La valutazione del rischio: pericoli chimici ed esposizioni alimentari

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1 La valutazione del rischio: pericoli chimici ed esposizioni alimentari Ennio Cadum Simona Soldati Dip. Epidemiologia e Salute ambientale Arpa Piemonte Torino, Cancerogeni alimentari e inquinamento chimico 5 dicembre 2011

2 Regione Piemonte Approccio alla valutazione di rischio in ARPA Piemonte Contesti: Valutazione di Impatto Ambientale (VIA) Valutazione di impatto ad hoc su problemi locali Committenti: Dip.ti Prevenzione, ASL Dip.ti provinciali ARPA (VIA, VAS) Assessorati provinciali, regionali Procure della repubblica

3 Regione Piemonte DGR del Linee guida rapporti ARPA Sanità Tra le funzioni specialistiche che l ARPA mette a disposizione degli Enti, la struttura di Epidemiologia Ambientale offre il supporto epidemiologico, tossicologico e documentale necessari ad affrontare problematiche particolarmente complesse. Tale funzione ha carattere di trasversalità rispetto ai vari ambiti di attività evidenziati nel documento e può fornire un contributo alla valutazione di quelle che, nelle schede, sono genericamente definite come situazioni in cui si ravvisano potenziali pericoli per la sanità pubblica.

4 La valutazione del rischio di un problema ambientale oggi in Piemonte Possibili contesti: Valutazione di Impatto Ambientale (VIA) Valutazione di rischio ad hoc su problemi locali Può avvenire con due modalità differenti: Approccio epidemiologico (a partire dal calcolo del Rischio Attribuibile) Approccio tossicologico (mediante procedura di Risk Assessment quantitativo)

5 Approccio tossicologico Utilizzato nel caso di esposizioni ad agenti con effetti ben conosciuti e disponibilità di studi su animali. Sono utilizzate procedure che seguono le linee guida standardizzate dell EPA Agenzia Protezione Ambientale degli USA, per arrivare a stime di impatto di tipo quantitativo (Risk Assessment)

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7 Qual è la relazione tra la dose e l incidenza di effetti avversi? FASI DEL RISK ASSESSMENT Dose-Response Dose-Response Analysis Analysis Qual è il rischio sanitario per l uomo causato dall esposizione alla sostanza? Quali sono le strategie più efficaci per ridurre al minimo il rischio? Risk Risk Management Management Hazard Hazard Identification Identification Risk Risk Characterization Characterization l agente è pericoloso per l uomo? Exposure Exposure Assessment Assessment A quale quantità è esposta la popolazione e per quale periodo? Risk Risk Communication Communication Quali sono i sistemi più efficaci per trasmettere le informazioni utili agli utenti?

8 METODI 1) (Hazard Identification) Concentrazione max rilevata per il contaminante 2) (Dose-Response Assessment) dati tossicologici (tossicità, cancerogenicità): banche dati ( RfD=NOAEL/UF Principali parametri: RfD, RfC, (dose o concentrazione di riferimento) SF (Slope Factor) 3) Exposure assessment: calcolo introito (Average Daily Dose) 4) Risk characterisation (Impatto)

9 SCOPI DEL RISK ASSESSMENT Valutazione del rischio cancerogeno: R canc = Intake x CSF Valutazione del rischio non cancerogeno (hazard quotient): non canc = Intake (ADI) RfD

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19 Risk Assessment Esempi: Inquinamento di terreni ad uso pubblico: spiaggia con presenza in eccesso di Arsenico da scarico minerario Inquinamento da diossine e PCB dioxine-like in un area cirocostante un acciaieria (Valutazioni condotte su richiesta o dei Dip.ti di Prevenzione delle ASL o della magistratura o di Enti locali Provincia, Regione)

20 Caso studio 1: 1-2 dicloroetilene in un acquedotto

21 1,2 dicloroetilene in acquedotto Hazard identification: Concentrazione massima rilevata: 163,8 µg/l non è classificabile come cancerogeno umano è tossico per ingestione, inalazione, contatto, può causare depressione del SNC studi sperimentali: perdita appetito, diminuzione peso corporeo, cambiamenti patologici a livello epatico, renale, polmonare Dose response analysis: RfD orale 6 x 10-3 mg/kg-die RfC inalatoria = RfD = 6 x 10-3 mg/kg-die

22 1,2 dicloroetilene in acquedotto Exposure assessment: (Calcolo dell introito massimo, scenario residenziale) Per ingestione ADD (adulti)= 4.49x10-3 mg/kg-die ADD (bb)= 1.05x10-2 mg/kg-die Per contatto dermico ADD (adulti)= 1.09x10-4 mg/kg-die ADD (bb)= 2.43x10-4 mg/kg-die

23 1,2 dicloroetilene in acquedotto Risk characterisation: Rischio per gli adulti: HI 1= I (ingestione)/ RfD= 0.75 HI 2= I (contatto dermico)/rfd= 0,018 HI totale= 0,0768 < 1 rischio accettabile Rischio per i bambini: HI 1= I (ingestione)/ RfD= 1,74 HI 2= I (contatto dermico)/rfd= 0,041 HI totale= 1,78 > 1 rischio non accettabile

24 1,2 dicloroetilene in acquedotto Conclusioni (Risk comunication): Non vi sono dati di rischio cancerogeno per il cis 1,2 diclorotetilene Il rischio tossicologico (HI) relativo al recettore adulti risulta essere di , inferiore ad 1 e quindi entro i limiti secondo gli standard EPA. Per il recettore bambini il rischio supera i limiti, in quanto pari a 1,78. Vi sono probabilità di intossicazioni acute per le concentrazioni rilevate. Azioni (Risk management): Domanda: spetta ai tecnici o al politico? - se spetta al politico, qual è il ruolo del tecnico?

25 Caso studio 2: Valutazione del rischio da microinquinanti (diossine e PCB) nella Media Valle di Susa

26 Bassa Valle Susa (23 comuni) Localizzazione dell Acciaieria

27 ATTIVITA EPIDEMIOLOGICA L attività epidemiologica prevista e condotta ha riguardato l effettuazione di una articolata Valutazione di Impatto sulla Salute,, in particolare per i potenziali effetti sulla salute, derivanti dalla diffusione di microinquinanti (diossine e PCB) nella Bassa Valle di Susa, con partenza dal sito dell Acciaieria Beltrame. Erano state concordate 3 tipologie di indagini: 1) Analisi epidemiologica descrittiva (mortalità e morbosità) 2) Studio di prevalenza di biomarker di esposizione nella popolazione residente 3) Risk Assessment quantitativo

28 Microinquinanti organoclorurati POLICLORODIBENZODIOSSIONE (PCDD) POLICLORODIBENZOFURANI (PCDF) POLICLOROBIFENILI (PCB)

29 Microinquinanti organoclorurati PoliCloroDibenzo-p-Diossine (PCDD) 2 anelli benzenici collegati da due legami C- O - C PoliCloroDibenzoFurani (PCDF) 2 anelli benzenici collegati da un legame C O - C PoliCloroBifenili (PCB) 2 anelli benzenici da un legame C - C

30 Microinquinanti organoclorurati MICROINQUINANTI ORGANOCLORURATI: VALUTAZIONE DEL RISCHIO Problema Nei campioni biologici, i composti diossina simili sono generalmente presenti come miscele complesse: questo rende molto difficoltosa la valutazione del rischio per l ambiente e per la salute umana. Tossicità Equivalente (Toxic Equivalents, TEQ) Permette di esprimere la tossicità totale di una miscela complessa sotto forma di un singolo numero detto Tossicità Equivalente (Toxic Equivalents, TEQ). Modello per il calcolo della TEQ TEQ = Σ (CPCDDi * TEFi) + Σ (CPCDFj * TEFj) + Σ (CPCBk * TEFk) Si assume che la tossicità dei vari congeneri presenti in una miscela sia additiva. Non si considerano eventuali sinergismi o antagonismi

31 EFFETTI SULLA SALUTE UMANA Le PCDD, i PCDF e i PCB hanno una bassa tossicità acuta e, quindi, i loro effetti possono derivare dall assunzione protratta nel tempo di microdosi di congeneri tossicologicamente attivi. Gli effetti sono, quindi, essenzialmente cronici. La permanenza di questi composti nell organismo umano è un bilancio tra le quantità assunte e quelle eliminate, tenuto conto dei processi che possono avvenire all interno degli organismi. Vie di assunzione Ingestione: principale via per l uomo.. La presenza di PCB, PCDF e PCDD nei cibi è ubiquitaria; Inalazione Contatto cutaneo Vie di eliminazione Latte materno: : rappresenta, contemporaneamente, un importante via di esposizione per i neonati e un relativamente efficiente meccanismo per ridurre l accumulo corporeo nelle donne. Feci: eliminazione di circa il 40% della dose globale di TCDD introdotta.

32 EFFETTI SULLA SALUTE UMANA Accumulo delle sostanze nella massa adiposa dell organismo perchè l eliminazione di queste sostanze è estremamente lenta. Oltre il 97% dell assunzione da parte dell uomo avviene tramite la frazione grassa di alimenti contaminati di origine animale La loro emivita, ossia il tempo necessario affinché la concentrazione nella massa adiposa si dimezzi, è dell ordine di decine di anni.

33 (3) RISK ASSESSMENT QUANTITATIVO Simona Soldati Ennio Cadum Monica Chiusolo Epidemiologia Ambientale Arpa Piemonte Paola Rita Passarelli Polo Microinquinanti Arpa Piemonte

34 5 scenari per la stima dell esposizione (Intake) : Subsistence Farmer (coltivatore) Adult Resident (adulto residente) Child Resident (bambino residente) Scenario Locale 1 Scenario Locale 2 Valutazioni per le conseguenze: -Prima dell AIA (intervento di modifica dell impianto) -Dopo l intervento di modifica dell impianto previsto dall AIA

35 Reference Dose DIOSSINE E PCB DIOXINE_LIKE RfD= 1-10 pg TEQ/Kg-die (EPA 2000) RfD= 2 pg TEQ/Kg-die (OMS 1998) 3 scenari: 2, 4, 10 pg TEQ/kg-die Cancer Slope Factor PARAMETRI DI TOSSICITA CSF= mg/kg-die -1 (2,3,7,8 TCDD)

36 Rischio Accettabile In generale difficile da definire dipende dalla cultura della popolazione e dai livelli di tutela desiderati rischi involontari meno accettabili dei rischi volontari Per l EPA il rischio è accettabile quando genera: un rischio cancerogeno compreso tra 1 su 10,000 (1x10-4 ) e 1 su 1,000,000 (1x10-6 ) un hazard index (HI) inferiore a 1 concentrazione della dose attuale diviso la dose sicura Italia D Lgs 152/2006 (e s.m.i. in particolare D.Lgs 4/2008): 1x10-6 : valore di rischio cancerogeno incrementale tollerabile per la singola sostanza (rischio individuale) 1x10-5 il valore di rischio cancerogeno incrementale tollerabile per la sommatoria di più sostanze (rischio cumulativo).

37 STIMA DEL RISCHIO PER GLI EFFETTI CANCEROGENI-1- Stima del rischio cancerogeno prima dell intervento di modifica dell impianto Total Intake Subsistence Farmer Scenario (mg/kg die) ELCR STIMA ELCR PER PCDD/F+PCB (2005) Total Intake Adult Resident Scenario (mg/kg die) ELCR Total Intake Child Resident Scenario (mg/kg die) Bruzolo 2.94 x x x x x x10-4 ELCR Villarfocchiardo 1.42 x x x x x x10-4 Stima del rischio cancerogeno dopo l intervento di modifica dell impianto Total Intake Subsistence Farmer Scenario (mg/kg die) ELCR STIMA ELCR PER PCDD/F+PCB (2006) Total Intake Adult Resident Scenario (mg/kg die) ELCR Total Intake Child Resident Scenario (mg/kg die) Bruzolo 1.22 x x x x x x10-4 ELCR Villarfocchiardo 1.02 x x x x x x10-4

38 STIMA DEL RISCHIO PER GLI EFFETTI CANCEROGENI-2- Stima del rischio cancerogeno prima dell intervento di modifica dell impianto STIMA ELCR PER PCDD/F+PCB (2005) Intake Scenario Locale 1 (mg/kg die) ELCR Intake Scenario Locale 2 (mg/kg die) ELCR Bruzolo x x x x10-5 Villarfocchiardo x x x x10-5 Stima del rischio cancerogeno dopo l intervento di modifica dell impianto STIMA ELCR PER PCDD/F+PCB (2006) Intake Scenario Locale 1 (mg/kg die) ELCR Intake Scenario Locale 2 (mg/kg die) ELCR Bruzolo x x x x10-5 Villarfocchiardo x x x x10-5

39 STIMA DEL RISCHIO PER GLI EFFETTI NON CANCEROGENI-1- Stima del rischio non cancerogeno prima dell intervento di modifica dell impianto (RfD=2) Total Intake Subsistence Farmer Scenario (pg/kg die) STIMA PER PCDD/F+PCB (2005) Total Intake Adult Resident Scenario (pg/kg die) Total Intake Child Resident Scenario (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo Stima del rischio non cancerogeno dopo l intervento di modifica dell impianto (RfD=2) STIMA PER PCDD/F+PCB (2006) Total Intake Subsistence Farmer Scenario (pg/kg die) Total Intake Adult Resident Scenario (pg/kg die) Total Intake Child Resident Scenario (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo ,

40 STIMA DEL RISCHIO PER GLI EFFETTI NON CANCEROGENI-2- Stima del rischio non cancerogeno prima dell intervento di modifica dell impianto (RfD=4) Total Intake Subsistence Farmer Scenario (pg/kg die) STIMA PER PCDD/F+PCB (2005) Total Intake Adult Resident Scenario (pg/kg die) Total Intake Child Resident Scenario (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo Stima del rischio non cancerogeno dopo l intervento di modifica dell impianto (RfD=4) Total Intake Subsistence Farmer Scenario (pg/kg die) STIMA PER PCDD/F+PCB (2006) Total Intake Adult Resident Scenario (pg/kg die) Total Intake Child Resident Scenario (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo

41 STIMA DEL RISCHIO PER GLI EFFETTI NON CANCEROGENI-3- Stima del rischio non cancerogeno prima dell intervento di modifica dell impianto (RfD=10) Total Intake Subsistence Farmer Scenario (pg/kg die) STIMA PER PCDD/F+PCB (2005) Total Intake Adult Resident Scenario (pg/kg die) Total Intake Child Resident Scenario (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo Stima del rischio non cancerogeno dopo l intervento di modifica dell impianto (RfD=10) Total Intake Subsistence Farmer Scenario (pg/kg die) STIMA PER PCDD/F+PCB (2006) Total Intake Adult Resident Scenario (pg/kg die) Total Intake Child Resident Scenario (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo

42 STIMA DEL RISCHIO PER GLI EFFETTI NON CANCEROGENI-4- Stima del rischio non cancerogeno prima dell intervento di modifica dell impianto (RfD=2) STIMA PER PCDD/F+PCB (2005) Intake Scenario Locale 1 (pg/kg die) Intake Scenario Locale 2 (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo Stima del rischio non cancerogeno dopo l intervento di modifica dell impianto(rfd=2) STIMA PER PCDD/F+PCB (2006) Intake Scenario Locale 1 (pg/kg die) Intake Scenario Locale 2 (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo

43 STIMA DEL RISCHIO PER GLI EFFETTI NON CANCEROGENI-5- Stima del rischio non cancerogeno prima dell intervento di modifica dell impianto (RfD=4) STIMA PER PCDD/F+PCB (2005) Intake Scenario Locale 1 (pg/kg die) Intake Scenario Locale 2 (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo Stima del rischio non cancerogeno dopo l intervento di modifica dell impianto (RfD=4) STIMA PER PCDD/F+PCB (2006) Intake Scenario Locale 1 (pg/kg die) Intake Scenario Locale 2 (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo

44 STIMA DEL RISCHIO PER GLI EFFETTI NON CANCEROGENI-6- Stima del rischio non cancerogeno prima dell intervento di modifica dell impianto (RfD=10) STIMA PER PCDD/F+PCB (2005) Intake Scenario Locale 1 (pg/kg die) Intake Scenario Locale 2 (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo Stima del rischio non cancerogeno dopo l intervento di modifica dell impianto (RfD=10) STIMA PER PCDD/F+PCB (2006) Intake Scenario Locale 1 (pg/kg die) Intake Scenario Locale 2 (pg/kg die) Bruzolo Villarfocchiardo

45 SITUAZIONI O SOSTANZE CHE POSSONO CAUSARE IL CANCRO RISCHIO APPROSSIMATIVO DI CONTRARRE IL CANCRO NEL CORSO DELLA VITA Esposizione al sole 1 su 3 Fumo di sigaretta 8 su 100 Radon naturale in ambienti indoor 1 su 100 Radiazioni (radon esterno e raggi cosmici) 1 su Un soggetto in stanza con un fumatore 7 su Sostanze chimiche di origine antropogenica in ambienti indoor 2 su Aria outdoor in aree industrializzate 1 su Sostanze chimiche di origine antropogenica nell acqua potabile 1 su Sostanze chimiche di origine antropogenica negli alimenti 1 su Esposizione a sostanze chimiche in prossimità di siti pericolosi contaminati Da 1 su a 1 su

46 VALUTAZIONE DEL RISCHIO SANITARIO ASSOCIATO ALLA PRESENZA DI DIOSSINE E PCB-DL NEGLI ALIMENTI DI ORIGINE ANIMALE Tra 06/06/2005 e 17/07/2006, il Servizio Veterinario dell Asl5 Piemonte ha provveduto alla raccolta di 22 campioni di muscolo di bovino provenienti da allevamenti siti a Bruzolo e a San Didero. I campioni raccolti sono stati in seguito inviati per l analisi all Istituto Zooprofilattico di Teramo per valutare il livello di contaminazione da diossine e PCB-DL. Tra l 08/11/2004 e 27/03/2006 si sono prelevati 56 campioni di latte bovino provenienti da allevamenti siti nell alta e nella bassa Valle di Susa e, per stabilire il livello di contaminazione, sono stati spediti per l analisi all ARPA Piemonte e all Istituto Zooprofilattico di Teramo

47 Valutazione del rischio per la salute per la popolazione esposta agli alimenti di origine animale contaminati da diossine e PCB-DL Stima del rischio associato all ingestione di latte e carne contaminata da PCDD+PCB-DL ADULTI BAMBINI RISCHIO CANCEROGENO 8.5 x x10-5 RISCHIO NON CANCEROGENO (con RfD=2) RISCHIO NON CANCEROGENO (con RfD=4) RISCHIO NON CANCEROGENO (con RfD=10)

48 Risk Assessment: Considerazioni conclusive (1) Lo studio condotto non può prescindere dai valori di intake calcolati e dai valori di riferimento e confronto per la popolazione italiana. Si ribadisce che tali valori per la popolazione italiana ed europea, per le diossine e i PCB dioxine-like, appaiono oggi superiori ai limiti di accettabilità fissati dai principali organismi internazionali. L Unione Europea ne è consapevole, e, nel regolamento 196/2006 della Commissione Europea del 3 febbraio 2006, afferma Le stime concernenti l esposizione indicano che una notevole proporzione della popolazione comunitaria assume con l alimentazione una dose superiore a quella tollerabile. Alcuni gruppi di popolazione in alcuni paesi potrebbero essere esposti ad un rischio più elevato a causa di particolari abitudini alimentari.

49 Risk Assessment: Considerazioni conclusive (2) Uno studio pubblicato nel 2006 dall Istituto Mario Negri di Milano in collaborazione con l Istituto Nazionale di Ricerca sugli Alimenti e la Nutrizione e con l Istituto Superiore di Sanità (Fattore et al, 2006), che aveva avuto come obiettivo quello di valutare l esposizione a diossine e PCB diossino-simili attraverso le abitudini alimentari della popolazione italiana ha dato i seguenti risultati: la fascia di età tra 0-6 anni (esclusi i lattanti) presenta una stima di Intake pari a 5.34 pg WHO TE/Kg di peso corporeo al giorno, la fascia di età tra 7-12 anni presenta una stima di Intake pari a 3.37 pg WHO TE/Kg di peso corporeo al giorno la fascia compresa tra anni presenta una stima di Intake pari a 2.28 pg WHO TE/Kg di peso corporeo al giorno Secondo questo lavoro tutte le fasce di età della popolazione italiana presentano valori di intake superiori ai valori di accettabilità comunitari (2 pg WHO TE/Kg di peso corporeo al giorno).

50 Risk Assessment: Considerazioni conclusive (3) I risultati del risk assessment condotto dall ARPA Piemonte appaiono in linea con quelli dello studio di Fattore et al, determinando a loro volta il problema di capire quali siano i valori di fondo della popolazione piemontese e i valori di rischio medi conseguenti in gruppi residenti in aree urbane della nostra Regione, nonché quale sia a questo punto l impatto stimabile sul totale della popolazione residente della presenza di diossine e PCB diossino simili. L impatto medio atteso sulla popolazione, da queste considerazioni, non appare dissimile da quello estrapolato per la popolazione in studio (cioè impatti cancerogeni dell ordine di 1-4 casi per abitanti esposti per tutta la vita alle concentrazioni misurate).

51 Grazie