Esperienze Italiane:Criteri adottati per l’analisi
di rischio sanitaria di una area vasta nel sito
di interesse nazionale
Brescia-Caffaro
E. Beccaloni, L. Musmeci
Istituto Superiore di Sanità (ISS)
L’azienda Caffaro in attività fin dall’inizio del 1900 nell’area del comune di Brescia,
produce composti di sintesi tra cui i bifenili policlorurati (PCB).
I PCB utilizzati in numerosi campi industriali non sono più prodotti dalla Caffaro dal
1984. La produzione di PCB comporta la formazione in piccole quantità di
contaminanti quali dibenzofurani e dibenzodiossine.
La produzione di cloro è cessata nel 1997 e di conseguenza anche l’utilizzo del
mercurio utilizzato nell’elettrolisi delle soluzioni saline.
1
Le aree circostanti la Caffaro erano utilizzate come aree agricole e agro-zootecniche
divenendo, in seguito, aree industriali, zone destinate ad abitazione ed attività di
servizi per la popolazione.
Le restanti aree agricole nel 2002 furono interdette all’uso mediante ordinanza
sindacale, poiché inquinate, essendo state utilizzate le acque delle rogge a scopo
irriguo, ed essendo le stesse contaminate.
2
4
SCENARI DI ESPOSIZIONE
Alimenti
(monitoraggio)
SORGENTI
Aria
(monitoraggio)
Suolo
(caratterizzazione)
Adulti-bambini
Effetti
cancerogeni
Effetti
tossici
ALIMENTI
Alimenti di origine
vegetale
Alimenti di origine
animale
PCB
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Procedura per la valutazione
del Rischio
cancerogeno e tossico
1. Valutazione dell’ Intake Alimentare procapite (Intake Rate IR)
2. Stima dell’Intake medio giornaliero (ADD/LADD)
3. Calcolo del rischio: intake integrato con i parametri tossicologici
(RfD) e (SF) caratteristici delle sostanze
1. Valutazione dell’Intake alimentare
procapite
 Raccolta e selezione di dati (ASL-ARPA-ISS-IZS…)
 Elaborazione e suddivisione dei dati secondo i criteri definiti dall’Istituto
Nazionale di Ricerca per gli alimenti e la Nutrizione (INRAN) che ha stimato,
nella popolazione italiana di riferimento, il consumo medio procapite al giorno
dei principali gruppi alimentari (studio INN-CA 1994/96)
ORIGINE VEGETALE
ORIGINE ANIMALE
Ortaggi
Aglio, carote, cetrioli,cipolle
melanzane, patate, peperoni,
pomidoro, porri, rapanelli,
zucchine
uova
verdure
Barbabietole, cavoli, coste
argentate, lattuga, radicchio,
tarasacco, altre insalate
latte
legumi
Cometti, fagioli, piselli
carne
Frutta fresca
Susine, fichi, uva, melograno,
prugne, cachi
Frutta secca e/o
guscio
Fichi secchi, mandorle, noci
spezie
Alloro, origano, prezzemolo,
rosmarino, salvia
Pollame, bovini, coniglio
2a. Stima dell’ INTAKE Medio Giornaliero
Σ (CxIR)
 Elaborazione statistica della concentrazione degli inquinanti nelle singole classi
di matrici individuate ( media, mediana, calcolo dell’UCL ecc.)
 Calcolo della quantità media giornaliera di contaminante assunta mediante
ciascuna matrice (concentrazione statisticamente rappresentativa per intake
alimentare procapite giornaliero*)
 Somma delle quantità medie giornaliere di contaminante assunte per tutte le
classi di matrici individuate
* Turrini A, Saba A, Perrone D, Cialfa E, D’Amicis A 2001: Food Comsumption Patterns in Italy: the INNCA Study 1994-1996. European Journal of Clinical Nutrion, Vol. 55, 7, pp. 571-588
2b. Stima dell’ INTAKE Medio Giornaliero
ADD o LADD
 Dose media giornaliera assunta per tutte le matrici
ADD/LADD =
∑i x EF x ED
BW x (ATx365)
ADD = Average Daily Dose (effetto tossico)
LADD = Lifetime Average Daily Dose
(effetto cancerogeno)
∑i = (CxIR)i
EF = frequenza di esposizione (giorni)
ED = durata dell’esposizione (anni)
AT = tempo sul quale l’esposizione è mediata
(anni)
BW = peso corporeo (Kg)
SCELTA DEI VALORI PER I PARAMETRI DI
ESPOSIZIONE (INGESTIONE)
EF = 350 giorni/anno
ED = 40 anni (adulti) / 6 anni (bambini)
BW = 70 Kg (adulti) / 15 Kg (bambini)
LADD: 70 anni (adulti e bambini )
AT
ADD: 40 anni (adulti) / 6 anni (bambini )
Calcolo del Rischio Cancerogeno PCBdL + Diossine
R = ADITOT x SF
SF = 150.000 mg/Kg die
R< 10-5 rischio accettabile
AROCLOR (EPA 2000)
SF = 2 mg/Kg die rischio elevato e di tipo persistente
(catena alimentare, ingestione di sedimento o di suolo inalazioni di polveri
aerosol)
0.4 rischio buono e persistente (esposizione dermica, ingestione di
congeneri solubili in acqua, inalazione di congeneri volatili)
0.07 rischio sanitario bassissimo e persistente (assenza di PCBd.l. e congeneri
19
3. Calcolo del Rischio Cancerogeno
R = LADD x SF
PCBdl
SF = 150.000 mg/Kg giorno (valore relativo alle diossine)
Nota
Per i soli PCBdl (alimenti di origine vegetale) è stato effettuato anche un confronto con la Tolerable Weekly Intake
(TWI), secondo quanto riportato nel REGOLAMENTO (CE) N. 199/2006 DELLA COMMISSIONE del 3 febbraio
2006 che modifica il regolamento (CE) n. 466/2001 che definisce i tenori massimi di taluni contaminanti presenti
nelle derrate alimentari per quanto riguarda le diossine e i PCB diossina-simili
PCBtot
SF = 2 [mg/Kg giorno]-1
rischio elevato e di tipo persistente (catena alimentare, ingestione di
sedimento o di suolo inalazioni di polveri aerosol)
R < 1x10-5 rischio accettabile
Calcolo del Rischio Tossico
HQ = ADI / RFD
RFDNDL = 2 x 10-5 mg/Kg die HQ<1
Diossina – PCB d.l.
EPA : 1-10 pg TEQ/Kg die
OMS: 1-4 pg TEQ/Kg die
SCF: 1-2 pg TEQ/Kg die
SCF = Scientific Committee on Food dell’Unione Europea.
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3. Calcolo del Rischio tossico
HI = ADD / RfD
PCBdl
RfDdl = 4 pg TEQ/Kg giorno
(OMS: 1-4 pg TEQ/Kg giorno)
PCBtot
RfDtot = 2 x 10-5 mg/Kg giorno
HI < 1 rischio accettabile
RISULTATI RELATIVI ALLO SCENARIO DI
ESPOSIZIONE “INGESTIONE DI ALIMENTI”
PRODOTTI DI ORIGINE VEGETALE
Adulti
Bambini
R - PCBtot
3.51E-05
2.46E-05
R - PCBdl
1.54E-04
1.08E-04
HI - PCBtot
1.54
7.17
HI - PCBdl
0.45
2.09
CONFRONTO TRA INTAKE SETTIMANALE E TWI
TWI [pg WHO-TEQ/Kg
peso corporeo]
Tolerable
Weekly Intake propsto
dal SCF dell’UE
14
TWI
[pgTEQ/procapite
settimana]
moltiplicato per i
pesi corporei
adulti (70 Kg)
980
bambini (15 Kg)
210
Intake calcolato
[pgTEQ/procapite
settimana]
916
OSSERVAZIONI
E’ opportuno osservare che le stime effettuate sono tutte di tipo conservativo in quanto:
 si è considerato che i bambini abbiano gli stessi consumi alimentari assunti per gli adulti;
 si è assunto che il consumo di prodotti vegetali analizzati provenga tutto dalla zona in studio;
 le valutazioni rispetto all’accettabilità o meno del rischio cancerogeno vengono fatte rispetto al
criterio estremamente conservativo (1x10-6 per la sostanza singola e 1x10-5 per il rischio incrementale
cumulato) proposto dall’Istituto Superiore di Sanità. E’ da notare che l’OMS effettua stime di rischio
sanitario basandosi su valori di accettabilità del rischio incrementale cancerogeno pari 1x10-4- 1x10-5.
RISULTATI RELATIVI ALLO SCENARIO DI
ESPOSIZIONE “INGESTIONE DI ALIMENTI”
PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE (PCBtot*)
R - PCBtot
HI - PCBtot
Adulti
Bambini
8.91E-05
6.24E-05
3.90
18.19
* I dati pervenuti erano riferiti ai soli PCB totali
Per tali prodotti si è in presenza sempre di un rischio sia per effetti tossici che per
effetti cancerogeni, sia per gli adulti che per i bambini. Soprattutto il pollame è tra
i prodotti maggiormente contaminati e conseguentemente anche le relative uova.
CONSIDERAZIONI
Ciò premesso si formulano le seguenti prime considerazioni conclusive:
Ove si accettasse il range di valori di accettabilità del rischio
incrementale cancerogeno stabiliti dall’OMS per effettuare stime del
rischio igienico-sanitarie, non sussisterebbero particolari situazioni di
rischio, mentre con i valori di accettabilità del rischio incrementale
cancerogeno proposti dall’Istituto Superiore di Sanità, e oggi riportato nel
2° correttivo del Dlgs. 152/06 sussisterebbe rischio in generale sia per i
bambini che per gli adulti.
 Per quanto concerne il rischio per l’effetto tossico si ottengono valori
inferiori all’unità unicamente per gli adulti quando o si eliminano le voci
alimentari maggiormente contaminate, oppure si pone ipoteticamente la
concentrazione di PCB pari al limite di rivelabilità (4 µg/Kg). Per i bambini
sussiste rischio anche in tali casi.

CONSIDERAZIONI

Il limite di rivelabilità più diffuso dichiarato dai laboratori che hanno effettuato
le analisi è ritenibile piuttosto alto, pertanto adottando per le stime del rischio
detto valore limite o la metà dello stesso, come concentrazione rappresentative del
livello di contaminazione si è effettuata una stima molto conservativa. Inoltre sono
molto scarse le analisi che precisano il contenuto di PCBdl, congeneri più tossici tra i
209 conosciuti, pertanto nella stima del rischio effettuata si è tenuto conto sempre
anche del rischio cancerogeno, ancorchè è presumibile che la presenza dei 12
congeneri PCBdl è scarsa nel profilo della contaminazione da PCB caratteristica del
sito di Brescia-Caffaro. E’ noto infatti che in detto profilo è alta la presenza del
congenere PCB 209, cioè di quello maggiormente prodotto dalla società Caffaro e
dotato di minore tossicità.

Ove si effettui una stima del rischio con il semplice confronto tra l’Intake
settimanale procapite per i PCBdl e il valore di Intake stabilito come accettabile dal
SCF dell’UE si evince che la Tolerable Weekly Intake non viene superata per gli
adulti, mentre risulta superata per i bambini. Si evidenzia che detta stima è stata
effettuata solo per gli alimenti di origine vegetale per i quali erano disponibili un set
di dati relativi ai PCBdl.
CONSIDERAZIONI
In base allo studio di regressione effettuato sulle concentrazioni di PCBtot nei vegetali e
nel suolo si può desumere che:
 per concentrazioni di PCBtot nei suoli fino a 0.06 mg/Kg (pari al limite di legge per i
suoli ad uso verde pubblico/residenziale) sembra possibile effettuare anche attività
agronomiche per uso alimentare umano, stante che la valutazione statistica
effettuata a tale valore di PCB nei suoli è associato nella stragrande maggioranza dei
prodotti vegetali una bassa concentrazione di PCB;
 per concentrazione di PCBtot nei suoli comprese tra 0.06 mg/Kg e 0.4 mg/kg si
possono ancora effettuare pratiche agricole per alimentazione umana, ma con alcune
limitazioni, in quanto aumenta la probabilità di produrre dei vegetali contaminati. In
particolare in base ai dati forniti dalla ASL relativi alla presenza di PCBtot nei
vegetali, è sconsigliabile la produzione di: alloro, carote, cavolo, insalata, porri,
radicchio, salvia, spinaci, tarassaco, in quanto sono prodotti risultati, in alcuni casi,
significativamente contaminati. In ogni caso non dovranno essere mai prodotti
zucchine, rosmarino e fieno, in quanto sono quelli risultati sempre fortemente
contaminati;
 sopra il valore di 0.4 mg/Kg di PCB nei suoli si sconsiglia la coltura per alimentazione
umana e, soprattutto visto il fenomeno di bioaccumulo e biomagnificazione, per
alimentazione animale.
CONCLUSIONI
Si consiglia di monitorare strettamente sia per la presenza di PCBtot che per
la presenza di PCBdl i prodotti alimentari provenienti dalle aree contaminate.
In particolar modo si sottolinea la necessità di controllare i prodotti
utilizzati per l’alimentazione animale, in quanto sono il primo anello della
catena alimentare. A tal proposito si evidenzia che il fieno coltivato nell’area
in questione, in base ai dati di contaminazione da PCBdl di detto prodotto
trasmessi dalla ASL, non dovrebbe essere somministrato nella dieta animale,
in quanto tutti i dati sono maggiori del valore limite fissato dalla Direttiva
2006/13/CE . Mentre gli altri prodotti vegetali utilizzati per l’alimentazione
animale, quali mais, orzo e frumento possono essere utilizzati in quanto hanno
esibito sempre valori di PCBdl e diossine e furani inferiori al limite stabilito
nella Direttiva di cui sopra.
ARIA
 Monitoraggio (Istituto Mario Negri di Milano)
 Valutazione dei dati
 Valore massimo/elaborazione statistica
 Calcolo del Rischio per inalazione
I campionamenti sono stati effettuati nell’estate 2007 secondo quanto
stabilito nel "Piano di Monitoraggio della Qualità dell'Aria per la
determinazione di microinquinanti organici ed inorganici nell'ambito
della Valutazione di Rischio nel Sito di Interesse Nazionale del
Comune di Brescia "
Le postazioni di monitoraggio individuate sono le seguenti:
Sede IV Circoscrizione
Scuola - Parco Passo Gavia
Quartiere I° Maggio
Zona Agricola (Est tangenziale): Cascina Ronchi
Scuola Kennedy (bianco ambientale)
S. Eufemia (bianco ambientale)
Postazioni di misura
OSSERVAZIONI
Al momento si può affermare che l’indagine eseguita sull’aria
ambiente ha evidenziato una situazione “normale” per aree
fortemente antropizzate. Tuttavia una valutazione
complessiva ed esaustiva potrà essere effettuata dopo aver
proseguito l’azione di monitoraggio almeno nel periodo
invernale.
Sarebbe opportuno individuare un’area di “bianco” in zona
decisamente più remota rispetto all’area contaminata in
esame, dove collocare un deposimetro totale.
INALAZIONE OUTDOOR DI PCB PARTICELLARE PER
LAVORATORE
 Dose media giornaliera assunta per inalazione
ADD = Average Daily Dose (effetto tossico)
LADD = Lifetime Average Daily Dose
ADD =
C x Bo x EFgo x Fsd x EF
BW x 365
LADD =
C x Bo x EFgo x Fsd x EF x ED
AT x BW x 365
(effetto cancerogeno)
C = concentrazione del contaminante nell’aria
(mg/m3)
Bo = inalazione outdoor (m3/ora)
EFgo = frequenza giornaliera di esposizione
outdoor (ore/giorno)
Fsd = frazione di particelle di suolo nella polvere
(adim)
EF = frequenza di esposizione (giorno/anno)
BW = peso corporeo (Kg)
ED = durata di esposizione (anni)
AT = tempo sul quale l’esposizione è mediata
(anni)
VALORE DI INPUT UTILIZZATO PER LA
CONCENTRAZIONE DI PCB PARTICELLARE
C = 4.9E-06 mg/m3
valore puntuale ricavato dalla media di due dati reali di monitoraggio dell’aria presso la Cascina Ronchi
SCELTA DEI VALORI PER I PARAMETRI DI
ESPOSIZIONE (INALAZIONE)
EF = 180 giorni/anno
ED = 40 anni
BW = 70 Kg
AT = 70 anni
EFgo = 8 ore/ giorno
Bo = 2.5 m3/ora
Fsd = 1
SUOLO
 Dati reali di concentrazione degli inquinanti ricavati dalla
caratterizzazione del suolo
 Valutazione dei dati
 Calcolo del rischio per contatto dermico
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CONTATTO DERMICO CON SUOLO PER LAVORATORE
 Dose media giornaliera assunta per contatto dermico
ADD = Average Daily Dose (effetto tossico)
LADD = Lifetime Average Daily Dose
ADD =
C x SA x ABS x AF x EF x 10-6
BW x 365
LADD =
C x SA x ABS x AF x EF x ED x 10-6
AT x BW x 365
(effetto cancerogeno)
C = concentrazione del contaminante nel suolo
(mg/Kg)
SA = superficie di pelle esposta (cm2)
ABS = fattore di assorbimento dermico
(adim)
AF = fattore di aderenza dermica del suolo
[mg/(cm2 giorno)]
EF = frequenza di esposizione (giorno/anno)
BW = peso corporeo (Kg)
ED = durata di esposizione (anni)
AT = tempo sul quale l’esposizione è mediata
(anni)
VALORE DI INPUT UTILIZZATO PER LA
CONCENTRAZIONE DI PCB PARTICELLARE
C = 4.9E-06 mg/m3
valore puntuale ricavato dalla media di due dati reali di monitoraggio dell’aria presso la Cascina Ronchi
SCELTA DEI VALORI PER I PARAMETRI DI
ESPOSIZIONE (INALAZIONE)
EF = 180 giorni/anno
ED = 40 anni
BW = 70 Kg
AT = 70 anni
EFgo = 8 ore/ giorno
Bo = 2.5 m3/ora
Fsd = 1
RISULTATI RELATIVI AGLI SCENARI DI
ESPOSIZIONE “INALAZIONE” E
“CONTATTO DERMICO” PER I LAVORATORI
R
HI
INALAZIONE
CONTATTO DERMICO
8.0 E-07
4.2 E-06
0.03
0.18
In relazione a tali vie di esposizione non si rileva un particolare rischio né
per gli effetti tossici né per gli effetti cancerogeni.
In ogni caso è consigliabile adottare quanto riportato nelle “buone pratiche
agricole” stabilite anche a livello locale.
CONCLUSIONI GENERALI
In linea generale si può affermare che:
 le valutazioni del rischio fin qui effettuate evidenziano un certo rischio per
ingestione di vegetali soprattutto per i bambini; tuttavia è d’uopo osservare che
le stime effettuate, come prima detto, sono estremamente conservative, in
quanto assumono che tutti i prodotti consumati, in egual misura da adulti e
bambini, provengano dalle aree del Comune di Brescia. Nonostante ciò, in via
cautelativa, si consiglia di diversificare la provenienza dei prodotti vegetali,
soprattutto nella dieta alimentare dei bambini;
 nelle aree agricole del sito Brescia-Caffaro è possibile continuare a produrre
alcune derrate alimentari per alimentazione umana ed animale con i vincoli su
esposti;
 nelle aree agricole dove, in base ai valori di PCBtot riscontrati (PCBtot > 0.4
mg/Kg) si è sconsigliato del tutto la produzione di alimenti per uso umano ed
animale, si potrebbe ipotizzare di effettuare coltivazioni di biomasse, anche con
l’intento di effettuare una contestuale fitoremediation, finalizzata ad una
minimizzazione della concentrazione di PCBtot nei suoli;
CONCLUSIONI GENERALI

anche in relazione alle normative (Regolamenti, Direttive e
Raccomandazioni) emanate dalla Unione Europea in tema di presenza
di diossine e furani e PCBdl e non diossina simili, negli ultimissimi anni,
si consiglia di approntare un particolareggiato piano di monitoraggio a
livello locale;

per quanto concerne il rischio inalatorio in presenza di PCB e
diossine e furani per l’intera popolazione del Comune di Brescia si
rimanda al completamento del monitoraggio dell’aria ambiente in
periodo estivo e invernale in corso d’opera;
CONCLUSIONI GENERALI
importanti informazioni potranno, comunque, essere fornite dallo studio in corso da parte dalla
ASL di Brescia su una serie di derrate alimentari coltivate in situazioni strettamente controllate su
suoli a diverso grado di contaminazione. Detto studio potrà individuare, su base strettamente
sperimentale, su quali prodotti dover concentrare l’attenzione. Al fine di utilizzare al meglio, per la
valutazione del rischio igienico sanitario, i dati che deriveranno da detto studio, si consiglia di
ricercare su tutte le matrici (suolo e vegetali) da analizzare i seguenti analiti:
diossine e furani: i 17 congeneri più tossici
PCBdl : 77, 81, 126, 169, 105, 114, 118, 123, 156, 157, 167, 189
PCB non dl: 28, 52, 95, 99, 101, 110, 128, 138, 146, 149, 151, 153, 170, 177, 180, 183, 187, 209
metil mercurio e mercurio ione
arsenico
Per l’arsenico e per il mercurio andranno effettuati anche studi tesi alla valutazione della frazione
biodisponibile.
Per i PCBdl e per i PCB non dl la restituzione del dato analitico dovrà fare riferimento alle due famiglie di
congeneri separatamente, in quanto sono diverse le valutazioni tossicologiche delle stesse.
