INTRODUZIONE AL TEMA
DELL’ INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO
E DEI SUOI EFETTI SULLA SALUTE
Dott. Gianmarco Altoè
Area Tecnico Scientifica – Settore Ambiente e Salute - ARPAV
INTRODUZIONE
La presente relazione è stata illustrata nell’ambito del “Corso di
Epidemiologia
Ambientale”
tenutosi
presso
l’Azienda
Provinciale per i Servizi Sanitari di Trento nel settembre-ottobre
del 2003.
L’obiettivo principale del presente lavoro è di introdurre il lettore
al tema dell’inquinamento atmosferico e dei suoi effetti sulla
salute.
CONTENUTI DELLA RELAZIONE
•
Introduzione al tema dell’inquinamento atmosferico urbano
– cenni storici;
– definizione di inquinamento atmosferico e di inquinamento atmosferico
urbano;
– fonti di emissione;
– caratterizzazione degli inquinanti atmosferici;
– inquadramento legislativo in materia di qualità dell’aria: la situazione italiana.
•
Effetti sulla salute dell’inquinamento atmosferico urbano
– effetti a breve termine ed effetti a lungo termine dell’inquinamento
atmosferico
– caratterizzazione dei più recenti studi epidemiologici-ambientali e risultati
emersi.
•
Riferimenti bibliografici
INTRODUZIONE AL TEMA
DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO
L’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
CENNI STORICI
•
Gli effetti dell’inquinamento atmosferico sulla salute umana, in
particolare sulla mortalità complessiva, sono conosciuti da anni, specie
per l’enorme impatto sanitario di alcuni gravi episodi di inquinamento
degli anni 30 – 50.
•
Emblematico fu il caso di Londra nel 1952, noto come “The Great
Smog of London”:
dal 5 all’8 dicembre 1952, grazie anche alla presenza di particolari
condizioni meteorologiche, la capitale britannica fu avvolta da una
coltre di smog (dall’inglese “smoke” = “fumo” + “fog” = “nebbia”)
che provocò la morte di 4000 persone in una sola settimana.
I - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952
“Lo smog arrivò ovunque. A
teatro la Traviata venne
interrotta dopo il primo atto
perché nella sala non si vedeva
nulla, la gente camminava
appoggiata ai muri non solo in
strada ma perfino negli ospedali.
In alcuni quartieri la nebbia era
talmente fitta che le autorità
consigliarono ai genitori di non
uscire di casa insieme ai figli,
c´era il rischio di perderli.”
II - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952
• Nella prima settimana del dicembre 1952, una nebbia densa e
maleodorante invase Londra. Era stato un inverno rigido, e la gente
aveva bruciato enormi quantità di carbone per riscaldarsi, causando
l’emissione di numerose sostanze inquinati (come polveri, biossido di
zolfo, …) nell’atmosfera. Tra il 4 e il 9 dicembre, a causa di un’inversione
termica (fenomeno meteorologico per cui la temperatura dell’aria,
anziché diminuire al crescere dell’altitudine tende ad aumentare) tali
sostanze si trovarono “intrappolate” sopra la città senza la possibilità di
salire e disperdersi.
• In quella settimana, la mortalità aumentò di 2,6 volte rispetto allo
stesso periodo dell’anno precedente, e i decessi per insufficienza
respiratoria, bronchite acuta e polmonite crebbero di 9,3 volte, con
un incremento complessivo valutabile in 3.500-4.000 unità.
III - IL GRANDE SMOG DI LONDRA DEL 1952
Londra 1952. Tasso di morte e concentrazione di fumo
nell’atmosfera nei primi 15 giorni di dicembre.
• Attualmente è difficile che si ripeta una situazione
simile a quella di Londra del 1952: sono cambiati i
carburanti utilizzati per il riscaldamento, sono entrate
in vigore in tutta Europa leggi che regolamentano le
emissioni.
• Come dimostrano però recenti studi epidemiologici,
le città sono ancora da considerare a rischio, a causa
di altri tipi di sostanze inquinanti (in particolare di
quelle emesse dalle automobili).
DEFINIZIONE DI
INQUINAMENTO ATMOSFERICO
L'inquinamento atmosferico
normativa italiana come:
è
definito
dalla
"ogni modificazione della normale composizione
chimica o dello stato fisico dell'aria dovuta alla
presenza di una o più sostanze, in quantità e con
caratteristiche tali da alterare la salubrità e da
costituire pericolo per la salute pubblica" (D.P.R.
203/88)”.
L’ INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO
La maggiore fonte d'inquinamento atmosferico nei
centri urbani (inquinamento atmosferico urbano) è
costituita dal traffico veicolare, mentre in misura
minore contribuiscono il riscaldamento degli
insediamenti civili e le emissioni delle zone
industriali.
I - LE FONTI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO
ALCUNI DATI
• oltre il 60% degli ossidi di azoto presenti nelle aree urbane è dovuto alle
emissioni da traffico veicolare;
• oltre il 90% del monossido di carbonio presente nelle aree urbane è
dovuto al traffico veicolare;
• il traffico veicolare è responsabile del 75% delle emissioni complessive di
benzene su scala nazionale, di queste oltre il 65% sono originate in aree
urbane.
Fonte: “Le fonti di inquinamento atmosferico nelle città”, M. C. Cirillo ANPA - Arie di città, Atti del Convegno del
28-30 Novembre 2000 Bologna – I Quaderni di Arpa
I I - LE FONTI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO
ALCUNI DATI
STIME DEI CONTRIBUTI PERCENTUALI DEI VARI SETTORI ALLE EMISSIONI DI PM10
NELLA PROVINCIA DI MILANO NELL'ANNO 2000
TRAFFICO VEICOLARE
72%
INDUSTRIA:
COMBUSTIONE
10%
ALTRO
8%
(centrali termoelettriche,
indutsria:produzione,
distribuzione gas e benzina, uso
solventi, trasporto non stradale,
smaltimento rifiuti, agricoltura e
allevamento, sorgenti naturali)
RISCALDAMENTO CIVILE
10%
Fonte: Inventario emissioni in atmosfera – Studi e approfondimenti. www.provincia.milano.it
I PRINCIPALI INQUINANTI ATMOSFERICI IN AMBITO URBANO
INQUINANTI CONVENZIONALI
INQUINANTI NON CONVENZIONALI
q biossido di zolfo (SO2)
q polveri fini (PM10 )
q monossido di carbonio (CO)
q benzene (C6H6)
q biossido di zolfo (NO2)
q idrocarburi policiclici aromatici (IPA)
q particolato totale sospeso (PTS)
q ozono (O3)
NOTA: per inquinanti convenzionali si intendono gli
inquinanti tradizionalmente indicati dal legislatore in
materia di monitoraggio della qualità dell’aria.
NOTA: la misura delle concentrazioni di PM10, benzene
ed IPA nei centri urbani è abbastanza recente. Il DM 15
Aprile 1994 ha per la prima volta imposto alle città con più
di 150.000 abitanti di misurare, tra gli altri, questi
inquinanti detti per l’appunto non convenzionali.
I PRINCIPALI INQUINANTI ATMOSFERICI IN AMBITO URBANO
UN ULTERIORE SUDDIVISIONE
A seconda di come vengono generati, gli inquinanti atmosferici sono
tradizionalmente suddivisi in inquinanti primari e inquinanti secondari:
INQUINANTI PRIMARI
INQUINANTI SECONDARI
Sono gli inquinanti che vengono immessi
direttamente nell’ambiente in seguito al
processo che li ha prodotti.
Per inquinanti secondari si intendono quelle
sostanze che si formano a seguito di
modificazioni di varia natura a carico degli
inquinanti primari, con reazioni che, spesso,
coinvolgono l'ossigeno atmosferico e la luce.
• Biossido di zolfo
• Monossido di carbonio
• Particolato Totale Sospeso
• Benzene
• Idrocarburi Policiclici Aromatici
• Ozono
• Biossido di azoto
NOTA: non tutto il PTS è da considerarsi primario, una parte di esso è infatti direttamente emesso
nell’atmosfera, mentre un’altra si forma nell’atmosfera per reazione con altre sostanze.
GLI INQUINANTI CONVENZIONALI
IL BIOSSIDO DI ZOLFO (SO2)
CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE
E’ un gas incolore d’odore pungente, che si origina dalle combustione dei composti
contenti zolfo (carbone, gasoli e gli oli combustibili).
FONTI DI EMISSIONE
Fonti naturali: attività vulcaniche.
Fonti antropiche: le centrali termoelettriche che usano carbone o olio combustibile,
l'industria (cartiere, impianti di acido solforico, acciaierie, fonderie di metalli non ferrosi,
raffinerie di petrolio), il riscaldamento domestico ed il traffico veicolare.
PER SAPERNE DI PIU’
Le emissioni di biossido di zolfo a partire dagli anni '80 sono state considerevolmente
ridotte grazie all'introduzione di combustibili a basso tenore di zolfo e alla diffusione del
gas naturale negli usi civili e industriali.
GLI INQUINANTI CONVENZIONALI
IL MONOSSIDO DI CARBONIO (CO)
CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE
Gas incolore e inodore prodotto dalla combustione incompleta di sostanze contenenti
carbonio.
FONTI DI EMISSIONE
Fonti naturali: processi di ossidazione del metano nell'atmosfera, emissione da parte degli
alberi, incendi delle foreste, attività vulcaniche, gas di palude.
Fonti antropiche: la maggior fonte di emissione antropica è il traffico veicolare (che in ambito
urbano raggiunge circa il 90% del totale), altre fonti sono il trattamento e smaltimento dei
rifiuti, le raffinerie di petrolio e le fonderie.
PER SAPERNE DI PIU’
La concentrazione di CO emessa dagli scarichi dei veicoli è strettamente connessa alle
condizioni di funzionamento del motore; si registrano concentrazioni più elevate con motore al
minimo, in condizioni tipiche di traffico urbano intenso e rallentato, ed in fase di
decelerazione.
GLI INQUINANTI CONVENZIONALI
IL BIOSSIDO DI AZOTO ( NO2)
CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE
Gas dal colore rosso-bruno che a livelli elevati di concentrazione è dotato di un odore
pungente e soffocante. Esso si forma in massima parte nell’atmosfera per ossidazione del
monossido (NO), inquinante primario emesso nei processi di combustione.
FONTI DI EMISSIONE
Fonti naturali: attività vulcanica e dei fulmini.
Fonti antropiche: tutte le reazioni di combustione dei combustibili fossili: il traffico veicolare
(che nelle aree urbane contribuisce per circa il 60% del totale), le centrali termoelettriche e il
riscaldamento domestico.
PER SAPERNE DI PIU’
Per quanto concerne gli effetti sulla salute umana, l’NO2 è all’incirca quattro volte più tossico
rispetto all’NO. A questo fatto si deve la sua maggior importanza in materia di monitoraggio
della qualità dell’aria.
GLI INQUINANTI CONVENZIONALI
IL PARTICOLATO TOTALE SOSPESO
CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE
Con il il termine di particolato totale sospeso (polveri) si intende l’insieme di tutte le particelle solide o
liquide che, a causa delle piccole dimensioni, restano in sospensione nell'aria. Il PTS è un insieme
molto eterogeneo di sostanze, in parte emesse come tali e in parte risultanti da una serie di reazioni
chimiche e fisiche che avvengono nell’atmosfera.
Per una descrizione esauriente del PST non è sufficiente misurarne la concentrazione, ma sarebbe
necessario conoscerne la dimensione e la composizione chimica.
FONTI DI EMISSIONE
Fonti naturali: attività vulcaniche, sollevamento di polvere dal suolo, dagli "spray" marini, incendi
dei boschi.
Fonti antropiche: traffico veicolare, attività industriali (cementifici, fonderie, miniere, ecc.), centrali
termoelettriche e riscaldamento domestico.
PER SAPERNE DI PIU’
• Per una descrizione esauriente del PTS non è sufficiente misurarne la concentrazione, ma sarebbe
necessario conoscerne anche la dimensione, la composizione chimica.
• Ai fini ambientali e sanitari la dimensione delle particelle gioca un ruolo estremamente importante.
Partendo da simili considerazioni il decreto ministeriale del 25 novembre 1994 ha introdotto la
necessità di rilevare la frazione respirabile delle particelle sospese, caratterizzata da un diametro
inferiore a 10 micron, ossia il particolato sottile (PM10).
GLI INQUINANTI CONVENZIONALI
L’OZONO (O3)
CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE
Gas bluastro dall'odore leggermente pungente. L’ozono presente nella bassa atmosfera è di natura
interamente secondaria, ossia è frutto di trasformazioni chimiche in presenza di calore di inquinanti
primari precursori come gli ossidi di azoto e gli idrocarburi.
FONTI DI EMISSIONE
Fonti naturali: trasporto da parte delle correnti verticali presenti nell'alta atmosfera.
Fonti antropiche: la maggior fonte antropica di ozono è il traffico veicolare. Altre fonti che
contribuiscono all’emissione di ozono sono gli impianti di riscaldamento domestico e gli impianti
industriali.
PER SAPERNE DI PIU’
• l’ozono a cui si fa riferimento in materia di inquinamento atmosferico è il cosiddetto “ozono
troposferico” (che si trova nelle zone più basse dell’atmosfera) e che proviene prevalentemente da
fonti antropiche. Esso non va confuso con “l’ozono stratosferico” (quello situato trova nelle zone più
alte dell’atmosfera), e che forma uno strato protettivo che blocca le radiazioni ultraviolette del sole.
• le reazioni chimiche che portano alla formazione di ozono avvengono in presenza di elevato
irraggiamento solare e calore. Per questo motivo le più alte concentrazioni di ozono si osservano nei
mesi estivi e durante le ore del pomeriggio, mentre le più basse durante le stagioni fredde e di notte.
• dato che l’ozono reagisce con l’aria "sporca" decomponendosi, i massimi valori di ozono non
vengono registrati nelle zone inquinate ma piuttosto nelle zone limitrofe, in quota, dove l’aria è più
pulita.
GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI
LE POLVERI FINI (PM10)
CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE
Con il termine PM10 (o “polveri sottili”) si intende la frazione di Particolato Totale Sospeso le cui
particelle hanno un diametro inferiore od uguale a 10 micron (un micron è pari ad un millesimo
di millimetro).
FONTI DI EMISSIONE
Fonti naturali: erosione del suolo e degli edifici ad opera di fenomeni naturali e meteorologici.
Fonti antropiche: traffico veicolare (la fonte principale sono i motori diesel, in particolare circa
la metà del PM10 da traffico è emessa da veicoli merci pesanti), attività industriali, centrali
termoelettriche e riscaldamento domestico.
PER SAPERNE DI PIU’
• le particelle PM10 possiedono una composizione chimica molto complessa che rispecchia sia
la diversità delle sue fonti di emissione che la capacità di queste particelle di combinarsi
nell’atmosfera con altre sostanze inquinanti.Il PM10 urbano contiene almeno sette grandi classi
di sostanze chimiche: solfati, nitrati ammoniaca, carbonio elementare, carbonio organico,
minerali e sali.
• le particelle PM10 presenti in ambiente urbano si diffondono con grande facilità nell’atmosfera
diventando così un fenomeno su scala regionale e persino globale.
APPROFONDIMENTO
GLI EFFETTI SANITARI DELLE POLVERI
• Le polveri, sulla base dei più recenti studi epidemiologici, sembrano
essere l’inquinante atmosferico maggiormente correlato con effetti
sanitari sia a breve che a lungo termine.
• In particolare, minori sono le dimensioni delle polveri e maggiori
sono gli effetti sulla salute.
Per questo motivo le polveri fini (PM10), ed ancor più le finissime
(PM2,5), presentano un interesse sanitario sicuramente maggiore rispetto
alle polveri totali:
Ø le polveri PM10 sono denominate anche polveri inalabili, in
quanto sono in grado di penetrare nel tratto superiore dell’apparato
respiratorio (dal naso alla laringe).
Ø le polveri PM2,5 sono denominate anche polveri respirabili, in
quanto sono in grado di penetrare nel tratto inferiore della trachea
sino agli alveoli polmonari.
GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI
BENZENE (C6H6)
CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE
E’ il più semplice degli idrocarburi aromatici. E’ una sostanza chimica liquida ed incolore, dal
caratteristico odore aromatico pungente, che a temperatura ambiente volatilizza assai facilmente, cioè
passa dalla fase liquida a quella gassosa. Il benzene presente in atmosfera deriva principalmente
dalle combustioni dei veicoli a motore.
FONTI DI EMISSIONE
Fonti naturali: incendi boschivi, emissioni vulcaniche.
Fonti antropiche: in quanto componente della benzina, la sua fonte principale di emissione è il
traffico veicolare (per una quota che, in ambiente urbano oscilla tra l’80 e il 90% sul totale).
PER SAPERNE DI PIU’
• il benzene è uno dei composti organici più utilizzati nel mondo, esso viene prodotto su scala
industriale principalmente attraverso processi di raffinazione del petrolio.
• il benzene è contenuto nelle benzine in cui viene aggiunto, insieme ad altri composti aromatici, per
conferire le volute proprietà antidetonanti e per aumentarne il "numero di ottano" in sostituzione totale
(benzina verde) o parziale (benzina super) dei composti del Piombo.
• l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) classifica il benzene come sostanza
cancerogena di classe I, in grado di produrre varie forme di leucemia.
• il benzene è presente nel fumo di sigaretta in una concentrazione media piuttosto rilevante, tanto che
chi fuma 20 sigarette al giorno inala una quantità di benzene molto più elevata anche rispetto a chi si
trova esposto a questa sostanza lungo strade molto trafficate per diverse ore al giorno.
GLI INQUINANTI NON CONVENZIONALI
IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI (IPA)
CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE
Complesso insieme di composti organici volatili (COV), derivanti da processi di combustione
incompleta di numerose sostanze organiche. Pur essendo normalmente emessi nell’atmosfera
in forma gassosa, tendono rapidamente a condensarsi
FONTI DI EMISSIONE
Fonti naturali: trascurabili.
Fonti antropiche: principalmente il traffico veicolare, seguito dalle centrali termoelettriche e
dagli inceneritori.
PER SAPERNE DI PIU’
• Pur essendo emessi in forma gassosa, la maggior parte degli IPA presenti nell’atmosfera si
trova ad essere adsorbita (tende cioè a depositarsi sulla superficie) dal particolato atmosferico.
• Tra i tanti tipi di IPA, i più pericolosi per gli effetti sanitari sono il bezo(a)pirene e il
bezo(a)antracene.
LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIA
La qualità dell’aria è definita oggettivamente confrontando le
concentrazioni misurate o stimate di alcuni inquinanti atmosferici
con valori di concentrazione stabiliti dalla legge e riferiti ad un
determinato arco temporale.
La normativa italiana comprende nel suo insieme cinque tipi di valori:
• valori limite, per la salvaguardia della salute della popolazione, che valgono su
tutto il territorio nazionale;
• valori guida, che sono il riferimento di lungo termine per la protezione della
salute e degli ecosistemi e possono riguardare zone in cui si voglia imporre un
regime particolare;
• livelli di attenzione e allarme, che sono limiti di breve termine, utilizzati nelle
zone urbane e riguardano l’esposizione della popolazione;
• obbiettivi di qualità, che sono rivolti alla protezione a lungo termine della salute
nelle aree urbane.
LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIA
UN QUADRO IN CONTINUA EVOLUZIONE
Negli ultimi vent’anni il quadro normativo europeo in materia di qualità dell’aria,
e conseguentemente quello nazionale attraverso il recepimento delle direttive
comunitarie, è stato caratterizzato da una continua evoluzione sia per quel
che riguarda la scelta degli inquinanti da monitorare che per
l’individuazione dei valori limite di riferimento.
Questo è da attribuire a diversi fattori:
• evoluzione dei processi produttivi o di combustione;
• introduzione di nuovi combustibili con conseguente emissione di sostanze
non ancora considerate;
• progresso delle ricerche mediche ed epidemiologiche sugli effetti sanitari
dell’inquinamento atmosferico;
• crescita della sensibilità della popolazione in rapporto ai rischi connessi
all’inquinamento atmosferico (in particolare quello urbano).
LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIA
LE TAPPE FONDAMENTALI
DPCM 28 Marzo 1983
“limiti massimi di accettabilità delle concentrazioni e di esposizione relativi ad inquinanti dell’aria in ambiente esterno”
Ha fissato valori degli indicatori ambientali per alcuni inquinanti e le metodologie di campionamento e analisi
DPCM 24 Maggio 1988 n. 203
“Attuazione delle direttive comunitarie numeri 80/779, 82/884, 84/360 e 85/203 in materia di qualità dell’aria”
Ha fissato i valori limite e i valori guida per i principali inquinanti: SO2, NO2, CO, PTS, O3
DPCM 20 Maggio 1991
“Criteri per la raccolta dati inerenti la qualità dell’aria”
Fissa le caratteristiche delle stazioni di monitoraggio dell’aria con riferimento alla loro ubicazione, al loro numero e agli inquinanti da rilevare
DM 15 Aprile 1994
“Norme tecniche in materia di livelli e di stati di attenzione e di allarme per gli inquinanti atmosferici nelle aree urbane”
Fissa i livelli di attenzione e allarme per i gli inquinanti atmosferici (SO2, NO2, CO, PTS, O3) nelle aree urbane
Impone per la prima volta la necessità di misurare nelle città con più di 150.000 ab. alcuni inquinanti non convenzionali: PM10, benzene e IPA
DM 16 Maggio 1996
“Attivazione di un sistema di sorveglianza per l’ozono”
Impone alle Regioni di redigere un rapporto annuale per i dati relativi all’ozono e fissa nuovi limiti di riferimento
DM 2 Aprile 2002 n.60
“Recepimento delle direttive comunitarie 99/30/CE e 00/69/CE”
Fissa i valori limite di qualità dell’aria relativi a: SO2, NOx, CO, PM10, benzene
LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIA
I LIMITI ATTUALI - DECRETO MINISTERIALE 02/04/2002 n. 60
• Con il DM del 02/04/2002 sono state recepite le direttive 99/30/CE e 00/69/CE
riguardanti i valori limite di qualità dell’aria relativi a:
SO2, NOx, CO, PM10 e benzene.
(per quanto riguarda l’ozono, i nuovi limiti sono indicati nella direttiva 2002/03/CE, mentre per gli IPA si
continua a far riferimento al DM 25/11/94 in attesa di una nuova regolamentazione.)
• Sostanzialmente sono stati fissati per ogni inquinanti due tipologie di limiti di
qualità dell’aria:
- limiti a breve termine, con arco di riferimento temporale pari all’ora e al
giorno;
- limiti a lungo termine, con arco di riferimento temporale pari all’anno.
• Il DM prevede dei margini di tolleranza transitori in relazione ai diversi valori
limite ed ai termini entro i quali dovranno essere raggiunti. I margini di tolleranza
non sono valori limite, ma rappresentano dei livelli di inquinamento fissati
secondo una percentuale del valore limite decrescente in modo continuo anno
dopo anno, fina al raggiungimento del valore limite stesso.
Questa condizione fornisce una guida per la velocità con la quale i livelli
degli inquinanti devono essere ridotti per raggiungere i valori limite fissati.
Il superamento del margine di tolleranza in una o più zone è indicativo della
necessità di attuare un programma di risanamento.
LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIA
I LIMITI DEL DM 02/04/2002 n. 60 E I TERMINI ENTRO CUI DOVRANNO ESSERE RAGGIUNTI
v a lo r e lim it e
(n u m e ro m a x d i
s u p e ra m e n ti p e r
anno)
p e r io d o d i
r if e r im e n t o p e r
il c a lc o lo
d a t a a lla q u a le il
v a lo r e lim it e
d e v e e s s e re
r a g g iu n t o
3 5 0 µ g /m 3 – (2 4 s u p .)
1 o ra
0 1 /0 1 /2 0 0 5
1 2 5 µ g /m 3 – ( 3 s u p .)
2 4 o re
0 1 /0 1 /2 0 0 5
2 0 µ g /m 3
a n n o c iv ile
0 1 /0 1 /2 0 0 1
2 0 0 µ g /m 3 – (1 8 s u p .)
1 o ra
0 1 /0 1 /2 0 1 0
4 0 µ g /m 3
a n n o c iv ile
0 1 /0 1 /2 0 1 0
5 0 µ g /m 3 – ( 3 5 s u p .)
2 4 o re
0 1 /0 1 /2 0 0 5
4 0 µ g /m 3
a n n o c iv ile
0 1 /0 1 /2 0 0 5
5 0 µ g /m 3 – (7 s u p .)
2 4 o re
0 1 /0 1 /2 0 1 0
2 0 µ g /m 3
a n n o c iv ile
0 1 /0 1 /2 0 1 0
CO
1 0 m g /m 3
m a x . d e lla m e d ia s u
8 o re
0 1 /0 1 /2 0 0 5
benzene
5 µ g /m 3
a n n o c iv ile
0 1 /0 1 /2 0 1 0
in q u in a n t e
SO2
SO2
(p e r la p ro te z io n e d e g li
e c o s is te m i)
NO2
P M 1 0 ( fa s e 1 )
P M 1 0 ( fa s e 2 )
LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIA
I LIMITI DEL DM 02/04/2002 n. 60 E I MARGINI DI TOLLERANZA: IL PM10 (prima fase)
TIPO DI
LIMITE
PER IL PM10
valore limite
giornaliero per
la protezione
della salute
umana
valore limite
annuale per la
protezione
della salute
umana
PERIODO DI
VALORE LIMITE AUMENTATO
RIFERIMENTO
DEL MARGINE DI TOLLERANZA
PER IL
PER PERIODO DI RIFERIMENTO
CALCOLO
01/01/2001 01/01/2002 01/01/2003 01/01/2004
70 µg/m3
24 ore
anno civile
(da non
superare più di
35 volte
all’anno)
65 µg/m3
(da non
superare più di
35 volte
all’anno)
60 µg/m3
(da non
superare più di
35 volte
all’anno)
55 µg/m3
(da non
superare più di
35 volte
all’anno)
46.4 µg/m3 44.8 µg/m3 43.2 µg/m3 41.6 µg/m3
VALORE
LIMITE
01/01/2005
50 µg/m3
(da non superare
più di 35 volte
all’anno)
40 µg/m3
IL PM10
60
LA QUALITA’ DELL’ARIA
NELLE AREE URBANE: VENETO 2002 (dati ARPAV)
57
Valore limite dal
01/01/2005
52
50
50
Vicenza
Rovigo
50
m edie annuali di PM 10 (m icrogram m i / m etrocubo)
46
41
41
40
30
20
10
0
Belluno
Padova
Verona
Treviso
Venezia
(DM 2/4/02 n.60)
LA QUALITA’ DELL’ARIA
UN QUADRO SINTETICO DELLA SITUAZIONE ITALIANA ATTUALE
GIUDIZIO SULLA QUALITA’
DELL’ARIA
preoccupante
preoccupante
da mantenere sotto controllo
da mantenere sotto controllo
da mantenere sotto controllo
da mantenere sotto controllo
accettabile
INQUINANTE
polveri (in particolare PM10)
ozono
biossido di azoto
monossido di carbonio
benzene
IPA
biossido di zolfo
LA QUALITA’ DELL’ARIA
UN QUADRO SINTETICO DELLA SITUAZIONE ITALIANA ATTUALE
• L’attuale situazione italiana in materia di qualità dell’aria è particolarmente
grave per quanto riguarda le polveri (in particolare il PM10) e l'ozono. Tali
inquinanti, soprattutto nei grossi centri urbani, danno spesso luogo a
superamenti dei valori limite stabiliti dalla legge.
• Meno preoccupante è la situazione degli altri inquinanti atmosferici:
biossido di azoto, monossido di carbonio, benzene e IPA. La
concentrazione di tali inquinanti, pur mantenendo livelli degni di
considerazione, supera raramente i valori limite stabiliti dalla legge.
• Il biossido di zolfo, grazie alla regolamentazioni introdotte a partire dagli
anni 80 che ne hanno ridotto considerevolmente le emissioni in atmosfera,
presenta dei valori di concentrazioni accettabili e complessivamente al di
sotto dei valori limite.
EFFETTI SANITARI
DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO URBANO
PREMESSA
La stima degli effetti sanitari dell’inquinamento atmosferico è da
considerare un problema molto complesso.
Esso viene attualmente studiato attraverso una moltitudine di approcci
metodologici in continua evoluzione.
I PRINCIPALI PROBLEMI CHE UNO STUDIO SUGLI EFFETTI
DELL’INQUINAMENTO DEVE AFFRONTARE
• la disponibilità di una sufficiente numerosità campionaria di dati sanitari-ambientali in modo da garantire
un’adeguata potenza statistica;
• la definizione di appropriati “indicatori sanitari” correlabili con le variazioni di concentrazione
dell’inquinamento atmosferico
• la valutazione dell’esposizione dei soggetti coinvolti nello studio;
• la presenza di numerosi “fattori confondenti” come:
• la stagionalità tipica degli “outcome” sanitari;
• la presenza di fattori di rischio comportamentale non omogeneamente distribuiti nella popolazione di studio
(fumo, alcool, alimentazione, …);
• la distribuzione per età della popolazione di studio;
• l’effetto delle variabili metorologiche come la temperatura e l’umidità;
• l’effetto delle epidemie di influenza;
• i cosiddetti effetti di calendario (giorno della settimana festivo/feriale, e le festività);
che devono essere opportunamente controllati per ottenere ottenere una stima il più possibile “affidabile e non
distorta” dell’effetto dell’inquinamento atmosferico sulla salute.
• le difficoltà nell’isolare gli effetti sanitari dovuti ad un singolo inquinante e quelli dovuti all’interazione di
due o più inquinanti;
• l’esigenza di definire protocolli standardizzati di studio che rendano confrontabili i risultati ottenuti su una
molteplicità di siti (es. le metaanalisi);
EFFETTI SANITARI A BREVE E A LUNGO TERMINE
Gli effetti sanitari dell’inquinamento atmosferico sono tradizionalmente distinti
in effetti a breve termine ed effetti a lungo termine.
EFFETTI
EFFETTI
A BREVE TERMINE A LUNGO TERMINE
DEFINIZIONE
gli effetti osservabili dopo
gli effetti osservabili a
esposizioni di lunga durata
pochi giorni di distanza dai
e a distanza di anni
picchi di inquinamento
dall’inizio dell’esposizione
q
q
TIPOLOGIE
q
METODOLOGIE
DI STUDIO
molestia e irritazione
insorgenza o
aggravamento di
patologie
cardiovascolari e
respiratorie
mortalità
studi di serie storiche su
base giornaliera
q
q
q
bronchite cronica
tumore polmonare
mortalità
studi di coorte
GRUPPI DI POPOLAZIONE MAGGIORMENTE SENSIBILI AGLI
EFFETTI SANITARI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
I più recenti studi epidemiologici hanno segnalato l’esistenza di
sottogruppi della popolazione particolarmente sensibili agli effetti sanitari
dell’inquinamento atmosferico. Essi sono:
• i bambini;
• gli anziani;
• gli individui affetti da patologie cardiovascolari e respiratorie.
GLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE
• Gli studi di serie storiche sugli effetti a breve termine dell’inquinamento
atmosferico ad oggi sono centinaia e vengono condotti sempre più di
frequente.
• E’ notevole la generale coerenza dei risultati raggiunti soprattutto negli studi
condotti negli ultimi anni.
• La comparabilità dei risultati raggiunti è attualmente maggiore rispetto al
passato, perché gli studi più recenti hanno disegni e metodologie di analisi
sempre più simili grazie alle esperienze sviluppate nel contesto delle cosiddette
metanalisi (studi multicentrici), come APHEA I e II (condotto in Europa),
NMMAPS I e II (condotto negli USA), e MISA (condotto in Italia).
I cosiddetti studi multicentrici si basano sulla definizione di un protocollo scientifico di
studio comune che viene applicato in tutti i siti partecipanti allo studio.
In questo modo i risultati emersi in ogni centro possono sia essere confrontati tra loro, sia
essere aggregati per ottenere un risultato globale.
STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE
ELEMENTI IN COMUNE
P O P O L A Z IO N E D I
R IF E R IM E N T O
P E R IO D O T E M P O R A L E
D I R IF E R IM E N T O
DATI
I c itta d in i re s id e n ti n e i c e n tri u rb a n i.
D a u n m in im o d i tre a n n i d i o s s e rv a z io n e .
D a ti a n a g ra fic o -s a n ita ri:
– d e c e s s i g io rn a lie ri a g g re g a ti e d is tin ti p e r c a u s e
c a rd io v a s c o la ri e re s p ira to rie ;
– ric o v e ri g io rn a lie ri d is tin ti p e r c a u s e c a rd ia c h e e
re s p ira to rie .
D a ti a m b ie n ta li:
c o n c e n tra z io n e d e i p rin c ip a li in q u in a n ti a tm o s fe ric i
(S O 2 , N O 2 , C O , P T S e in p a rtic o la re P M 1 0 , O 3 )
v a ria b ili m e te o ro lo g ic h e .
-
M E T O D O L O G IA
D I S T U D IO
M o d e lli s ta tis tic i (g e n e ra lm e n te d e l tip o G A M ) in g ra d o d i
p ro d u rre s tim e d e g li e ffe tti d e ll’in q u in a m e n to a l n e tto
d e ll’e ffe tto d e i fa tto ri c o n fo n d e n ti (c o m e la s ta g io n a lità ,
l’e tà , le v a ria b ili m e te o ro lo g ic h e … )
O B IE T T IV O
P ro d u rre s tim e d e g li e ffe tti s a n ita ri a s s o c ia ti a v a ria z io n i
g io rn a lie re
d e lla
c o n c e n tra z io n e
d e g li
in q u in a n ti
a tm o s fe ric i.
T a li
s tim e
rig u a rd a n o
g li e ffe tti d e ll’in q u in a m e n to
a tm o s fe ric o in g e n e ra le e d is tin ti p e r:
fa s c e d ’e tà ;
c a u s e d i m o rte /ric o v e ro ;
in q u in a n te .
-
I PRINCIPALI STUDI
SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE
•APHEA 2: Air pollution and Healt. A European Approach
• Periodo: 1990-1997
• Città coinvolte: 29 città europea tra cui (Londra, Parigi, Madrid e per l’Italia Roma, Milano e Torino)
• Inquinanti considerati: PM10, SO2, NO2, O3
• Rif. Bibliografico: Epidemiolgy 2001; 12: 521 -531
• NMMAPS II: The National Morbidity, Mortality, and Air Pollution Study, USA
• Periodo: 1985-1994
• Città coinvolte: le 90 maggiori città degli USA
• Inquinanti considerati: PM10, SO2, NO2, CO, O3
• Rif. Bibliografico: Research Report HEI, 2000, 94: 1-84
• MISA: Meta-analisi Italiana degli Studi sugli Effetti a Breve Termine dell’Inquinamento Atmosferico
• Periodo: 1995-99
• Città coinvolte: Roma, Milano, Bologna, Firenze, Verona, Ravenna, Palermo e Torino
• Inquinanti considerati: PM10, SO2, NO2, CO, O3
• Rif. Bibliografico: Epidemiologia & Prevenzione 2001: 25 (2) suppl: 1-72, Zadig Editore.
CONFRONTO TRA I RISULTATI DEI PRINCIPALI STUDI
SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE
DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
MISA
(Italia)
APHEA 2
(Europa)
NMMAPS
(Stati Uniti)
1.0% - 1.2%
0.6%
0.5%
Ricoveri per patologie cardiache
1.1%
-
1.0%
Ricoveri per patologie respiratori
2.4%
1.1% - 1.2%
2.0%
Mortalità per cause naturali
Incrementi percentuali associati ad un aumento di 10 µg/m3 di PM10 per indicatore
sanitario
CONSIDERAZIONI SUI RISULTATI DEI PRINCIPALI STUDI
SUGLI EFFETTI SANITARI A BREVE TERMINE
DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
• Sostanziale omogeneità dei risultati che non lascia dubbi sugli effetti nocivi a
breve termine degli inquinanti atmosferici sulla salute.
• Sia per la mortalità che per i ricoveri le stime di rischio maggiormente elevate sono
quelle relative a concentrazioni di inquinanti rilevate alcuni giorni prima (fino ad un
massimo di tre) degli eventi, piuttosto che nello stesso giorno o nel giorno
precedente. Questo ad indicare che l’effetto dei picchi di concentrazione è
“diluito” in un arco temporale di qualche giorno.
• La variazione percentuale del numero di ricoveri per cause respiratorie risulta
essere maggiore rispetto a quella dei ricoveri cardiovascolari.
• L’inquinante atmosferico maggiormente correlato con gli effetti sanitari a breve
termine risulta essere il PM10.
I PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI
A LUNGO TERMINE DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
In confronto al grande numero di studi sugli effetti a breve dell’inquinamento
atmosferico condotti attraverso l’analisi delle serie storiche, gli studi di coorte sugli
effetti a lungo termine dell’inquinamento atmosferico sono ad oggi molto pochi.
Questo è dovuto principalmente a:
• elevati costi richiesti da uno studio sugli effetti a lungo termine relativi:
• alla formazione di una coorte adeguatamente numerosa di soggetti da
seguire nello studio;
• al lungo periodo di tempo osservazione richiesto (10-15 anni).
• mancanza di dati relativi all’esposizione per il passato. Le concentrazioni di PM10 e
PM2.5 sono disponibili solo per negli anni più recenti.
• Difficoltà metodologiche: controllo dei fattori confondenti nel lungo periodo
I PRINCIPALI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI
A LUNGO TERMINE DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
• Lo studio delle sei città (Dockery et al 1993)
• Lo studio dell’American Cancer Society (Pope et al1995, Pope et al 2002)
• Lo studio degli Avventisti del Settimo Giorno (Abbey et al 1999)
LO STUDIO DELLE SEI CITTA’
• La coorte oggetto dello studio: sono stati arruolati, tra il 1974 e il 1977,
tra i 1.200 e i 1.700 soggetti (comprese tra i 25 e i 74 anni) per ciascuna di
sei città statunitensi.
Le città erano state scelte per rappresentare la gamma di variabilità di
condizioni di inquinamento atmosferico negli Stati Uniti.
I partecipanti furono sottoposti a test spirometrici e compilarono un
questionario attraverso il quale furono raccolti l’anamnesi completa per il
fumo, le condizioni di salute e la storia lavorativa.
• Periodo di osservazione: tra i 14 e i 16 anni. L’analisi della mortalità fa
riferimento al 1991.
• Gli inquinanti monitorati: PTS e PM2.5 (dal 1980).
LO STUDIO DELL’AMERICAN CANCER SOCIETY
• La coorte oggetto dello studio: 1.200.000 adulti, con un minimo di 30
anni di età, furono arruolati nel 1982 in città provenienti da tutti gli Stati
Uniti. I partecipanti allo studio avevano completato un questionario, tra
l’altro, riguardante le abitudini al fumo e la storia lavorativa.
• Periodo di osservazione: l’analisi della mortalità fu oggetto di due
pubblicazioni. La prima al 1989 con un periodo di osservazione di 7 anni,
e la seconda al 1998 con un periodo di osservazione di 16 anni.
• Gli inquinanti monitorati: PTS in generale e per 50 aree metropolitane,
corrispondenti a circa 300.000 soggetti, PM2.5.
LO STUDIO DEGLI AVVENTISTI DEL SETTIMO GIORNO
• La coorte oggetto dello studio: oltre 6.300 adulti non fumatori
residenti in California e aderenti alla chiesa degli Avventisti del settimo
giorno, di età compresa tra 27 e i 95 anni, furono arruolati nel 1977.
I partecipanti avevano compilato un questionario con l’eventuale
pregressa abitudine al fumo e la storia lavorativa.
• Periodo di osservazione: 15 anni. L’analisi di mortalità fa riferimento al
1999.
• Gli inquinanti monitorati: PM10 misurato dal 1987, e stimato sui valori di
PTS per gli anni precedenti.
I RISULTATI DEGLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI
A LUNGO TERMINE DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO (1/2)
STUDIO
DELLE SEI CITTA’
Mortalità naturale:
- 14% per il PM 2.5
- 9.2% per il PM 10
STUDIO
DELL’AMERICAN
CANCER SOCIETY
STUDIO
DEGLI AVVENTISTI DEL
VIIO GIORNO
Mortalità naturale:
- 6% per il PM 2.5
Mortalità naturale nei maschi:
- 4.6% per il PM10
Mortalità cardiovascolare:
- 8% per il PM 2.5
Mortalità per cause cardiovascolari
o respiratorie nei maschi:
- 4.1% per il PM10
Incremento di rischio relativo unitario per un aumento di 10 µg/m3 di inquinante
I RISULTATI DEGLI STUDI SUGLI EFFETTI SANITARI
A LUNGO TERMINE DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO (2/2)
• Sulla base dello “studio delle sei città” e di quello a cura “dell’American Cancer Society” è stata
condotta una metaanalisi della relazione tra inquinamento atmosferico e i suoi effetti a lungo
termine in tre stati europei: Francia, Austria e Svizzera.
• Il lavoro è stato presentato nel 1990 alla conferenza dei Ministri su Ambiente e Salute nel 1999
e pubblicato nel 2000 (Kunzli et al.).
• I risultati, in termini di valutazione del rischio, hanno destato molto scalpore ed allarme ed
hanno suscitato numerose critiche.
In Francia ad esempio il 4% della mortalità annua (340 su 8390 morti per milione di abitanti nel
1996) sarebbe attribuibile all’inquinamento atmosferico. (Va segnalato tra l’altro che Kunzly e
collaboratori avevano scelto un approccio “at least”, destinato cioè alla stima del numero minimo
di casi attribuibili.)
• Va sottolineato comunque che tale lavoro non è stato uno studio epidemiologico che
consiste in una stima del rischio relativo a partire dalla distribuzione osservata dei casi di malattia
in una popolazione rapportata al suo profilo di esposizione e confrontata con quella di una
popolazione di riferimento.
Si tratta invece in questo caso di una valutazione del rischio, in cui la stima del rischio relativo
viene assunta come valida perché derivante da studi precedenti e viene applicata al profilo di
esposizione della popolazione in studio per determinare la porzione di malattia attribuibile
all’esposizione stessa.
CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE
RELAZIONI TRA EFFETTI A BREVE E A LUNGO TERMINE
• E’ verosimile presumere che ci sia uno certo legame tra effetti sanitari a breve termine ed effetti
a lungo termine. In particolare i primi appaiono “in qualche modo” inclusi nei secondi:
Incremento di mortalità
associato ad un incremento
di 10 µg/m3 di inquinante nel
breve periodo:
Incremento di mortalità
associato ad un incremento
di 10 µg/m3 di inquinante nel
lungo periodo:
0.4%
4%
(NMMAPS)
(Kunzli et altri)
• Vi è la necessita di comprendere quali patologie croniche o quali effetti cumulativi siano
responsabili della differenza.
• E’ evidente che, sulla base dell’entità di tale differenza, l’ipotesi secondo cui gli effetti a breve
consistono prevalentemente nell’anticipazione di pochi giorni del decesso appare poco
prevedibile.
• Attualmente, sulla base degli studi condotti, non si è in grado di stabilire una soglia minima di
esposizione giornaliera che non comporti rischi sanitari.
ALCUNI RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
ALCUNI SITI UTILI IN MATERIA DI EFFETTI SANITARI
DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO
• www.minambiente.it : Ministero dell’Ambiente
• www.epicentro.iss.it : Sito di Epidemiologia a cura dell’Istituto Superiore della Sanità
• www.eea.eu.int : Agenzia Europea dell’Ambiente
• www. epa.gov : Agenzia di Protezione Ambientale degli Stati Uniti d'America
• www.who.int : Organizzazione Mondiale della Sanità
• www.arpa.veneto.it : ARPA Veneto
FINE