Salute e mobilità sostenibile

Monza, 6 settembre 2013

ISDE Monza e Brianza, Dott.Filippo Vigano’.

Le evidenze:

• Uno studio europeo che ha coinvolto diversi ricercatori , ha dimostrato una stretta relazione tra inquinamento atmosferico e rischio di tumori al polmone. Lo studio e´ stato pubblicato su LANCET ONCOLOGY ed e´ stato realizzato su oltre 300.000 persone

Lancet oncology, estate 2013.

• Il tumore del polmone rappresenta la prima causa di morte nei Paesi industrializzati. Solo in Italia nel 2010 si sono registrati 31.051 nuovi casi. Da solo rappresenta circa il 20% di tutte le morti per tumore nel nostro Paese.

Lo studio é servito a dimostrare che più´ alta e´ la concentrazione di inquinanti nell´aria e maggiore e´ il

rischio di sviluppare un tumore al polmone.

• Il lavoro ha riguardato 17 coorti per un totale di 312.944 persone di eta´ compresa tra i 43 e i 73 anni, uomini e donne provenienti da : Svezia, Norvegia, Danimarca, Olanda, Regno Unito, Austria, Spagna, Grecia e Italia.

• In Italia le citta´ interessate sono state Torino, Roma, Varese. Le persone sono state reclutate negli anni ´90 e sono state osservate per un periodo di circa 13 anni successivi al reclutamento, registrando per ciascuno gli spostamenti dal luogo di residenza iniziale .

• E´ stato misurato in particolare l´inquinamento dovuto alle polveri sottili tossiche presenti nell´aria (particolato PM 10 e PM 2.5) dovute in gran parte alle emissioni di motori a scoppio, impianti di riscaldamento, attività industriali, ecc. Lo studio ha permesso di concludere che per ogni incremento di 10 microgrammi di PM 10 per metro cubo presenti nell´aria, aumenta il rischio d i tumore al polmone di circa il 22%. Tale percentuale sale al 51% per una particolare tipologia di tumore l´adenocarcinoma .

• Questo e´ l´unico tumore che si sviluppa in un significativo numero di non fumatori lasciando quindi piu´spazio a cause non legate al fumo da sigaretta di espletare il loro effetto cancerogeno.

• Dalla misurazione delle polveri sottili l´Italia e´ risultato essere tra i paesi europei piu´ inquinati, infatti, in citta´ come Torino e Roma sono stati rilevati in media rispettivamente 46 e 36 microgrammi al metro cubo di inquinanti PM 10 in confronto a una media europea decisamente piu´ bassa (ad esempio a Oxford 16, a Copenaghen, 17).

NO2 levels over Europe - .E.S.A. Agenzia Europea per lo Spazio

Global air pollution map produced by Envisat's SCIAMACHY.E.S.A. Agenzia Europea per lo Spazio

“In molti paesi, le concentrazioni di sostanze inquinanti rimangono sopra i limiti legali raccomandati stabiliti per proteggere la salute dei cittadini europei. In effetti l’inquinamento atmosferico riduce l’aspettativa di vita di circa due anni nelle città e nelle regioni più inquinate. “Professoressa Jacqueline McGlade, direttore esecutivo dell’AEA,

Aerosol atmosferico: sistema multifase disperso, contenente gas e particelle sospese; costituito da una miscela di fase liquida e/o solida con dimensioni del diametro da pochi nm a 100 µm.

Il particolato in Europa

Distribuzione qualitativa delle particelle sospese in aria. Sono messe in evidenza la totalità delle particelle sospese in aria, la frazione di PM 10 e la frazione di PM2,5.

Effetti del particolato sulla salute Nell'aprile 2008 l'Unione Europea

ha adottato definitivamente una nuova direttiva (2008/50/EC) che detta limiti di qualità dell'aria con riferimento anche alle PM 2,5. Tale direttiva è stata recepita dalla legislazione italiana con il D. Lgs 155/2010 .I limiti per la concentrazione del PM 10 nell'aria sono così stabiliti:

Valore massimo per la media annuale: 40 µg/m³Valore massimo giornaliero (24-ore):50 µg/m³

Numero massimo di superamenti consentiti in un anno: 35

Possibili meccanismi di azione del particolato nella genesi dei tumori e delle malattie cardiovascolari

Composizione chimica del particolato a Milano.

Fonti particolato a Milano

Fonti particolato in Lombardia

Il Black Carbon • E’ parte del Pm10.• E’ un indicatore della pericolosità delle polveri u ltrafini poiché

genera una forte risposta infiammatoria tracheo-bro nchiale.• Il carbonio elementare è quella parte di PM10 più p ericolosa

perché è rappresentativo di sostanze particolarment e dannose per la salute, gli inquinanti idrocarburi policicli ci aromatici.

• La sua distribuzione spaziale è tale da evidenziare differenze di concentrazione persino tra il centro della strada e il marciapiede.

• È un indicatore ideale per registrare i livelli di inquinamento nelle varie zone urbane a diversa intensità di traf fico.

• Consente anche di mettere in luce l’impatto positiv o sulla qualità dell’aria della misure di limitazione della circolazione dei veicoli. ”.

G.Invernizzi

A.Ruprecht. (ISDE, Medici per l’Ambiente)

Effetti del particolato sulla salute umana

• Studi epidemiologici affermano che ad un aumento del PM10 di 10 µg/m3 corrisponde un incremento della mortalità giornaliera dello 0,5-1%.

• Tuttavia ci sono alcuni inquinanti, per i quali è stato accertato un effetto cancerogeno, su cui non è possibile stabilire dei valori al di sotto dei quali non vi siano rischi. Tra questi ci sono il benzene e gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) . Gli IPA sono composti organici contenenti due o più anelli aromatici che condividono una coppia di atomi di carbonio (fusi) e ne sono stati individuati 16 come inquinanti prioritari.

• Questi composti hanno origine soprattutto dalle emissioni attribuibili al traffico pesante e l’80-9 0% è contenuto nella frazione di PM 2,5.

Possibili meccanismi di azione del particolato nella genesi dei tumori e delle malattie cardiovascolari

Effetti inquinamento nel bambino

Vulnerabilita’dell’età evolutiva• Sviluppo del polmone

- finestra di maggior suscettibilità dalla nascita ai 5 - 6 anni: e’ un organo in via di sviluppo

• Maggior esposizione

- per unità di peso i bambini inalano un volume d’aria doppiodell’adulto e respirano a bocca aperta

- passano più tempo all’ aria aperta e svolgono maggior attivita’ fisica

- sono bassi, più vicini alle fonti di emissione sulla strada- sono piccoli,inconsapevoli- presentano immaturita’ metabolica ed immunologica

Selevan SG Environ Health Perspect. 2000

US Environmental Protection Agency (1997), National Research Council (1993) e Gephart et al. (1994).

Lo sviluppo del polmone• La crescita volumetrica del polmone e la sua evoluzione

strutturale, avvengono dalla nascita ai 7 anni (polmone neonato 60 gr, adulto 750 gr).

• L’85% degli alveoli si sviluppa e si moltiplica dopo lanascita fino all’età di 5 - 6 anni (alla nascita 50 milioni di alveoli, a 8 anni 400 - 600 milioni di alveoli).

• La superficie di scambio alveolare aumenta da 2,8 m² a 32 m².

• La differenziazione, la ramificazione e lo sviluppo delle vie aeree si completanoa 18 anni.

Nel 2005 l’Ufficio Europeo dell’OMS ha definito il livello di evidenza delle prove degli effetti sulla salute del bambino da lunga esposizione con una revisione sistematica della letteratura scientifica.

“Effects of air pollution on children’s health and development”

Inquinante Effetto sulla salute Livello di evidenza(a, b, c, d)

Particolato Incremento della mortalità infantile.Incremento dei decessi percause respiratorie post-neonatale

a

Inquinamento atmosferico Basso peso alla nascita b plausibili meccanismi biologici

Inquinamento atmosferico Nascita pretermine c plausibili meccanismi biologici

Inquinamento atmosferico Insufficiente crescita uterina c plausibili meccanismi biologici

Inquinamento atmosferico.Traffico . ParticolatoBiossido di azoto

Deficit respiratorio funzionale a

Inquinamento atmosferico.Traffico . ParticolatoBiossido di azoto

Deficit di sviluppo polmonare (studi sperimentali su animali in periodo fetale e postnatale )

a

Particolato Aumento di prevalenza e incidenza per tosse e/o bronchite a

Inquinamento atmosfericoParticolatoOzono

Aggravamento di asma a

Abitare in prossimitàdi strade di traffico

Aumento di prevalenza e incidenza di- sintomi di asma

b

Effects of air pollution on children’s health and devel opment

“Effects of air pollution on children’s health and devel opment”,

Inquinante Effetto sulla salute Livello di evidenza(a, b, c, d)

Traffico Incremento della prevalenza e incidenza di rinite allergica

b

InquinamentoatmosfericoTraffico- ParticolatoBiossido d’azoto

Aumento di ricoveri per asmavisite urgenti per asma

a

InquinamentoatmosfericoTraffico- ParticolatoBiossido d’azoto

Esacerbazione di sintomi respiratori: respiro sibilante e/o tosse

a

Biossido d’azoto Aumento di uso di farmaci per asma

a

Inquinamentoatmosferico.Particolato OzonoBiossido di azoto

Transitori cambiamenti della funzionalità respiratoria in asmatici

a

Effetti a breve termine da esposizione ainquinanti atmosferici

www.euro.who.int/Document/E87950.pdf.

Per ogni incremento di 10 µgr/m³ PM 10

• Incremento mortalità + 1.6%nei bambini fra 0 - 5 anni *

• Aumento ricoveri- per asma + 2%- per malattie respiratorie + 0,9%

* Valent F., Burden of disease attributable to selectedenvironmental factors and injury among children and adolescents in EuropeThe Lancet 2004; 363: 2032-2039

Esiti per lunghe esposizioniad elevate concentrazioni di inquinanti

Abitare vicino a strade con intenso traffico (traffico pesante) si associa a :

• minor sviluppo del polmone • maggior sensibilizzazione allergica• maggior numero di infezioni respiratorie• maggior sviluppo di broncospasmo• maggiori riacutizzazioni di sintomi negli asmatici

Gaudermann et al, AJRCCM, 2000Gauderman W J, Vora H.The Lancet 2007; 369:571-577SIDRIA-2Venn et al, AJRCCM, 2002Romeo E.: Epidemiol Prev. 2006 Jul-Oct;30(4-5):245-54McConnell R. The Lancet 2002; 359: 386-391

Progetto EpiAir 2001 - 2005Roma ,novembre 2009

• Incremento ricoveri per malattie respiratorie e cardiache

• Correlazione tra inquinamento da NO2 e ricoveri per asma con un aumento del 7,62%

• I bambini asmatici sono i piu’ suscettibili : tra i 2 e 5 giorni dall’aumento di NO2 si registra un incremento di ricoveri dell’8.8%

Tumori infantili e inquinamento

• Possibile associazione tra leucemia infantile ed inquinamento da traffico (incrementi di rischio modesti ma su larghi strati della popolazione).

• Maggiore correlazione tra leucemia ed esposizione al benzene (evidenza 1)

• Possibile effetto mutageno del particolato ultrafine .(passa la placenta)

Mutazioni : stocastiche (casuali ) o prodotto di uno stress epigenetico prolungato che si trasforma in danno genetico anche per esposizione parentale

J.Epid.Community Health 2005 ;

Ann.Ist super.sanità,2000;Carcinogenesis,2008 ;Burgio E., Comunicazione personale, 2011

Esiste una variabilita’ spaziale da inquinamento da traffico e quindi una variabilità spaziale del rischio per la

salute.

• Numerosi studi scientifici permettono di concludere che abitare entro 500 metri da un arteria trafficat a comporta l’esposizione agli inquinanti primari

(polveri ultrafini) derivanti dagli scarichi dei ve icoli .

Effetti respiratori di esposizione al traffico diese l in persone con asma.McCreanor J, Cullinan P , Nieuwenhuijsen MJ , Stewa rt-Evans J , Malliarou E Jarup L, R Harrington , Svartengren M. Han IK , Ohman-Strickla nd P , Chung KF , Zhang J .National Heart and Lung Institute, Imperial College , e Royal Brompton Hospital, Londra, Regno Unito.

Variazione di concentrazione della componente primari a di PM10 allontanandosi dall’asse della tangenziale di Mestre nello studio modellistico realizzato dall’ARPAV : il concetto gene rale è quello di una concentrazione a campana degli inquinanti con un importante decadimento tra i cento e duecento metri e la tendenza a raggiungere i livelli di fondo entro i qu attrocento metri.

• Le persone che vivono in prossimità di strade trafficate in tutta Europa sono particolarmente esposte a livelli elevati di inquinamento atmosferi co. Livelli nocivi di biossido di azoto (NO2) superiori ai limiti di legge sono stati registrati nel 2010 nel 44 % delle stazioni di monitoraggio dell'aria installate lungo le strade. I livelli di particolato (PM10) ha nno superato i limiti nel 33 % di tali siti. Questi inqu inanti possono avere conseguenze sul sistema cardiovascolare, sui polmoni, sul fegato, sulla mil za e sul sangue.

“Una delle grandi sfide del XXI secolo sarà quella di attenuare gli effetti negativi dei trasporti - gas a effetto serra, inquinamento atmosferico e acustico – pur mantenendo le caratteristiche positive della mobilità.”

Jacqueline McGlade, direttore esecutivo dell’AEA

Il traffico è ancora un pericolo per la salute dei cittadini di molte parti d’Europa (Agenzia Europea per l’ambiente). 27/11/2012

Fine-Particulate Air Pollutionand Life Expectancy in the United States.C. Arden Pope III, Ph.D., Majid Ezzati, Ph.D., and Douglas W. Dockery, Sc.D. N Engl J Med 2009;360:376-86.

ResultsA decrease of 10 µg per cubic meter in the concentration of fine particulate matterwas associated with an estimated increase in mean (―SE) life expectancy of 0.610.20year (P = 0.004). The estimated effect of reduced exposure to pollution on life expectancywas not highly sensitive to adjustment for changes in socioeconomic, demographic,or proxy variables for the prevalence of smoking or to the restriction ofobservations to relatively large counties. Reductions in air pollution accounted foras much as 15% of the overall increase in life expectancy in the study areas.

AUMENTO DI 7 MESI NELL’ASPETTATIVA DI VITA PER UNA RIDUZIONE DI PM 2,5 DI 10 Micron /M3 .

SI PUO’ RIDURRE L’INQUINAMENTO DELL’ARIA?

Contro le emissioni di Co2 e i contro i cambiamenti climatici, l’Unione Europea propone una serie di linee guida, che se ap plicate potrebbero tagliare l’inquinamento atmosferico, cau sa principale dell’aumento delle temperature. (Commissione Europe a, 2013)

I veicoli elettrici:

Emissioni

I veicoli elettrici sono comunemente chiamati veicoli a zero emissioni (ZEV - zero emission vehicle), ma questa affermazione non è del tutto corretta.

Pur non avendo emissioni legate alla combustione diretta è presente una quota di emissioni non in loco, legata al modo in cui viene prodotta l’ ener gia per ricaricare le batterie e una in loco legata all’attrito ed alla abrasione delle parti meccanich e.

Per quanto riguarda le emissioni in loco bisogna c onsiderare le emissioni di PM10 non exhaust, cioè quelle legate all’abrasione.

Da questo punto di vista le auto elettriche hanno p restazioni analoghe a quelle gli ultimi modelli auto. Infatti, se si considera la,co mbustione, nei veicoli a benzina e diesel (con FAP) di ultima generazione, euro 5, l e emissioni di PM10 valgono il 2%, mentre il restante 98% è legato all’attrito ed all’abrasione (uso freni, consumo pneumatici e asfalto).

A scopo di esempio, negli Euro 2 diesel, invece, la parte legata alla combustione era di circa l’ 80% del totale. Assenti sono invec e altri tipi di inquinanti, in specifico tutti quelli legati alla combustione, men tre molto più bassi sono i livelli di rumore emessi.

Anche se in termini percentuali la presenza di auto elettriche potrebbe incidere poco rispetto alle emissioni complessive, resta l’indubbio beneficio di limitare le emissioni nei luoghi maggiormente inquinati: i c entri abitati.

Inoltre l’assenza di emissioni da combustione in lo co fa si che gli inquinanti dispersi localmente siano in numero decisamente inf eriore e l’impatto

ambientale andrebbe quindi misurato non solo a live llo globale, ma anche in termini locali.

•

Emissioni NON IN LOCO di CO2 veicolare a seconda delle fonti energetiche di approvvigionamento:

Smaltimento delle batterie .

Lo smaltimento delle batterie è regolato dal D.Lgs. n. 188 del 2008 “Attuazione della direttiva 2006/66/CE concernente pi le, accumulatori e relativi rifiuti. La raccolta differenziata è obbligatoria ed i produt tori sono obbligati a costituire sistemi di trattamento e di riciclaggio .Attualmente le batterie per auto sono prevalentemente al piombo, al nichel o al cadmio (o combinazioni degli stessi). Dal punto di vista ambientale il cadmio ha problemi di compatibilità ambientale 10 volte superiori rispetto al piombo.

Il processo di riciclo delle comuni batterie al piombo porta ad una riduzione del 75% dei rifiuti, e grazie al riciclo per recuperare un kg di piombo con le stesse caratteristiche di quello estratto in natura, basta poco più di un terzo dell’energia necessaria rispetto a quella per ottenere lo stesso quantitativo da minerale estratto dalla terra .

Invece per le batterie agli ioni di litio non sono ancora stati standardizzati dei processi di riciclo, seppure sia teoricamente p ossibile il riciclo.

I giacimenti attualmente conosciuti, come ad esempio per il litio

sono concentrati in poche zone del mondo .

Possibili benefici della mobilità elettrica:

Con il 74% delle emissioni complessive di polveri P M10 a livello nazionale, i trasporti detengono uno sgradevole primato (il res to proviene per il 10% dall’industria e per il 16 % dal riscaldamento) .

I veicoli elettrici a batteria non producono , nel punto di utilizzo, nessuna emissione inquinante.

La produzione di energia elettrica necessaria per l a ricarica delle batterie produce inevitabilmente inquinamento, ma lontano dalla cit tà ed immesso con ampia diluizione e con maggior controllo, prima della ric aduta al suolo.

La soluzione elettrica garantisce benefici ambienta li significati relativi a:

• Riduzione costi sociali dovuti all’impatto delle em issioni sulla salute e sull’ecosistema

• Riduzione delle emissioni di gas serra• Minori consumi petroliferi

Risparmio energetico ed una efficienza nettamente superiore ad altre soluzioni, infatti :

Rendimento termico motore a benzina : 25%Rendimento motore elettrico : 90 %Rendimento centrali a ciclo combinato per la produz ione di

elettricità : 45 %Il risparmio energetico medio conseguibile dai veic oli elettrici ,

rispetto ai veicoli a motore, è dell’ordine del 40% , grazie all’efficienza complessiva, nettamente superiore.

I benefici in termini di riduzione di CO2 sono sign ificativi; rispetto ad un veicolo a propulsione termica l’auto elettric a produce fino al 46% di gas serra in meno.

I benefici sulla salute della riduzione del rumore da traffico.

• Livelli di rumore da traffico urbano in genere supe rano i livelli delle Linee guida dell’OMS e causano notevoli problemi di salute.

• Studi recenti nella Comunità europea, dimostrano ch e il traffico stradale è la causa più importante del rumore urbano .

EFFETTI EXTRAUDITIVI DEL RUMORE : PRINCIPALI EV IDENZE

• Pressione arteriosa: aumento • Resistenze vascolari periferiche: angiospasmo • Indici biochimici ed umorali: aumento ematico ed ur inario di noradrenalina e adrenalina;

aumento di glicemia, colesterolemia, lipemia ed uri cemia; diminuzione dei trigliceridi; aumento di corticoidi ed ACTH ematici e di 17-OHCS;

• Apparato gastrointestinale: aumento motilità e secr ezione gastrica , disturbi dispeptici. • Sistema endocrino: iperattività ipofisi, tiroide e surrene. • Alterazioni Sistema Nervoso Centrale e psiche. • Sistema respiratorio: aumento della frequenza respi ratoria e volume corrente. • Modificazioni dell'assetto del Sistema immunitario

Le emissioni sonore dei veicoli elettrici sono significativamente ridotte sia a bassa velocità ch e durante l'accelerazione . Con l’auto elettrica il li vello di rumore sarebbe particolarmente abbassato nelle aree urbane, in ogni situazione di guida , mentre la guida extraurbana è dominata prevalentemente dal rumore di rotolamento dei pneumatici e dal rumore

prodotto dalla resistenza al vento.Environmental impacts and impact on the electricitymarket of a large scale introduction of electric ca rsin Europe.- Critical Review of Literature -The European Topic C entre on Air and Climate Change (ETC/ACC)is a consortium of European institu tes under contract of the European Environmental Agency, 2009)

• Gli analisti di Abt Associates incaricati dall’EPA identificano lo sviluppo di automezzi elettrici con batterie al litio come un passo avanti rispetto all’utilizzo dei carburanti fossili o di batterie al nickel metallo-idrato

• ma raccomandano di scegliere nuovi materiali e proc essi produttivi che comportino un impatto minore per la produzione d elle batterie agli ioni di litio. L’EPA afferma infatti che la lavorazi one del nichel e del cobalto, due materiali utilizzati per la costruzione d i una batteria al litio, espongono i lavoratori al rischio di disturb i respiratori e di patologie polmonari e neurologiche.

• Un’ultima osservazione arriva poi sull’impatto che l a ricarica elettrica dei veicoli a ridotte emissioni può avere sull’ambi ente, soprattutto nel caso in cui la produzione dell’energia destinata all ’autotrazione non sia una fonte rinnovabile. L’esempio su cui lo stud io americano si focalizza è legato al fatto che in alcune zone degli U SA c’è una prevalenza di centrali a carbone dalle quali provien e la corrente elettrica che alimenta la rete di ricarica, con la conseguenza che, una crescente domanda di energia dal mondo dei trasport i, potrebbe portare a un aumento della produzione in questo gene re di centrali.

EPA, 2013.

Con l’intento di migliorare, costruendo un futuro più salubre per loro……..

GRAZIE PER L’ATTENZIONE !