità che per i ricoveri le stime di rischio maggiormente elevate sono quelle relative a concentrazioni di inquinanti rilevate alcuni giorni prima (fino ad un massimo di tre) degli eventi, piuttosto che nello stesso giorno o nel giorno precedente. Questo ad indicare che l effetto dei picchi di concentrazione è diluito in un arco temporale di qualche giorno. La variazione percentuale del numero di ricoveri per cause respiratorie risulta essere maggiore rispetto a quella dei ricoveri cardiovascolari. L inquinante atmosferico maggiormente correlato con gli effetti sanitari a breve termine risulta essere il PM 10.

44 I PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A LUNGO TERMINE DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO In confronto al grande numero di studi sugli effetti a breve dell inquinamento atmosferico condotti attraverso l analisi delle serie storiche, gli studi di coorte sugli effetti a lungo termine dell inquinamento atmosferico sono ad oggi molto pochi. Questo è dovuto principalmente a: elevati costi richiesti da uno studio sugli effetti a lungo termine relativi: alla formazione di una coorte adeguatamente numerosa di soggetti da seguire nello studio; al lungo periodo di tempo osservazione richiesto (10-15 anni). mancanza di dati relativi all esposizione per il passato. Le concentrazioni di PM 10 e PM 2.5 sono disponibili solo per negli anni più recenti. Difficoltà metodologiche: controllo dei fattori confondenti nel lungo periodo

45 I PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A LUNGO TERMINE DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO Lo studio delle sei città (Dockery et al 1993) Lo studio dell American Cancer Society (Pope et al1995, Pope et al 2002) Lo studio degli Avventisti del Settimo Giorno (Abbey et al 1999)

46 LO STUDIO DELLE SEI CITTA La coorte oggetto dello studio: sono stati arruolati, tra il 1974 e il 1977, tra i e i soggetti (comprese tra i 25 e i 74 anni) per ciascuna di sei città statunitensi. Le città erano state scelte per rappresentare la gamma di variabilità di condizioni di inquinamento atmosferico negli Stati Uniti. I partecipanti furono sottoposti a test spirometrici e compilarono un questionario attraverso il quale furono raccolti l anamnesi completa per il fumo, le condizioni di salute e la storia lavorativa. Periodo di osservazione: tra i 14 e i 16 anni. L analisi della mortalità fa riferimento al Gli inquinanti monitorati: PTS e PM 2.5 (dal 1980).

47 LO STUDIO DELL AMERICAN CANCER SOCIETY La coorte oggetto dello studio: adulti, con un minimo di 30 anni di età, furono arruolati nel 1982 in città provenienti da tutti gli Stati Uniti. I partecipanti allo studio avevano completato un questionario, tra l altro, riguardante le abitudini al fumo e la storia lavorativa. Periodo di osservazione: l analisi della mortalità fu oggetto di due pubblicazioni. La prima al 1989 con un periodo di osservazione di 7 anni, e la seconda al 1998 con un periodo di osservazione di 16 anni. Gli inquinanti monitorati: PTS in generale e per 50 aree metropolitane, corrispondenti a circa soggetti, PM 2.5.

48 LO STUDIO DEGLI AVVENTISTI DEL SETTIMO GIORNO La coorte oggetto dello studio: oltre adulti non fumatori residenti in California e aderenti alla chiesa degli Avventisti del settimo giorno, di età compresa tra 27 e i 95 anni, furono arruolati nel I partecipanti avevano compilato un questionario con l eventuale pregressa abitudine al fumo e la storia lavorativa. Periodo di osservazione: 15 anni. L analisi di mortalità fa riferimento al Gli inquinanti monitorati: PM 10 misurato dal 1987, e stimato sui valori di PTS per gli anni precedenti.

49 I RISULTATI DEGLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A LUNGO TERMINE DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO (1/2) STUDIO DELLE SEI CITTA STUDIO DELL AMERICAN CANCER SOCIETY STUDIO DEGLI AVVENTISTI DEL VII O GIORNO Mortalità naturale: -14% per il PM % per il PM 10 Mortalità naturale: -6% per il PM 2.5 Mortalità naturale nei maschi: - 4.6% per il PM 10 Mortalità cardiovascolare: -8% per il PM 2.5 Mortalità per cause cardiovascolari o respiratorie nei maschi: - 4.1% per il PM 10 Incremento di rischio relativo unitario per un aumento di 10 µg/m 3 di inquinante

50 I RISULTATI DEGLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A LUNGO TERMINE DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO (2/2) Sulla base dello studio delle sei città e di quello a cura dell American Cancer Society è stata condotta una metaanalisi della relazione tra inquinamento atmosferico e i suoi effetti a lungo termine in tre stati europei: Francia, Austria e Svizzera. Il lavoro è stato presentato nel 1990 alla conferenza dei Ministri su Ambiente e Salute nel 1999 e pubblicato nel 2000 (Kunzli et al.). I risultati, in termini di valutazione del rischio, hanno destato molto scalpore ed allarme ed hanno suscitato numerose critiche. In Francia ad esempio il 4% della mortalità annua (340 su 8390 morti per milione di abitanti nel 1996) sarebbe attribuibile all inquinamento atmosferico. (Va segnalato tra l altro che Kunzly e collaboratori avevano scelto un approccio at least, destinato cioè alla stima del numero minimo di casi attribuibili.) Va sottolineato comunque che tale lavoro non è stato uno studio epidemiologico che consiste in una stima del rischio relativo a partire dalla distribuzione osservata dei casi di malattia in una popolazione rapportata al suo profilo di esposizione e confrontata con quella di una popolazione di riferimento. Si tratta invece in questo caso di una valutazione del rischio, in cui la stima del rischio relativo viene assunta come valida perché derivante da studi precedenti e viene applicata al profilo di esposizione della popolazione in studio per determinare la porzione di malattia attribuibile all esposizione stessa.

51 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE RELAZIONI TRA EFFETTI A BREVE E A LUNGO TERMINE E verosimile presumere che ci sia uno certo legame tra effetti sanitari a breve termine ed effetti a lungo termine. In particolare i primi appaiono in qualche modo inclusi nei secondi: Incremento di mortalità associato ad un incremento di 10 µg/m 3 di inquinante nel breve periodo: Incremento di mortalità associato ad un incremento di 10 µg/m 3 di inquinante nel lungo periodo: 0.4% (NMMAPS) 4% (Kunzli et altri) Vi è la necessita di comprendere quali patologie croniche o quali effetti cumulativi siano responsabili della differenza. E evidente che, sulla base dell entità di tale differenza, l ipotesi secondo cui gli effetti a breve consistono prevalentemente nell anticipazione di pochi giorni del decesso appare poco prevedibile. Attualmente, sulla base degli studi condotti, non si è in grado di stabilire una soglia minima di esposizione giornaliera che non comporti rischi sanitari.

52 ALCUNI RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

53 ALCUNI SITI UTILI IN MATERIA DI EFFETTI SANITARI DELL INQUINAMENTO ATMOSFERICO : Ministero dell Ambiente : Sito di Epidemiologia a cura dell Istituto Superiore della Sanità : Agenzia Europea dell Ambiente www. epa.gov : Agenzia di Protezione Ambientale degli Stati Uniti d'america : Organizzazione Mondiale della Sanità : ARPA Veneto

54 FINE

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