ANALISI DI RISCHIO
Corso di laurea specialistica in
“Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e il territorio”
Corso di Depurazione chimica
Chiara Borsatti
Anno Accademico 2006-2007
EXCURSUS NORMATIVO
A LIVELLO COMUNITARIO
 1994: Common Forum sui siti contaminati
dell’Unione Europea
Progetto a scala europea per la stima dei rischi
determinati dai siti contaminati (Bonn 1994)
CARACAS: Azione Concertata sull’Analisi di Rischio dei Siti
Contaminati, iniziativa finanziata dalla CE attraverso il
programma “Ambiente e clima”
EXCURSUS NORMATIVO
ATTIVITA’ DI CARACAS (7 aree tematiche):
• tossicologia umana,
• analisi di rischio ecologico,
• destino e trasporto dei contaminanti,
• indagini ed analisi dei siti,
• modelli,
• valori guida e di screening,
• metodologie di analisi di rischio.
EXCURSUS NORMATIVO
A LIVELLO NAZIONALE
Decreto legislativo 22/97, articolo 17 regola le
responsabilità pubbliche e private riguardo alla
bonifica e ripristino ambientale dei siti e indica:
• limiti di accettabilità per le concentrazioni di
contaminanti in diversi comparti ambientali in
funzione dell’uso del sito;
• linee guida per la raccolta e l’analisi dei campioni;
• criteri generali per la progettazione e l’esecuzione
degli interventi di risanamento.
EXCURSUS NORMATIVO
Decreto Ministeriale del 25 ottobre 1999, n. 471
• Allegato 1: valori di concentrazione residua accettabile;
• Allegato 4: indicazioni da seguire e requisiti da
soddisfare per la realizzazione dell’analisi di rischio;
• Articolo 2 e 5: i valori possono essere superati se si
dimostra nel progetto preliminare, che non possono
essere raggiunti neanche applicando le migliori
tecnologie disponibili a costi sostenibili.
ASTM
standard internazionale per la valutazione
del rischio, rispetta i requisiti dell’allegato 4 del
D.M.471/99
ANALISI DI RISCHIO
 “stima delle conseguenze sulla salute umana e
sull’ambiente di un evento potenzialmente dannoso, in
termini di probabilità che le stesse conseguenze si
verifichino” (APAT, 2005).
 previsione dei modi e tempi in cui l'inquinamento
presente nel sito potrà raggiungere la popolazione e le
componenti ambientali dell'area interessata
 indagini e le valutazioni necessarie a stabilire il rischio
posto da uno specifico sito sospetto di inquinamento
alla salute pubblica e all'ambiente naturale e costruito
Livelli di elaborazione dell’analisi di rischio
 3 livelli di elaborazione dell’analisi di rischio
 dal 1° (più semplice) al 3° (più complesso) si ha che:
• il grado di protezione della salute umana e dell’ambiente
risulta
invariato
• il numero e la qualità dei dati necessari per le elaborazioni
aumenta
• le risorse da impiegare aumentano
• l’efficacia degli interventi di risanamento aumenta
• le assunzioni conservative introdotte nei calcoli diminuiscono
Livelli di elaborazione dell’analisi di rischio
LIVELLO 1
 confronto i valori di concentrazione degli inquinanti
con i valori di riferimento delle Tabelle dell’Allegato 1
del D.M. 471/99
• Valori < valori riferimento
Rischio trascurabile
• Valori > valori riferimento
Rischio non trascurabile
- Bonifica se interventi fattibili e sostenibili economicamente
- Misure provvisorie di risanamento
- Bonifica con misure di sicurezza
Livelli di elaborazione dell’analisi di rischio
LIVELLO 2
 Utilizza dati esistenti e indagini in sito e in laboratorio
 Formulazione di un “modello concettuale di sito”
 Considera l’esposizione a determinati inquinanti e i
possibili bersagli sulla base di modelli semplificati
• Valori < valori indicati
• Valori > valori indicati
Rischio trascurabile
Rischio non trascurabile
- Misure provvisorie di risanamento
- Il rischio giustifica ulteriori investimenti di risorse finanziarie
- Modifica la tipologia e le caratteristiche degli interventi di bonifica
per raggiungere i valori che pongono un rischio accettabile
Livelli di elaborazione dell’analisi di rischio
LIVELLO 3
 Analisi di rischio completa
 Modelli numerici deterministici e/o probabilistici
• Valori < valori riferimento
• Valori > valori riferimento
Rischio accettabile
Rischio non accettabile
- Interruzione o riduzione dei percorsi di esposizione
- Intervenenti sui recettori
- Ulteriori opere che diminuiscono la pericolosità degli inquinanti
Analisi di rischio sanitario
 stima del pericolo a cui sono potenzialmente esposti
determinati individui a causa della presenza di una
matrice contaminata
 suddivisa in quattro fasi:
• Raccolta dati e identificazione dell’Hazard
• Valutazione tossicologica
• Valutazione dell’esposizione
• Caratterizzazione e stima del rischio
Analisi di rischio sanitario
1^ FASE: RACCOLTA DATI E IDENTIFICAZIONE
DELL’HAZARD
 indagini e studi per la caratterizzazione preliminare del sito
 identificazione dei contaminanti che possono determinare
condizioni di pericolo
 definire il Modello Concettuale del Sito (MCS), costituito da tre
elementi
Analisi di rischio sanitario
• sorgente di contaminazione: sostanze pericolose presenti nel sito e
loro localizzazione, concentrazioni, proprietà fisico/chimiche e tempi
di rilascio;
• percorsi di migrazione degli inquinanti attraverso le matrici
ambientali: identificazione dei comparti ambientali attraversati,
evoluzione spazio temporale delle concentrazioni, misura o stima dei
tempi di decadimento, degradazione o di accumulo;
• bersagli o recettori della contaminazione nel sito o nel suo
intorno: identificazione dei potenziali recettori delle sostanze
individuate e della loro sensibilità (residenti, frequentatori del sito,
lavoratori e bambini), concentrazioni delle sostanze che arrivano ai
recettori.
Analisi di rischio sanitario
2^ FASE: VALUTAZIONE TOSSICOLOGICA
 la tossicità è dovuta alla dose di assunzione “è la giusta
dose che fa la differenza tra veleno e rimedio”
 tossicità per una via di assunzione, si considera tossico
anche per le altre vie
 periodo di esposizione:
• esposizione a concentrazioni alte per breve periodo
EFFETTO
ACUTO
• esposizioni a piccole dosi per tempi prolungati
EFFETTO
CRONICO
Analisi di rischio sanitario
Sostanze non cancerogene
 “Effetto soglia”: dose minima alla quale si verificano
effetti dannosi
 NOAEL: il più alto livello di dose sperimentale di un
composto in cui non si osserva un effetto statisticamente o
biologicamente significativo in un gruppo di individui
esposti comparato ad un idoneo gruppo di individui di
controllo
 NOAEL/fattore di incertezza = Rdf
 Rdf (dose di riferimento giornaliera):dose che può essere
assunta senza che si manifestino apprezzabili rischi o
effetti negativi durante l’intera vita umana (mg/Kg/giorno)
Analisi di rischio sanitario
Sostanze cancerogene
 “Effetto non soglia”: una dose infinitesima di assunzione
o esposizione al composto può dare effetti dannosi alla
salute umana
 Slope Factor (SF): la probabilità di contrarre il cancro in
seguito ad esposizione nel corso della vita ad una dose
giornaliera unitaria; SF è pendenza della retta derivante
dal modello lineare di interpolazione dei dati doserisposta (mg/Kg/giorno)
 informazioni tossicologiche da banche dati: IRIS
(Integrated Risk Information System), HEAST (Health Effects
Assessment Summary Tables), Inventario Nazionale delle
Sostanze Chimiche (Istituto Superiore di Sanità di Roma).
Analisi di rischio sanitario
3^ FASE: VALUTAZIONE DELL’ESPOSIZIONE
 Esposizione: contatto di un composto chimico con il
limite esterno di un essere umano (USEPA)
 2 Fasi:
• esposizione del limite (contatto con il limite esterno)
• entrata (attraversamento del limite)
Analisi di rischio sanitario
 Per valutare l’esposizione bisogna:
• definire i percorsi di esposizione
• determinare il mezzo con cui avviene il trasporto di
contaminanti
• individuare la concentrazione di contaminanti
• definire il tempo di esposizione (frequenza e durata)
• identificare la popolazione esposta (età, sesso, peso, etc.)
 La pericolosità di una sostanza dipende da:
• concentrazione nel mezzo che viene a contatto con il recettore
• velocità di assunzione
• frequenza e durata dell’assunzione
• fattore di assorbimento
• tempo di dimezzamento biologico
Analisi di rischio sanitario
CR  EFD 1
A  CE 

BW
AT
A = assorbimento (mg/Kg-day)
CE = concentrazione di esposizione
CR = tasso di esposizione
EFD = frequenza e durata di esposizione: descrive quanto spesso e quanto a lungo
l'esposizione avviene. È generalmente calcolata usando due termini (EF e ED):
EF = frequenza di esposizione (giorni/anno)
ED = durata dell'esposizione (anni)
BW = peso corporeo (Kg): il peso corporeo mediato sull'intero periodo di esposizione
AT = tempo di mediazione (giorni): periodo sopra il quale l'esposizione è mediata (per il
rischio di cancerogenicità si usa la durata media della vita, lifetime, mentre per il
pericolo di tossicità cronica si usa lo stesso periodo di esposizione, ED)
Analisi di rischio sanitario
 Si considerano diverse vie di esposizione, in base a
queste si prendono in considerazione diversi aspetti:
• Aria: area e profondità della contaminazione
superficiale, direzione dei venti, condizioni
climatiche;
• Falda: dati idrogeologici (profondità acquifero,
permeabilità, direzione e velocità di flusso, fattori di
attenuazione, distanza del pennacchio dal recettore
finale);
• Suolo: caratteristiche del suolo superficiale,
dimensioni del suolo interessato.
Analisi di rischio sanitario
Sostanze non cancerogene
 L’esposizione è calcolata come Dose media giornaliera
(ADD, in mg/Kg/giorno) e dipende da:
• Concentrazione del composto,
• Aliquota di assunzione,
• Durata dell’esposizione,
• Peso corporeo,
• Tempo di esposizione.
Sostanze cancerogene
 Si utilizza l’indice LADD: dose giornaliera media per la
durata della vita (mg/Kg/giorno)
 Durata media della vita anziché il tempo di esposizione
Analisi di rischio sanitario
4^ FASE: CARATTERIZZAZIONE E STIMA DEL RISCHIO
 Per la caratterizzazione del rischio si sintetizzano i dati
raccolti considerando:
• l’effetto dell’esposizione ad un composto chimico
sulla salute umana;
• i dati delle curve dose-risposta, la natura e
l’importanza degli effetti osservati di un determinato
composto;
• natura ed estensione dell’esposizione, gli individui e i
tipi di popolazione esposti;
• le incertezze connesse alla stima.
Analisi di rischio sanitario
Sostanze non cancerogene
 Rischio valutato associando le stime di assunzione
alle stime di tossicità della sostanza:
R = E/RfD = HQ
 In presenza di più sostanze sui cui effettuare la
valutazione si avrà:
R =  E/Rfd = THQ
 Verrà considerato accettabile il caso in cui:
THQ < 1
Analisi di rischio sanitario
Sostanze cancerogene
 rischio espresso come la probabilità che un individuo
contragga il cancro in seguito ad una esposizione cronica
alla sostanza considerata:
R = E ·SF
 considerando la presenza di più sostanze cancerogene:
R =  E ·SF
Analisi di rischio sanitario
 Una volta calcolato il rischio si considera:
• R > 10-4: rischio non tollerabile, occorre intervenire
sulle sorgenti (es.: rimozione, attenuazione); sui percorsi (es.:
interruzione, minimizzazione) o sui bersagli (es.:allontanamento,
monitoraggio);
• 10-4 < R <10-6: sono necessarie specifiche valutazioni al fine
di giudicare la necessità e la tipologia di interventi sul sito;
• R < 10-6: rischio tollerabile, non viene richiesta alcuna azione.
Analisi di rischio sanitario
GESTIONE DEL RISCHIO
 Ultimata la fase di caratterizzazione del rischio, si
affronta il problema della sua gestione
 Concorrono alle decisioni e alla implementazione di
interventi:
• fattori
tecnologici: disponibilità di idonee metodologie
di intervento
• fattori socio-economici: costi associati agli interventi e
importanza della diminuzione del rischio
• fattori legali: normative esistenti relative alla tutela
della vita umana
Analisi di rischio sanitario
 Aspetto economico molto importante
 Più i processi di bonifica avanzano, più il rischio
si abbassa, ma aumentano anche le risorse
economiche da impiegare
 Equilibrio tra costo totale e rischio totale
Analisi di rischio ecologico
 “il processo che stima la probabilità che possano avvenire
o stiano avvenendo effetti ecologici avversi, come
risultato dell’esposizione ad uno o più agenti stressanti”
(US-EPA 1998)
 analisi di rischio può essere condotta a partire da tre
situazioni:
• identificazione di un agente stressante
• identificazione di un effetto avverso
• identificazione di un’entità ecologica da proteggere
Analisi di rischio ecologico
 Divisa in tre fasi:
- Formulazione del problema (FP) : si stabiliscono gli obiettivi
dell’analisi, viene costruito il modello concettuale e si predispone
il piano di analisi su cui verrà sviluppata la fase successiva.
- Fase di analisi (FA) : vengono valutati ed elaborati i dati sulle
caratteristiche di esposizione degli agenti stressanti e sugli effetti
ecologici potenziali, mediante la definizione di due profili: il
“profilo di esposizione” e il “profilo agente stressante–effetto”.
- Fase di caratterizzazione del rischio (CR) : si stima la
probabilità che avvengano gli effetti ecologici avversi definiti
durante la formulazione del problema, confrontando i due profili
definiti nella fase di analisi. Inoltre si definisce l’incertezza di
stima e le sue fonti, nonché la potenzialità ed i limiti della ERA
condotta
RADAR AMBIENTALE
 metodo proposto e pubblicato dal professore Vaccari
dell’Università di Pavia
 valutazione del rischio comparativo
 livelli di priorità di disinquinamento nell’attuazione dei
piani di bonifica ambientale
 6 parametri
 Prevede: • matrici per la valutazione di ogni singolo parametro
• schede operative utilizzabili “sul campo” dagli
operatori
• tabella di sintesi che unifica tutte le informazioni e
valutazioni emerse dall’analisi dei singoli parametri
RADAR AMBIENTALE
 I parametri utilizzati per la valutazione del rischio sono:
Presenza antropica:
• popolazione residente:coloro che abitano o lavorano
stabilmente in edifici costruiti nella zona oggetto di indagine e
coloro che fruiscono per un periodo prolungato
• popolazione circostante: coloro che abitano o lavorano
stabilmente nell’area circostante la zona oggetto di indagine e
coloro che transitano nelle immediate vicinanze della zona
Vanno inoltre considerate caratteristiche geografiche,
meteoclimatiche, la densità abitativa della zona, l’accessibilità
della zona, eventuali recinzioni, isolamento dell’area.
RADAR AMBIENTALE
Acque superficiali:
• acque che lambiscono, attraversano, entrano in contatto con la
zona oggetto di indagine
• frequenza storica di eventuali esondazioni
• attenzione ad eventuali sversamenti di materiali
Aria:
• odori molesti o esalazioni presenti
• venti: possono allontanare le esalazioni
• barriere geografiche o architettoniche: possono schermare le
esalazioni
• volatilità, nocività e persistenza in forma aerodispersa delle
sostanze potenzialmente pericolose presenti
RADAR AMBIENTALE
Terreni:
• Si distinguono in terreni scarsamente permeabili e scarsamente
impermeabili
• I contaminanti comunemente considerati sono: melme acide, residui
catramosi, metalli pesanti, pesticidi, idrocarburi
• Rischio deve essere valutato in rapporto alle caratteristiche
litologiche della zona
Falda:
• Falda superficiale: importante individuare la direzione di
scorrimento della falda e le caratteristiche litologiche del sito per
individuare la vulnerabilità della falda
• Falde profonde: falde idrogeologicamente separate da quella
superficiale. È importante verificare l’effettiva separazione dalla falda
superficiale
RADAR AMBIENTALE
Condizioni strutturali o di contenimento:
• valutare lo stato di conservazione di tutte le strutture fisse o
mobili, interrate o superficiali, di qualunque dimensione, che con
il loro cedimento possano direttamente o indirettamente
provocare lo sversamento di sostanze potenzialmente dannose
• sostanze reattive che possono sprigionare vapori dannosi o
generare reazioni esotermiche e principi di incendio
Ad ognuno dei sei parametri viene assegnato un valore da 1
a 5 che rappresentano:
– 1: rischio nullo
– 2: rischio basso
– 3: rischio medio
– 4: rischio alto
– 5: rischio molto alto
RADAR AMBIENTALE
• Se non è possibile attribuire un punteggio viene assegnato il
valore più alto, cinque, accompagnato da un asterisco per
evidenziare l’impossibilità di valutare il rischio per quel
parametro.
• Il rischio r è dato da:
r=pxm
dove m: magnitudine dell’eventuale evento inquinante,
p: probabilità che questo si verifichi
• Una volta assegnato il rischio ad ogni singolo parametro si
individua su ognuno dei sei bracci il punto corrispondente alla
valutazione attribuita, la parte più interna ha valore 1 mentre
quello più esterna ha valore 5. Dopo aver individuato i punti,
questi vengono uniti e la grandezza dell’area così trovata
corrisponde al rischio.