Torino, 3 maggio Dall ambiente alla tavola : l impronta dell ambiente sulla sicurezza alimentare

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1 Torino, 3 maggio 2012 Dall ambiente alla tavola : l impronta dell ambiente sulla sicurezza alimentare

2 Radioattività: componente naturale dell ambiente, con conseguente esposizione dell uomo a radiazioni ionizzanti provenienti da sorgenti naturali. La radiazione naturale proviene dallo spazio (specialmente dal Sole, che è in realtà un grosso reattore nucleare) e dalle rocce contenenti radio M. G. Tantillo 2

3 FONTE: LE RADIAZIONI IONIZZANTI A cura di: G. Moschini, G. Pavarin, M. Pelliccioni, E. Righi. Univ. PD Redazione e grafica: N. Bonasia, C. Masiero M. G. Tantillo 3

4 Contaminazione radioattiva Dispersione non controllata di isotopi radioattivi artificiali, sotto forma di polvere, liquidi o gas immessi nell ambiente (aria, acqua, suolo) per cause accidentali e che può contaminare le filiere alimentari M. G. Tantillo 4

5 EMERGENZA RADIOATTIVA Ogni situazione determinata da incidenti che producono, o possono produrre, una immissione di radioattività nell'ambiente tale da comportare per le popolazioni interessate dosi superiori ai valori stabiliti dalla legge. L'emissione di radionuclidi nell'ambiente può dipendere da diverse cause e la quantità della contaminazione dipende sostanzialmente dal tempo che il radionuclide impiegherà per dimezzare la propria radioattività. M. G. Tantillo 5

6 L emergenza radioattiva si sviluppa su tre fasi: fase iniziale, in cui il rischio è determinato dall'inalazione del materiale radioattivo e dall'irraggiamento della nube radioattiva fase intermedia, che può durare fino ad alcune settimane, in cui il rischio è determinato da irraggiamento esterno da deposizione sul suolo, irraggiamento interno da inalazione di particelle sospese o dall'ingestione di cibo ed acqua contaminata fase ritardata, che può variare da alcune settimane ad alcuni anni, il cui il rischio può derivare dal consumo di cibo e in generale dalla contaminazione dell'ambiente. M. G. Tantillo 6

7 Valutazione del rischio per la contaminazione di ambiente e alimenti r a d i o n u c l i d i a vita corta a vita lunga basso valore tempo dimezzamento alto valore tempo dimezzamento M. G. Tantillo 7

8 Valutazione del rischio per la contaminazione radioattiva dell uomo la contaminazione interna diretta indiretta M. G. Tantillo 8

9 Valutazione del rischio per la contaminazione radioattiva dell uomo contaminazione interna diretta inalazione assorbimento cutaneo M. G. Tantillo 9

10 Valutazione del rischio per la contaminazione radioattiva dell uomo contaminazione interna indiretta catena alimentare ingestione M. G. Tantillo 10

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12 Radiazioni ionizzanti: i pericoli per la salute umana Le radiazioni modificano - direttamente o indirettamente - la carica elettrica degli atomi e delle molecole della materia irradiata, producendo effetti significativi sui processi biologici dell organismo. L'estensione del danno dipende dal tipo di radiazione ionizzante, dal tipo di tessuto colpito e dalla quantità di radiazioni a cui il tessuto è esposto. Emissione radioisotopi M. G. Tantillo 12

13 Gray (Gy) Quantità di radiazione che assorbita da 1 grammo di materiale biologico, vi dissipa erg di energia. 1 Gy corrisponde a una quantità di energia di 1 Joule (J) assorbita da 1 kg di materia. La gravità del rischio è proporzionale alla dose assorbita, ma non solo.

14 La gravità del rischio è legata al tipo di radiazione incidente.. Potere penetrante delle diverse radiazioni Alfa: radon-222, dell'uranio-238, plutonio-239 Beta: carbonio-14, potassio-40, stronzio-90 o cesio-137 Gamma: decadimento beta del potassio-40 e del cesio-137 e decadimento alfa dell'uranio-238 e dei suoi prodotti di decadimento. M. G. Tantillo 14

15 La gravità del rischio è condizionata dalla differente radiosensibilità dei vari organi e tessuti irradiati M. G. Tantillo 15

16 Patogenesi conseguente all irradiazione: (studi di radiopatologia e radiobiologia condotti su animali) Lesioni biologiche irreversibili a carico di macromolecole (DNA): Alchilazione, ossidazione, ecc. base puriniche e pirimidiniche - Perdita di una o più basi - Formazione di addotto chimico - Rottura filamento principale o di entrambi i filamenti - Formazione di legami crociati nel singolo filamento - Formazione di legami crociati tra filamenti diversi Il danno da radiazioni non è collegato all'energia ad esse associate, bensì all'azione ionizzante, che è in grado di produrre alterazioni strutturali e funzionali rapidamente propagantisi in seno alla materia vivente. M. G. Tantillo 16

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18 Danni da radiazioni M. G. Tantillo 18

19 Unità di misura degli effetti biologici della radiocontaminazione sull uomo Per la misura degli effetti biologici dovuti alla dose di radiazioni assorbita, è stato introdotto il concetto di equivalente di dose, che tiene conto della dannosità più o meno grande, a parità di dose, dei vari tipi di radiazioni ionizzanti. L'unità di misura è il Sievert (Sv). Di uso più comune sono i sottomultipli: millisievert (msv) e microsievert (Es. radiografia al torace comporta l'assorbimento di una dose di circa 0,14 msv.) La dose annualmente assorbita da ogni individuo per effetto della radioattività naturale è in media di 2,4 msv per anno. Il limite massimo di dose stabilito dalla legge italiana per le persone è 1 msv per anno al di sopra della dose naturale di radiazioni (20 msv per lavoratori impegnati in attività che prevedono l uso o la manipolazione di radioisotopi). M. G. Tantillo 19

20 Quando il rischio per l uomo è reale? Il rischio è statisticamente significativo per la popolazione per dosi > 100 msv Al di sotto di tale limite gli studi di radiobiologia, radiopatotologia ed epidemiologia non assicurano l azzeramento del rischio. Altri studi indicano, a dosi basse di esposizione, la presenza di un sistema di difesa: risposta adattativa M. G. Tantillo 20

21 Classificazione degli effetti negativi delle radiazioni: Effetti deterministici (>1 Sv) Effetti stocastici Somatici Ereditari M. G. Tantillo 21

22 Sono caratterizzati da : Effetti stocastici - - comparsa casuale tra gli individui esposti - - Manifestazione anche dopo lungo tempo - dall esposizione - - Incidenza caratterizzata da una dose-probabilità - - Manifestazione anche nel caso di esposizione a dose bassissima - - Probabile non presenza di soglia limite M. G. Tantillo 22

23 Il controllo della radioattività ambientale è di competenza del Ministero dell'ambiente. Il controllo della radioattività su alimenti e bevande destinate al consumo umano è di competenza del Ministero della Salute. M. G. Tantillo 23

24 Rete di Sorveglianza per la contaminazione ambientale (art. 104 Dlgs 230/95) Attualmente in Italia si controlla in prevalenza la presenza nell ambiente di Cs Sr 90 M. G. Tantillo 24

25 Raccolta dati: I dati delle analisi di radioattività effettuate dai Centri Regionali di riferimento per il Controllo della Radioattività Ambientale (CRR) sono inviati anche al Ministero della Salute per: - Ottemperare al trattato EURATOM - Elaborazione della stima dei diversi contributi all esposizione della popolazione M. G. Tantillo 25

26 In seguito ad incidenti nucleari il Ministero della salute in collaborazione con : ISPRA ISS ARPA AUSL Istituti Zooprofilattici effettua misure rapide della maggior parte dei campioni critici, con identificazione dei radionuclidi più importanti, per intraprendere le necessarie misure. M. G. Tantillo 26

27 Alimenti critici Latte Grano Riso Organismi acquatici Vegetali ed anche - aria, suolo, erba, sedimenti. M. G. Tantillo 27

28 Ministero salute International Committee for Radiological Protection (ICPR) -Valutazione del rischio- Prende atto della correlazione lineare tra esposizione a dosi medio-alte e mortalità oncogena Suppone l assenza di una soglia per esposizioni a dosi basse Adotta un criterio di proiezione nel tempo Formula un modello di trasferimento da una popolazione all altra Effettua le mediazioni tra le popolazioni selezionate Offre un interpretazione analitica tra esposizione acuta e quella prolungata M. G. Tantillo 28

29 LEGISLAZIONE IN MATERIA DI RADIAZIONI IONIZZANTI LEGGE , N Impiego pacifico dell'energia nucleare D.P.R , N. 185 Sicurezza degli impianti e protezione sanitaria dei lavoratori e della popolazione contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti derivanti dall'impiego pacifico dell'energia nucleare D. Lgs , N. 230 Attuazione delle Direttive Euratom 80/836, 84/467, 84/466, 89/618, 90/641 e 92/3 in materia di radiazioni ionizzanti DLgs n. 241/ (attuazione della Direttiva CE 96/29) M. G. Tantillo 29

30 Regolamenti UE: radionuclidi Dopo Cernobyl: u 1707/86 definisce i limiti massimi per le concentrazioni di elementi radioattivi in alimenti u 737/90 - modifica valori di Cs 137 e 134 nel latte e alimenti per l infanzia - (370Bq/Kg) e negli alimenti (600 Bq/Kg) Bq = quantità di materiale radioattivo che produce 1 decadimento al secondo M. G. Tantillo 30

31 Regolamenti UE: radionuclidi Disposizioni per emergenze future: u 3954/87 valori massimi di radioattività negli alimenti per uso umano (incompleto) u 2218/89 - completamento delle tabelle u 770/90 - valori di Cs 137 e 134 nei mangimi M. G. Tantillo 31

32 Gestione del rischio di contaminazione degli alimenti Per poter ottimizzare la gestione del rischio occorre sapere: Attitudine di accumulo e trasferimento degli elementi radioattivi dall ambiente agli alimenti, sopratutto alla produzione primaria Quale è la dose minima dei diversi elementi radioattivi ritenuta sufficientemente non a rischio, in considerazione di possibile accumulo con altre sostanze radiattive Quali sono le azioni concrete che consentono di limitare il passaggio dei radioisotopi dall ambiente alle produzioni primarie M. G. Tantillo 32

33 Perché difficile la gestione del rischio di radionuclidi negli alimenti? Gli studi di tossicità normalmente eseguiti sulle sostanze xenobiotiche eventualmente presenti negli alimenti, non si adattano allo studio della contaminazione da radionuclidi Quali sono gli organi bersaglio? M. G. Tantillo 33

34 Sensibilità dei tessuti alle radiazioni ionizzanti (teoria : Bergonie Tribondesu )) La sensibilità dei tessuti alle radiazioni ionizzanti è inversamente proporzionale allo stadio di differenziazione cellulare Sono altamente sensibili: - Midollo osseo rosso - Tessuti linfoidi - Mucosa gastroenterica - Oogoni - spermatogoni M. G. Tantillo 34

35 Sensibilità dei tessuti alle radiazioni ionizzanti (teoria : Bergonie Tribondesu )) Un tessuto è tanto più sensibile quanto più alto è l indice di proliferazione cellulare, mentre è inversamente proporzionale al grado di differenziazione cellulare. Un embrione in fase di sviluppo è più sensibile alla radiazione di un feto già formato, in particolare l embrione nei primi tre mesi è più sensibile di un embrione nel secondo trimestre. M. G. Tantillo 35

36 Contaminazione radioattiva esterna ed interna M. G. Tantillo 36

37 Fasi della trasmissione di radiocontaminanti alle filiere alimentari Ricaduta dall atmosfera (fallout) Emissione diretta dal suolo Assunzione radicale Ingresso nelle filiere alimentari - Acquatiche (alghe, predatori) - Terrestri (vegetali uomo; vegetali, animali uomo) M. G. Tantillo 37

38 La contaminazione radioattiva LA CATENA ALIMENTARE atmosfera deposizione terreno irraggiamento diretto vegetali ingestione animali ingestione latte e derivati ingestione M. G. Tantillo 38

39 Catene ambientali e alimentari: ricaduta sull uomo Atmosfera > uomo (irrad. Esterna, inalazione) Atmosfera > suolo > foraggi > animali > latte > uomo Atmosfera > suolo > Foraggi e mangimi > animali da carne > uomo M. G. Tantillo 39

40 Radioattività nelle acque Acque doci > acquedotti > uomo Acque dolci > irrigazione > vegetali/ animli > uomo Acque dolci > plancton > pesci > uomo Acque marine > plancton > molluschi > crostacei > pesci > uomo M. G. Tantillo 40

41 Radionuclidi che contribuiscono maggiormente all irradiazione interna tramite ingestione di alimenti Rischio nel breve periodo: I 131 ( T/2= 8 gg) Rischio nel lungo periodo: Cs 137 (T/2 = 30 anni) Sr 90 (T/2 = 29 anni) M. G. Tantillo 41

42 Comportamento I-131 Dilavamento dell atmosfera ad opera della pioggia e deposito sugli ortaggi (foglia larga), foraggi, immediatamente trasferimento al latte prodotto da animali al pascolo Viene assunto in modo completo in 2 h e si distribuisce nella tiroide per il 40% - 35% Eliminazione tiroide con un tempo di dimezzamento di 80 gg M. G. Tantillo 42

43 Comportamento del Cs 137 Si deposita al suolo, si fissa saldamente, non disponibile per i vegetali Assorbimento fogliare diretto Tende a distribuirsi in modo omogeneo in alimenti di o.a. e o.v, Assorbimento uomo 50-80% della quantità ingerita Si distribuisce in tutto il corpo e soprattutto nei tessuti molli M. G. Tantillo 43

44 Contaminazione pascoli Iodio 131 = T/2 8 gg Cesio 137 T/2 30 anni Stronzio 90 T/2 29 anni Vie di Contaminazione per gli animali: inalatoria, digerente, cutanea M. G. Tantillo 44

45 Filiera produzione latte aria > foraggi > vacche > latte > uomo Catena rapida (2 5 gg) Importante per : I131 Sr90 Sr 89 Cs137 Rischio elevato per i Bambini M. G. Tantillo 45

46 Filiera produzione carne Aria > acqua > suolo > foraggi e mangimi > bovini, suini, pollame > carne > uomo Catena importante per Cs 137 Catena più lenta Il Cs perdura nell ambiente per decenni Rischio elevato per tutti i consumatori M. G. Tantillo 46

47 Filiera Prodotti della pesca Aria, laghi, fiumi, mari > plancton> alghe, piante acquatiche > molluschi, crostacei, pesci >uomo Prodotti di fissazione (Sr90, Cs137) e di attivazione neutronica (Mn54, Co80, Zn105) Rischio?? M. G. Tantillo 47

48 Valutazione rischio: prodotti della pesca INDAGINE SULLA PRESENZA DI URANIO NELL AMBIENTE MARINO ANTISTANTE LA COSTA EMILIANO-ROMAGNOLA GAIDOLFI L., ACHILLI L., BETTINELLI M., FABBRI S., GAZZOLA A., GIOVANARDI O., REPETTI M., SPEZIA S., TERZONI C., VIOLANTI S., 2001, AIRP Atti del Convegno Nazionale di Radioprotezione: Dosimetria personale ed ambientale..rischio: organismi filtratori (Co 60, Fe59, Ce 144, Zr 92, Rh 106)

49 Presenza di radionuclidi artificiali nella catena alimentare: oggi! L'indicatore più accurato di contaminazione artificiale (originata da esplosioni di ordigni atomici o di centrali nucleari), è il cesio-137 Il livello di contaminazione attualmente riscontrabile nelle derrate alimentari è assai contenuto. Gli unici radionuclidi rilevabili in specifici alimenti, come i funghi o il sono il Cs-137 e lo Stronzio-90. M. G. Tantillo 49

50 Reg. CE 616/2000: allegato Funghi, tartufi Mirtilli Attualmente i livelli di concentrazione di attività di Cs 137 e Cs 134 sono inferiori alla Minime Attività Rilevabili (MAR), tranne che funghi e tartufi, anche se inferiori al limite di 600 Bq/kg (fonte: CRR Dip. Prov. ANCONA) Bq = quantità di materiale radioattivo che produce 1 decadimento al secondo; M. G. Tantillo 50

51 I MACROMICETI DEL GENERE BOLETUS COME INDICATORI AMBIENTALI DELLA DISTRIBUZIONE E DELL'EVOLUZIONE DELL'INQUINAMENTO RADIOATTIVO E CONVENZIONALE Nonnis Marzano F., Bracchi P.G., Meloni S., Triulzi C. Università degli studi di Parma Pavia

52 Monitoraggio dei bioindicatori : es. muschio, licheni, insetti

53 Azioni di controllo Ufficiale (sanità animale) a) Controllo livelli di I 131, Cs 137, Sr 90 - nei foraggi, mangimi, ecc. - nel latte di stalla - nel sangue, urine di animali esposti b) Rinvio della macellazione di animali contaminati da Cs 137 c) Anticipo della macellazione di animali contaminati da Sr 90 d) Adozione di provvedimenti in relazione ai risultati dei controlli M. G. Tantillo

54 Ispezione delle carni? (mattatoio?) Controllo del sangue per contaminazione da Cs 137 Controllo di CS 137 nelle carni Controllo Sr nelle ossa Controllo di I 131 rumine/stomaco, mammella Adozione di eventuali provvedimenti M. G. Tantillo 54

55 Comunicazione al consumatore finale. Strumenti per la valorizzazione di provenienza ambientale dei prodotti alimentari: - Etichetta Ecolabel (Reg. CE 1980/00) - Dichiarazione ambientale di prodotto (EPD)* (ISO 14025) Certificazioni volontarie! per garantire il consumatore e legare la qualità dell ambiente alla qualità dell alimento * Enviromental Product Declaration

56 Disastro FUKUSHIMA: Quale rischio? Gravità : 7^ grado (scala INES) USMAF E PIF in prima linea M. G. Tantillo 56

57 . ma anche Collaborazione tra RASFF e ECURIE ( secondo Reg. 297/2011) Quale strumento univocamente rafforzato, adottato sulla base dell art.53 del Reg 178/2002, al fine di garantire tutela alla salute umana, animale o all ambiente. M. G. Tantillo 57

58 Dopo Fukushima

59 Dopo Fukushima.altri 4 Regolamenti. Reg. UE 506/2011 Reg. UE 657/2011 Reg.UE 961/2011 Reg. UE 1371/2011 (23 maggio) (7 luglio) (28 settembre) (21 dicembre) Nel 2011 sono stati effettuati 182 campionamenti: tutti esito negativo Nel 2012 circa 2400 (alimenti e mangimi) = 19 positività (1,2%) M. G. Tantillo 59

60 Viviamo nel rischio di una società a rischio?

61 L'uomo ha scoperto la bomba atomica, però nessun topo al mondo costruirebbe una trappola per topi!!!. Grazie per l attenzione!