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
• 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.
Londra 1952. Tasso di morte e concentrazione di fumo
nell’atmosfera nei primi 15 giorni di dicembre.
DEFINIZIONE DI INQUINAMENTO ATMOSFERICO
L'inquinamento atmosferico è definito dalla
normativa italiana come:
"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)”.
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.
Science 307:1857-1861, News Focus, March 2005
STIME DEI CONTRIBUTI PERCENTUALI DEI VARI SETTORI ALLE
EMISSIONI DI PM10 PROVINCIA MILANO
10%
8%
10%
72%
TRAFFICO VEICOLARE
INDUSTRIA: COMBUSTIONE
RISCALDAMENTO CIVILE
ALTRO (cantrali termoelettriche, industria)
I PRINCIPALI INQUINANTI ATMOSFERICI IN AMBITO
URBANO
INQUINANTI CONVENZIONALI
INQUINANTI NON
CONVENZIONALI
• biossido di zolfo (SO2)
• monossido di carbonio (CO)
• biossido di azoto (NO2)
• particolato totale sospeso (PTS)
• ozono (O3)
•polveri fini (PM10 )
• benzene (C6H6)
• idrocarburi policiclici aromatici
(IPA)
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.
LA NORMATIVA ITALIANA SULLA QUALITA’ DELL’ARIA
I LIMITI DEL DM 02/04/2002 n. 60 E I TERMINI ENTRO CUI DOVRANNO ESSERE
RAGGIUNTI
inquinante
valore limite
(numero max d i
superamenti p e r
anno)
periodo d i
riferimento per
il calcolo
data alla quale il
valore limite
deve e s s e re
raggiunto
SO 2
350 µ g /m 3 – (2 4 sup.)
1 ora
01/01 /20 0 5
125 µ g /m 3 – (3 su p .)
24 ore
01/01 /20 0 5
20 µ g /m 3
Anno civile
20 0 µ g /m 3 – (18 sup .)
1 ora
01/01 /20 1 0
40 µ g /m 3
Anno civile
01/01 /20 1 0
50 µ g /m 3 – (7 sup .)
24 ore
01/01 /20 1 0
20 µ g /m 3
Anno civile
01/01 /20 1 0
CO
1 0 m g/m 3
max. d ella media su
8 ore
01/01 /20 0 5
benzene
5 µ g /m 3
Anno civile
01/01 /20 1 0
NO 2
PM 10
EFFETTI SANITARI A BREVE E A LUNGO TERMINE
EFFETTI
A BREVE TERMINE
EFFETTI
A LUNGO TERMINE
DEFINIZIONE
gli effetti osservabili a
pochi giorni di distanza dai
picchi di inquinamento
gli effetti osservabili dopo
esposizioni di lunga durata
e a distanza di anni
dall’inizio dell’esposizione
TIPOLOGIE
• insorgenza o aggravamento di
patologie cardiovascolari e
respiratorie
• mortalità
•bronchite cronica
•tumore polmonare
•mortalità
METODOLOGIE
DI STUDIO
studi di serie storiche su
base giornaliera
studi di coorte
EFFETTI A LUNGO
TERMINE
Standardized Mortality Ratios of lung cancer for urban and rural areas
by current residence and duration of residence in a specific community
Current
All
residence durations
Men
1-9
10-39
1
40 &
Lifetime
over
Urban
113
166
107
117
117
100
Rural
79
154
88
83
75
50
1.43
1.08
1.22
1.41
1.56
2.00
Urban
108
163
82
118
124
86
Rural
85
205
117
79
86
49
1.27
0.80
0.70
1.49
1.44
1.76
Ratio
Women
Under
Ratio
Hanszel, 1962 e 1964
Anno Effetto Stimato dell’inquinamento atmosferico sui
tumori del polmone
Autori
1955
1000 casi all’anno per milione di abitanti
Stocks e Campbell
1972
5% dei casi all’anno
N.A.S.
1973
Aumento del 5% dei tumori polmonari per ogni
Carnow e Meier
aumento di 1 ng/ m3 di BP
1976
10% dell’effetto delle sigarette
Higgins
1976
4 casi/1000000 per anno per ng/ m3 di BP
Pike e coll.
1978
50-100 casi/1000000 per anno in sinergismo col fumo
Karolinska Inst. Stoccolma
di sigarette
Speizer, 1983
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 I e II (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.
Meta-analisi degli studi italiani sugli effetti a
breve termine degli inquinanti atmosferici
Per valutare la situazione italiana nelle sue specificità
(meteorologia e caratteristiche dell’inquinamento urbano) e per
fornire le informazioni per politiche di tutela della salute è stata
condotto lo studio MISA,
una meta-analisi dei dati di 15 città italiane.
MISA è iniziato nel Marzo 2000, con i finanziamenti del
Ministero dell’Università (progetto “Statistica nella valutazione
del rischio ambientale”) e del Ministero della salute (progetto
“AIRPOLLINET”).
Risorse aggiuntive sono state fornite dalle Autorità locali delle
15 città partecipanti: Torino, Milano, Verona, Mestre-Venezia,
Trieste, Genova, Bologna, Ravenna, Pisa, Firenze, Roma,
Napoli, Taranto, Palermo e Catania.
Il periodo di tempo coperto è stato il 1996-2002 per la seconda
fase.
Dati relativi agli eventi sanitari
Sono stati acquisiti i certificati di causa di morte e le
schede di dimissione ospedaliera per ricoveri non
programmati dai Registri di Mortalità e dai Registri delle
ammissioni/dimissioni ospedaliere, disponibili nel
periodo 1996-2002.
Particolare cura è stata posta nella selezione dei ricoveri
non programmati.
MISA – 1996/2002
Numero medio giornaliero dei decessi e dei ricoveri ospedalieri per città e
periodo
Città
Pop.*
Periodo
(x 1000)
Bologna
Catania
Firenze
Genova
Mestre-Venezia
Milano
Napoli
Palermo
Pisa
Ravenna
Roma
Taranto
Torino
Trieste
Verona
371
313
356
610
196
1256
1004
687
90
135
2546
202
865
211
253
1998-2002
2000-2002
1999-2001
1996-2002
1999-2001
1999-2002
1997-2000
1997-2002
1998-2002
1997-2002
1998-2001
1999-2002
1996-2002
1997-2002
1999-2002
MORTALITÀ
RICOVERI
Naturali Cardiovasc. Respiratorie Cardiache Respiratorie Cerebrovas.
ICD-9:
<800
11.5
7.3
10.9
21.3
4.6
29.1
23.9
14.3
2.2
3.7
58.3
4.3
20.5
8.2
5.6
ICD-9:
390-459
4.7
3.2
4.5
7.9
1.9
11.3
10.9
5.5
1.2
1.6
24.1
1.0
8.5
3.6
2.3
ICD-9:
460-519
0.9
0.4
0.8
1.3
0.2
1.2
1.5
1.0
0.2
0.3
3.3
0.3
1.4
0.7
0.3
ICD-9:
390-429
15.3
8.0
12.5
22.2
5.2
34.6
36.8
15.9
3.3
5.2
87.0
9.3
16.7
9.4
7.3
ICD-9:
460-519
8.4
4.8
6.5
11.2
2.3
24.4
24.2
14.8
1.6
2.5
47.3
4.8
12.5
5.0
4.3
ICD-9
430-438
2.6
1.9
2.2
2.8
0.7
5.6
3.6
1.6
0.6
0.8
9.1
0.7
3.5
2.2
1.1
MISA 1996-2002. MEDIANA E 95° PERCENTILE DELLE MEDIE GIORNALIERE (O VALORE
MASSIMO DELLA MEDIA MOBILE SULLE 8h PER CO) DI CONCENTRAZIONE DEGLI
INQUINANTI NEL PERIODO IN STUDIO
Città
Periodo
di studio
CO
mg/m³
NO2
µg/m³
SO2
µg/m³
max media
mobile 8h
media 24h
media 24h
50°
95°
50°
95°
50°
95°
Torino
1999-2002
2.0
5.4
57.1
103.0
8.8
34.8
Milano
1999-2002
2.7
6.1
57.3
108.6
7.6
34.7
Verona
1999-2002
1.5
3.9
51.7
85.1
3.7
8.7
Mestre-Venezia
1999-2001
1.8
5.7
37.0
64.0
9.0
24.0
Trieste
1997-2002
1.9
4.7
28.2
66.9
9.1
36.6
Genova
1996-2002
2.0
3.4
50.2
83.8
13.7
26.5
Bologna
1998-2002
1.3
3.7
59.6
91.7
4.3
14.7
Ravenna
1997-2002
1.0
3.1
44.5
81.1
4.6
14.7
Firenze
1999-2001
0.9
2.3
43.2
72.7
3.8
8.3
Pisa
1998-2002
1.7
4.1
39.5
64.9
-
-
Roma
1998-2001
3.1
6.6
69.3
94.2
4.3
10.7
Napoli
1997-2000
3.0
5.5
98.8
194.0
10.6
27.0
Taranto
1999-2002
1.9
3.5
39.7
71.3
8.0
23.3
Palermo
1997-2002
2.3
4.7
54.2
81.2
7.9
25.3
Catania
2000-2002
1.3
2.7
50.1
71.4
3.9
8.6
MISA 1996-2002. MEDIANA E 95° PERCENTILE DELLE MEDIE GIORNALIERE (O VALORE
MASSIMO DELLA MEDIA MOBILE SULLE 8h PER O3) DI CONCENTRAZIONE DEGLI
INQUINANTI NEL PERIODO IN STUDIO
Città
Periodo
di studio
PM10
µg/m³
O3 estivo*
µg/m³
max media
mobile 8h
max media
mobile 8h
50°
95°
50°
95°
Torino
1999-2002
57.0
145.0
72.0
158.9
Milano
1999-2002
43.2
135.1
120.6
189.6
Verona
1999-2002
-
-
115.1
171.2
Mestre-Venezia
1999-2001
37.0
111.0
118.0
193.0
Trieste
1997-2002
-
-
-
-
Genova
1996-2002
53.7
88.5
105.0
188.4
Bologna
1998-2002
49.0
126.0
108.7
173.1
Ravenna
1997-2002
40.1
108.2
103.3
143.6
Firenze
1999-2001
42.0
85.7
75.2
128.4
Pisa
1998-2002
33.5
70.9
94.3
137.1
Roma
1998-2001
46.1
82.4
115.9
173.8
Napoli
1997-2000
-
-
80.4
128.6
Taranto
1999-2002
45.1
76.9
85.8
119.9
Palermo
1997-2002
36.7
67.8
80.1
115.5
Catania
2000-2002
23.3
46.9
38.6
55.1
Risultati: sintesi complessiva 1996-2002
• Per NO2 CO PM10 la meta-analisi ha evidenziato
una associazione statisticamente significativa
con la mortalità per cause naturali e i ricoveri per
cause cardio-respiratorie.
• Associazioni significative sono state trovate
anche con la mortalità per cause
cardiovascolari.
MISA 1996-2002: mortalità
Tutte le cause naturali
vp
95% ICr

95% ICr
Cardiovascolari
Respiratorie
vp
95% ICr

95% ICr
vp
95% ICr

95% ICr
SO2
0.60 -0.39,1.59
0.32 0.001,2.40
1.55 -2.22,5.38
5.80 0.001,51.84
1.11 -0.64,3.12
2.70 0.001,16.50
NO2
0.59
0.26,0.94
0.13 0.001,0.65
0.38 -0.63,1.74
0.67 0.001, 4.01
0.40 -0.46,1.05
0.64 0.001, 3.52
CO
1.19
0.61,1.72
0.14 0.001,0.89
0.66 -1.46,2.88
3.44 0.001,22.51
0.93 -0.10,1.77
0.54 0.001, 3.38
PM10
0.31 -0.19,0.74
0.32 0.011,1.16
0.54 -0.91,1.74
1.95 0.001,11.77
0.54
0.02,1.02
0.26 0.001,1.49
O3 *
0.27 -0.26,0.70
0.34 0.002,1.40
0.01 -1.67,1.30
1.72 0.001,11.65
0.22 -0.33,0.70
0.16 0.001,0.98
MISA 1996-2002: ricoveri
Respiratorie
vp 95% ICr 
Cardiache
Cerebrovascolari
95% ICr vp 95% ICr 
SO2
-0.25 -1.73,1.56 1.31 0.001,10.7
NO2
0.77
CO
95% ICr
vp 95% ICr 
95% ICr
-0.64 -3.18,1.77
10.63 0.035,37.57
2.54 -1.49,6.85 14.15 0.002,82.75
0.08,1.50 0.84 0.094, 2.80
0.57
0.25,0.91
0.07
0.001, 0.45
0.77 -0.18,2.10
1.25
0.19,2.25 1.03 0.002, 5.41
1.44
0.75,2.14
0.34
0.001, 2.62
0.93 -2.00,4.45 16.99 0.020,55.56
PM10
0.60
0.22,1.05 0.13 0.001, 0.65
0.29 -0.04,0.59
0.07
0.001, 0.41
-0.57 -1.24,0.12
0.16
0.001, 1.22
O3 *
0.61 -0.39,1.58 2.03 0.140, 6.48 -0.41 -0.73,-0.03
0.07
0.001, 0.43
0.20 -0.64,1.08
0.41
0.001, 2.67
1.19 0.001, 7.01
MISA 1996-2002: mortalità tutte le cause
SO2
NO2
CO
PM10
BOLOGNA
BOLOGNA
BOLOGNA
CATANIA
CATANIA
CATANIA
FIRENZE
FIRENZE
FIRENZE
GENOVA
GENOVA
MESTRE
MESTRE
MILANO
MILANO
PALERMO
PALERMO
PISA
PISA
MILANO
RAVENNA
RAVENNA
PALERMO
ROMA
ROMA
TARANTO
TARANTO
VERONA
VERONA
GENOVA
MESTRE
MILANO
BOLOGNA
CATANIA
FIRENZE
GENOVA
MESTRE
PALERMO
RAVENNA
ROMA
PISA
TARANTO
VERONA
TRIESTE
TRIESTE
TRIESTE
TORINO
TORINO
TORINO
NAPOLI
NAPOLI
NAPOLI
overall
overall
overall
-30
-10
10
variazione %
30
-4
-2
0
2
variazione %
4
6
RAVENNA
ROMA
TORINO
overall
-6 -4 -2
0
2
4
variazione %
6
-2
-1
0
1
variazione %
2
3
MISA 1996-2002: mortalità cardiovasc.
SO2
NO2
CO
PM10
BOLOGNA
BOLOGNA
BOLOGNA
CATANIA
CATANIA
CATANIA
FIRENZE
FIRENZE
FIRENZE
GENOVA
GENOVA
MESTRE
MESTRE
MILANO
MILANO
PALERMO
PALERMO
PISA
PISA
MILANO
RAVENNA
RAVENNA
PALERMO
ROMA
ROMA
TARANTO
TARANTO
VERONA
VERONA
GENOVA
MESTRE
MILANO
BOLOGNA
CATANIA
FIRENZE
GENOVA
MESTRE
PALERMO
RAVENNA
ROMA
PISA
TARANTO
VERONA
TRIESTE
TRIESTE
TRIESTE
TORINO
TORINO
TORINO
NAPOLI
NAPOLI
NAPOLI
overall
overall
overall
-40
0
20 40 60
variazione %
-10
-5
0
variazione %
5
10
RAVENNA
ROMA
TORINO
overall
-15 -10
-5
0
variazione %
5
10
-4
-2
0
2
variazione %
4
MISA 1996-2002: mortalità respiratorie
SO2
NO2
CO
PM10
BOLOGNA
BOLOGNA
BOLOGNA
CATANIA
CATANIA
CATANIA
FIRENZE
FIRENZE
FIRENZE
GENOVA
GENOVA
MESTRE
MESTRE
MILANO
MILANO
PALERMO
PALERMO
PISA
PISA
MILANO
RAVENNA
RAVENNA
PALERMO
ROMA
ROMA
TARANTO
TARANTO
TORINO
TORINO
GENOVA
MESTRE
MILANO
BOLOGNA
CATANIA
FIRENZE
GENOVA
MESTRE
PALERMO
RAVENNA
ROMA
PISA
TARANTO
TORINO
TRIESTE
TRIESTE
TRIESTE
VERONA
VERONA
VERONA
NAPOLI
NAPOLI
NAPOLI
overall
overall
overall
0
100
300
variazione %
-15
-5 0
5
variazione %
15
RAVENNA
ROMA
TORINO
overall
-20
0
20
variazione %
40
-15
-5
0
5
variazione %
10
Risultati: i modelli a ritardi distribuiti
• I rischi sono maggiori a distanza di 1-2 giorni dal picco di
inquinamento per la mortalità, e mostrano un
caratteristico andamento entro le due settimane
successive.
• L’effetto appare reale, ben al di là di una semplice
anticipazione del decesso.
-0.4
-0.2
-0.2
-0.1
0.2
0
5
giorni (lag)
10
15
0.2
0.4
0
5
giorni (lag)
10
PM10
15
0.0
0.2
variazione percentuale
0.0
variazione percentuale
0.1
variazione percentuale
0.0
0.4
0.6
0.3
0.6
0.4
mortalità totale
respiratorie
cardiovascolari
0
5
giorni (lag)
10
15
Risultati: le stime di impatto
Impatto del PM10 sulla mortalità per tutte le cause naturali.
La frazione attribuibile è stata valutata dapprima considerando come
soglia di assenza di effetto il valore massimo tra i minimi osservati
nel periodo in studio 1996-2002 (PM10: 11.9 g/m3 registrato a
Palermo).
La somma dei decessi attribuibili è di 884 morti annui su 67206 decessi
medi annui sulle 11 città MISA con dati su PM10 e mortalità pari
all’1.32 %, se usiamo la stima meta-analitica, e di 1154 decessi
annui pari all’1.72 % , se usiamo la stima a posteriori città-specifica.
Usando i valori limite delle direttive europee, 20 g/m3 (dal 2010), 40
g/m3 (dal 2005), 50 g/m3 (dal 2005) in modo restrittivo, abbiamo
721 (1.07 %), 353 (0.52 %), 225 (0.34 %) decessi attribuibili, se
usiamo la stima meta-analitica. Leggermente superiori se usiamo le
stime città-specifiche: 920 (1.37 %), 388 (0.58 %), 218 (0.32 %).
Nessuna città presenta valori medi annui nei limiti di 20 g/m3 , solo tre
rientrano nei limiti di 40 g/m3 e quattro (Bologna, Genova, Milano e
Torino) eccedono la soglia di 50 g/m3 .
MISA, 1996-2002. STIME DEL NUMERO DI DECESSI ANNUI ATTRIBUIBILI
COMPLESSIVAMENTE ALLE CONCENTRAZIONI DI NO2, CO E PM10.
Città
Periodo
di studio
NO2
mg/m³
CO
µg/m³
PM10
µg/m³
Stima metanalitica
n.
n.
n.
Torino
1999-2002
171
163
139
Milano
1999-2002
249
306
167
Verona
1999-2002
39
29
-
Mestre-Venezia
1999-2001
19
25
22
Trieste
1997-2002
14
40
-
Genova
1996-2002
136
120
105
Bologna
1998-2002
95
45
64
Ravenna
1997-2002
22
12
18
Firenze
1999-2001
55
21
46
Pisa
1998-2002
9
14
8
Roma
1998-2001
583
695
249
Napoli
1997-2000
457
256
-
Taranto
1999-2002
19
27
-
Palermo
1997-2002
99
121
49
Catania
2000-2002
45
23
17
2012
1897
884
Confronto dei risultati su PM10 (10 g/mc).
Mortalità per cause naturali
MISA (Italia)
11 città
Incr. %
0.31
PM10 mediano
46.2
Temp. mediana
15.5
Lag 0-1
1996-02
APHEA-2 (Europa)
21 città
0.41
40
13-15
Lag 0-1
1990-97
NMMAPS (USA)
100 città
0.19
27.1
14.5
Lag 1
1987-00
contributo % del pm10 personale
sex
0.34%
job
3.21%
passive smoking
3.10%
pets
0.78%
indoor hous
3.30%
transit hours
1.65%
smoker
28.55%
pm10 outdoor
36.84%
temperature
8.68%
humidity
2.94%
pression
10.60%
Fonte: Studio SAVE, Padova 2006
E’ un problema di pianura padana:
bacino chiuso
Apennines
Alps
Triste primato europeo della “dirty PO valley”
Adriatic Sea
Fonte: TEMIS, Visione da satellite