1. PROMOZIONE E PROTEZIONE DELLA SALUTE Nella Carta Europea su Ambiente e Salute si afferma che il contenimento dell’inquinamento ambientale rappresenta uno strumento necessario per la tutela della salute nell’ambito dei programmi dell’OMS.
2. PROMOZIONE E PROTEZIONE DELLA SALUTE Ridurre l’immissione di inquinanti nelle tre matrici ambientali: aria, acqua e suolo, rappresenta oggi una priorità assoluta non più derogabile. L’aria che respiriamo, l’acqua che beviamo, gli alimenti di cui ci nutriamo, possono contenere quantità significative di sostanze ed elementi tossici.
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6. CONTAMINAZIONE CHIMICA DEGLI ALIMENTI La contaminazione chimica degli alimenti è dovuta alla presenza di sostanze estranee alla loro normale composizione e perciò capaci di causare effetti negativi sulla salute dell’uomo.
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10. CONTAMINAZIONE CHIMICA DEGLI ALIMENTI Primaria se è dovuta all’accumulo negli alimenti di sostanze ed elementi tossici di derivazione ambientale. Secondaria se determinata dalla formazione di sostanze tossiche durante le diverse fasi di lavorazione dell’alimento.
11. CONTAMINAZIONE CHIMICA DEGLI ALIMENTI La contaminazione primaria può essere ulteriormente suddivisa in volontaria ed involontaria .
12. CONTAMINAZIONE CHIMICA DEGLI ALIMENTI Volontaria: quando la contaminazione è causata dalla presenza di residui di sostanze chimiche che intenzionalmente vengono aggiunte all’alimento per differenti scopi che possono essere leciti o illeciti .
13. CONTAMINAZIONE CHIMICA DEGLI ALIMENTI Involontaria: quando la contaminazione è determinata da sostanze chimiche indesiderate che accidentalmente penetrano e si accumulano nell’alimento.
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17. CONTAMINAZIONE INVOLONTARIA Inquinamento ambientale In questo caso i contaminanti provengono dall’inquinamento di origine antropica delle tre matrici ambientali: aria, acqua e suolo. In tal caso gli inquinanti si concentrano nei tessuti vegetali attraverso un processo noto come bioaccumulazione.
18. CONTAMINAZIONE INVOLONTARIA Imballaggi Imballaggi mal realizzati oppure danneggiati durante il trasporto o lo stoccaggio in ambienti non idonei (umidi o con temperature elevate), possono cedere al prodotto quantità rilevanti di metalli tossici.
21. PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS Sono sostanze ad elevata tossicità, stabilità e capaci di bioaccumulo Persistono nell’ambiente e negli organismi per anni dove esplicano la loro azione tossica
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24. DIOSSINE In Italia le Diossine divennero tragicamente note ai non addetti ai lavori nel 1976. Quando, a seguito di un incidente nell’industria chimica “ICMESA” di Seveso si produsse una nube tossica contenente diossine.
25. DIOSSINE Principali incidenti da diossine registrati nel mondo: 1971 Missuri: evacuazione di un’intera cittadina (forte inquinamento da diossine) 1986 Giappone: episodi di intossicazione da PCB (contaminazione accidentale dell’olio di riso) 1998 Francia: uno studio rivelò in alcuni alimenti concentrazioni di diossina 5 volte superiori ai limiti. 1999 Belgio: rinvenute concentrazioni elevate di PCB negli alimenti e nei mangimi. 2003/4 Italia: rinvenute concentrazioni elevate di diossine nel latte e nei derivati.
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27. DIOSSINE Si conoscono 210 tipi diversi di diossine, 17 di queste molecole, sono considerate estremamente tossiche. La molecola dotata di maggiore tossicità è la 2, 3, 7, 8 TCDD.
28. DIOSSINE PRINCIPALI FONTI DI EMISSIONE DELLE DIOSSINE SONO: Inceneritori per RSU 26% Fonderie 18% Inceneritori di RO 14%
29. DIOSSINE FONTI SECONDARIE DI EMISSIONE (circa il 42%) Industrie per la produzione del PVC Incendi boschivi Uso di legna come combustibile Mezzi di trasporto In Europa ogni anno sono prodotti circa 5 kg/TEQ di diossine.
30. DIOSSINE PRINCIPALI FONTI DI EMISSIONE IN ITALIA La principali fonte di emissione di diossine nel nostro paese è costituita dagli impianti di incenerimento di RSU . In Italia nel 1991 sono stati censiti 204 inceneritori: n° 2 inceneritori per rifiuti urbani n° 38 inceneritori per rifiuti misti (urbani e speciali) n° 164 inceneritori per rifiuti speciali
31. DIOSSINE QUANTITÀ DI RIFIUTI INCENERITI IN ITALIA: RSU 43.000 t/a Rifiuti Misti 1.162.000 t/a RS 707.000 t/a In Italia la quota di rifiuto incenerita è ancora molto bassa (9-10% circa), mentre la media europea raggiunge circa il 25% con una punta di oltre il 60% per la Svezia.
32. DIOSSINE In Italia l’istallazione di un termovalorizzatore e la relativa gestione, sono soggette ad autorizzazione preventiva ai sensi degli articoli 27 e 28 del D.Lg. n° 22/97 ed al rispetto delle norme previste dal DPR 203/88 e del D.M. n° 503/97, per quanto attiene al controllo delle emissioni in atmosfera.
33. DIOSSINE IL DM N° 503/97 DEFINISCE: valori limite delle emissioni in atmosfera; metodi di campionamento, analisi e valutazione degli inquinanti; criteri temporali per l’adeguamento degli impianti in esercizio; criteri e norme tecniche generali relativi alle caratteristiche costruttive e funzionali.
34. DIOSSINE LIMITI DI EMISSIONE L’allegato 1 del DM n° 503/97 fissa i valori limite di emissione dell’effluente gassoso dagli impianti di termodistruzione: (PCDD+PCDF) 0,1 ng/Nmc (IPA) 0,01 mg/Nmc
36. DIOSSINE Gli impianti di termovalorizzazione devono consentire il recupero energetico e devono essere dotati di idonei sistemi di depurazione delle emissioni (camera di post-combustione per l’abbattimento delle diossine)
37. DIOSSINE CARATTERISTICHE DELLA CAMERA DI POST-COMBUSTIONE Concentrazione di ossigeno nei fumi >6% Tempo di residenza dei fumi >2” Temperatura dei fumi in uscita >850°C Velocità dei fumi nella sezione d’ingresso <10 m/s Rendimento di combustione >99,9%
38. DIOSSINE PRODUZIONE DI DIOSSINE I moderni impianti di incenerimento producono una quantità di diossine inferiore di 10 – 100 volte rispetto ai vecchi impianti. Circa 500 µg/die di diossine totali
39. DIOSSINE E CATELA ALIMENTARE Le diossine sono molto stabili e liposolubili. Queste caratteristiche permettono: La loro persistenza nel suolo. L’accumulo negli alimenti vegetali ed animali.
40. DIOSSINE E CATELA ALIMENTARE MECCANISMO DI ACCUMULO DELLE DIOSSINE Inceneritore - Industrie Inquinamento dell’aria Suolo Alimenti Vegetali e Mangimi Alimenti animali Latte Materno
41. DIOSSINE E CATELA ALIMENTARE ACCUMULO NEL SUOLO Nel suolo le diossine si accumulano progressivamente. Analizzando campioni di suolo d’archivio del Sud Inghilterra dal 1886 al 1986 si sono riscontrate le seguenti concentrazioni di diossine: Anno 1886 31 ng/Kg Anno 1986 92 ng/Kg In 100 anni la concentrazione è aumentata del 300% con un incremento annuo dell’1,2%
42. DIOSSINE E CATELA ALIMENTARE ACCUMULO NEI VEGETALI Campioni di erba raccolti in Inghilterra, nello stesso campo, tra il 1860 ed il 1960, hanno presentato concentrazioni stabili pari a 12 ng/Kg. Gli stessi campioni, raccolti tra il 1961 ed il 1965 presentavano concentrazioni pari a 96 ng/Kg. Gli stessi campioni, raccolti tra il 1976 ed il 1980 presentavano concentrazioni pari a 85 ng/Kg. L’incremento registrato tra il 1961 ed il 1980 (circa 7 volte superiore al valore iniziale) era determinato dagli inceneritori e dall’uso dei pesticidi clorurati.
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44. DIOSSINE E CATELA ALIMENTARE BAMBINI E DIOSSINE I lattanti rappresentano l’ultimo anello della catena alimentare; pertanto, si ritiene che la quantità maggiore di diossine si assume attraverso l’allattamento al seno. Un neonato di 5 kg che ogni giorno dovrebbe assumere non più di 20 pg di diossine, contenuta in circa 37 ml di latte proveniente da una mamma Svedese (18 ng/g), in realtà, consumando 300 ml di latte, assume una quantità 8 volte maggiore.
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46. DIOSSINE: ASSORBIMENTO E DISTRIBUZIONE Le diossine assorbite si accumulano principalmente nel tessuto adiposo e nel fegato, in proporzioni diverse a seconda della dose e della specie animale coinvolta. SPECIE DOSE CONCENTRAZIONE Fegato Grasso uistiti 100 ng/kg 900 ppt 1000 ppt ratto 100 ng/kg 700 ppt 600 ppt ratto 10 ng/kg 40 ppt 50 ppt uomo 1 ng/kg ------- 3 ppt
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49. DIOSSINE: TOSSICITA’ La maggior parte degli effetti tossici che la TCDD ha sulla fisiologia cellulare, sono dovuti alla sua elevata affinità di legame nei confronti di una proteina intracellulare; il recettore AHR (Aryl Hydrocarbon Receptor). I livelli di AHR intracellulare sono regolati da cambiamenti che si verificano durante il differenziamento cellulare.
50. DIOSSINE: TOSSICITA’ Il legame tra TCDD ed il recettore AHR (Aryl Hydrocarbon Receptor) permette il trasporto della diossina nel nucleo dove attiva il processo di trascrizione di numerosi geni. In particolare l’azione tossica si esplica secondo lo schema sotto riportato. TCDD (Ah)(ARNT) TCDD Ah Penetrazione nel nucleo trascrizione di geni (DRE) citocromo P450 mRNA Sintesi RNA nucleare Azione tossica
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52. DIOSSINE: TOSSICITA’ CLORACNE Descritta per la prima volta nel 1887, si riscontra successivamente negli anni ‘30 tra i lavoratori addetti alla produzione di PCB e Pesticidi Clorurati. Il primo incidente industriale ufficialmente registrato come causa di cloracne nei lavoratori risale al 1949 (West Virginia). Solo nel 1953 la cloracne viene riconosciuta come patologia associata alle diossine.
53. DIOSSINE: TOSSICITA’ CLORACNE Si manifesta con eruzioni cutanee con pustole simili all’acne giovanile, ma di maggiore intensità e spesso diffuse all’intera superficie corporea. Insorge quando i livelli di accumulo delle diossine superano la soglia di 100 ng/kg. Cloracne, iperpigmentazione cutanee e mucose, disturbi oculari e gastrointestinali, sono noti come malattia di Yusho.
54. DIOSSINE: TOSSICITA’ DISTURBI DELL’APPRENDIMENTO Intossicazioni sperimentali su scimmie hanno dimostrato che un accumulo nei tessuti pari a 42ng/Kg provoca un deficit nell’apprendimento . Tale deficit sembra correlato con l’azione perturbante della diossina sul metabolismo degli ormoni tiroidei.
55. DIOSSINE: TOSSICITA’ RIDUZIONE DEGLI ORMONI SESSUALI Livelli di testosterone più bassi si riscontrano in uomini che presentano un accumulo di soli 17ng/Kg. Tale effetto è dovuto all’azione estrogeno-simile delle diossine.
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57. DIOSSINE: TOSSICITA’ DIABETE Nei soggetti con concentrazioni nei tessuti superiori a 100 ng/Kg è stata riscontrata una maggiore incidenza di diabete (studi condotti in Vietnam).
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65. DIOSSINE: TOSSICITA’ VALUTAZIONE QUANTITATIVA DELLE DIOSSINE Poiché la tossicità tra le diverse diossine può variare notevolmente, per la loro valutazione quantitativa, è stato introdotto il concetto di tossicità equivalente I-TEQ (International Toxicity Equivalente) , ponendo come 1 il TEF (fattore di tossicità equivalente) per la diossina dotata di maggiore tossicità (2, 3, 7, 8 TCDD).
66. DIOSSINE: TOSSICITA’ VALUTAZIONE QUANTITATIVA Per conoscere la concentrazione totale delle diossine in un alimento in termini di tossicità equivalente è necessario sommare le singole concentrazioni moltiplicate per lo specifico TEF. Se in un campione sono rinvenuti 5ng/g di 1,2,3,4,7,8 HxCDD e 2 ng/g di TCDD la concentrazione totale di diossine in termini di TEQ sarà dato dalla formula: (5ng/g x 0,2) + (2ng/g x 1) = 3,0 ng/g I-TEQ
67. DIOSSINE: TOSSICITA’ VALUTAZIONE QUANTITATIVA DELLE DIOSSINE Di seguito si riportano i TEF (fattore di tossicità equivalente) di alcuni POPs: 2, 3, 7, 8 TCDF 0,1 1, 2, 3, 4, 7, 8 HxCDD 0,1 OCDF 0,0001 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 HpCDD 0,01
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69. DIOSSINE LIMITI DOSE GIORMNALIERA AMMISSIBILE Considerando l’elevata tossicità delle diossine, recentemente, gli esperti dell’OMS hanno suggerito l’opportunità di abbassare il DGA da 10 pg/kg a 4 o addirittura 1 pg/kg.
70. DIOSSINE LIMITI Reg. CE 2375/01 del 29/11/01 Valori limite di diossina (somma PCDD+PCDF) espressi in TEQ su matrici alimentari. Latte 3 pg/g grasso Olio vegetale 0,75 pg/g grasso Uova 3 pg/g grasso Pesce 4 pg/g grasso Carne bovina, ovina 2 pg/g grasso Carne suina 1 pg/g grasso
71. POPs: TECNICHE DI ANALISI L’analisi degli IPA e delle diossine deve essere effettuata secondo i metodi UNICHIM ed EPA: EPA 8290/99 EPA 1668/99 EPA 1613/94 UNI EN 1948/99
72. POPs: TECNICHE DI ANALISI In particolare è opportuno utilizzare le seguenti tecniche analitiche: Diossine (gas-massa ad alta risoluzione) PCB (gas-massa o gascromatografia con detector ECD) IPA (HPLC)
73. IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI Gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) sono composti organici con più anelli aromatici condensati (da 2 a 7). Sono in genere poco volatili, scarsamente solubili in acqua, facilmente solubili nei lipidi e nei solventi organici.
74. PRESENZA DEGLI IPA NEGLI ALIMENTI CONTAMINAZIONE PRIMARIA riguarda soprattutto i prodotti ittici, la presenza degli IPA è legata ad un accumulo verificatosi in seguito alla crescita degli organismi marini in acque soggette ad inquinamento industriale.
75. PRESENZA DEGLI IPA NEGLI ALIMENTI CONTAMINAZIONE SECONDARIA la presenza degli IPA negli alimenti è attribuibile alla formazione di tali sostanze durante la cottura.
76. PRESENZA DEGLI IPA NEGLI ALIMENTI Negli alimenti le quantità di IPA (in realtà BaP) all’origine sono in genere ridotte (<10µg/Kg di prodotto), ma aumentano notevolmente (fino a varie decine di µg/Kg) nelle carni alla brace e nei cibi affumicati.
77. PRESENZA DEGLI IPA NEGLI ALIMENTI Negli studi condotti lungo la costa di Crotone e nella baia di Bagnoli si sono registrate concentrazioni elevate di IPA nei tessuti edibili della fauna ittica stanziale: Costa di Crotone (1993): IPA totali 28 – 442 µg/kg Baia di Bagnoli (1990): IPA totali 94 - 1930 µg/kg Baia di Bagnoli (1998): IPA totali 5 - 812 µg/kg Baia di Bagnoli (2001): IPA totali 5 - 414 µg/kg
78. ASSORBIMENTO, DIFFUSIONE E METABOLISMO DEGLI IPA PRINCIPALI VIE DI ASSORBIMENTO: GASTROINTESTINALE RESPIRATORIA CUTANEA
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81. ASSORBIMENTO, DIFFUSIONE E METABOLISMO DEGLI IPA VIA RESPIRATORIA L’assorbimento avviene passivamente a partire dal tratto nasofaringeo; (Conoscenze relative al Benzo(a)pirene) ; Gran parte del BaP inalato, per effetto del sistema mucociliare, raggiunge il tratto gastrointestinale per deglutizione. In condizione di esposizione reale la frazione di BaP assorbita dai polmoni è abbastanza costante e si aggira intorno al 20%.
82. ASSORBIMENTO, DIFFUSIONE E METABOLISMO DEGLI IPA VIA CUTANEA In alcuni casi rappresenta la principale via di assorbimento. Studi recenti hanno dimostrato che in varie situazioni lavorative l’assorbimento cutaneo è maggiore rispetto a quello respiratorio.
83. ASSORBIMENTO, DIFFUSIONE E METABOLISMO DEGLI IPA METABOLISMO La somministrazione di IPA agli animali da laboratorio, determina l’escrezione di diidrodioli, fenoli ed acidi mercapturici nelle urine. Questi metabolici derivano tutti da un epossido precursore che si forma per aggiunta di un atomo di ossigeno a cavallo di un doppio legame.
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85. TOSSICITÀ DEGLI IPA I test di mutagenesi e di cancerogenesi effettuati sul benzo(a)pirene hanno dimostrato che: Il metabolita 7,8-diol 9-10 epossido, è capace di formare legami covalenti con il DNA dando origine a mutazioni somatiche ed a danni geneticamente trasmissibili.
86. TOSSICITÀ DEGLI IPA I metaboliti intermedi più elettrofili formano legami covalenti con i siti nucleofili del DNA (corrispondenti agli atomi di N, O, P) con formazione di addotti molecolari. Tali legami causano una distorsione della doppia elica del DNA provocando l’intervento dei sistemi enzimatici riparativi.
90. CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI DA METALLI PESANTI Tra i contaminanti degli alimenti, i metalli pesanti e gli elementi tossici, a differenza di molte molecole organiche, non sono biodegradabili e, quindi, una volta immessi nell’ambiente, tendono ad accumularsi nel suolo e nelle acque delle falde acquifere .
91. CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI DA METALLI PESANTI Tra i metalli pesanti e gli elementi tossici quelli che suscitano maggiore interesse, per la loro elevata diffusione e pericolosità, sono: Cadmio Mercurio Piombo Arsenico
92. CADMIO Il cadmio è un metallo molto duttile e malleabile che viene diffusamente utilizzato in molti settori industriali.
94. CADMIO Il cadmio rappresenta un importante contaminante ambientale capace di accumularsi velocemente nei vegetali. L’introduzione giornaliera con la dieta oscilla tra 10 e 40 µg/giorno.
95. CADMIO Vie di assorbimento principali 10 – 40% del cadmio inalato presente nelle Polveri e fumi viene assorbito per via respiratoria. 10 % del cadmio ingerito viene assorbito per via digestiva Vie di assorbimento secondarie Cute Placenta
96. CADMIO Organi e tessuti di accumulo tiroide muscoli fegato rene polmoni Ghiandole salivari
97. CADMIO Vie di escrezione Annessi cutanei Biliare - fecale urinaria
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99. MERCURIO Il mercurio è il solo metallo ad essere liquido a temperatura ambiente. Dai greci veniva chiamato argento liquido. Allo stato di metallo è capace di sviluppare vapori tossici anche a temperatura ambiente.
100. MERCURIO L’Italia è stato uno dei principali produttori al mondo con circa 2000 tonnellate annue. Grazie alla sua proprietà di sciogliere molti metalli viene diffusamente nel settore minerario estrattivo dei metalli e, nella preparazione di amalgame. Viene anche utilizzato nella produzione di acetaldeide, negli impianti di cloro-soda, nella produzione di termometri e, in passato, è stato utilizzato per la produzione di fitofarmaci e disinfettanti.
101. COMPOSTI DEL MERCURIO Da origine a numerosi composti organici ed inorganici come il nitrato mercurico, il cloruro mercurico e mercuroso ed il cinabro o solfuro mercurico di colore rosso intenso oppure si ritrova in forma organica principalmente come metil ed etil mercurio.
102. MERCURIO Vie di assorbimento principali Vapori, Sali, composti Organomercurali Sali, composti Organomercurali Cute polmoni Apparato digerente composti Organomercurali
103. MERCURIO Organi e tessuti di accumulo tiroide fegato rene Tessuto osseo encefalo Intestino crasso
104. MERCURIO patogenesi Legame del mercurio con il gruppo sulfidrilico della monoaminoossidasi Alterazione del metabolismo della serotonina Manifestazioni a carico del sistema nervoso
107. PIOMBO Dopo l’eliminazione del piombo tetraetile dalle benzine, la principale fonte di emissione è costituita dall’industria. Il piombo è diffusamente impiegato in molti settori industriali.
109. PIOMBO Principali vie di assorbimento Lavoratori esposti Popolazione non professionalmente esposta Cute polmoni Apparato digerente Assorbimento trascurabile
110. PIOMBO Organi e tessuti di accumulo Rene surrene Tessuto osseo fegato Tessuti molli fosfato tripiombico tricalcico
112. PIOMBO EFFETTI SULLA SALUTE Ipertensione arteriosa e patologie cardiovascolari nell’adulto Alterazione dello sviluppo cognitivo ed intellettivo nel bambino
113. ARSENICO E’ un oligoelemento essenziale, molto diffuso in natura, e di cui non sono noti gli effetti di una esposizione a basse concentrazioni come quelli della popolazione non professionalmente esposta.
115. COMPOSTI DELL’ARSENICO Composti inorganici: ossido di arsenico trivalente (arsenico bianco) ossido di arsenico pentavalente acido arsenioso e acido arsinico Composti organici: acido monometilarsinico acido dimetilarsinico trimetilarsina.
116. ARSENICO Assorbimento e distribuzione nell’organismo muscoli Tessuto osseo Cute e annessi Arsenico negli alimenti
117. ARSENICO Vie di escrezione fecale urinaria composti organoarsenicali ed arsenico inorganico dopo dopo metilazione composti organoarsenicali
118. ARSENICO EFFETTI SULLA SALUTE L'intossicazione cronica, nei lavoratori esposti, provoca perdita di appetito, calo del peso, disturbi gastro-intestinali, neuriti periferiche, congiuntivite e alterazioni cutanee, come ipercheratosi e melanosi.
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124. REGOLAMENTO CE n° 466/2001 TABELLA n° 1 Limiti massimi di metalli pesanti negli alimenti ALIMENTI METALLI µg/kg di peso fresco PIOMBO CADMIO MERCURIO Cereali, legumi e leguminose 0,2 0,1 - Ortaggi (eccetto cavoli e ortaggi a foglia), erbe aromatiche, ecc. 0,1 0,05 - Cavoli, ortaggi a foglia e funghi coltivati 0,3 0,2 - Frutta (escluse le bacche) 0,1 0,05 - Bacche e frutti di piccole dimensioni 0,2 0,05 -
126. TRATTAMENTO DEI CAMPIONI E ANALISI Omogeneizzazione Mineralizzazione Analisi mediante spettrofotometria in Assorbimento Atomico Fornetto di grafite Sistema MH15 Perkin Elmer Sodio Boridruro
127. Livelli di concentrazione di elementi tossici in µg/kg di peso secco in alimenti vegetali prodotti secondo le tecniche dell’agricoltura biologica e tradizionale Tipo di contaminante Alimenti convenzionali Alimenti biologici Valori medi Valori medi Cadmio 5 3 Mercurio 101 99 Piombo 115 147 Arsenico 267 189
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129. Livelli di concentrazione di elementi tossici in µg/kg di peso secco in alimenti vegetali prodotti secondo le tecniche dell’agricoltura biologica e tradizionale dati disaggregati. ALIMENTO CONTAMINANTE Cd Hg Pb As Freschi Conv. 4 97 89 182 Biol. 2 108 117 135 Grezzi Conv. 4 114 65 310 Biol. 3 110 89 207 Trasformati Conv. 6 88 205 298 Biol. 5 78 251 222