Università degli Studi di Roma Tor Vergata DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE Ingegneria Sanitaria - Ambientale Valutazione Sanitaria di Impatto Ambientale
Progetto Esposizione Valutazione di Rischio Gruppo a Rischio Impatti sui parametri ambientali che hanno importanza dal punto di vista sanitario (FATTORI IGIENICO-AMBIENTALI) Durata del contatto tra un essere umano ed un Fattore Igienico Ambientale o un Agente Patogeno Valutazione di Impatto Sanitario di una certa Esposizione Gruppo di persone più sensibile ad uno specifico rischio sanitario
Scopi della 1. Identificare e prevedere gli IMPATTI di un progetto sui FATTORI IGIENICO- AMBIENTALI (FIA) 2. Identificare e valutare le conseguenze sulla SALUTE UMANA (STIMA DELL AUMENTO DELL ESPOSIZIONE DELLA POPOLAZIONE (sia come NUMERO di casi che come INTENSITA degli eventi) La va estesa: Alle CONDIZIONI NORMALI di ESERCIZIO Ai POSSIBILI CASI di EMERGENZA (Incidenti o Disastri di varia natura)
Fasi dello Studio di Impatto sulla Salute 1. Valutazione degli impatti DIRETTI sui parametri ambientali 2. Valutazione degli impatti INDIRETTI sui parametri ambientali 3. Selezione dei parametri di importanza sanitaria (FIA) 4. Valutazione dell aumento dell esposizione ai FIA 5. Valutazione del possibile aumento dei GRUPPI A RISCHIO 6. Valutazione degli IMPATTI SANITARI (come Morbililtà e Mortalità) 7. Definizione della significatività degli impatti sanitari 8. Identificazione delle MISURE di MITIGAZIONE quali - RIDUZIONE DEI FIA - RIDUZIONE DELL ESPOSIZIONE - MISURE DI PROTEZIONE 9. Decisione sulla POSSIBILITA di REALIZZAZIONE del PROGETTO
Descrizione dell Ambiente Esistente (1/2) Vanno svolte una serie di ANALISI quali: Caratterizzazione dal punto di vista della salute umana dell ambiente e della comunità coinvolta Identificazione e classificazione delle cause significative di rischio per la salute CONNESSE CON L OPERA (Microorganismi, Sostanze chimiche, Rumore) Identificazione dei Rischi Eco-Tossicologici Descrizione del destino degli inquinanti Identificazione delle possibili condizioni di esposizione Integrazione dei dati con quelli raccolti negli altri studi settoriali Valutazione di eventuali gruppi a rischio e dell esistenza di FATTORI di RISCHIO COMBINATI
Descrizione dell Ambiente Esistente (2/2) Va eseguita seguendo TRE LINEE DIRETTRICI: DESCRIZIONE del TERRITORIO e del SITO - Struttura FISICA del territorio - TIPI e DISTRIBUZIONE delle specie vegetali e animali - Caratt.che e distribuzione territoriale degli impianti industriali esistenti - Attività umane principali ed aree dove si svolgono - Livelli di inquinamento esistenti 2. IDENTIFICAZIONE PRELIMINARE delle SORGENTI di RISCHIO 3. STATO SANITARIO della POPOLAZIONE COINVOLTA DATI da RACCOGLIERE dagli ALTRI SOTTOGRUPPI di LAVORO della VIA
Identificazione Preliminare delle Fonti di Rischio per la Salute Umana connesse con l opera (1/2) Si considera il processo di rilascio nei diversi comparti ambientali di: - SOSTANZE CHIMICHE - AGENTI PATOGENI BIOLOGICI - VIBRAZIONI E RUMORI - RADIAZIONI IONIZZANTI La possibilità di accadimento di tali eventi sarà estesa a TUTTE le FASI del PROGETTO dell opera ed in particolare: - COSTRUZIONE - ESERCIZIO -DISMISSIONE
Identificazione Preliminare delle Fonti di Rischio per la Salute Umana connesse con l opera (2/2) Nella lista delle sostanze coinvolte dovranno essere prese in considerazione: Materie prime e prodotti in ingresso al processo Prodotti intermedi e finali Impurità e residui contenuti nei prodotti Altre sostanze contenute nel processo Sostanze formatesi per processi di combustione e surriscaldamento Ad una prima fase preliminare (detta FASE INFORMATIVA) succederà una FASE SPECULATIVA nella quale verranno identificate le CAUSE SIGNIFICATIVE per la SALUTE da: - SOSTANZE CHIMICHE - AGENTI PATOGENI - RUMORE / VIBRAZIONI -RADIAZIONI
Rischio da Sostanze Chimiche Viene valutato mediante la costruzione di una MATRICE PER L IDENTIFICAZIONE PRELIMINARE DEI RISCHI. Tale matrice può essere redatta sulla base dei seguenti parametri: Informazioni sulle PROPRIETA CHIMICO-FISICHE (Lucido 1) Informazioni sulle PROPRIETA TOSSICOLOGICHE (Lucido 2) PROPRIETA PERICOLOSE delle SOSTANZE (Lucido 2) SCALA di TOSSICITA (Lucido 2) DATI di PERSISTENZA / BIOACCUMULO VALORI STANDARD quali: - VALORI LIMITE (TLV) - DOSI GIORNALIERE ACCUMULABILI (ADI) - CONCENTRAZIONI MASSIME ACCETTABILI (MAC)
Rischio da Agenti Patogeni Nella stima del rischio bisognerà tenere conto dei seguenti fattori: PERSISTENZA dell AGENTE LATENZA dell INFEZIONE CONDIZIONI di IGIENE DOSE INFETTIVA MINIMA IMMUNITA del SOGGETTO TRASMISSIONE ATTRAVERSO INGESTIONE di CIBO / ACQUA
Stato Sanitario della Popolazione Coinvolta Può essere descritto mediante: 1. RILEVAZIONE DI STATO 2. RILEVAZIONE DI MOVIMENTO La RILEVAZIONE DI STATO tiene conto dei seguenti fattori: - SITUAZIONE DEMOGRAFICA - COMPOSIZIONE per ETA, SESSO, NUCLEI FAMILIARI La RILEVAZIONE DI MOVIMENTO tiene conto dei seguenti fattori: - DINAMICA della POPOLAZIONE - INDICI di NATALITA / MORTALITA (per ETA / CAUSE) - PATOLOGIE DIFFUSE / MALATTIE PROFESSIONALI
Previsione degli Effetti E possibile costruire dei networks causa-effetto per evidenziare tutti gli impatti sul benessere e sulla salute umana (Lucido 3) Frequenti cause di impatto sul benessere e sulla salute umana possono essere legate a: 1.CAMBIAMENTI della QUALITA dell AMBIENTE - Qualità dell aria, dell acqua, del suolo, degli alimenti - Livello sonoro, Radiazioni, Visibilità 2.DISTURBI FISICI legati a - Cambiamenti climatici, della visibilità - Cambiamenti della qualità fisica dell aria e dell acqua - Cambiamenti nelle piante e negli animali - Cambiamento del paesaggio (aspetti visivi, culturali e storici)
Ripartizione degli inquinanti nei vari comparti ambientali I LIVELLI AMBIENTALI dipendono da: Quantità di contaminante disperso nell unità di tempo Processi di dispersione del contaminante dalla sorgente Mobilità e destino ambientale del contaminante Processi di trasformazione chimica e degradazione La STIMA del CARICO INQUINANTE nel caso di un IMPIANTO può essere fatta valutando: CARICO INQUINANTE PREVISTO mediante - Valori medi e massimi giornalieri / stagionali - Analisi dei cicli produttivi PROBABILITA e MODALITA di EVENTUALI INCIDENTI mediante - ANALISI del RISCHIO di incidenti rilevanti - ANALISI delle PROBABILITA di incidenti
Ripartizione degli inquinanti nei vari comparti ambientali Nel caso si esegua l ANALISI del RISCHIO di incidenti rilevanti, i RISCHI da tenere in conto riguardano essenzialmente: Gli INCIDENTI che PROVOCANO RILASCIO di SOSTANZE TOSSICHE Le ESPLOSIONI Gli INCENDI Per identificare i rischi, i dati che possono essere utilizzati sono soprattutto: DATI di PERICOLOSITA delle SOSTANZE QUANTITATIVI UTILIZZATI, IMMAGAZZINATI e TRASPORTATI Il RISCHIO infatti può essere stimato come PRODOTTO tra PERICOLOSITA della sostanza e QUANTITA della stessa
Valutazione Quantitativa delle Conseguenze E in generale COMPLESSA e richiede l utilizzo di MODELLI MATEMATICI di DISPERSIONE per la previsione delle concentrazioni dei contaminanti emessi nell area circostante l opera. L ANALISI della PROBABILITA di ACCADIMENTO di INCIDENTI può essere basata: 1. Sullo studio di DATI STATISTICI 2. Sull applicazione di metodi NON-STATISTICI quali - ALBERO dei GUASTI - ANALISI di AFFIDABILITA
ESEMPIO: EVENTO: FUORIUSCITA di MATERIALE TOSSICO CATENA POSSIBILE DI EVENTI: 1. PRESENZA o FORMAZIONE di MATERIALE TOSSICO 2. SOVRAPPRESSIONE / ESPLOSIONE con FUORIUSCITA di MATERIALE TOSSICO 3. MANCANZA di INTERVENTO da PARTE dell OPERATORE 4. MANCANZA / MALFUNZIONAMENTO dei SISTEMI di CONTROLLO AUTOMATICI 5. MANCANZA / MALFUNZIONAMENTO di SISTEMI di ELIMINAZIONE o RIDUZIONE dello SCARICO in ARIA LIBERA LA PROBABILITA di ACCADIMENTO dell EVENTO è LEGATA alla PROBABILITA di ACCADIMENTO dei SINGOLI EVENTI, che sono STIMABILI
Destino dei Contaminanti (1/2) Viene determinato utilizzando MODELLI MATEMATICI di RIPARTIZIONE delle sostanze chimiche nei vari comparti ambientali I MODELLI di RIPARTIZIONE AMBIENTALE partono dall assunzione che le SOSTANZE si RIPARTISCONO nei diversi comparti secondo le seguenti COSTANTI di RIPARTIZIONE: K oc = C CARBONIO_ ORGANICO _ NEL _ SUOLO C ACQUA K w = 1 = H C IN _ ACQUA C IN _ ARIA Si possono usare TRE modelli per la distribuzione nei comparti B CF = C C NEL IN _ PESCE _ ACQUA
Destino dei Contaminanti (2/2) Le concentrazioni attese si ottengono dalla soluzione di un sistema del tipo: C OC = K OC C ACQUA C ACQUA = K W C ARIA C ACQUA M ACQUA + C ARIA M ARIA + C OC M OC = Q con Q pari alla QUANTITA di SOSTANZA IMMESSA
Risultati dell applicazione del modello ECOSISTEMA alla TCDD Mobilità ambientale SCARSA (TCDD presente soprattutto nel suolo) IPOTIZZABILE contaminazione di piante ed animali PREVEDIBILE RISCHIO di esposizione per inalazione/ingestione/contatto epidermico con polveri RISCHIO di bioaccumulo nell uomo tramite alimenti Dai dati chimico-fisici si rileva una BIODEGRADABILITA RIDOTTA Va prevista una ESPOSIZIONE CRONICA!!!
Stima dei livelli di esposizione umana Nel caso di esposizione per VIA INALATORIA si ha: E INALATA = I C r Con - I TASSO di INALAZIONE [m 3 _aria/giorno] (20 40 m 3 /giorno, α (Peso) 2/3 ) -C CONCENTRAZIONE in ARIA della SOST.CHIMICA [mg/m 3 ] -r FRAZIONE ASSORBITA Per i GAS si considera il CASO PEGGIORE r = 1 Per il PARTICOLATO si ha - r = 1 per d 1 µm -r 1 per d >> 1 µm
Tossicologia Quantitativa (1/2) L esposizione a sostanze tossiche è legata ai seguenti fenomeni: 1. Perdite 2. Sversamenti Accidentali 3. Vapori Fuggitivi 4. Consumo di Acque Contaminate Le principali VIE DI ESPOSIZIONE sono: 1. Via ORALE 2. CONTATTO DERMICO 3. Via INALATORIA
Tossicologia Quantitativa (2/2) DOSE + DURATA ESPOSIZIONE TOSSICITA ACUTA: < 5% TEMPO di VITA SUBCRONICA: 5 20% TEMPO di VITA CRONICA: >20% TEMPO di VITA 1 giorno 2 settimane 7 anni > 7 anni DOSAGGIO: Massa totale di contaminante a cui un organismo è esposto DOSE: Dosaggio normalizzato al peso corporeo Alcuni composti possono essere TOSSICI ACUTI o TOSSICI CRONICI
Tossicità Acuta Si esamina la risposta di una popolazione ad una stessa dose somministrata Definiamo LD 50 come la dose che risulta letale per il 50% di una popolazione esposta ad una sostanza tramite ogni percorso tranne l inalazione %Risposta x_medio Dose Dose di LD 50 per kg di peso corporeo < 1.0 mg/kg 1.0 5.0 mg/kg 50 500 mg/kg 0.5 5 g/kg 5 15 g/kg > 15 g/kg TOSSICITA PERICOLOSAMEN TE TOSSICO SERIAMENTE TOSSICO ALTAMENTE TOSSICO MODERATAMENT E TOSSICO LEGGERMENTE TOSSICO TOSSICITA MOLTO BASSA Oss. I valori di LD 50 sono ottenuti da sperimentazione su animali. Per riportarli a valori applicabili all uomo si utilizza un fattore di riduzione pari a 10
Esposizione Cronica (1/2) Dovuta ad esposizione a composti pericolosi. Caratterizzata da EFFETTI A LUNGO TERMINE e da somministrazione di DOSI a BASSA CONCENTRAZIONE Soglia TLV (Threshold Limit Value) Concentrazione alla quale un lavoratore può essere esposto in sicurezza per 8 ore/giorno, 5 giorni/settimana per l intera vita lavorativa -TWA (Time-Weighted Averaged), -STEL (Short Term Exposure Limit), -C (Ceiling (soglia)
Esposizione Cronica (2/2) TLV-TWA E la concentrazione media nelle 8 ore lavorative a cui un lavoratore può essere esposto 5 giorni/settimana per tutta la vita lavorativa TLV-STEL TWA C i T = T i i tempo dell i-esimo periodo di esposizione C 8 i conc.ne contaminante nell i-esimo periodo E la massima concentrazione alla quale un individuo può essere esposto per periodi fino a 15 minuti senza irritazione, danno cronico ai tessuti, narcosi TLV-C Concentrazione da non superare MAI Nel caso di MISCELE si ha TLV TWA = N i = 1 N i = 1 C Ci TLV TWA i
Tossicità Cronica di Sostanze Non Cancerogene Si fa riferimento agli effetti negativi causati dalle sostanze chimiche con eccezione di quelle cancerogene. Gli effetti tossici sono dovuti ad interazioni con molecole, come gli enzimi, che sono inibite in proporzione alla quantità totale di inquinante con cui sono venute a contatto NOEL: No Observed Effect Level = Dose che NON produce effetto NOAEL: No Observed Adverse Effect Level = Dose che NON produce effetti tossicologici ADI: RFD: Acceptable Daily Intake = Livello di ingestione/inalazione di un composto tossico che non induce effetti avversi sulla salute Reference Dose (Derivata dal NOEL dividendo per un fattore 10 di variabilità e per un altro fattore 10 per considerare il passaggio Animali-Uomo)
Relazione Dose-Risposta per Sostanze Cancerogene PREOCCUPAZIONE: PROBLEMA: SOLUZIONE: Effettivo pericolo nel quale incorre una popolazione esposta a concentrazioni molto basse di sostanze cancerogene Valutare la cancerogenicità è molto difficile poiché richiederebbe studi prolungati su molti animali Relazioni Dose-Risposta ottenute a concentrazioni elevate ed estrapolate a concentrazioni più basse SF = Slope Factor [mg/kg*giorno] -1 Si definisce un SF per INALAZIONE ed un altro SF per INGESTIONE
Procedura di Analisi di Rischio Si distinguono 4 Fasi: 1. IDENTIFICAZIONE del PERICOLO 2. ANALISI della ESPOSIZIONE 3. ANALISI di TOSSICITA 4. CARATTERIZZAZIONE del RISCHIO
1. Identificazione del Pericolo In questa fase viene effettuata: CARATTERIZZAZIONE del SITO (CAMPIONAMENTO+ANALISI) INDIVIDUAZIONE DEI CONTAMINANTI PRESENTI 2. Analisi della Esposizione Si definisce Esposizione il contatto di un organismo con un contaminante. Durante questa fase viene effettuata la stima delle concentrazioni e delle dosi di contaminanti alle quali la popolazione viene esposta. Si compone di 4 FASI: 1. IDENTIFICARE la POPOLAZIONE POTENZIALMENTE ESPOSTA 2. IDENTIFICARE i PERCORSI POTENZIALI di ESPOSIZIONE 3. STIMARE le CONCENTRAZIONI di ESPOSIZIONE 4. STIMARE l ASSUNZIONE del COMPOSTO MODELLI di TRASPORTO
2.4. Stima dell Assunzione del Composto L Assunzione (o INTAKE (I)) viene stimata sulla base di tre variabili: CONCENTRAZIONE di ESPOSIZIONE (Variabile Legata al Contaminante) VARIABILE della POPOLAZIONE ESPOSTA (Peso,Frequenza di Contatto, Durata del Contatto) VARIABILE TEMPORALE I = C CR EF ED BW AT VARIABILE C CR DESCRIZIONE Concentrazion e di Esposizione Velocità di Contatto UNITA DI MISURA mg/l acqua mg/mc suolo l/giorno Mc/giorno [I] = mg/(kg*giorno) EF ED Frequenza di Esposizione Durata di Esposizione giorni/anno Anni BW Peso Corporeo kg AT Averaging Time 70 anni x 365 giorni/anno
Assunzione per Ingestione IR: Velocità di Ingestione (l/giorno) I = CW IR BW EF ED AT 2l/giorno (95 percentile) 1.4l/giorno (media) ED:70 anni BW:70 kg AT:365 x 70 giorni Assunzione per Inalazione CA IR ET EF ED I = BW AT EF:Frequenza Esposizione (giorni/anno) ET:Tempo Esposizione (ore/giorno) IR:Inalazione (mc/ora) 30 mc/giorno per 1 adulto (max) 20 mc/giorno x 1 adulto (media)
3. Analisi di Tossicità Acquisizione e valutazione dei dati di tossicità di ogni contaminante. Vengono utilizzati: - RFD per i NON CANCEROGENI - SF per i CANCEROGENI 4. Caratterizzazione del Rischio Calcolo del rischio per cancerogeni e non cancerogeni per tutti i recettori che possono essere esposti - INDICE di PERICOLO (HI) per i NON CANCEROGENI HI = - TARGET RISK (TR) per i CANCEROGENI I RFD Adimensionale; RISCHIO ACCETTABILE per HI < 1 TR = I SF Adimensionale; Valori compresi tra 10-5 e 10-6