Attualità e prospettive in materia di rischio tossicologico,
cancerogenetico e mutagenico da agenti chimici
La problematica dei Valori
Limite
Giulio Sesana.
Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente della Lombardia
Civitanova 5 dicembre 2003
1
VALUTAZIONE
DEL RISCHIO
LA CARATTERIZZAZIONE DEL
RISCHIO POTENZIALE PER
GLI ESPOSTI
E’ SEMPRE
UN DIFFICILE COMPITO
E UNA SFIDA PER
L’IGIENISTA INDUSTRIALE
METODOLOGIA CERTA E AFFIDABILE PER FLUSSI
DI LAVORO , QUALITA’ E DECISIONI ASSUNTE
Civitanova 5 dicembre 2003
2
VALUTAZIONE DEL RISCHIO
• ESPRESSIONE MATEMATICA :
R = Pr (P) * Pr (D)
R= Rischio;P = Pericolo; D = Danno; Pr ( ) = Probabilità del verificarsi
Combinazione di due eventi probabilistici, collegati
all’esposizione, che si verificano contemporaneamente
Il pericolo
può provocare il
Ruolo della
DANNO
ESPOSIZIONE
Ruolo della
MANIFESTAZIONE
SPECIFICA nell’esposto
Civitanova 5 dicembre 2003
PROBABILITA’
COMPOSITA :
f (ESPOSIZIONE,
DURATA
CONCENTRAZIONE)
3
I TLV indicano
le concentrazioni delle sostanze
aerodisperse
al di sotto delle quali si ritiene
che la maggior parte dei lavoratori
possa rimanere esposta
ripetutamente
giorno dopo giorno
senza effetti negativi per la salute.
Civitanova 5 dicembre 2003
4
Per la notevole variabilità della sensibilità
individuale
1. una piccola percentuale di lavoratori
può accusare disagio in presenza di
alcune sostanze le cui concentrazioni
siano pari o inferiori ai TLV
2. in una più piccola percentuale di
individui, si può osservare un effetto più
marcato per l'aggravarsi di condizioni
preesistenti o per l'insorgere di una
Civitanova 5 dicembre 2003
5
malattia professionale.
Il fumo di tabacco è nocivo per diverse
ragioni
•può incrementare gli effetti biologici
delle sostanze chimiche presenti
nell'ambiente di lavoro
•può ridurre i meccanismi di difesa
dell'organismo contro le sostanze
tossiche.
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Alcuni individui possono inoltre essere
ipersuscettibili o sensibili in modo fuori
dal comune a talune sostanze in
conseguenza di fattori genetici, età,
abitudini personali (fumo, alcool, altre
droghe), cure mediche o esposizioni
pregresse.
Tali
lavoratori
possono
risultare non adeguatamente protetti
contro effetti avversi per la salute da parte
di sostanze presenti a concentrazioni pari
o inferiori ai TLV. Il medico del lavoro deve
valutare il grado di protezione addizionale
dicembre 2003
7
consigliabile perCivitanova
tali5 soggetti.
I TLV sono stabiliti
1. in base ai dati più attendibili
ricavati dall'esperienza in campo
industriale,
2. ai risultati di ricerche sperimentali
sull'uomo
3. e sugli animali
4. e,
quando
possibile,
alla
combinazione dei tre elementi di
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8
giudizio.
Il criterio con cui il limite viene fissato può
variare a seconda del tipo di sostanza: in alcuni
casi ci si propone di prevenire i danni per la
salute, in altri, di eliminare fenomeni irritativi, di
riduzione dello stato di vigilanza, di disagio o
altre forme di stress.
I danni per la salute considerati comprendono
quelli che possono ridurre l'aspettativa di vita,
compromettere le funzioni fisiologiche, ridurre
le capacità di resistenza ad altre sostanze
tossiche o alle malattie, influire negativamente
sulla funzione riproduttiva o sui processi di
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sviluppo.
La qualità e la natura delle
informazioni disponibili per stabilire i
TLV varia da sostanza a sostanza; di
conseguenza la precisione dei TLV
stabiliti è soggetta a variazioni e la
“Documentation of TLVs and BEIs” più
recente dovrebbe essere consultata
per valutare l'insieme e la natura dei
dati disponibili per un data sostanza.
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I limiti devono essere utilizzati in igiene
industriale
come
orientamenti
o
raccomandazioni per la prevenzione dei
rischi per la salute nell’ambiente di lavoro e
non possono essere impiegati per altri fini,
per es. per la valutazione ed il controllo
dell'inquinamento atmosferico, per la
valutazione
di
esposizioni
continue,
ininterrotte o prolungate oltre l'orario
normale di lavoro, come prova o esclusione
di una malattia in atto o di particolari
condizioni fisiche,……….
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11
……..oppure per l'adozione in Paesi
nei quali le condizioni di lavoro sono
diverse da quelle degli Stati Uniti
d'America o nei quali differiscono le
sostanze e i processi impiegati.
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
La Comunità Europea può adottare:
• Raccomandazioni e risoluzioni non vincolanti
• Regolamenti vincolanti e direttamente applicabili
negli Stati membri
• Decisioni vincolanti per Stati membri, persone
fisiche e giuridiche
• Direttive che devono essere adottate con
provvedimenti legislativi propri dello Stato
membro.
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
In particolare
• “fissazione di valori limite e di modalità di
campionatura, di misurazione e di valutazione dei
risultati: quando si tratta di agenti chimici, fissazione
di modalità di campionatura, di misurazione e di
valutazione dei risultati secondo il metodo di
riferimento di cui all’allegato II bis o secondo un
metodo che consenta risultati equivalenti.”
(Direttiva del Consiglio del 16 dicembre 1988 che modifica
la Direttiva 80/1107/CEE sulla protezione dei lavoratori
contro i rischi derivanti da una esposizione
ad agenti chimici, fisici e biologici durante il lavoro 88/642/CEE)
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
“ai fini dell’adeguamento del progresso tecnico di
cui all’articolo 8 paragrafo 3 e dell’elaborazione
dei valori limite di carattere indicativo di cui
all’articolo 8 paragrafo 4 è istituito un comitato
composto di rappresentanti degli Stati membri e
presieduto da un rappresentante della
Commissione”
(Direttiva del Consiglio del 16 dicembre 1988 che modifica
la Direttiva 80/1107/CEE sulla protezione dei lavoratori
contro i rischi derivanti da una esposizione ad agenti chimici,
fisici e biologici durante il lavoro 88/642/CEE)
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Valori Limite
• Conformemente alla procedura prevista all’articolo 18 A
del Trattato, il Consiglio fissa nelle direttive valori
limite sulla base dell’informazione disponibile,
compresi i dati scientifici e tecnici, nei confronti di
tutti gli agenti cancerogeni per cui ciò è possibile e,
se necessario, altre disposizioni direttamente connesse”
(Direttiva del Consiglio del 28 giugno 1990 sulla protezione
dei lavoratori contro i rischi derivanti da una esposizione a
cancerogeni durante il lavoro
(sesta direttiva particolare ai sensi dell’articolo 16 paragrafo 1
della Direttiva 8/391/CEE (90/394/CEE))
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16
Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Valori Limite
• I valori limite e le altre disposizioni figurano
nell’allegato II”
(Direttiva del Consiglio del 28 giugno 1990 sulla protezione
dei lavoratori contro i rischi derivanti da una esposizione a
cancerogeni durante il lavoro
(sesta direttiva particolare ai sensi dell’articolo 16 paragrafo 1
della Direttiva 8/391/CEE (90/394/CEE))
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Valori Limite di esposizione professionale e valori limite
biologici
• “La Commissione propone sotto forma di valori limite
indicativi di esposizione professionale, obiettivi europei
in materia di protezione dei lavoratori dai rischi chimici,
da fissare a livello comunitario. Tali valori limite sono
fissati o riveduti tenendo conto della disponibilità di
tecniche di misurazione,…”
(Direttiva del Consiglio del 7 aprile 1998 sulla protezione
dei lavoratori contro i rischi derivanti da agenti chimici
durante il lavoro
(14a direttiva particolare ai sensi dell’articolo 16 paragrafo 1
della Direttiva 8/391/CEE) art-3
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Valori Limite di esposizione professionale e valori limite
biologici
• “per ogni agente chimico in relazione al quale sia
fissato, a livello comunitario, un valore limite indicativo
di esposizione professionale, gli Stati membri fissano un
valore limite nazionale di esposizione, tenendo conto del
valore limite comunitario, e ne determinano la natura in
base alla normativa e alla prassi nazionale”
(Direttiva del Consiglio del 7 aprile 1998 sulla protezione dei
lavoratori contro i rischi derivanti da agenti chimici durante il
lavoro (14a direttiva particolare ai sensi dell’articolo 16
paragrafo 1 della Direttiva 8/391/CEE)
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
• Quali valori limite?
• Valori limite costrittivi (binding limit value)
– Quali risultanze di dati scientifici e di
considerazioni socio economiche
– Devono essere recepiti dalle legislazioni
nazionali
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Bando di produzione e utilizzo
2 Naftilammina e suoi sali
4 Ammino difenile e suoi sali
Benzidina e suoi sali
4 Nitrodifenile
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Limiti costrittivi
CVM
3 ppm
Pb e composti ionici
0,15 mg/m3
Asbesto - crisotilo
0,6 f/cc
Asbesto - altre fibre (sole o in miscela) 0,3 f/cc
Benzene
1 ppm
Polvere di legno (frazione inalabile)
5 mg/m3
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22
Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Valori limite indicativi
– Adottati dalle Commissioni
– Riflettono le valutazioni di esperti sulla base di
dati scientifici
– Devono essere tenuti in considerazione dalle
autorità nazionali
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APPROCCI DIFFERENZIATI ALLA
REGOLAMENTAZIONE DELLE SOSTANZE CHIMICHE
Sostanze non-cancerogene
ADI
=
NOEL
SF
ADI (Admissible Daily Intake)
(oppure NOAEL)
NOEL = No Observed Effect Level; SF= Safety Factor
Sostanze cancerogene:
•Modelli matematici
•Dati di cancerogenesi
•Studi di coorte
Unità di rischio: incremento del rischio di contrarre un cancro in seguito ad esposizione per
tutto l’arco della vita ad una certa concentrazione di sostanza tossica
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Valutazione quantitativa della tossicità:
relazione dose/effetto
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Valutazione quantitativa della tossicità:
relazione dose/risposta
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ESPRESSIONE NUMERICA DEL VALORE LIMITE
Kwa
SUOLO
Cs
Ksw ACQUA
Cw
KwpVEGETALI
Cp
Kpa
f x DFI
ANIMALI
Ca
UOMO
D x BW
Ksp
D=(f x DFI x Ca /BW)=Kpa x Kwp x Ksw x Cs x f x (DFI /BW)
D = DOSE GIORNALIERA ACCETTABILE
DFI = DAILY FOOD INTAKE
BW= PESO CORPOREO
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Cw = Ksw x Cs
Cp = Kwp x Cw
Ca = Kpa x Cp
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Decisione della Commissione del 12 luglio 1995:
• Scientific Committee for Occupational Exposure
Limits (SCOEL) per composti chimici
• Compito…..supportare la Commissione con
pareri su richiesta per qualsiasi materia dal punto
di vista tossicologico circa gli effetti sulla salute
dei lavoratori dei composti chimici
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
• Consenso
– Strategia per definire il valore limite per esposizioni di
breve durata (15 minuti)
– Strategia sul modo di applicare i fattori di incertezza
– Strategia per attribuire la notazione “cute”
– Interpretazione dei risultati degli studi
neurocomportamentali
– Tossicità riproduttiva
– Valutazione sostanze sensibilizzanti
– Valori limite biologici
– Valori limite di esposizione 8 h TWA
– Ruolo nel valutare carcinogeni chimici
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Limiti
health based
che potrebbero essere stabiliti per tutte quelle
sostanze per le quali attraverso un attento
studio di tutti i dati di letteratura disponibili è
possibile stabilire una dose soglia al di sotto
della quale l’esposizione per 8 ore giornaliere,
per 40 ore settimanali, non provoca effetti
“adverse”
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
METODOLOGIA
• Dossier o documento
• Valutazione contenuti dossier e dati rilevanti
• Elaborazione raccomandazione agli organismi
comunitari per un valore limite in ambiente di
lavoro “su basi scientifiche – health based”
• Raccolta di commenti sulla raccomandazione
da parte delle forze sociali e imprenditoriali,
del mondo scientifico; pubbliccizzazione
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
METODOLOGIA
• Proposta di una figura numerica di OEL da
parte della Commissione
• Consultazione con l’”Advisory Committee for
Safety, Hygiene and Health Protection at
work”
• Adozione del limite
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Quindi per la definizione e/o l’aggiornamento del
limite:
1. Identificazione della sostanza
2. Proprietà chimico fisiche
3. Diffusione nei processi produttivi
4. Dati di produzione e di impiego
5. Informazioni quantitative su esposizione e assimilazione
6. Tecnica di misura e metodo di analisi
7. Proprietà tossicologiche (tossico -cinetica e -dinamica)
8. Indicazione dei temi che necessitano approfondimenti
9. Identificazione di gruppi di esposti particolari
10. Valori limite esistenti
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Identificazione della sostanza
•
•
•
•
•
•
•
Denominazione e numeri IUPAC,EINECS,…..
Denominazione e numero CAS
Numero ed etichettatura CEE
Sinonimi e marchi depositati
Gruppo chimico, struttura, formula, impurità
(isomeri)
Massa atomica e molecolare
Composizione per i materiali a composizione
variabile
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Proprietà chimico fisiche
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Stato di aggregazione, forma e colore
pF in °C
Peb in °C
Peso specifico a 20 °C
Tensione di vapore; densità del vapore; concentrazione di
saturazione in aria
Solubilità acqua/grassi
Soglia olfattiva
Kw ottanolo/acqua
Grandezza e distribuzione grandezza delle particelle/fibre
Punto di accensione, infiammabilità; potenziale redox
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35
Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Rischio tossicologico
- Relazione dose/effetto
- Relazione dose/risposta
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Evidenze tossicologiche disponibili
–
–
Dati di indagini (su animali, su vie di esposizione,
dosi particolari sperimentate,…)
Dati sull’uomo (lavoratori e popolazione in
generale
Calcolo – Dose soglia per l’uomo :
dose soglia sperimentale x fattore incertezza
tiene conto delle differenze
fra ambito sperimentale e realtà
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Fattore incertezza
–
–
–
–
Differenze interspecie
Differenze fra animale e uomo
Differenze fra modalità espositive reali e
sperimentali
Differenza fra dosi reali e sperimentali
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Valori limite indicativi di esposizione professionale
EINECS
CAS
Agente
8h,
8h,
Breve
Breve
mg/m3 ppm termine termine
mg/m3
ppm
200-834-7
75-04-7
Etilammina
9,4
5
-
-
-
202-704-5
98-82-8
Cumene
100
20
250
50
Cute
211-047-3
628-63-7
Acetato di
pentile
270
50
540
100
-
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Notazio
ne
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Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Tossicità genomica
–
–
–
Mutagenesi
Teratogenesi
Cancerogenesi
NON AMMETTE
L’ESISTENZA DI
DOSE SOGLIA
AI FINI
REGOLAMENTATORI
LIVELLI DI ACCETTABILITA’
DEL RISCHIO
Civitanova 5 dicembre 2003
VALORI LIMITE
“PRAGMATICI”
40
Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Accettabilità del rischio oncogeno (EPA 1998)
Rischio per la
durata della vita
trascurabile
Livello di rischio
incrementale
< 10-6
accettabile
10-6 – 10-5
tollerabile
10-5 – 10-4
inaccettabile
> 10-4
applicabilità
Popolazione generale
Farmaco utile e di bassa
frequenza assunzione
Esposizione professionale
nessuna
Civitanova 5 dicembre 2003
41
Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Limiti pragmatici: per tutte quelle sostanze
che presentano evidenza di effetti “adverse”
(oltre alla genotossicità e alla cancerogenicità
anche la sensibilizzazione e per le quali non è
possibile stabilire una soglia di rischio
Civitanova 5 dicembre 2003
42
Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Valori limite biologici: basati sulla salute e proposti da
SCOEL sono suggeriti per prevenire effetti nocivi sulla
salute.
–
–
–
Studi che evidenziano relazioni dirette fra
concentrazione e metabolita o l’addotto in un mezzo
biologico e gli effetti (dannosi) sulla salute
Se esiste valore limite ambientale “Health based”
correlazioni fra concentrazioni ambientali e variabili
biologiche
Studi nell’uomo che correlano effetti biologici non
dannosi ma misurabili ed effetti dannosi per la salute
Civitanova 5 dicembre 2003
43
Sviluppo dei Limiti a livello comunitario
Procedura per stabilire il valore limite
Commissione
Comunità Europee
proposta
Comitato
Economico
Sociale
CES
parere
Consiglio dei
Ministri
CM
Maggioranza qualificata
Parlamento
Europeo
PE
parere
POSIZIONE COMUNE
44
POSIZIONE COMUNE
modifiche
Commissione
Comunità
Europee
CCE
sceglie
Modificazioni
non incluse
Consiglio dei
Ministri (CM)
Può adottarla
all’unanimità
entro 3 mesi
Parlamento Europeo
PE
Approvazione
o non decisione
entro tre mesi
rifiuto
Consiglio dei Ministri (CM)
Può adottarla all’unanimità
entro 3-4 mesi
Proposta rivista
Consiglio dei
Ministri
CM
Può adottarla
Consiglio dei Ministri (CM)
Non decisione
entro 3 mesi –
proposta non adottata
Può adottarla
a maggioranza
qualificata
entro 3 mesi
45
CONFRONTO CON IL VALORE LIMITE
VARIABILITA’ DELLA
ESPOSIZIONE
CONFRONTO CON IL
VALORE LMITE
(+/- 3DS; +/- 5 DS)
1990 /
2000
IL TEST OTL E IL SUO SIGNIFICATO
UNI EN
689:1997
APPROCCIO SISTEMATICO ALLA
•VARIABILITA’ NUMERICA
•VARIABILITA’ IMPIANTISTICA
•IL COLLEGAMENTO CON IL
MONITORAGGIO BIOLOGICO
Civitanova 5 dicembre 2003
46
CONFRONTO CON IL
VALORE LIMITE
AREE A RISCHIO
IL TEST
OTL
AGENTI DI RISCHIO
SCEGLIERE p e j
RIPETERE PROCEDURA CONTROLLO
INTERVENTI
IMPIANTI
CONTROLLI
SANITARI
SI
NO
T>K?
NO
T>Z ?
SI
ESEGUIRE n PRELIEVI
CASUALI (n > 5)
CALCOLARE
(LnSTD-Xl) / Sl
aumentare il
n. prelievi
MANTENERE PROCEDURA
n < 15
T>K’?
NO
SI
NO
SI
NO
IDENTIFICARE
E RIMUOVERE
LE CAUSE
RISULTATI
M.BIOLOGICO
COMPATIBILI?
SI
47
CONFRONTO CON IL VALORE LIMITE
IL TEST OTL :CONFIDENZA DEL 5% E DELL’1%
Test OTL per (1-alfa)= 0,95 oppure 0,99 e P=0,95
9
7
6
5
4
1-alfa 095 K 95%
3
1-alfa 095 K' 95%
1-alfa=099 K=0,95
2
1-alfa=099 K'=0,95
Z
1
19
17
15
13
11
9
7
5
0
3
test OTl : T= (log STD- Xl)/Sl
8
num e ro de i cam pioni
48