Il monitoraggio della radioattività ambientale in Friuli Venezia Giulia 20 anni dopo Chernobyl

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1 Il monitoraggio della radioattività ambientale in Friuli Venezia Giulia 20 anni dopo Chernobyl Giovani C., Garavaglia M., Nadalut B., Pividore S., Scruzzi E. ARPA Friuli Venezia Giulia Dipartimento di Udine - Servizio Tematico-Analitico - Sezione di Fisica Ambientale, Via Tavagnacco 91, 33100, Udine, Giovani@arpa.fvg.it RIASSUNTO La regione Friuli Venezia Giulia è stata una delle regioni italiane maggiormente interessate dalla ricaduta radioattiva conseguente all incidente di Chernobyl. Nel periodo immediatamente successivo all incidente, allo scopo di effettuare le opportune considerazioni di radioprotezione e di prendere decisioni in merito alle eventuali necessità di restrizioni per il consumo di alimenti da parte della popolazione e di foraggio da parte del bestiame, sono stati effettuati campionamenti e misure di spettrometria gamma su una grande quantità di matrici alimentari. Campionamenti e misure sono poi proseguiti allo scopo di studiare l andamento nel tempo della contaminazione degli alimenti, i coefficienti di trasferimento dal suolo al foraggio ed, attraverso la catena alimentare, all uomo, e di effettuare valutazioni di dose alla popolazione del Friuli Venezia Giulia. I campionamenti e le misure, inizialmente effettuati sulla base di necessità contingenti, sono ormai da anni inseriti all interno di programmi, sia nazionali che regionali, di monitoraggio della radioattività ambientale. In questo lavoro vengono riportati sia i criteri e le modalità di campionamento e misura delle matrici alimentari attualmente inserite nel programma regionale di monitoraggio della radioattività ambientale, sia i risultati di tale monitoraggio a 20 anni dall incidente di Chernobyl. Vengono analizzati i dati relativi all andamento nel tempo della contaminazione delle matrici alimentari più significative e vengono effettuate alcune considerazioni sugli attuali livelli di concentrazione da Cs-137 in alcune matrici alimentari. Inoltre vengono sottolineate alcune problematiche legate a tale tipo di monitoraggio, quale ad esempio quella relativa alla scelta della minima attività rilevabile e vengono individuati alcuni dati meritevoli di approfondimento quali piccoli aumenti nel tempo di concentrazione di Cs-137 in alcune matrici in ecosistemi particolari. A) INTRODUZIONE Come in tutte le altre regioni, anche nel Friuli Venezia Giulia, nei giorni immediatamente seguenti l incidente e stata improvvisata una rete di monitoraggio attraverso i Servizi di fisica sanitaria di Trieste, Udine e Pordenone impiegando, in tale modo, le uniche professionalità esistenti, anche se prive di una preparazione specifica sugli incidenti nucleari; inoltre i laboratori avevano una dotazione di strumentazione insufficiente ed i metodi di campionamento e di misura delle matrici alimentari ed ambientali non erano standardizzati. Dopo l incidente e stato comunque avviato e perfezionato in tempi brevi il monitoraggio sistematico della radiocontaminazione degli alimenti, del particolato atmosferico e della deposizione di radioattività al suolo. In seguito, sono state condotte anche numerose campagne di campionamento di matrici ambientali speciali i cui risultati, anche in forma di mappe della contaminazione del territorio, sono stati utilizzati come indicatori di radioattività e come informazione sull evoluzione temporale della contaminazione. Dal 1986 ad oggi sono stati effettuati un certo numero di aggiustamenti al programma regionale di campionamento e misura delle matrici alimentari. Ciò è avvenuto per diversi motivi: da una parte è stato necessario un adeguamento alle variazioni amministrative che sono intervenute nel corso degli anni (passaggio del laboratorio di radioattività ambientale dall Azienda Ospedaliera S.Maria della Misericordia di Udine all ARPA FVG) ed alle rivisitazioni dei programmi di campionamento e misura delle matrici alimentari comprese in quelle della rete nazionale per il controllo della radioattività ambientale e, dall altra parte, sono intervenute variazioni dettate da considerazioni derivanti all analisi dei risultati del programma di campionamento e misura. In questo lavoro viene presentato l attuale programma di campionamento e misura delle matrici alimentari ed i progetti di lavoro futuro in questo campo. Vengono inoltre sottolineate alcune problematiche legate alle misure di spettrometria gamma sui campioni alimentari, quale ad esempio quella relativa alla scelta della minima attività rilevabile. Vengono di seguito riassunti i risultati relativi a 20 anni di misura delle più importanti matrici alimentari e vengono segnalati alcuni dati meritevoli di approfondimento quali piccoli aumenti nel tempo di concentrazione di Cs-137 in alcune matrici in ecosistemi particolari.

2 B) PROGRAMMA DI MONITORAGGIO DELLE MATRICI ALIMENTARI Il compito del monitoraggio della radiocontaminazione delle matrici alimentari è stato svolto, dal 1987 al 1999, dal Centro di Riferimento Regionale per il Controllo della Radioattività Ambientale (facente parte del Servizio di Fisica Sanitaria dell Azienda Ospedaliera S. Maria della Misericordia di Udine). Per la definizione della scelta delle matrici da campionare sono stati utilizzati i dati nazionali sulla dieta della popolazione italiana integrati dalla conoscenza di alcune peculiarità della dieta regionale. In particolare erano stati aggiunti, alla normale composizione della dieta, anche il formaggio ed il vino. Sono stati quindi monitorati per anni i seguenti alimenti: latte e latticini, carni bovine suine e bianche, pesce e molluschi, frutta e verdura, uova, olio, vino, cereali e derivati. A questi alimenti si aggiungevano le matrici legate all alimentazione animale: foraggio e soia. Le frequenze di campionamento delle matrici dipendevano dall importanza nella dieta e dal fatto che tali matrici venissero o meno prodotte in regione: il latte, ad esempio, veniva inizialmente campionato con cadenza settimanale e poi mensile, mentre l olio d oliva con cadenza semestrale. I cereali e la soia vengono campionati al momento del raccolto, una volta l anno, mentre il foraggio viene campionato stagionalmente, in corrispondenza dei periodi di sfalcio. Per motivi amministrativi, i campioni, prelevati da personale delle Aziende Sanitarie territorialmente competenti, proveniva dalla sola provincia di Udine. Il 1 gennaio 2000, il Centro di Riferimento Regionale per il Controllo della Radioattività Ambientale è transitato alla Sezione di Fisica Ambientale di ARPA FVG. Da allora i campionamenti, che continuano ad essere effettuati dal personale delle Aziende Sanitarie, sono effettuati su tutto il territorio regionale. Nel 1986 sono state eseguite circa 5000 misure di spettrometria gamma su matrici in grande maggioranza alimentari. Nel 1987 il numero di misure è stato pari a 2500, negli anni successivi si stabilizzato intorno al migliaio di misure annue, comprensive di misure su matrici alimentari ed ambientali. 1. MODALITÀ DI CAMPIONAMENTO Il campionamento viene attualmente effettuato da personale delle sei Aziende Sanitarie territorialmente competenti per la regione Friuli Venezia Giulia, secondo un calendario che è concordato tra ARPA FVG, Direzione Regionale della Salute e Aziende Sanitarie. Il numero totale dei campioni è pari a circa 400 all anno. Ad eccezione del latte, il cui campionamento è mensile per quanto riguarda le più grosse aziende che insistono sul territorio regionale e trimestrale per le altre, il campionamento delle altre matrici è normalmente trimestrale a parte alcuni campionamenti che vengono fatti soltanto in periodi particolari (cereali e soia). Il campionamento viene fatto sulla base del consumo e quindi nei maggiori centri di distribuzione e prelevando, quando possibile, i prodotti di stagione ( frutta e verdura). Su richiesta del Ministero della Salute, da alcuni anni vengono campionati anche i funghi eduli. Le Autorità Sanitarie competenti prelevano, inoltre, al confine con la Slovenia, campioni di alimenti vari in ingresso in Italia (funghi secchi o surgelati, mirtilli, lumache, ecc.). Dal 2005, sulla base di considerazioni legate alla richiesta proveniente dall Agenzia Europea per l Ambiente, vengono campionati anche i cosiddetti pasti completi presso mense aziendali o scolastiche. Campionamenti specifici della catena alimentare foraggio-latte, vengono effettuati in zone di produzione particolare. Le matrici latte, cereali e soia, rientrano fra quelle inserite, per il Friuli Venezia Giulia, nella rete nazionale per la sorveglianza della radioattività ambientale. 2. PROBLEMATICHE RELATIVE AL CAMPIONAMENTO Nonostante il numero di campioni, la tipologia e la frequenza del campionamento siano state scelte sulla base della dimensione, delle caratteristiche e della posizione geografica delle Aziende Sanitarie, ad esempio sono quelle il cui territorio comprende una zona costiera che campionano i prodotti ittici e quelle dove c è produzione di cereali e soia che campionano queste matrici, alcune di esse hanno grosse difficoltà nell effettuare il campionamento e la consegna dei campioni al laboratorio della sezione di fisica ambientale. Ciò avviene non tanto a causa della resistenza dei commercianti alla consegna del campione (vengono fatti campioni conoscitivi e non fiscali quindi la quantità di campione richiesta risulta limitata), quanto a causa della sempre maggiore carenza di personale e della difficoltà di far pervenire i campioni, da tutto il territorio regionale, al laboratorio di Udine. Il personale sanitario che effettua il campionamento non è sempre istruito sugli obiettivi e, conseguentemente, sulle modalità di campionamento e capita quindi che vengano prelevati campioni di nessuna utilità per il fine ultimo del monitoraggio e cioè la valutazione della dose alla popolazione: vengono ad esempio campionate arachidi al posto della frutta di stagione. In considerazione del fatto che alcune matrici alimentari, se prelevate nei punti di grande distribuzione, risultano rappresentative del consumo su tutto il territorio regionale e del fatto che si ritiene importante tenere sotto controllo la radiocontaminazione di alcuni alimenti di produzione locale

3 che vengono commercializzati sul territorio sia regionale che nazionale, Direzione Regionale della Salute, ARPA FVG ed Aziende Sanitarie, stanno riflettendo su alcuni cambiamenti da apportare ai programmi di campionamento. In particolare si pensa di separare il monitoraggio sulla produzione da quello sul consumo e, mentre, per quanto riguarda il primo, il campionamento sarebbe di esclusiva pertinenza dell Azienda Sanitaria competente territorialmente, per quanto riguarda il secondo le matrici da campionare potrebbero essere suddivise tra le diverse aziende sanitarie in modo da rendere più facile sia il reperimento che la consegna dei campioni. Si ritiene inoltre di dover porre attenzione agli alimenti destinati all infanzia. 3. MODALITÀ DI MISURA I campioni pervengono al laboratorio della sezione di fisica ambientale secondo un preciso calendario di misura elaborato per impedire che ci sia un eccessivo accumulo di campioni. Per quanto possibile i campioni vengono misurati freschi. Viene data precedenza alla misura di spettrometria gamma dei campioni deteriorabili con particolare attenzione al latte. Delle matrici alimentari viene misurata la sola parte edibile in geometria da 1 l. Alla misura di questi campioni vengono adibite due catene di spettrometria gamma con rivelatori al germanio intrinseco con un efficienza di circa il 30% sul picco a 1333 kev del Co-60. Le misure hanno durata adeguata al raggiungimento della minima attività rilevabile richiesta dalla rete nazionale per la sorveglianza della radioattività ambientale. 4. PROBLEMATICHE RELATIVE ALLA MISURA DELLE MATRICI ALIMENTARI In un precedente lavoro (Cappelletto et al., 2004), gli stessi autori avevano affrontato il problema della scelta della minima attività rilevabile per le misure di routine quali quelle riportate in questo lavoro e del metodo per valutare le concentrazioni medie in presenza di valori di concentrazione inferiori ala minima attività rilevabile scelta. Si rimanda a tale lavoro per i dettagli mentre si riportano di seguito alcune delle più importanti conclusioni ai fini del monitoraggio delle matrici alimentari che portano naturalmente ad alcune possibili indicazioni per un aggiornamento delle strategie di campionamento e delle modalità di misura per le matrici alimentari: a. una volta scelta la definizione della MAR, possono essere utilizzati diversi metodi per trattare i valori inferiori alla MAR. Tuttavia, se si esclude il metodo che prevede semplicemente di eliminare i valori non rivelabili, che porta ad una sovrastima eccessiva della dose alla popolazione e il metodo che prevede che vengano posti uguali a 0 Bq/kg-l i valori non rilevabili, che in genere non viene utilizzato in quanto porterebbe ad una sottostima della dose normalmente inaccettabile in radioprotezione, gli altri metodi che vengono riportati in letteratura risultano equivalenti qualora si utilizzi il tipico valore di MAR intorno a 0.1 Bq/kg-l; b. nel caso di utilizzo di valori di MAR superiori a quelli tipici, o di variazioni nel tempo della scelta dei valori di MAR, va tenuto presente che le differenze nelle concentrazioni medie, e quindi nelle dosi, calcolate sulla base dei diversi metodi, possono diventare significative. Tali differenze, che risultano trascurabili ai fini della radioprotezione della popolazione, potrebbero rendere scorretti confronti spaziali e temporali, tra serie di medie calcolate con metodi diversi; c. ai fini della stima della dose da ingestione, la scelta di valori di MAR più elevati di quelli attualmente in uso presso i laboratori afferenti alla rete nazionale per il controllo della radioattività ambientale, potrebbe non portare alcuna differenza nel calcolo della dose, permettendo d altra parte l effettuazione di un numero di misure molto maggiore di quello attuale con aumento notevole della rappresentatività statistica dei risultati. C) RISULTATI DEL MONITORAGGIO DEL RADIOCESIO NEGLI ALIMENTI Le figure 1, 2 e 3 riportano gli andamenti della concentrazione media semestrale del Cs-137 rispettivamente nel latte, nella carne bovina e suina e nelle verdure consumate in provincia di Udine tra il 1986 ed il 1995 nel Friuli Venezia Giulia. Per confronto negli stessi grafici vengono riportate le stesse concentrazioni medie annuali misurate negli anni In questo caso i campioni provengono da tutto il Friuli Venezia Giulia. Va detto che la provenienza del latte è regionale, mentre non vi è alcuna garanzia della provenienza delle carni e delle verdure. In figura 2 viene riportato l andamento della concentrazione del 137 Cs nel latte prodotto nella provincia di Udine; il primo valore del 1986 rappresenta la medie dei mesi di maggio e giugno, i valori successivi sono costituiti da medie semestrali. I campioni misurati fino al 1995 provengono da 3 centrali situate nella pianura friulana e dalle quali proviene la gran parte del latte fresco consumato in provincia di Udine. Le modalità di alimentazione del bestiame e le contromisure adottate dalle autorità locali, che hanno impedito il consumo del foraggio direttamente contaminato dalla deposizione radioattiva, hanno notevolmente influenzato il contenuto di 137 Cs nel latte. L andamento decrescente e infatti interrotto dal dato relativo al primo semestre 1987 che corrisponde al periodo in cui il bestiame

4 e stato nutrito con il primo sfalcio estivo, che era stato inizialmente accantonato e dal primo semestre del 1989 in cui erano stati controllati alcuni campioni di latte della zona montana. Alcuni campioni di latte provenienti da zone di montagna in cui più alta e stata la deposizione al suolo e più alto risulta essere il coefficiente di trasferimento suolo-foraggio rispetto alla pianura, mostrano delle contaminazioni significative anche nei periodi successivi alla primavera-estate 1986: mentre i valori medi annui risultano molto bassi, talvolta ancora oggi vengono misurate concentrazioni di 137 Cs di qualche decina di Bq/l. Concentrazione Cs-137 (Bq/l) , Anno Figura 1. Andamento della concentrazione di 137 Cs nel latte vaccino prodotto nella provincia di Udine (fino al 1995) ed in Friuli Venezia Giulia ( ) (in parte da Padovani, 1996). Concentrazione Cs-137 (Bq/kg) , Anno Figura 2. Andamento della concentrazione di 137 Cs nella carne bovina e suina consumata nella provincia di Udine (fino al 1995) ed in Friuli Venezia Giulia ( ) (in parte da Padovani, 1996). Concentrazione Cs-137 (Bq/kg) , Anno Figura 3. Andamento della concentrazione di 137 Cs nelle verdure consumate nella provincia di Udine (fino al 1995) ed in Friuli Venezia Giulia ( ) (in parte da Padovani, 1996). I dati riportati in figura 2, relativi alla concentrazione di carne bovina e suina sono influenzati non solo, come nel caso del latte, dalle modalità di alimentazione del bestiame, ma anche dalle diverse

5 provenienze del bestiame stesso. La figura 3 riporta la concentrazione del 137 Cs nella verdura; in questo caso l elevata variabilità delle concentrazioni, generata da una elevata variabilità del tipo di verdura campionata nei diversi anni, e un indice della variabilità dei fattori di trasferimento suolopianta per i vari tipi di verdure eduli. Tabella 1. Concentrazioni medie di Cs-137 in alcuni alimenti Parametro Concentrazione di Cs-137 (Bq/kg) Carne bovina Valore max 2,13 0,54 2,96 Valore medio 0,26 0,20 0,30 Carne suina Valore max 0,67 0,60 0,248 Valore medio 0,18 0,20 0,139 Carni bianche Valore max 0,41 0,27 0,22 Valore medio 0,14 0,14 0,12 Selvaggina Valore max ,9 27,14 Valore medio --- 3,94 3,02 Frutta Valore max 0,17 2,30 1,83 Valore medio 0,10 0,24 0,27 Verdure Valore max 0,30 0,22 0,247 Valore medio 0,12 0,13 0,119 Tabella 1. Valori massimi e medi annuali della concentrazione di Cs-137 in alcuni matrici alimentari misurate nel Friuli Venezia Giulia (anni ). In tabella 1 sono riportati i risultati delle misure eseguite sui campioni di carni, frutta e verdura, nel 2003, 2004 e Normalmente i valori medi sono da considerarsi sovrastimati perché nel calcolo del valor medio rientrano numerosi valori pari alla minima attività rilevabile. Tutti i valori risultano comunque ben al di sotto dei limiti della legislazione europea di settore. Val la pena di sottolineare che i valori di concentrazione di Cs-137 relativamente elevati che vengono talora misurati nella selvaggina, e che comunque non destano preoccupazione alcuna per la salute umana, sono da considerarsi del tutto normali e si spiegano con il cibo particolare di cui la selvaggina si nutre in particolari stagioni dell anno (ad esempio funghi). I valori massimi misurati nei campioni di frutta sono in genere da attribuirsi a campioni di frutta di bosco (mirtilli, lamponi,ecc.) La tabella 2 riporta i valori di concentrazione minima, media e massima nei campioni di funghi eduli pervenuti all ARPA FVG dalle Aziende Sanitarie nell ambito della campagna per il controllo della radioattività sugli alimenti. Tabella 1. Concentrazioni medie di Cs-137 in alcuni tipi di funghi eduli Parametro Concentrazione di Cs-137 (Bq/kg peso fresco) Funghi porcini Valore min 1,55 0,27 0,11 Valore max 15,7 9,61 13,2 Valore medio 7,58 4,23 6,31 Funghi eduli Valore min 0,11 0,08 0,04 Valore max 15, ,2 Valore medio 4,22 20,3 4,02 Tabella 2. Valori minimi, massimi e medi annuali della concentrazione di Cs-137 nei funghi porcini e in tutti i funghi eduli misurati nel Friuli Venezia Giulia (anni ). I campioni sono stati prelevati nei punti di maggior smercio ed, in qualche caso, al momento dell importazione dal confine sloveno. La provenienza dei campioni è quindi la più varia: Friuli Venezia

6 Giulia o regioni limitrofe e vari stati esteri anche molto lontani (Polonia, Bielorussia, Cina, Sudafrica, ecc.). I campioni così prelevati rappresentano, quindi, il panorama di quanto è a disposizione della popolazione in regione. Si fa notare che i funghi coltivati, che crescono normalmente in serra e quindi non hanno subito l effetto del fallout conseguente all incidente di Chernobyl, non sono generalmente contaminati. I dati riportati in tabella 2 sono riferiti alla data del campionamento e quindi, indicativamente, dell eventuale consumo da parte della popolazione e sono riferiti al peso fresco (nel caso in cui il campione sia pervenuto secco, e come tale sia stato misurato, le concentrazioni di Cs- 137 sono state portate a peso fresco dividendo quelle relative a peso secco per 10, fattore che si usa convenzionalmente in questi casi). I valori riscontrati sono molto variabili ma sono sempre risultati ampliamente inferiori ai limiti di legge (600 Bq/kg, di campione fresco o reidratato, come somma di Cs-137+Cs-134) e spesso sono risultati inferiori alla minima attività rilevabile (dell ordine di 0.3 Bq/kg). Anche in questo caso quindi, come nel caso degli alimenti citati nei paragrafi precedenti, i valori minimi e medi riportati in tabella 2, possono risultare sovrastimati. 1. DISCUSSIONE Sebbene siano in genere i prodotti del bosco, o ad esso legati, quali mirtilli, more, funghi o selvaggina, a presentare i valori di concentrazione di radiocesio più elevati fra quelli misurati negli alimenti, non è su di essi che normalmente viene puntata l attenzione. Infatti tali prodotti vengono consumati, almeno in Italia, in quantità molto moderate e le significative quantità di Cs-137 in essi contenute, non contribuiscono minimamente alla dose da ingestione alla popolazione. Appare decisamente più importante la persistenza, quando non un moderato aumento, di significative concentrazioni di Cs-137 nel latte, e in alcuni derivati quali lo yogurt, e nelle carni bovine. Ciò avviene, in particolare, in prodotti provenienti da alcune zone della nostra regione o dalla vicina Austria ed invita ad una riflessione sulla evidente variazione di biodisponibilità del radiocesio per i vegetali superiori. Diverse potrebbero essere le cause di questo fenomeno, dalla simbiosi micorizzica all abbandono della montagna e quindi delle pratiche di sfalcio che, non più esercitate, riporterebbero al suolo del radiocesio che altrimenti verrebbe asportato o fissato definitivamente. Al momento è stato varato un progetto per lo studio del fenomeno. Una considerazione particolare merita la misura del pasto completo. Nonostante il numero di campioni finora misurati sia basso, in genere vengono misurate attività di qualche frazione di Bq/kg di campione, mentre, normalmente, i singoli alimenti che costituiscono il pasto e che vengono campionati alla grande distribuzione, presentano attività inferiori alle minime attività rilevabili. Ciò potrebbe voler dire che i due tipi di campionamento non sono equivalenti e quindi dovrebbe essere valutato quale di essi sia il più rappresentativo per la popolazione o per gruppi particolari della popolazione. Una maggiore concentrazione di radiocesio nel pasto completo di una mensa scolastica, rispetto a quanto atteso dalla misura dei singoli alimenti, potrebbe da una parte indicare una maggiore provenienza locale degli alimenti, ma dall altra una dose ad un gruppo particolare della popolazione quale quello dei bambini, potenzialmente diverso da quello degli adulti. D) CONCLUSIONI In questo lavoro sono stati presentati alcuni degli aspetti problematici nel monitoraggio delle matrici alimentari. Sono stati altresì messi in luce alcuni spetti sui quali sarebbe opportuno fissare l attenzione ed indagare ulteriormente. In ogni caso sembra importante sottolineare un aspetto che prevale su tutti gli altri: una riflessione approfondita sulla scelta delle matrici, della frequenza e modalità di campionamento e misura, andrebbe ripetuta con una frequenza più elevata di quanto fatto finora, almeno a livello regionale. In particolare i piani di campionamento dovrebbero essere adeguati agli obiettivi del campionamento stesso e stare al passo con i risultati del monitoraggio e con i cambiamenti delle risorse utilizzate e degli usi della popolazione. Bibliografia Cappelletto C., Bucci S., Garavaglia M., Giovani C., Scruzzi E., Villalta R., 2004-Il problema della minima attività rivelabile nelle misure di spettrometria gamma ai fini della radioprotezione ambientale, Atti del Convegno Nazionale di Radioprotezione Sanità e Ambiente: Ricerca e Radioprotezione operativa settembre, 2004, ISBN Padovani R., 1996 Valutazione dell impatto dell incidente sulla regione Friuli-Venezia Giulia - in: atti del Convegno 10 anni da Chernobyl: Ricerche in Radioecologia, Monitoraggio Ambientale e Radioprotezione, Trieste 4-6 marzo 1996, pp