INCENERIMENTO DEI
RIFIUTI: QUALI
EFFETTI SULLA
SALUTE?
Antonino Furia
Giuseppe Gancitano
Fabio Garofalo
Dario Nicastro
LE EMISSIONI DEGLI
INCENERITORI SONO UN
POTENZIALE PERICOLO PER LA
SALUTE UMANA ?
•
•
•
•
•
•
GAS
CENERI VOLANTI
CENERI DI FONDO
ACQUE DI LAVAGGIO
ALTRI RESIDUI
EMISSIONI
INCONTROLLATE
PRINCIPALI COMPOSTI PERICOLOSI
RILASCIATI DA UN INCENERITORE
• DIOSSINE
• MATERIA
PARTICOLATA
• METALLI PESANTI
• GAS ACIDI
(acido cloridrico,
fluoridrico, ossidi
di zolfo)
(Arsenico, Berillio,
Cadmio, Cromo
Piombo, Mercurio)
Fonte: National Research Council, 2000. Waste Incineration and Public Health,
Washington, DC: National Academy Press
LE FONTI DI DIOSSINE E FURANI
 COMBUSTIONE DI RIFIUTI
 PRODUZIONE DI METALLI
FERROSI E NON-FERROSI
C
L
O
R
O
 PRODUZIONE DI ENERGIA E
CALORE
 TRASPORTO
 COMBUSTIONE INCONTROLLATA
 PRODUZIONE CHIMICA
 SMALTIMENTO/DISCARICA
D
I
O
S
S
I
N
E
Le Diossine e gli
altri POP
(inquinanti
organici
persistenti) non
sono decomposti
da organismi e/o
processi naturali
e quindi si
accumulano nelle
matrici
ambientali.
LE DIOSSINE E
GLI ALTRI POP
SONO
BIOACCUMULABILI
NEGLI ORGANISMI
VIVENTI E
QUINDI HANNO
LA CAPACITA’ DI
RISALIRE LA
CATENA
ALIMENTARE,
GIUNGENDO FINO
ALL’UOMO.
COME LE DIOSSINE E GLI ALTRI POP
DALLE FONTI ARRIVANO A NOI …
Effetti sanitari delle diossine
• EFFETTI
NEUROCOMPORTAMENTALI:
ridotta
funzione
cognitiva, comportamento iperattivo, turbe dell’attenzione,
depressione
•ALTERATA FUNZIONE DEL SISTEMA IMMUNITARIO
•DISTURBI DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE
•CLORACNE ED ALTRE ALTERAZIONI EPIDERMICHE
•DISTURBI DELLA FUNZIONE EPATICA E RENALE
•ALTERATI LIVELLI DEGLI ORMONI: tiroide, testosterone ed
estrogeni
•EFFETTI SUL SISTEMA RIPRODUTTIVO: ridotta fertilità,
endometriosi
•ALTERAZIONI CONGENITE: ipospadia, labiopalatoschisi
La “diossina” (2,3,7,8-TCDD: tetraclorodibenzo-pdiossina) è un accertato cancerogeno per l’uomo (gruppo 1
I.A.R.C.), mentre le altre diossine/furani sono potenziali
cancerogeni
Effetti
cutanei
delle
diossine
UCRAINA, 2004
SEVESO, 1976
ALTRI COMPOSTI PERICOLOSI PRESENTI
NEI RESIDUI DELL’INCENERIMENTO
METALLI: In aggiunta ai sei prima menzionati, altri 19
metalli sono stati identificati nei rifiuti in entrata ed in
uscita da un inceneritore (gas dei camini e/o ceneri).
COMPOSTI ORGANICI: Oltre alle diossine, diversi
composti organici sono presenti nelle emissioni degli
inceneritori. Fra questi molti sono dovuti ad incompleta
combustione (PIC) ed includono centinaia di sostanze
organiche semi-volatili di cui sono stati identificati solo un
10-14%. Questi composti sono noti per essere persistenti
nell’ambiente e bioaccumulabili.
QUALE TARGET DI POPOLAZIONE A
RISCHIO PER ESITI SANITARI DA
COMPOSTI RILASCIATI DA UN
INCENERITORE ?
>> LAVORATORI DEGLI IMPIANTI
>> POPOLAZIONE RESIDENTE LOCALE
LAVORATORI
Marcatori di esposizione:
- Urine: idrossipirene, mutageni e tioeteri.
- Urine e sangue: diossine, PCB, esaclorobenzene,
clorofenoli, benzene, toluene, xilene, arsenico,
piombo, mercurio e nichel.
Output clinici e sintomatologici:
- Incidenza di neoplasie gastriche, polmonari ed
esofagee.
- Mortalità per ischemia cardiaca.
- Cloracne, iperlipidemia, alterazione della funzione
epatica, del sistema immunitario, ipertensione,
piccola ostruzione delle vie aeree polmonari ed
alterazioni ematochimiche
Principali studi di valutazione degli
effetti sanitari in lavoratori esposti
AUTORI
DISEGNO
STUDIO
SETTING
STUDIO
POPOLAZIONE
DELLO STUDIO
EFFETTI
SULLA
SALUTE
RISULTATI
Gustavsson P.
et al . J Ind
Med 1989;
Follow-up
Retrospettivo
Inceneritore
municipale di
Stoccolma
(Svezia)
176 lavoratori maschi, osservati
per almeno 1 anno
Mortalità
per tumore
polmonare
e ischemia
cardiaca
ECCESSO DI MORTALITA’ PER CANCRO
POLMONARE E PER ISCHEMIA CARDIACA
(rispetto alla mortalità attesa)
Scarlett JM et
al.. J Toxicol
Environ Health
1990.
Crosssectional
7 Inceneritori in
U.S.A.
104 lavoratori degli impianti
(esposti); 61 operai adibiti ai
mezzi di trattamento delle acque
(controlli)
Presenza di
mutageni
urinari
MUTAGENI URINARI PIÙ ELEVATI NEI
LAVORATORI
ESPOSTI
CHE
NEI
CONTROLLI.
LE MUTAZIONI SONO
RISULTATE
PIU’
FREQUENTI
NEI
LAVORATORI CHE NON INDOSSAVANO
GUANTI E MASCHERA
Rapiti E. et al..
Am J Ind Med
1997.
Coorte
retrospettiva
2 impianti per
l’incenerimento e
il riciclaggio di
RSU a Roma
(Italia)
532 lavoratori
impianti
degli
Mortalità
per tutte le
neoplasie
MORTALITA’ PER TUTTE LE CAUSE
TUMORALI PARAGONABILE A QUELLA
DELLA
POPOLAZIONE
GENERALE.
INCREMENTO DI MORTALITA'
PER
CANCRO GASTRICO NEI SOGGETTI CON
PIÙ DI 10 ANNI DI ESPOSIZIONE
Malkin R. et
al.. Environ Res
1992.
Crosssectional
3 Inceneritori a
New Jork
(U.S.A.)
56
operai
degli
impianti
(esposti); 25 operai adibiti ai
mezzi di trattamento delle acque
(gruppo di controllo).
Livelli di
piombo nel
sangue
NESSUN INCREMENTO SIGNIFICATIVO
DELLA PIOMBEMIA TRA GLI OPERAI
ESPOSTI. VALORE PROTETTIVO DEI DPI
maschi
Da: Ann Ist Super Sanità, 2004
EFFETTI SULLA SALUTE DELLE
POPOLAZIONI RESIDENTI VICINO AGLI
INCENERITORI
IPOTESI DI STUDIO:
Il rilascio nell’aria e nell’acqua di
sostanze da parte degli inceneritori
potrebbe determinare effetti sulla
salute della popolazione misurabili dopo
vari periodi d’incubazione.
Principali output clinici:
- incidenza del cancro
- sintomi respiratori
- anomalie congenite
- effetti ormonali
NEOPLASIE
POLMONE
SARCOMA DEI
TESSUTI MOLLI
FEGATO
LARINGE
LINFOMI
NON HODGKIN
APPARATO
DIGERENTE
Carcinoma
Polmonare
•
•
•
•
Località studio: Trieste
Obiettivo dello studio: indagare l’impatto dell’inquinamento
atmosferico provocato da diverse fonti (cantieri navali,
fonderie, inceneritore e centro città) sullo sviluppo di cancro del
polmone.
Tipo di studio: caso-controllo su 775 maschi affetti da
carcinoma polmonare e 775 controlli appaiati per età
Risultati principali: il rischio di carcinoma polmonare è risultato
altamente correlato alle fonti di esposizione cittadine
(P=0.0243), con RR 2.2 ed uniforme decremento man mano che
ci si allontana dalla sorgente (-0.015), e correlato
all’inceneritore (P=0.0098) con un RR 6.7 alla sorgente ed un
decremento marcato man mano ci si allontana dalla sorgente (0.176)
Biggeri et al. Environ Health perspect. 1996
Sarcoma dei tessuti
molli e Linfoma non
Hodgkin
•
•
•
•
Località di studio: area di Doubs, Francia orientale, vicino ad un
inceneritore di RSU.
Obiettivo: esaminare la distribuzione spaziale di sarcomi dei tessuti
molli e linfomi non-Hodgkin in un area municipale francese con impianto
di incenerimento di RSU con alti livelli di emissioni di diossina, rispetto
alla distribuzione spaziale nello stesso territorio di casi di linfomi di
Hodgkin (patologia certamente non associata all'esposizione alla
diossina).
Tipo di studio: ecologico. I clusters sono stati identificati in 26
distretti elettorali (dal 1980 al 1995).
Risultati: i clusters più significativi sono risultati sovrapponibili per
sarcomi dei tessuti molli e per linfomi non-Hodgkin in residenti nelle
aree in prossimità dell’inceneritore, SIR: 1.44 (P=0.004) per i sarcomi
dei tessuti molli e 1,27 (P=0,00003) per i linfomi non-Hodgkin.
Di contro il linfoma di Hodgkin non ha evidenziato una distribuzione
spaziale specifica.
Viel JF et al. Am J Epid 2000
Carcinoma
della laringe
e del rene
• Località di studio: Roma
• Tipo di studio: studio ecologico sull’incidenza di varie
forme tumorali condotto su popolazioni residenti in
prossimità di un inceneritore, di una discarica di rifiuti e
di una raffineria di petrolio operante a Roma dall’inizio
degli anni ’60.
• Risultati: non è stata riscontrata alcuna significativa
correlazione tra la vicinanza ai siti industriali e mortalità
per carcinomi epatico, polmonare, tumori linfatici ed
ematopoietici. Per quanto concerne invece il carcinoma
laringeo e renale la mortalità diminuisce all’aumentare
della
distanza
dalla
sorgente
(P=0.03;
P=0.06
considerando
l’aggiustamento
per
l’indice
socioeconomico)
Michelozzi P. et al. Occup Environ Med 1998.
Da: P. Michelozzi et al. Occup Environ Med, 1998
Da: P. Michelozzi et al. Occup Environ Med, 1998
Carcinoma epatico, intestinale e polmonare
Località di studio: Gran Bretagna, in aree limitrofe a 72 impianti
d’incenerimento.
• Tipo di studio: retrospettivo. È stata esaminata l’incidenza di
neoplasie di 14 milioni di persone residenti nelle vicinanze di 72
inceneritori.
• Obiettivo: valutare la correlazione tra insorgenza di neoplasie e
distanza dagli impianti di incenerimento
• Risultati: è emersa una riduzione statisticamente significativa
(P<0.05) del rischio di sviluppare diverse forme tumorali
(carcinoma dello stomaco, fegato, colon-retto, e polmone)
all’aumentare della distanza dalla sorgente di esposizione.
•
Elliott P. et al. Br J Cancer 1996
EFFETTI SULLA RESPIRAZIONE
Nonostante gli impatti potenzialmente avversi
sull’apparato respiratorio causati dalle sostanze
emesse dagli inceneritori, esiste un numero
limitato di studi epidemiologici sugli effetti
sull’apparato respiratorio in persone che vivono
vicino agli impianti. Tra le ricerche realizzate,
alcuni studi hanno suggerito impatti negativi sulle
funzioni respiratorie, mentre in altri casi non è
stato rilevato alcun effetto.
EFFETTI SULLA
RESPIRAZIONE
• Località di studio: Carolina del Nord
• Tipo di studio: caso-controllo, condotto su 1018 soggetti
(età 8-80, non fumatori) appartenenti a tre comunità
insediate nelle vicinanze di un impianto di incenerimento
di rifiuti urbani, uno per rifiuti pericolosi e l’altro per
rifiuti sanitari, considerando come gruppo di controllo
tre comunità che vivevano a più di 3 km sopravento
rispetto agli impianti.
• Risultati: nello studio non sono state trovate differenze
importanti nei sintomi registrati tra i residenti vicino
agli inceneritori e le comunità di controllo.
Hu SW et al. J Air waste Manag Assoc 2001
ANOMALIE CONGENITE
• Località di studio: Amsterdam.
• Tipo di studio: retrospettivo osservazionale (raccolta dati
dal 1961 al 1969)
• Metodo: confronto dei trend di incidenza di
malformazioni oro-faciali non sindromiche in una clinica
(Zeeburg) situata in prossimità dell’inceneritore, rispetto
ad un’altra situata distante dall'emissione (Wilhelmina
Gasthuis).
• Risultati: l’incidenza media calcolata per tutto il periodo
di studio nella clinica di Zeeburg è risultata 2.4/1000
nascite. L’incidenza media nella clinica Wilhelmina non è mai
risultata superiore a 2.3/1000 nascite
Tusscher GW et al. Chemospere 2000
ANOMALIE CONGENITE
• Località di studio: sud-est della Francia
• Obiettivi: valutare la possibile associazione tra diossina e
metalli presenti nell’emissione di particolato da inceneritori di
RSU e tassi di anomalie congenite alla nascita
• Popolazione di studio: residenti in comuni con meno di 50.000
abitanti ricadenti nell’area circostante 70 inceneritori in
attività per almeno un anno tra il 1988 e il 1997.
• Metodi: calcolo del rischio relativo (RR) per malformazioni
congenite, corrette per anno di nascita, età materna,
dipartimento di nascita, densità di popolazione, livello socioeconomico e livello di traffico stradale, in 194 comuni esposti
ed in 2678 comuni non esposti.
S. Cordier et al. Occup Environ Med 2004;61:8–15
Risultati:
- Il tasso di anomalie congenite non è
risultato significativamente più elevato nei
comuni esposti rispetto a quelli non esposti.
- Alcune anomalie come la displasia renale e la
palatoschisi, sono risultate più frequenti nei
comuni esposti.
- Nei comuni esposti è stato osservato un
andamento dose-risposta del rischio di
uropatie
ostruttive
con
l’aumentare
dell’esposizione
- Il rischio di anomalie cardiache, uropatie
ostruttive e anomalie cutanee risultava
direttamente proporzionale alla densità di
traffico stradale
Conclusioni: “…It should be stressed that
some of the effects observed in relation
to exposure to MSWI emissions should,
if real, be attributed to oldtechnology
MSWI and the persistent pollution they
generate”.
S. Cordier et al. Occup 2004;
EFFETTI ORMONALI
Località di studio: Germania
• Tipo di studio: caso-controllo (casi tra i 7-10 anni residenti
nelle vicinanze dell’inceneritore di Beibesheim e controlli
residenti in un’area con simili caratteristiche ma senza un
impianto di combustione)
• Obiettivo:
valutare
gli
effetti
del
cadmio,
PCB
(Policlorobifenile), piombo, mercurio sui livelli degli ormoni
tiroidei.
• Risultati: è stata riscontrata un’associazione significativa tra le
elevate concentrazioni ematiche di cadmio e PCB e alterazioni dei
livelli di TSH (aumentato) e di FT4 (ridotto), rafforzando
l’ipotesi che il cadmio ed i PCB potessero avere un effetto
dannoso sui livelli degli ormoni tiroidei.
•
Osius N. et al. Environ Health Perspect 1999
BIOMARCATORI
L’utilizzo dei biomarcatori consente di
valutare eventuali variazioni di alcuni
parametri
bioumorali,
in
popolazioni
potenzialmente esposte ad agenti tossici, al
fine di individuare in una fase precoce una
condizione potenzialmente patologica.
BIOMARCATORI: STUDI
SULL’ESPOSIZIONE A
DIOSSINE E PCB
• Località di studio: Matarò, Spagna.
• Tipo di studio: caso-controllo. 104 casi (soggetti residenti ad
una distanza compresa tra 0.5 e 1.5 Km dal
termovalorizzatore) e 97 controlli (residenti a 3.5-4 Km
dall’inceneritore).
• Obiettivo: valutare le concentrazioni di diossine, furani, PCB
nel periodo precedente l’attivazione della struttura (19771995) e per un periodo successivo di 2 anni (1995-1997).
• Risultati: è stato constatato un irrisorio incremento dei livelli
ematici di diossine e PCDF in entrambi i gruppi a partire dal
1995.
• Conclusioni: tali incrementi non sembrano attribuibili alle
emissioni del termovalorizzatore.
Gonzalez CA et al. Arch Environ Health 2000
Metalli pesanti come
biomarcatori
•
•
•
Località di studio: Finlandia
Tipo di studio: indagine trasversale condotta dal 1984 al 1994
Obiettivo: valutazione dell’esposizione al mercurio in 113
soggetti residenti in vicinanza di un impianto di incenerimento di
rifiuti solidi urbani
•
Metodo: valutazione della concentrazione di mercurio
nell’ambiente (piante) e in campioni biologici (capelli)
•
Risultati:
A- concentrazione media di mercurio nei capelli aumentata dal 1984
(0.5 mg/kg) al 1994 (0.8 mg/kg)
B- aumento della concentrazione media nei capelli nel follow-up (10
anni) di 0.35 mg/kg negli addetti all’impianto; 0.16 mg/kg, 0.13
mg/kg, 0.03 mg/kg in soggetti residenti rispettivamente a 2, 4 e
5 km dall’impianto
Kurttio P. et al. Arch Environ Health 1998
Biomarcatori
• Località dello studio: Taiwan
• Tipo di studio: follow-up eseguito su 95 volontari (non soggetti
ad esposizioni lavorative), residenti attorno ad un raggio di 5 km
dall’ inceneritore, per 5 anni
• Obiettivo: valutare la concentrazione serica di PCDD e PCDF nei
soggetti arruolati per confrontarla con l’esposizione annuale
attesa di diossine calcolata secondo un modello di dispersione
atmosferica
• Risultati: le concentrazioni sieriche dei soggetti in studio non si
discostano molto da quelle attese. L'esposizione ambientale
potrebbe non essere il maggior contribuente dei livelli sierici di
diossina e furani, ma devono essere valutate altre fonti di
esposizione come la possibile introduzione con la dieta.
Da: Chen HL et al, Chemosphere, 2004 Mar
BIOMARCATORI
Località di studio: Matarò, Spagna.
• Tipo di studio: ecologico. Popolazione in esame costituita da
83 bambini residenti in diverse aree della città (A1: zona in
prossimità del termovalorizzatore; A2 area più distante)
• Obiettivo: valutare i livelli urinari di tioeteri (UT) della
popolazione in esame e correlarli all’esposizione al fumo passivo.
• Risultati: i bambini di entrambe le aree, non esposti a fumo
passivo presentavano livelli di UT rispettivamente di 8.79+/3.23 e 7.52+/-3.22 mmol/mol creatinina (statisticamente non
significativi). Nei bambini esposti anche a fumo passivo, invece,
i livelli di UT erano rispettivamente di 10.18+/-2.70 e 8.00+/3.42 mmol/mol creatinina.
• Conclusioni: l’esposizione al fumo passivo potrebbe avere
effetti sulla salute più evidenti rispetto all’esposizione ad
emissioni dell’inceneritore.
Ardevol E. et al. Public Health 1999
CONCLUSIONI
SICURAMENTE:
• La maggior parte degli studi
analizza
l’emissione di sostanze
nocive eliminate da vecchi impianti
(meno efficienti); per cui alcuni dati
andrebbero quantomeno rivisti.
• Alcuni studi possono essere falsati, o quantomeno
poco conformi ai dati reali a causa dei cosiddetti
“fattori di confondimento”( età, sesso, stile di
vita, tabagismo, esposizione occupazionale, stato
socioeconomico ecc.)
• In molti studi non è possibile associare un
particolare inquinante ad un specifico effetto sulla
salute
CONCLUSIONI
COMUNQUE:
Appaiono abbastanza significative le associazione
tra soggetti esposti (popolazione nelle vicinanze
degli inceneritori) e rischio di contrarre:
-CARCINOMA POLMONARE
-LINFOMA NON HODGKIN
-SARCOMA DEI TESSUTI MOLLI
-ANOMALIE CONGENITE
CONCLUSIONI
PERTANTO, AL FINE DI TRACCIARE CONCLUSIONI
SUI RISCHI GENERALI OCCORRONO ANCORA:
• ulteriori studi in cui sia possibile
caratterizzare meglio gli individui esposti e
migliorare le conoscenze sia tossicologiche
che le diverse interazioni chimiche di
specifici composti
• Studi multi-centrici con popolazione molto
grande, al fine di migliorare la potenza
statistica.
IN ATTESA CHE
QUESTI STUDI CI
DIANO DATI PIU’
CERTI ;
BISOGNEREBBE
FOCALIZZARE
L’ATTENZIONE
SULLA
PREVENZIONE
PRIMARIA
…………MIGLIORARE IL PRESENTE,
PRESERVANDO IL FUTURO
Termovalorizzatore
di Spittelau, Vienna
RIFIUTANDO UN
RITORNO AL PASSATO !!!