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Metalli e sostanze tossiche
nelle acque per
l’alimentazione umana: stato
dell’arte, esperienze,
prospettive, controlli.
MASSIMO OTTAVIANI
Reparto Igiene delle Acque Interne
Dipartimento Ambiente e connessa Prevenzione Primaria
Istituto Superiore di Sanità
“Vigilanza sull’igiene degli alimenti alla luce dei regolamenti CEE
un percorso in progress:attualità e prospettive”Ariccia (Roma), 18 novembre 2009
Relazioni dose-risposta
C: Sostanze carcinogene (non threshold effect)
T: Sostanze tossiche (threshold effect)
E: Elementi essenziali (nutrienti)
NOEL
TDI
TDI parziale
LIVELLO ACCETTABILE
2 L/giorno (C)
70 Kg peso corporeo (BW)
Tolerable daily intakeDose di una sostanza che può essere assunta
giornalmente dall’uomo, per tutto l’arco della vita,
senza che ne derivi un rischio apprezzabile o
significativo per la salute umana (mg/Kg)
Safety factor o protection factorEstrapolazione delle informazioni dall’animale
all’uomo o da piccoli gruppi di individui a popolazioni
più vaste (10 - 1.000)
Sperimentazione animalemg/Kg peso corporeo/giorno
Fraction of the ADI allocated to
drinking water (%) (P)
C
PBWTDIGV
⋅⋅=
DERIVATION GUIDELINE VALUES FOR THRESHOLD CHEMICALS
Quantificazione del rischio per agenti
cancerogeni genotossici
cq
BWGV
x
⋅
⋅=
−10
5,6) 4, (x 10 ==−
levelriskx
Kg) (70t body weigh BW =
1-g/Kg/d)(human for factor potency iccarcinogen q
µ
=
litre/d 2 C =
Sostanze senza soglia
Valutazione del rischio a seguito di non conformità
ai valori di parametro della dir 98/83/CE
Stima dell’incremento del fattore di rischio per deviazioni superiori a un limite
di qualità nell’acqua per periodi determinati
Livello di deviazione superiore al
VG
Conformità
dopo 3 anni
Conformità
dopo 6 anni
Conformità
dopo 9 anni
1.5 x1.5 x 1.21.2 1.251.25 1.31.3
2 x2 x 1.41.4 1.501.50 1.61.6
2.5 x2.5 x 1.61.6 1.751.75 1.91.9
3 x3 x 1.81.8 22 2.22.2
4 x4 x 2.152.15 2.52.5 2.82.8
5 x5 x 2.552.55 33 3.43.4
Problematiche principali sul sistema idrico derivanti dal Problematiche principali sul sistema idrico derivanti dal DLgsDLgs 31/200131/2001
Trattamenti di potabilizzazione
Impianti interni alle abitazioni
Sorgenti di alimentazione
Rete di distribuzione
LE SEZIONI INTERESSATE
Boro
Piombo et al.Arsenico
Fluoro et al.
I PARAMETRI MAGGIORMENTE COINVOLTI
Cloriti
Trialometani
Valori limite per i parametri chimici contenuti nella normativa Valori limite per i parametri chimici contenuti nella normativa
italianaitaliana
Parametro chimicoParametro chimico UnitUnitàà di misuradi misura D.l.D.l. 31/0131/01 DPR 236/88 (CMA)DPR 236/88 (CMA) OMS (valore guida)OMS (valore guida)
AcrilammideAcrilammide µµg/Lg/L 0,100,10 -- 0,50,5
AntimonioAntimonio µµg/Lg/L 5,05,0 1010 55
ArsenicoArsenico µµg/Lg/L 1010 5050 1010
BenzeneBenzene µµg/Lg/L 1,01,0 -- 1010
BenzoBenzo[a][a]pirenepirene µµg/Lg/L 0,0100,010 -- 0,70,7
BoroBoro mg/Lmg/L 11 11 0,30,3
BromatoBromato µµg/Lg/L 1010 -- 2525
CadmioCadmio µµg/Lg/L 5,05,0 55 33
CromoCromo µµg/Lg/L 5050 5050 5050
RameRame mg/Lmg/L 1,01,0 11 22
CianuroCianuro µµg/Lg/L 5050 5050 7070
1,21,2--dicloroetanodicloroetano µµg/Lg/L 3,03,0 -- 5050
EpicloridrinaEpicloridrina µµg/Lg/L 0,100,10 -- 0,40,4
FluoruroFluoruro mg/Lmg/L 1,501,50 1,51,5 1,51,5
PiomboPiombo µµg/Lg/L 1010 5050 1010
1/2
Valori limite per i parametri chimici contenuti nella normativa Valori limite per i parametri chimici contenuti nella normativa
italianaitaliana
Parametro chimicoParametro chimico UnitUnitàà di misuradi misura D.l.D.l. 31/0131/01 DPR 236/88 (CMA)DPR 236/88 (CMA) OMS (valore guida)OMS (valore guida)
MercurioMercurio µµg/Lg/L l,0l,0 11 11
NichelNichel µµg/Lg/L 2020 5050 2020
NitratoNitrato mg/Lmg/L 5050 5050 5050
NitritoNitrito mg/Lmg/L 0,500,50 0,10,1 33
Pesticidi Pesticidi
(antiparassitari)(antiparassitari)µµg/Lg/L 0,100,10 0,10,1 varivari
Pesticidi totaliPesticidi totali µµg/Lg/L 0,500,50 0,50,5 --
Idrocarburi Idrocarburi policiclicipoliciclici
aromaticiaromaticiµµg/Lg/L 0,10 *0,10 * 0,2 **0,2 ** --
SelenioSelenio µµg/Lg/L 1010 1010 1010
TetracloroetileneTetracloroetilene
µµg/Lg/L 10 (come somma)10 (come somma)
-- 4040
TricloroetileneTricloroetilene -- 7070
TrialometaniTrialometani (totali)(totali) µµg/Lg/L 3030 3030 varivari
Cloruro dCloruro dìì vinilevinile µµg/Lg/L 0,50,5 -- 55
CloritoClorito µµg/Lg/L 200 ***200 *** -- --
VanadioVanadio µµg/Lg/L 5050 5050 --
2/2
* Quattro IPA; ** Sei IPA compreso Benzo[a] pirene (parametro 56); *** 700 fino dal 03/10/06
Fluoro
� Effetti acuti ≥ 1 mg/kg;
� Effetti avversi a lungo termine: ≥ 6 mg/die;
• Fluorosi scheletrica ≥ 14 mg/die
� Non esistono dati sufficienti per dimostrare una associazione tra fluoruri in acqua potabile e cancro (Gruppo 3 IARC);
� Valutare l’intakes da tutte le fonti;
Fonte: WHO Guidelines for Drinking-water Quality THIRD EDITIONINCORPORATING THE FIRST AND SECOND
Cadmio
� Short-term: nausea, vomito, diarrea, crampi
muscolari, salivazione, disturbi sensoriali;
� Long-term (organi targhet): rene, fegato,ossa;
� Cancerogenicità: (gruppo 1 IARC) per
inalazione;
non ci sono sufficienti evidenze per ingestione;
� Intake orale giornaliero: 10-35 µg;
Fonte:Guidelines for Drinking-water Quality THIRD EDITION INCORPORATING THE FIRST AND SECOND
USEPA 2006 Edition of the Drinking Water Standards and HealthAdvisories
Cromo Totale� rimasto invariati rispetto alla direttiva 80/773 [2], poiché la Commissione UE ha
ritenuto che il loro valore di concentrazione “abbia dimostrato, dal punto di vista pratico, di essere sufficiente a proteggere la salute umana e non esistono nuovi e consolidati motivi che ne giustifichino una modifica.”
� Anche il WHO nelle nuove linee guida del 2004 ha ritenuto che “… i dati tossicologici disponibili del cromo VI non supportano la derivazione di un nuovo valore. Come misura pratica la concentrazione di 0,05 mg/L èconsiderata essere improbabile a causare un significativo rischio per la salute. Pertanto, è stata confermata come previsionale la linea guida precedente sino a quando non saranno disponibili informazioni addizionali.”
� US Environmental Protection Agency (US EPA) nelle proprie linee guida “Drinking Water Contaminant” [4] propone per il cromo totale (comprensivo, quindi, di cromo III e cromo VI) una concentrazione di 0,1 mg/L sia come Maximum Contaminant Level (MCL) che come Maximum Contaminant LevelGoal (MCLG).
� L’approccio per lo sviluppo degli HAs è basato sulle raccomandazioni del US National Academy of Sciences (NAS). I livelli di cromo totale previsti sono: 1 mg/L per un giorno di esposizione di un bambino di 10 Kg; 1 mg/L per dieci giorni di esposizione di un bambino di 10 Kg; 240 µg/L per un lungo periodo di esposizione di un bambino di 10 Kg; 840 µg/L per un lungo periodo di esposizione di un adulto (il periodo si riferisce al 10% della vita cioè sino a sette anni).
Vanadio
� Non inserito nelle Guidelines for Drinking-water Quality (WHO).
� Non inserito nelle USEPA Drinking Water Standards and HealthAdvisories (2006)
� “Recenti studi condotti su cavie presso l’istituto Superiore della Sanità hanno dimostrato che la somministrazione di vanadio nell’acqua da bere a dosi fino a circa 500 volte superiori a quelle misurate nelle acque italiane (≤ 150 µg/L) non inducono effetti genotossici nell’animale da esperimento”
� Gruppo 2B IARC
Tossicità acuta e cronica
dell’arsenico
L’arsenico inorganico è un cancerogeno umano classificatodalla IARC nel gruppo 1.
� ACUTA
- Elevate dosi (70 – 180 mg) possono causare la morte;
- effetti neurotossici, disturbi gastrointestinali, nefropatia, sistema cardiovascolare, epatopatia (adulti ~ 21,0 mg/L).
� CRONICA
- severi effetti neurotossici, danni al fegato, malattie dellapelle e cancro pelle, vescica e polmone.
Dir. 98/83/CE D.Lgs. 31/2001
ValoreValore parametricoparametrico delldell’’ArsenicoArsenico
0,17 µµµµg/L 10-5
0,017 µµµµg/L 10-6
10 µµµµg/L 6 • 10 -4
Rischio addizionale
cancro alla pelle
Conc. As nell’acqua
potabile
“di solito questo tipo di cancro non è fatale ed il rischio di
decesso è molto più basso anche se non 10-6”
Valutazione del rischio considerando la sensibilità di bambini e lattanti
(rischio associato per 10 µg/L di As per una esposizione lifetime: 2x10-3)
US EPA, 2003
Sistemi per la riduzione del contenuto
di Arsenico dell’acqua distribuitaSistemi per la riduzione del contenuto Sistemi per la riduzione del contenuto
di Arsenico delldi Arsenico dell’’acqua distribuitaacqua distribuita
Ricorso a processi di abbattimento del contenuto di arsenico
Ossidazione
Coagulazione/sedimentazione
Filtrazione su idonei mezzi filtranti
Adsorbimento
Scambio ionico
Sistemi biologici
Osmosi inversa
Elettrodialisi
Sistemi low-cost per gli usi finali …
Ricorso ad altre fonti di alimentazione idrica primaria
Miscelazione con acque grezze non contententi arsenico
I parametri della parte C si riferiscono a sostanze e/o mi-
crorganismi che, in sè e ai valori proposti, non presenta-
no un rischio per la salute umana: essi sono stati inseriti
per fornire un’indicazione tempestiva delle variazioni nel-
la qualità dell’acqua e dell’eventuale necessità di adotta-
re azioni correttive per proteggere la salute umana. Infatti
le variazioni possono essere indice di contaminazione
dell’acqua, di problemi nel trattamento o dell’eventuale
presenza di sostanze provenienti dalla rete idrica.
ALLEGATO I - Parte C
Parametri Indicatori
Valutazione Commissione UE
ALLEGATO I - Parte C
Parametri Indicatori
Art. 14 D.Lgs 31/2001
� ………..l’autorità d’ambito, sentito il parere
dell’azienda USL in merito al possibile rischio per la
salute umana derivante dalla non conformità ai
valori di parametro………. , dispone che vengano
presi provvedimenti intesi a ripristinare la qualità
delle acque ove ciò sia necessario per la tutela
della salute umana.
DECRETO LEGISLATIVO n. 31/01DECRETO LEGISLATIVO n. 31/01
Principali adempimenti:Principali adempimenti: AUSLAUSL
Art.Art. 10 10 commacomma 11
……....nelnel caso in cui le acque destinate al consumo caso in cui le acque destinate al consumo umano non corrispondano ai valori di parametro fissati a umano non corrispondano ai valori di parametro fissati a norma dellnorma dell’’allegato 1, lallegato 1, l’’azienda unitazienda unitàà sanitaria locale sanitaria locale interessata, interessata, comunicacomunica al gestore lal gestore l’’avvenuto avvenuto superamento e, effettuate le valutazioni del caso, superamento e, effettuate le valutazioni del caso, proponepropone al sindaco lal sindaco l’’adozione degli eventuali adozione degli eventuali provvedimenti cautelativi a tutela della salute pubblica, provvedimenti cautelativi a tutela della salute pubblica, tenuto conto delltenuto conto dell’’entitentitàà del superamento del valore di del superamento del valore di parametro pertinente e parametro pertinente e dei potenziali rischi per la salute dei potenziali rischi per la salute umana nonchumana nonchéé dei rischi che potrebbero derivare da un dei rischi che potrebbero derivare da un interruzione dellinterruzione dell’’approvvigionamento o da una approvvigionamento o da una limitazione di uso delle acque erogate.limitazione di uso delle acque erogate.
parametro 31/01 WHO note
Alluminio 200 µg/L 200 µg/L 5% contributo acqua potabile.
GV non derivato da dati sanitari
Azoto
ammoniacale0,50 mg/L
200 mg/L
0,5-1,5 mg/L
Effetti tossici
Aspetti organolettici
Cloruri 250 mg/L 250 mg/LSapore
Corrosione materiali metallici
Colore
Odoreaccettabile _ Indicatore di scarsa qualità
Ferro 200 µg/L2-3 mg/L
> 300 µg/L
Effetti tossici
Sapore, colore, corrosione (ferrobatteri)
Manganese 50 µg/L500 µg/L
50 - 100 µg/L
Effetti tossici
Accettabile x consumatori
Solfati 250 mg/L >1000 mg/L
500 mg/L
Effetti gastrointestinali (lassativi)
Consigliata
Durezza10 – 50 °F(consigliata)
-Sapore. Bilancio Sali minerali. Evidenze su relazione
inversa tra durezza e malattie cardiovascolari.
ALLEGATO I - Parte C
Parametri Indicatori
Art.Art. 13 13 D.D. LgsLgs 31/0131/01
per ogni parametro oggetto di indagine / sistema idrico territoriale:
a) motivi della richiesta di deroga con indicazione della causa del degrado della
risorsa idrica;
b) i parametri interessati, i risultati dei controlli effettuati negli ultimi tre anni, il
valore massimo ammissibile proposto e la durata necessaria di deroga;
c) l'area geografica, la quantità di acqua fornita ogni giorno, la popolazione
interessata e gli eventuali effetti sulle industrie alimentari interessate;
d) programma di controllo con maggiore frequenza dei controlli rispetto a quelli
minimi previsti;
e) piano relativo alla necessaria azione correttiva, compreso un calendario dei
lavori, una stima dei costi, la relativa copertura finanziaria e le disposizioni
per il riesame.
Informazioni a corredo della richiesta
di deroga (art. 13 DLgs. 31/2001)
Parametri non conformi ai valori del DLgs 31/01
Boro 3 mg/l;
Arsenico 50 µg/L;
Boro 3,0 mg/L
Fluoro 2,5 mg/L;
Selenio 20 µg/L
Fluoro 2,5 mg/l;
Vanadio 160 µg/L;
Selenio 20 (micro)g//l;
Cloriti 1,3 mg/L;Cloriti 1,3 mg/l;
Trialometani 80 µg/L.
Piano informativo della
popolazione interessata
Acrilammide �
Antimonio �
Arsenico � � �
Benzene � � �
Benzo(a)pirene � �
Boro � � �
Bromato � � �
Cadmio �
Cromo �
Rame �
Cianuri � � �
1,2-dicloroetano � � �
Epicloridrina �
Fluoruro � � �
Piombo �
Mercurio � � �
Nichel �
Nitrato � �
Nitrito � �
Antiparassitari � � �
Antiparassitari - Totale � � �
Idrocarburi policiclici aromatici � �
Selenio � � �
Tetracloroetilene Tricloroetilene � � �
Trialometani, totale � �
Cloruro di vinile � �
Clorito �
Vanadio � � �
Possibili punti di prelievo per la determinazione di parametri cPossibili punti di prelievo per la determinazione di parametri cPossibili punti di prelievo per la determinazione di parametri cPossibili punti di prelievo per la determinazione di parametri chimici himici himici himici
1. Nessuna sostanza o materiale utilizzati per i nuovi impianti o per
l’adeguamento di quelli esistenti, per la preparazione o la
distribuzione delle acque destinate al consumo umano, o impurezze
associate a tali sostanze o materiali, deve essere presente in acque
destinate al consumo umano in concentrazioni superiori a quelle
consentite per il fine per cui sono impiegati e non debbono ridurre,
direttamente o indirettamente, la tutela della salute umana prevista
dal presente decreto.
2. Con decreto del Ministro della sanità, da emanare di concerto con i
Ministri dell’industria, del commercio e dell’artigianato e
dell’ambiente, sono adottate le prescrizioni tecniche necessarie ai fini
dell’osservanza di quanto disposto dal comma 1.
Art.Art. 9 9 -- ((D.LgsD.Lgs 31/2001)31/2001)
Garanzia di qualitGaranzia di qualitàà del trattamento,del trattamento,
delle attrezzature e dei materialidelle attrezzature e dei materiali
Sulla G.U. 17/07/2004 è stato pubblicato
il decreto 6 aprile 2004, n. 174
“Regolamento concernente i materiali e
gli oggetti che possono essere
utilizzati negli impianti fissi di
captazione, trattamento e
distribuzione delle acque destinate al
consumo umano”.
La situazione è destinata comunque
a migliorare in futuro….
MATERIALI A CONTATTO CON L’ACQUAMATERIALI A CONTATTO CON L’ACQUA
Il nuovo regolamento si applica ai materiali degli impianti nuovi e a quelli
utilizzati per sostituzioni nelle riparazioni, a partire da dodici mesi dalla data
di pubblicazione del decreto in Gazzetta Ufficiale (17/07/2004).
Termine prorogato di due anni. (Gazz. Uff. 22 agosto 2005, n. 194)
I materiali e oggetti considerati nel regolamento, così come i loro prodotti di
assemblaggio (gomiti, valvole di intercettazione, guarnizioni, ecc.) devono
essere compatibili con le caratteristiche delle acque destinate al consumo
umano, quali definite nell’allegato I del D.Lgs 31/2001
La normativa in questione riassorbe le indicazioni contenute nella circolare
del Ministero della Salute 2 dicembre 1978, n. 102 (gomme e materie
plastiche a contatto con l’acqua) e quelle del decreto ministeriale 21 marzo
1973 relative alla disciplina igienica dei materiali a contatto con prodotti
alimentari
Materiali interessati:
1. metalli, leghe e rivestimenti metallici
2. materiali a base di leganti idraulici, smalti, ceramiche e vetri
3. materie plastiche, gomme naturali e sintetiche.