14.2 Studio ISS su matrici ambientali e biologiche nella zona Cascine a sud della Caffaro (Studio di livelli e profili di PCDD, PCDF e PCB in campioni di carne bovina provenienti da allevamenti interessati dall inquinamento originato dallo stabilimento Caffaro: relazioni con la contaminazione dei terreni, dei foraggi e l esposizione dei consumatori) Relazione scientifica finale della convenzione ISS/ASL-Brescia (Fascicolo H55) Responsabile scientifico: Unità operativa dell ISS: Luigi Turrio Baldassarri Vittorio Abate, Silvia Alivernini, Chiara Laura Battistelli, Marialuisa Casella, Nicola Iacovella, Anna Laura Iamiceli, Cinzia La Rocca Aprile 25 1
1. Introduzione 1.1. Scopo della convenzione 1.2. Dati preesistenti: analisi dei PCB 1.3. Dati preesistenti: analisi delle diossine 2. Parte sperimentale 2.1. Matrici alimentari 2.1.1. Descrizione dei campioni 2.1.2. Formazione del campione da analizzare 2.1.3. Pretrattamento 2.1.4. Estrazione e purificazione 2.1.5. Determinazione strumentale 2.2. Matrici ambientali 2.2.1. Terreni 2.2.1.1. Descrizione dei campioni 2.2.1.2. Pretrattamento 2.2.1.3. Estrazione e purificazione 2.2.1.4. Determinazione strumentale 2.2.2. Fieni 2.2.2.1. Descrizione dei campioni 2.2.2.2. Pretrattamento 2.2.2.3. Estrazione e purificazione 2.2.2.4. Determinazione strumentale 2.3. Matrici biologiche 2.3.1. Siero umano 2.3.1.1. Descrizione dei campioni 2.3.1.2. Pretrattamento 2.3.1.3. Estrazione e purificazione 2.3.1.4. Determinazione strumentale 2.3.2. Latte materno 2.3.2.1. Descrizione dei campioni 2.3.2.2. Pretrattamento 2.3.2.3. Estrazione e purificazione 2.3.2.4. Determinazione strumentale 2
2.4. Utilizzo del bianco 2.5. Controllo della qualità analitica 3. Risultati 3.1. Risultati delle analisi condotte sulle matrici alimentari 3.1.1. Grasso perirenale 3.1.2. Fegato 3.1.3. Latte vaccino 3.2. Risultati delle analisi condotte sulle matrici ambientali 3.2.1. Fieno 3.2.2. Terreno 3.3. Confronto tra profili 3.3.1. Confronto tra i profili dei fieni e dei terreni 3.3.2. Confronto tra i profili dei terreni 3.3.3. Identificazione della fonte 3.4. Corrispondenza con i dati esistenti 3.4.1. PCDD e PCCF nei terreni 3.4.2. PCB nei fieni 3.4.3. PCB nel latte vaccino e nel grasso 3.5. Risultati delle analisi condotte sulle matrici biologiche 3.5.1. Siero umano 3.5.1.1. Significato e limitazioni dei pool di siero e considerazioni generali sulla comparazione con i dati di letteratura 3.5.2. Latte materno 4. Bibliografia 5. Figure 6. Tabelle 3
1. Introduzione 1.1. Scopo della convenzione La seguente relazione scientifica finale costituisce l atto conclusivo della convenzione ISS-ASL Brescia. Scopo della convenzione è lo studio dei livelli e profili di policlorodibenzodiossine e policlorodibenzofurani (PCDD e PCDF, detti comunemente diossine ) e policlorobifenili (PCB) in bovini e loro derivati provenienti da allevamenti interessati dall inquinamento originato dallo stabilimento industriale Caffaro. L analisi di questi campioni è rilevante anche al fine di una eventuale valutazione dell esposizione dei consumatori di questi alimenti. Per ottenere un quadro del trasferimento dei contaminanti attraverso la catena alimentare, lo studio prevede anche le analisi di campioni di terreno e di fieni, con particolare riguardo a quelli su cui gravano gli allevamenti dei bovini interessati. L esposizione umana verrà quindi studiata attraverso la determinazione dei livelli di contaminanti nel siero umano relativo a gruppi di popolazione aventi un presumibile differente livello di esposizione. La convenzione risponde a diverse esigenze, che vengono di seguito riportate. La prima riguarda la possibilità di confermare i dati analitici preesistenti sui livelli dei PCB e di PCDD e PCDF in alcune delle matrici più rappresentative per una valutazione della contaminazione ambientale e del suo riflesso sull uomo. Infatti poiché le analisi erano state effettuate da laboratori diversi, con diversi metodi analitici e talvolta su diverse selezioni di congeneri di PCB, è importante definire la comparabilità dei dati attraverso un unico laboratorio che esegua la determinazione di tutti gli analiti sulle matrici in esame. Il presente studio è l unico che include tutti gli analiti finora considerati in tutte le matrici. È quindi l unico potenzialmente in grado di valutare i rapporti tra le varie classi di molecole all interno di una determinata matrice. Potrebbe consentire inoltre, nei casi di disponibilità di aliquote di campione già analizzato, di verificare eventuali differenze sistematiche, attribuibili ai metodi analitici. Il presente studio è inoltre l unico a quantificare sistematicamente in tutte le matrici a disposizione i PCB diossina-simili (congeneri dei PCB non-orto e mono-orto sostituiti), che hanno un contributo spesso molto rilevante alla tossicità totale. Nell ambito di questo progetto, la tossicità totale viene espressa utilizzando i fattori di tossicità equivalenti della WHO (Van den Berg et al., 1998). La determinazione dei PCB diossina-simili costituisce quindi un elemento fondamentale per la valutazione del rischio. La seconda esigenza riguarda la correlazione tra i valori dei singoli contaminanti nelle varie matrici, con particolare riguardo al trasferimento della contaminazione dal terreno al fieno, 4
poi ai bovini ed infine all uomo. Nel seguire questi passaggi va tenuto conto che in ciascuno di essi sono implicati processi sia chimico-fisici che fisiologici e metabolici che alterano notevolmente il profilo dei contaminanti passando da una matrice all altra. Una terza esigenza è quella di valutare nelle matrici ambientali (terreno, fieno), prelevate in punti diversi, la somiglianza dei profili di contaminazione per formulare ipotesi sulla fonte della contaminazione. L ultima esigenza è quella di valutare l esposizione umana tramite la determinazione dei livelli dei contaminanti in esame nel siero. Allo scopo sono stati individuati alcuni gruppi di popolazione con presunto livello di esposizione differente. Sembra ora opportuno riassumere la situazione preesistente accennando al significato dei differenti metodi analitici adottati dai vari laboratori negli studi precedenti, dato che questi dati vengono riproposti in questo rapporto per confronto con i dati da noi ottenuti, per analita e per matrice (Tabelle 18-a, 18-b, 19, 2, 21). 1.2. Dati preesistenti: analisi dei PCB Le maggiori differenze dell approccio analitico per l analisi dei PCB riguarda sia la scelta dei congeneri da determinare che la metodologia analitica utilizzata. L ARPA di Brescia ha determinato i PCB totali nei terreni, facendo probabilmente riferimento a miscele Aroclor. Tale metodo gascromatografico è usato generalmente per matrici ambientali, ma ha bassa specificità. Infatti misurando i livelli di PCB totali è soggetto a interferenze e non dà nessuna informazione sul contributo dei singoli congeneri. L IZS di Brescia ha determinato i sette congeneri indicatori dei PCB (28, 52, 11, 118, 138, 153, 18) che rappresentano i congeneri ritenuti indicatori di contaminazione sia per le matrici ambientali che alimentari. Lo stesso laboratorio ha determinato i 18 congeneri dei PCB (28, 52, 95, 99, 11, 15, 11, 118, 138[+163], 146, 149, 151, 153, 17, 177, 18, 183, 187) indicati nel Piano Nazionale Residui (PNR) italiano ed utilizzati nel controllo degli alimenti di origine animale inclusi nel PNR. L Istituto Mario Negri ha determinato nei fieni i 12 congeneri dei PCB diossina-simili (nel seguito: dl, dioxin-like: 77, 81, 126, 169, 15, 114, 118, 123, 156, 157, 167, 189; i primi quattro sono i congeneri non orto sostituiti-in seguito denominati non-orto- i secondi otto sono i congeneri monoorto sostituiti, in seguito denominati mono-orto ) unico caso di analisi di PCB dl. 5
1.3. Dati preesistenti: analisi delle diossine Per quanto riguarda i PCDD e PCDF la selezione degli analiti è unica ed include i 17 congeneri 2,3,7,8-sostituiti delle due famiglie summenzionate. La differenza dei metodi analitici riguarda l uso della spettrometria di massa ad alta o a bassa risoluzione. Quest ultima tecnica ha una minore sensibilità ed è quindi poco indicata per i bassi livelli di contaminazione ed ha una minore selettività e quindi maggiormente soggetta a eventuali interferenze, con la possibilità di risultati errati per eccesso. L ARPA Milano per l analisi dei terreni ha utilizzato la spettrometria di massa a bassa risoluzione. 6
2. Parte sperimentale 2.1. Matrici alimentari 2.1.1. Descrizione dei campioni I campioni sono stati prelevati dalla ASL di Brescia (Dipartimento di Prevenzione di Medicina Veterinaria Distretto n 1); di seguito viene riportato l elenco dei campioni pervenuti presso l Istituto Superiore di Sanità (ISS) contrassegnati da un numero di verbale con relativa data, dalla cascina di provenienza e dal tipo di matrice. I campioni sono pervenuti congelati e sono rimasti tali fino al momento dell analisi. Come risulta dall elenco, per le matrici alimentari erano disponibili i campioni di grasso perirenale e di fegato di 28 bovini provenienti da quattro differenti cascine e quattro campioni di latte vaccino. Elenco dei campioni pervenuti all ISS. Sono state riportate le diverse matrici disponibili per ogni cascina, il numero di verbale e la relativa data. Cascina Matrice Campioni Pervenuti N Verbale Data Verbale Antonioli fegato 264/A, 265/A, 266/A, 267/A, 268/A, 58 21/11/1 269/A, 27/A, 271/A, 272/A grasso 264/A, 265/A, 266/A, 267/A, 268/A, 57 21/11/1 269/A, 27/A, 271/A, 272/A fegato 884/A, 885/A, 886/A, 887/A, 888/A, 54 14/11/1 889/A, 89/A, 891/A, 892/A grasso 884/A, 885/A, 886/A,887/A, 888/A, 53 14/11/1 889/A, 89/A, 891/A, 892/A latte 54/B _ 29/9/1 vaccino latte vaccino 271 243 22/11/1 Ronchi fegato 963/A, 964/A, 966/A, 968/A, 969/A 62 5/11/1 grasso 963/A, 964/A, 966/A, 968/A, 969/A 66 5/11/1 latte vaccino 53/B _ 29/9/1 Saladanna fegato 965/A, 967/A, 97/A, 971/A 63 5/12/1 grasso 965/A, 967/A, 97/A, 971/A 61 5/12/1 latte vaccino 5/A 5 6/12/1 Brescianini fegato IT17376448/C-D 67 7/1/3 grasso IT17376448/C-D 68 7/1/3 il numero identifica il bovino da cui è stata prelevata la matrice e la lettera l aliquota inviata. Nel caso della cascina Brescianini il numero riportato corrisponde al numero della marca auricolare del bovino, non essendo riportato il numero di lotto. 7
2.1.2. Formazione del campione da analizzare Le matrici di grasso perirenale, fegato e latte analizzate in questo studio provengono dalle seguenti cascine: Antonioli, Ronchi, Saladanna e Brescianini. Un bovino della cascina Antonioli (bovino 271), già presente nel campione composito, è stato analizzato anche singolarmente perché di esso era presente anche il latte. I campioni pervenuti in ISS relativi alle matrici grasso perirenale e fegato erano formati da diversi sottocampioni, ciascuno corrispondente al prelievo effettuato su ciascun bovino. Sminuzzando ciascun sottocampione presente per ogni matrice e prelevandone una certa quantità da sottoporre ad analisi, è stato formato un campione medio (pool) omogeneo e rappresentativo di ciascuna delle cascine in esame, come riportato di seguito. 2.1.3. Pretrattamento È stata prelevata un aliquota di ciascun campione di grasso perirenale e di fegato; tutte le aliquote delle stesse cascine sono state riunite e finemente suddivise, in modo da formare un campione omogeneo. Da questo è stata prelevata l aliquota destinata all analisi di PCDD e PCDF e dei PCB non-orto sostituiti (aliquota I) ed un aliquota per l analisi degli altri congeneri dei PCB e di alcuni pesticidi organoclorurati, quali esaclorobenzene (HCB), diclorodifeniltricloroetano(ddt), diclorodifenildicloroetilene (DDE) e diclorodifenildicloroetano (DDD) (aliquota II). Il campione Antonioli era formato da 18 sottocampioni sia per il grasso che per il fegato; da ciascuno di essi sono stati prelevati 5 g per il grasso e 15-2 g per il fegato, formando dei pool per ogni matrice. Analogamente per il campione Ronchi, formato da 5 sottocampioni, prelevati da ciascuno 1 g per il grasso e 3 g per il fegato; per il campione Saladanna, formato da 4 sottocampioni, prelevati da ciascuno 1 g per il grasso e 3 g per il fegato; per il campione Brescianini, formato da un solo bovino, g per il grasso e di g per il fegato; per il campione 271, formato da un solo bovino di proprietà Antonioli, prelevati 15 g per il grasso e 5-6 g per il fegato. Relativamente al latte, sono stati analizzati tre campioni di latte di massa, provenienti dalle cascine Saladanna, Antonioli e Ronchi. E stato inoltre analizzato un campione di latte relativo ad un singolo capo (bovino 271), menzionato in precedenza e proveniente dalla cascina Antonioli. 2.1.4. Estrazione e purificazione Grasso perirenale. I campioni di grasso perirenale (pool) sono stati sciolti in esano a 4 C e filtrati. Il filtrato è stato pesato per determinare il contenuto lipidico e da esso sono state ottenute due aliquote, la prima per la determinazione di PCDD/PCDF e dei PCB non-orto (I aliquota) e la 8
seconda per la determinazione degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi (II aliquota). Ad entrambe le aliquote sono state aggiunte rispettivamente le soluzioni di marcati corrispondenti; quindi sono state purificate su colonna impaccata con un supporto inerte (Extrelut, Merck), imbibita con acido solforico concentrato eluendo con n-esano. La I aliquota è stata poi sottoposta ad una ulteriore purificazione tramite il cromatografo liquido Power Prep, sistema automatico munito di colonne in serie di silice, allumina e carbone. Attraverso tale sistema il campione viene trasportato lungo la colonna di gel di silice tramite n-esano, quindi lungo la colonna di allumina con n-esano/diclorometano (98/2 v/v) ed infine trasportato sulla colonna di carbone con n-esano/diclorometano (1/1 v/v). Da quest ultima i PCDD/F e i PCB nonorto vengono eluiti con toluene in controcorrente (Focant et al., 21) e quantificati tramite gas cromatografia abbinata alla spettrometria di massa ad alta risoluzione (HRGC/HRMS). La determinazione degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi (aliquota II) è stata effettuata tramite analisi con gascromatografia abbinata alla spettrometria di massa a bassa risoluzione (HRGC- LRMS) direttamente sull eluato della colonna di Extrelut. Fegato bovino. I campioni pool di fegato sono stati omogeneizzati e suddivisi in due aliquote per le differenti determinazioni analitiche, come riportato per il grasso perirenale. Ognuna di queste è stata addizionata della rispettiva soluzione di standard marcati isotopicamente al carbonio 13. Per l analisi dei PCDD/PCDF e dei congeneri dei PCB non-orto sostituiti il campione è stato sottoposto a liofilizzazione ed a successiva estrazione. L estrazione è stata effettuata mediante l estrattore a fluido pressurizzato (ASE 2, Dionex) con n-esano/acetone (1/1 v/v) a C e atm e sull estratto è stata determinata gravimetricamente la percentuale di grasso. La purificazione è stata effettuata come per il grasso perirenale. L analisi degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi è stata effettuata direttamente sul campione omogeneizzato senza sottoporlo a liofilizzazione. L estrazione in ASE e la purificazione su colonna Extrelut sono state condotte con le stesse modalità della precedente aliquota. La determinazione strumentale è stata effettuata direttamente sull eluato della colonna di Extrelut analizzato tramite HRGC-LRMS. Latte vaccino. I campioni di latte sono stati addizionati con la miscela di PCDD/F e non-orto PCB marcati isotopicamente al carbonio 13. Dopo aggiunta di ossalato di sodio, metanolo e etere etilico, sono stati estratti con n-esano. Sugli estratti anidrificati è stata determinata la percentuale di grasso gravimetricamente. Dagli estratti sono state ottenute due aliquote, la prima per la determinazione di PCDD/PCDF e dei PCB non-orto (I aliquota) e la seconda per la determinazione degli altri 9
congeneri dei PCB e dei pesticidi (II aliquota). L aliquota I è stata trattata come descritto per il grasso bovino; la II aliquota è stata adsorbita su allumina e, dopo aggiunta dei rispettivi standard marcati isotopicamente al carbonio 13, estratta per mezzo dell estrattore a fluido supercritico (SFE, Hewlett-Packard 768T). Il fluido estraente utilizzato in questa procedura è l anidride carbonica e le modalità operative sono descritte in letteratura (La Rocca et al., 24-a; Turrio-Baldassarri et al., 1998). La determinazione analitica è stata effettuata direttamente sull estratto dell SFE tramite HRGC-LRMS. 2.1.5. Determinazione strumentale Alle frazioni purificate per l analisi di PCDD/PCDF e PCB non-orto (I) e a quella per l analisi degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi (II) sono stati aggiunti i rispettivi standard di iniezione: questi consistono in una soluzione di un esaclorodibenzofurano ed una esaclorodibenzodiossina marcati isotopicamente al carbonio 13 per la I ed una soluzione di clordano marcato per la II. La determinazione strumentale di PCDD/PCDF e dei PCB non-orto è stata effettuata tramite uno strumento Autospec HRGC-HRMS (1, di risoluzione) munito di una colonna BPX-5 (5 m,,32 mm i.d). La determinazione strumentale degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi è stata effettuata con uno strumento HRGC-LRMS Trace MS Finnigan della Thermo Quest, munito di una colonna HT-5 SGE (25 m,,22 mm i.d.), in impatto elettronico a 7eV. 2.2. Matrici ambientali 2.2.1. Terreni 2.2.1.1. Descrizione dei campioni I campioni analizzati sono stati prelevati dalla ARPA della Lombardia, Dipartimento di Brescia. La descrizione delle modalità di campionamento, l ubicazione dei campioni prelevati e l attribuzione della sigla dei campioni sono descritti nella Relazione Finale del Comitato Tecnico Scientifico per la valutazione del rischio per la salute umana, correlato dalla presenza nel terreno di sostanze tossiche, PCB e mercurio, nell area Caffaro del comune di Brescia (Novembre 23). Brevemente si riportano i punti principali. L area in esame è stata suddivisa in quattro zone: residenziale, mista, agricola e industriale. Per ogni zona sono state identificate delle maglie o isolati, contrassegnati da sigle, all interno dei quali effettuare i campionamenti del terreno. Il prelievo è stato eseguito mediante carotaggio, in punti georeferenziati. Per la zona agricola la maglia era costituita da un quadrato di 15 m di lato; per ogni maglia il campione medio era costituito da cinque sottocampioni: i quattro angoli ed il centro. 1
Dalla stessa relazione è tratta la mappa riportata in Figura 1, in cui compaiono le sigle dei campioni di terreno analizzati dall ISS (AA, AD, AI, BE, BF, BG, BO, CA, R e Y) insieme a quelle dei campioni di fieno (a, b, d, e, f). I campioni pervenuti in ISS sono parzialmente essiccati, contenuti in barattoli di vetro con tappo a vite e costituiscono il residuo del campione analizzato, per PCDD e PCDF, dall ARPA della Lombardia, Dipartimento Sub-Provinciale Città di Milano. I residui di campione pervenuti non apparivano totalmente omogenei in termini di quantità, contenuto di umidità, pezzatura, presenza di materiali grossolani (grumi, sassolini). I campioni di terreno sono stati conservati a temperatura ambiente fino all analisi. 2.2.1.2. Pretrattamento Ciascun campione pervenuto è stato omogeneizzato, eliminando radici e sassolini ed altri corpi estranei. Quindi sono state prelevate diverse aliquote in vari punti fino ad ottenere un sottocampione di circa 1 g di terreno. Dal sottocampione, essiccato fino a costanza di peso, sono state prelevate due aliquote: la prima compresa tra,1 e 5 g per l analisi di PCDD/PCDF e PCB non-orto sostituiti (aliquota I); la seconda tra,1 e,2 g per l analisi degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi (aliquota II). 2.2.1.3. Estrazione e purificazione L aliquota per l analisi di PCDD/PCDF e PCB non-orto sostituiti è stata estratta in ASE, utilizzando come solvente di estrazione una miscela di n-esano/acetone (1/1 v/v) a C e atm. Preliminarmente all estrazione, i campioni sono stati miscelati con rame attivato e fortificati con una miscela di diossine e furani marcate isotopicamente al carbonio 13. Gli estratti sono stati purificati utilizzando una colonna di Extrelut imbibito con acido solforico concentrato eluendo con n-esano. Gli eluati esanici sono stati ulteriormente purificati tramite Power Prep. La frazione eluita in toluene è stata quantificata tramite HRGC/HRMS. L analisi degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi è stata effettuata utilizzando due procedure analitiche diverse. È stato dimostrato che le due procedure hanno fornito risultati equivalenti (La Rocca et al., 22). In entrambi i casi i campioni sono stati miscelati con rame attivato e fortificati con una miscela di PCB e pesticidi marcati isotopicamente al carbonio 13. Nella prima procedura l estrazione e la purificazione sono state condotte con l estrattore a fluido supercritico (SFE). La determinazione strumentale è stata effettuata direttamente sugli estratti provenienti dall SFE tramite HRGC-LRMS. È stato usato lo SFE per i seguenti campioni: AD; BE; BO; CA; Y. Non è stato più possibile usare successivamente lo SFE per problemi tecnici. Nella seconda procedura l estrazione è stata condotta in ASE e la purificazione tramite colonna di Extrelut come per l analisi di 11
PCDD/PCDF e PCB non-orto sostituiti. La determinazione strumentale è stata effettuata sugli eluati esanici provenienti dalla colonna tramite HRGC-LRMS. 2.2.1.4. Determinazione strumentale La determinazione strumentale è stata effettuata come per le matrici alimentari. 2.2.2. Fieni 2.2.2.1. Descrizione dei campioni I campioni di fieno analizzati sono stati prelevati dal Distretto veterinario n.1 di Brescia. La descrizione delle modalità di campionamento, l ubicazione dei campioni prelevati e l attribuzione della sigla sono stati dedotti dalla nota del Direttore del Dipartimento di Prevenzione (Dr. S. Carasi) dell ASL di Brescia del 26/5/4 (n protocollo 7384) e dalla relazione pubblicata sul Quinto Rapporto della Regione Lombardia L evento PCB a Brescia, allegata a tale nota. La mappa di Brescia riportata in figura 1 riporta le sigle dei campioni di fieno e la loro ubicazione. I campioni di fieno analizzati appartengono alle seguenti cascine: Antonioli (2 campioni differenti, con riferimento ai verbali 2/23/C del 16/4/23 e 1637 1/B del 1/8/22), Saladanna (verbale 1/C del 16/4/3), Cucchi (verbale 1636 del 31/7/2), Dassè (verbale 2/23/C del 8/5/23). Inoltre è stato analizzato un campione pool delle cascine Saladanna-Brescianini-Dassè (verbale 1629 17/6/2). I campioni sono pervenuti in buste di carta e di plastica e sono stati conservati a temperatura ambiente fino all analisi. 2.2.2.2. Pretrattamento Ciascun campione di fieno pervenuto era costituito da circa 2 g di fieno essiccato; per ognuno è stato prelevato un sottocampione (circa 5 g) per effettuare la determinazione degli analiti di interesse. Gli steli secchi sono stati tagliati in pezzi di circa 1 cm di lunghezza e posti nel ditale di estrazione del Soxhlet, precedentemente estratto nelle stesse condizioni utilizzate per l analisi. 2.2.2.3. Estrazione e purificazione I sottocampioni sono stati addizionati con una miscela di PCDD/PCDF e PCB non-orto sostituiti marcati isotopicamente al carbonio 13. L estrazione è stata effettuata in Soxhlet con n-esano come solvente di estrazione effettuando cicli da 2 minuti ciascuno. Gli estratti esanici sono stati purificati utilizzando colonne di Extrelut eluite con n-esano. Gli eluati sono stati suddivisi in due aliquote, la prima per la determinazione di PCDD/PCDF e PCB non-orto (aliquota I), la seconda per la determinazione degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi (aliquota II). 12
L aliquota I, è stata ulteriormente purificata tramite cromatografia su Power Prep. La frazione in toluene è stata quantificata tramite HRGC/HRMS. L aliquota II è stata addizionata di una miscela di PCB e pesticidi marcati isotopicamente al carbonio 13 ed analizzata direttamente tramite HRGC-LRMS senza ulteriori purificazioni. 2.2.2.4. Determinazione strumentale La determinazione strumentale è stata effettuata come per le matrici alimentari. 2.3. Matrici biologiche 2.3.1. Siero umano 2.3.1.1. Descrizione dei campioni I campioni di siero umano sono pervenuti in 6 bottiglie e sono stati conservati congelati a -2 C fino all analisi; ogni bottiglia, contrassegnata da un numero, contiene un pool di siero di individui a cui corrisponde un tipo diverso di esposizione della popolazione in studio. I pool, la loro composizione, il tipo di esposizione ed i codici con cui verranno identificati in seguito, sono riportati nell elenco. Il volume di siero prelevato per ogni individuo appartenente al pool era di 1 ml. I pool erano costituiti da un numero differente di individui e quindi il volume dei pool era diverso, e variava da 41 ml a 169 ml. Al momento della formazione, al pool è stato aggiunto 1/1 in volume di soluzione salina acida (ph 1) per HCl. I pool sono stati preparati, a partire dai campioni individuali, dalla ASL di Brescia che aveva provveduto in precedenza anche al prelievo e alla separazione del siero dal sangue intero secondo un protocollo concordato. A cura della stessa ASL è stata effettuata la determinazione dei trigliceridi e del colesterolo utilizzati per riferire i risultati ottenuti al contenuto di grasso del siero. I dati sono stati comunicati da Michele Magoni. Elenco dei campioni di siero pervenuti all ISS. Composizione del pool n individui Codice Colesterolo Triglicerdidi % lipidica costituenti il pool pool Attuali lavoratori Caffaro 142 S1 28 151.35 Residenti quartiere Primo Maggio 169 S2 25 116.31 Consumatori dei cibi provenienti dalle aziende agricole contaminate 41 S4 221 12.34 Residenti 5 Circoscrizione 147 S5 24 16.3 Non esposti 94 S6 196 15.29 Residenti area sud Caffaro 127 S7 27 111.31 13
2.3.1.2. Pretrattamento Ciascun pool è stato utilizzato interamente per la determinazione di analiti di interesse. 2.3.1.3. Estrazione e purificazione I pool 1, 2, 5, 6, 7 sono stati posti in imbuti separatori e addizionati con una miscela di PCDD/PCDF, PCB (non- e mono-orto) e pesticidi marcati isotopicamente al carbonio 13. Dopo aggiunta di ossalato di sodio, acido formico, metanolo e etere etilico, sono stati estratti con n-esano. Gli estratti esanici sono stati purificati utilizzando colonne di acido solforico concentrato supportato su Extrelut eluite con n-esano e sono state ulteriormente purificate tramite Power Prep. La frazione in toluene è stata quantificata tramite HRGC/HRMS mentre la frazione in n-esano/diclorometano (98/2 v/v) è stata quantificata tramite HRGC/LRMS. Il pool 4 è stato suddiviso in due aliquote prima dell estrazione (il campione, presentando presumibilmente le concentrazioni più elevate, permetteva ugualmente una determinazione con buona sensibilità) la prima per la determinazione di PCDD/PCDF e PCB non-orto (aliquota I), la seconda per la determinazione degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi (aliquota II). Le aliquote sono state addizionate rispettivamente con una miscela di PCDD/PCDF e PCB non-orto (aliquota I) e con una miscela degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi (aliquota II). Entrambe sono state separatamente estratte e purificate. La frazione in toluene proveniente dall aliquota I è stata quantificata tramite HRGC/HRMS mentre la frazione in n-esano/diclorometano (98/2 v/v) dell aliquota II è stata quantificata tramite HRGC/LRMS. 2.3.1.4. Determinazione strumentale La determinazione strumentale è stata effettuata come per le matrici alimentari. 14
2.3.2. Latte materno 2.3.2.1. Descrizione dei campioni Il campione di latte materno individuale è pervenuto in un contenitore di plastica ed è stato conservato a -2 C fino all analisi. 2.3.2.2. Pretrattamento Il campione, di circa 15 ml viene analizzato interamente per la determinazione di analiti di interesse. 2.3.2.3. Estrazione e purificazione Il campione è stato addizionato con una miscela di PCDD/PCDF e PCB non-orto sostituiti marcati isotopicamente al carbonio 13. Dopo aggiunta di ossalato di sodio, metanolo e etere etilico, è stato estratto con n-esano. Sull estratto anidrificato è stata determinata la percentuale di grasso gravimetricamente. L estratto è stato diviso in due aliquote, la prima per la determinazione di PCDD/PCDF e PCB non-orto (aliquota I), la seconda per la determinazione degli altri congeneri dei PCB e dei pesticidi (aliquota II). L aliquota II è stata addizionata con una miscela degli altri PCB e dei pesticidi marcati isotopicamente al carbonio 13. Entrambi gli estratti sono stati purificati utilizzando colonne di Extrelut eluite con n-esano e di seguito il Power Prep. La frazione in toluene dell aliquota I è stata quantificata tramite HRGC/HRMS mentre la frazione in n- esano/diclorometano (98/2 v/v) dell aliquota II è stata quantificata tramite HRGC/LRMS. 2.3.2.4. Determinazione strumentale La determinazione strumentale è stata effettuata come per le matrici alimentari. 2.4. Utilizzo del bianco I campioni delle varie matrici sono stati analizzati a gruppi composti da un minimo di uno (es: latte materno) ad un massimo di quattro campioni. Ad ogni gruppo di campioni analizzati per ciascuna matrice è stato abbinato un campione nel quale è assente la matrice, detto bianco procedurale, al quale viene applicata l intera procedura analitica. Questo allo scopo di tener conto dell eventuale contributo dovuto alla presenza degli analiti, inquinanti ubiquitari, in solventi, vetreria e materiali di laboratorio. L incidenza positiva del bianco viene segnalata con asterischi apposti al risultato, come descritto in maniera dettagliata nel capitolo dei risultati (3.1.1). 15
2.5. Controllo della qualità analitica Le procedure utilizzate per le analisi di PCDD, PCDF e PCB diossina-simili sugli alimenti sono state descritte precedentemente. La validazione di tali procedure è stata effettuata tramite materiali certificati e, soprattutto, partecipando ad esercizi interlaboratorio internazionali. In particolare il laboratorio, sotto la responsabilità del dr. Turrio Baldassarri, partecipa, sin dalla prima edizione dell anno 2, agli esercizi sugli alimenti coordinati dal FOLKEHELSEINSTITUTTETT, l Istituto di Salute Pubblica norvegese. Questo esercizio rappresenta il più impegnativo e completo esercizio in questo campo. Il più impegnativo perché i livelli degli analiti sono in genere inferiori alla normale contaminazione di base per ogni classe di alimenti, e quindi richiede metodi ad elevata sensibilità e particolari precauzioni per minimizzare l apporto ambientale; il più completo perché include anche i 12 PCB diossina-simili. Questo fa sì che all esercizio partecipino praticamente tutti i laboratori più esperti del mondo. Le prestazioni del laboratorio nell ambito di questi esercizi interlaboratorio internazionali sono sempre state più che soddisfacenti: è difficile sintetizzare le prestazioni analitiche ottenute su 29 diversi analiti in tre diverse matrici in quattro anni; tuttavia il laboratorio dell ISS è stato, nell esercizio del 22, tra i 1 migliori (su più di 4) negli Z-score relativi alla tossicità equivalente (TEQ) per PCDD e PCDF, con uno Z-score sempre inferiore a 1. Analoghe prestazioni ha fornito per i PCB diossina-simili. Simili risultati ha fatto registrare nel 23. Altri studi collaborativi che includevano esercizi interlaboratorio sono stati condotti fin dalla seconda metà degli anni 9 sia con matrici alimentari che ambientali, nell ambito di collaborazioni con l Università di Umea (prof. Rappe), con l Istituto Mario Negri, con la SGS e con l IZS dell Abruzzo e Molise. Per quanto riguarda le analisi dei PCB non diossina-simili, il laboratorio ha partecipato sin dalle prime edizioni agli esercizi interlaboratorio Quasimeme, condotti in ambito UE dal laboratorio marino di Aberdeen (UK) sia su matrici alimentari che ambientali. Il laboratorio dell ISS, in qualità di Laboratorio Nazionale di Riferimento per PCDD, PCDF e PCB, ha organizzato esercizi interlaboratorio su PCB in matrici alimentari per tutti gli IIZZSS (La Rocca et al., 22; Turrio- Baldassarri et al., 24). 16
3. Risultati 3.1. Risultati delle analisi condotte sulle matrici alimentari 3.1.1. Grasso perirenale. Nelle Tabelle 1, 2 e 3 sono riportati i risultati ottenuti sul tessuto adiposo perirenale dei bovini delle varie cascine. Nella Tabella 1 sono elencati i risultati relativi ai 7 congeneri 2,3,7,8-sostituiti delle PCDD e ai 1 congeneri 2,3,7,8 sostituiti dei PCDF. Nelle ultime sette righe della tabella sono anche riportati rispettivamente i totali analitici dei 17 congeneri, e la tossicità equivalente espressa con i fattori di equivalenza della World Health Organization (WHO) e con quelli internazionali (I) ed i contributi rispettivi delle PCDD e delle PCDF in entrambe le scale. Le seguenti notazioni, presentate qui per la Tabella 1, sono generalmente valide in questo rapporto: accanto a ciascun risultato complessivo compare un valore percentuale. Questo indica la percentuale del valore dovuta ai valori determinati: % indica che la somma è costituita integralmente da valori determinati; un valore inferiore al % indica che c è una componente (il complemento a ) dovuta ai limiti di determinazione sommati per intero (approccio upperbound, regolamento CE 2375 /21) ai valori determinati. Questo stesso criterio è stato seguito nelle tabelle in cui sono riportati i contributi tossicologici di PCDD, PCDF e PCB diossinasimili. Nelle tabelle dei risultati l utilizzo dell approcio upperbound viene indicato con il pedice up accanto al totale analitico ed alla tossicità equivalente. Nelle tabelle compaiono alcuni risultati contrassegnati con degli asterischi ed altri indicati come non determinabile (ND). Il significato di questi simboli è connesso all incidenza del bianco procedurale sul risultato. La procedura utilizzata può essere riassunta nella maniera seguente: l incidenza del bianco inferiore al 5% del segnale dell analita viene trascurata; l incidenza compresa tra il 5 ed il 25% del segnale dell analita viene ugualmente trascurata ma segnalata da un asterisco; l incidenza compresa tra il 25 e il 75% del segnale dell analita viene sottratta dal segnale medesimo e segnalata con due asterischi; l incidenza superiore al 75% del segnale dell analita viene considerata non correggibile e l analita considerato ND. La grandissima maggioranza dei risultati riportati in questo rapporto non ha incidenza del bianco. I livelli di PCDD e PCDF presenti nei campioni di tessuto adiposo, sono risultati estremamente elevati: i livelli per quattro campioni su cinque sono infatti notevolmente superiori (8,98 1,92 pgte(who)/g grasso) rispetto ai limiti europei e nazionali ( CE 2375/21). Questo regolamento prevede dei limiti di 3 pgte (WHO) per grammo di grasso sul grasso di ruminanti. 17
L unica eccezione è relativa al grasso perirenale del bovino di proprietà Brescianini, che è leggermente inferiore al limite. Nella Tabella 2 sono riportati i risultati ottenuti su 61 singoli congeneri di PCB negli stessi campioni. Nelle ultime tre righe della tabella sono riportati, rispettivamente, la somma dei sette congeneri indicatori, la somma dei diciotto congeneri del PNR e la somma di tutti i congeneri determinati. Il risultato commentato è generalmente l ultimo. Analogamente a quanto osservato per PCDD e PCDF, i valori dei PCB risultano molto elevati (421-1328 ng/g grasso), per tutti i campioni ben al di sopra del pertinente limite del PNR ( ng/g grasso). Anche in questo caso il campione della cascina Brescianini risulta comparativamente meno contaminato (421 ng/g grasso). Nella Tabella 3 sono riportati i livelli dei PCB diossina-simili e i contributi tossicologici di tutte le singole classi di analiti dotati di fattore di tossicità equivalente. I valori sono espressi nella scala WHO. È rilevante notare che il concetto di tossicità equivalente consente di misurare sulla stessa scala la tossicità di molecole differenti (PCB, PCDD e PCDF) e che il limite per PCDD e PCDF del regolamento CE 2375/21 è stabilito proprio su questa scala. La stima del rischio si effettua oggi sommando il contributo delle diossine e quello dei PCB diossina-simili. Di fatto, in sede CE, DG SANCO, è stato già proposto un limite in termini di tossicità equivalente per vari alimenti di origine animale: tale limite sarà un valore complessivo in cui verranno sommati i contributi di PCDD, PCDF e PCB diossina-simili. Il limite dovrebbe essere stabilito come norma comunitaria nei primi mesi del 25 ed entrare in vigore nella seconda metà del 25. Quindi, benché il regolamento CE 2375/21 limiti attualmente solo PCDD e PCDF, risulta del tutto logico confrontarne il contributo con quello dei PCB: è evidente che nei campioni esaminati la tossicità equivalente dei PCB è notevolmente superiore al limite di PCDD e PCDF (varia da 34,7-91,9 pgte(who)/g grasso, contro un limite di 3pgTE(WHO)/g grasso, tanto che il valore più basso, ancora del campione Brescianini, è più di dieci volte maggiore del limite per PCDD e PCDF. Il confronto percentuale dei contributi tossicologici, evidenziato nelle ultime cinque righe della Tabella 3, rende evidente la netta prevalenza dell apporto tossicologico dei PCB. Va segnalata in particolare la rilevanza del congenere 126 che da solo costituisce in media più della metà della tossicità equivalente complessiva. Nella Tabella 1-a sono infine riportate le concentrazioni dei pesticidi clorurati (HCB, DDT, DDE, DDD). Si notano livelli particolarmente elevati del DDE, il più persistente metabolita del DDT, in tutti i campioni, eccettuato Brescianini. 18
3.1.2. Fegato Nelle Tabelle 4, 5 e 6 sono riportati i risultati ottenuti sul fegato dei bovini delle varie cascine. Nella Tabella 4 sono elencati i risultati relativi ai 17 congeneri 2,3,7,8-sostituiti dei PCDD e PCDF. I livelli di PCDD e PCDF (19,4-43 pgte(who)/g grasso) presenti nei campioni di fegato sono notevolmente superiori rispetto al limite europeo e nazionale (regolamento CE 2375 /21) di 6 pgte(who) per grammo di grasso per il fegato; rispetto al campione di grasso perirenale proveniente dagli stessi animali, il fegato mostra un contenuto di PCDD e PCDF almeno doppio. Per il campione Brescianini, al contrario di quanto segnalato per il grasso perirenale, il livello non è molto inferiore agli altri. Nella Tabella 5 sono riportati i risultati ottenuti sui PCB negli stessi campioni. Analogamente a quanto osservato per PCDD e PCDF, i valori dei PCB risultano molto elevati (1356-2673 ng/g grasso), per tutti i campioni ben al di sopra del pertinente limite del PNR ( ng/g grasso). Il contenuto di PCB è in genere superiore rispetto all analogo campione di grasso perirenale, ma in misura meno elevata che per PCDD e PCDF. Nella Tabella 6 sono riportati i livelli dei PCB diossina-simili e i contributi tossicologici di tutti gli analiti dotati di fattore di tossicità equivalente; i contributi dei PCB diossina-simili sono tutti uniformemente molto elevati (11,6-134,2 pgte(who)/g grasso) e più di un ordine di grandezza (1 volte) superiori al limite per PCDD e PCDF (6 pgte(who)/g grasso). Rispetto al grasso perirenale i livelli complessivi sono superiori (127,8-168,3 pgte(who)/g grasso) ed il contributo relativo delle PCDD e soprattutto dei PCDF è molto più elevato: per i soli PCDF arriva fino al 38,6%. Nella Tabella 1-b sono infine riportate le concentrazioni dei pesticidi clorurati: si nota come, ancora con l eccezione del campione Brescianini, le concentrazioni del DDE siano elevate; più interessante è il fatto che le concentrazioni del DDT siano molto più elevate che nel grasso perirenale degli stessi bovini. Poiché infatti il fegato è l organo in cui avviene il processo di degradazione metabolica, la presenza al suo interno di livelli elevati di DDT tal quale oltre che dei suoi metaboliti potrebbe indicare che l assunzione di questa sostanza da parte degli animali era recente. 3.1.3. Latte vaccino Nelle Tabelle 7, 8 e 9 sono riportati i risultati ottenuti sui campioni di latte dei bovini delle varie cascine. Nella Tabella 7 sono elencati i risultati relativi ai 17 congeneri 2,3,7,8-sostituiti dei PCDD e PCDF. I livelli di PCDD e PCDF (6,31-11,72 pgte(who)/g grasso) presenti nei campioni di 19
latte sono notevolmente superiori rispetto al limite europeo e nazionale (regolamento CE 2375 /21) di 3 pgte(who)/g per grammo di grasso per il latte. Nella Tabella 8 sono riportati i risultati ottenuti sui PCB negli stessi campioni. Analogamente a quanto osservato per PCDD e PCDF, i valori dei PCB risultano molto elevati (374-847 ng/g grasso), per tutti i campioni ben al di sopra del pertinente limite del PNR ( ng/g grasso). Nella Tabella 9 sono riportati i livelli dei PCB diossina-simili e i contributi tossicologici di tutti gli analiti dotati di fattore di tossicità equivalente; mancano i contributi dei PCB diossina-simili nonorto per due campioni. Tuttavia, i rimanenti due campioni mostrano livelli complessivi e distribuzione dei contributi tossicologici analoghi a quelli misurati per il grasso perirenale. Considerazioni analoghe a quelle riportate per il grasso possono essere svolte per i pesticidi clorurati riportati in Tabella 1-c. Il confronto tra i valori di tutti gli analiti misurati nel grasso perirenale e nel latte dello stesso animale (271 della cascina Antonioli) mostra che nel grasso si registrano concentrazioni più elevate; non è possibile stabilire con certezza la causa di questa differenza: una possibile ipotesi è che il bovino, nel periodo in cui è stato prelevato il latte fosse nutrito con mangime meno contaminato rispetto a quello che ha provocato l accumulo degli analiti nel grasso. 3.2. Risultati delle analisi condotte sulle matrici ambientali 3.2.1. Fieno Nelle Tabelle 11,12 e 13 sono riportati i risultati ottenuti sui campioni di fieno delle varie cascine. Nella Tabella 11 sono elencati i risultati relativi ai 17 congeneri 2,3,7,8-sostituiti dei PCDD e PCDF. Alla luce della vigente legislazione comunitaria, i livelli di PCDD e PCDF dei sei campioni di fieno analizzati (,29-2,4 pgte(who)/g di fieno) risultano in due casi superiori al limite previsto dalla direttiva 21/12/CE per mangimi vegetali (,75 pgte(who)/g prodotto al 12% di umidità), in tre casi superiori al limite d azione (.5 pg WHO TE/g) previsto dalla Raccomandazione della Commissione Europea (CE 22/21) e solo il campione Antonioli 2/23 C risulta inferiore ad entrambi i limiti detti. Il superamento del primo limite comporta l impossibilità di uso del prodotto e la sua distruzione, il superamento del limite d azione indica invece la presenza di una contaminazione nettamente superiore ai livelli di fondo e implica la necessità di indagini per rintracciare la fonte di contaminazione. In Tabella 12 sono riportati i valori misurati per i PCB sugli stessi campioni: variano da 25 a 6 ng/g di fieno. Per i PCB totali non esistono limiti comunitari; tuttavia i valori misurati sono sicuramente molto più elevati dei livelli di fondo. 2
A conferma di ciò la Tabella 13, in cui sono riportati i contributi tossicologici, indica che tutti i campioni hanno un carico complessivo di tossicità equivalente nettamente superiore a quello previsto per i soli PCDD/F: tali valori variano infatti da 2 a 4,8 pgte(who)/g fieno, con un contributo dei PCB diossina-simili (variabile da 1,4 a 3,5 pgte(who)/g) sempre prevalente rispetto a PCDD/F e superiore al citato limite della direttiva 21/12/CE. L apporto tossicologico dei PCB diossina simili deve ovviamente essere considerato in termini di gestione del rischio: esso è infatti comparabile a quello di PCDD e PCDF. Va infine notato che la contaminazione da PCB dei fieni sembra non dipendere strettamente dal livello di contaminazione del suolo su cui è cresciuto: questo, unitamente alle considerazioni che verranno svolte in 3.3.1 sul confronto profili di contaminazione del fieno con quelli del terreno, sembra indicare che alla contaminazione del fieno contribuisca sostanzialmente, oltre alla presenza di polvere di terreno sugli steli, anche un meccanismo di evaporazione dei PCB dal terreno (Kaupp et al., 1996) e di condensazione sugli steli. È noto infatti che i PCB presenti nell aria si trovano quasi esclusivamente in fase vapore (Menichini et al., 25), e questo è particolarmente vero nelle stagioni calde (Turrio-Baldassarri et al., 21) stagioni in cui appunto si coltiva il foraggio. L esistenza di un serbatoio di contaminazione come quello costituito dal terreno potrebbe rappresentare una fonte di PCB per l aria urbana, in particolare nella stagione estiva. Per verificare la possibile esistenza di questo fenomeno, sarebbe in ogni caso utile un monitoraggio dei PCB nell aria della città, che consenta di confrontarne i livelli di contaminazione con quelli, noti dalla letteratura, di altre città. Nella Tabella 17-a sono riportati i valori dei pesticidi clorurati misurati nel fieno. Ancora una volta i valori di DDT e del suo metabolita DDE appaiono elevati. 3.2.2. Terreno Nelle Tabelle 14, 15 e 16 sono riportati i risultati ottenuti sui campioni di terreno. Nella Tabella 14 sono elencati i risultati relativi ai 17 congeneri 2,3,7,8-sostituiti dei PCDD e PCDF. Fatta eccezione per il livello di PCDD e PCDF relativo alla maglia R (7,6 pg TE(I)/g), i livelli trovati in tutte le altre maglie variano da 23,6 a 583 pgte(who)/g e sono tutti superiori al limite stabilito dal DM 471/99 di 1 pgte(i)/g per siti ad uso verde pubblico, privato e residenziale. In diversi casi il limite di legge è superato di più di un ordine di grandezza e risulta superato anche il limite stabilito dallo stesso DM 471/99 per uso commerciale e industriale ( pgte(i)/g). I dati illustrano una situazione di pesante contaminazione localizzata soprattutto in alcune aree dei terreni agricoli con diffusione alle zone circostanti. Il punto con contaminazione inferiore al limite è invece situato in una zona urbana di edifici per abitazioni. 21
Nella Tabella 15 sono riportate le concentrazioni dei PCB relative agli stessi terreni. I valori (81-18686 ng/g) sono tutti superiori al limite stabilito dal citato DM 471/99 (1 ng/g) per siti ad uso verde pubblico, privato e residenziale. Anche qui, pur prescindendo dal limite citato, cui si accenna nel seguito, emerge una situazione di pesante contaminazione delle zone agricole, e tutti campioni con elevati valori di diossine hanno anche elevati valori di PCB. Anche in questo caso il campione relativo alla zona urbana presenta valori molto meno elevati rispetto a quelli agricoli. Va rilevato che l ISS, con lettera del 4 febbraio 23, 5549 IA 12, suggeriva al ministero dell Ambiente di adottare per i PCB un limite più elevato (6 ng/g) rispetto a quello (1 ng/g) previsto dal DM 471/99; tale limite veniva considerato un valore molto frequentemente superato in tutti i paesi industrializzati, e quindi non utilizzabile quale indicatore di una effettiva contaminazione. Infine, la Tabella 16 riporta i livelli di PCB diossina-simili, con i contributi analitici e di tossicità equivalente dei campioni di terreno. Va notato che i valori riportati sono espressi in equivalente tossicologico WHO, mentre il DM 471/99 considera i fattori di equivalenza tossicologica internazionale (TE(I)). La principale ragione di ciò è che la scala internazionale non contempla fattori di tossicità equivalente per i PCB diossina-simili. L utilizzo dei fattori di tossicità equivalente WHO è quindi l unico approccio che permetta di valutare il contributo dei PCB diossina-simili alla contaminazione dei terreni. Ciò premesso, va rimarcato che nei campioni esaminati il contributo di PCDD + PCDF, ed in particolare quello dei PCDF (percentualmente i PCDF arrivano ad un massimo del 72,7%) alla tossicità totale è generalmente prevalente, spesso molto nettamente, rispetto a quello dei PCB diossina-simili. In prima approssimazione appare quindi ragionevole considerare il livello di PCDD e PCDF, eventualmente corredato da quello di PCB diossina-simili, quale la fonte principale di rischio nella contaminazione dei terreni. Il contributo dei PCB diossina-simili è, nel caso del campione prelevato nella zona abitativa (maglia R), minore (6,6 pgte(who)/g) del limite stabilito dal DM 471/99 per PCDD/PCDF (1 pgte(i)/g); in tutti gli altri casi è maggiore (16,4 441,7 pgte(who)/g). In Tabella 17-b sono riportati i valori dei pesticidi clorurati nei terreni analizzati. Si nota che DDT e DDE, in particolare, presentano le concentrazioni più elevate nei campioni a più elevata contaminazione da PCB e diossine. Considerando che il DDT non viene più usato in agricoltura all incirca dagli anni settanta, la sua presenza in elevata concentrazione nei campioni che mostrano maggiore contaminazione da PCB, PCDD e PCDF indica una comune origine di queste sostanze. Sembra che lo stabilimento Caffaro abbia prodotto DDT. 22
Diversi elementi indicano come fonte di contaminazione una miscela industriale di PCB: i livelli di contaminazione particolarmente elevati in alcune aree sia per PCDF che per PCB, il profilo di contaminazione dei PCDD e PCDF particolarmente ricco di questi ultimi, il profilo dei PCB. Infatti: i livelli trovati in molti dei campioni di terreno sono molto elevati e nettamente superiori ai normali livelli ambientali. Poiché i PCB non sono contaminanti che si possano formare accidentalmente, livelli ambientali elevati indicano vicinanza della fonte di contaminazione. La fonte prima per i PCB è sempre costituita da miscele industriali. Le miscele industriali di PCB sono contaminate da PCDD e PCDF e questi ultimi sono nettamente prevalenti (De Felip et al., 1994), soprattutto per tetra, penta ed esa CDF come evidenziato nei casi di matrici contaminate da miscele industriali di PCB durante l episodio belga del 1999 (Bernard et al., 22) Per quanto riguarda i profili, si vedano le considerazioni che seguono in 3.3.2. 3.3. Confronto tra profili Come già accennato nelle precedenti relazioni intermedie, i dati ottenuti sono stati esaminati per mezzo di un sistema messo a punto dalla stessa unità operativa dell ISS per analizzare e classificare i profili di contaminazione, anche al fine di ottenere informazioni sulla fonte della contaminazione. Il profilo di contaminazione è il rapporto tra la concentrazione di ciascun congenere e quella del congenere presente a concentrazione più alta. Rappresentando il profilo come grafico a barre, si ottiene una visualizzazione dei rapporti tra i vari congeneri indipendente dalla concentrazione. Il profilo di un campione molto contaminato può quindi essere confrontato con quello di uno meno contaminato; se i due profili coincidono è probabile che la fonte di contaminazione sia la stessa. Il sistema utilizzato misura il coefficiente di correlazione di Pearson tra i vari profili e li rappresenta in ordine decrescente. Un coefficiente di correlazione uguale a 1 indica identità di profilo. Valori del coefficiente di correlazione compresi tra 1 e,8 sono ritenuti in questo lavoro indicatori di una somiglianza dei profili. Tale sistema è stato applicato sia ai PCB che a PCDD/F e permette di confrontare un profilo di contaminazione (relativo ad esempio ai 17 congeneri dei PCDD e PCDF) di un singolo campione con quelli contenuti in una specifica serie di dati. Il sistema classifica i profili contenuti nella serie di dati in base alla somiglianza con quello del campione in esame. 23