L' Inquinamento Ambientale - Ariambiente.it
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L’ <strong>Inquinamento</strong> <strong>Ambientale</strong><br />
Inquadramento e<br />
Patologie respiratorie<br />
Dottor Marco Vaccarino<br />
Specialista Pneumologo Ospedale Israel<strong>it</strong>ico – Roma<br />
D. A. P. – Casa Circondariale “Regina Coeli” di Roma
L’inquinamento atmosferico<br />
• Gli inquinanti atmosferici vengono<br />
comunemente distinti in base alla loro<br />
presenza negli ambienti confinati interni<br />
(Indoor Polluttans) o nell’atmosfera<br />
esterna (Outdoor Polluttans).<br />
• In realta’ tale distinzione risulta oramai<br />
superata, potendo parlare in maniera piu’<br />
generica di <strong>Inquinamento</strong> <strong>Ambientale</strong>.
L’inquinamento <strong>Ambientale</strong><br />
1. La principale fonte di inquinamento urbano e’<br />
cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>a dalla combustione del carbone e dei<br />
derivati del petrolio (traffico e soprattutto<br />
riscaldamento ed usi industriali). Esistono poi<br />
fonti di inquinamento ambientale legate a fattori<br />
naturali (incendi, erosione di suolo sprovvisto di<br />
coperture vegetali, decomposizione di materiale<br />
organico negli oceani, eruzioni vulcaniche, etc).<br />
2. Nelle zone rurali le fonti di inquinamento sono<br />
legate ai pesticidi, ai microrganismi, ai pollini,<br />
agli animali.
Stato fisico degli inquinanti<br />
1. Solidi: prodotti di combustioni incomplete come polveri,<br />
ceneri, particelle sospese. I solidi di maggiori dimensioni<br />
(oltre i 10 micron) vengono rimossi dalla cleareance<br />
muco-ciliare; le particelle di dimensioni comprese tra i 5<br />
e i 10 micron raggiungono i bronchi di quinto e sesto<br />
ordine; le particelle di dimensione compresa tra gli 0,5 e i<br />
5 micron raggiungono gli alveoli; le particelle di<br />
dimensioni minori si comportano come gas e passano<br />
direttamente nel circolo sanguigno.<br />
2. Gassoso: sostanze gassose libere o veicolate. Sono i piu’<br />
pericolosi in quanto presenti nell’atmosfera in forma<br />
libera o veicolati da particelle sospese per assorbimento<br />
3. Fumi: complessi di prodotti gassosi e particelle solide<br />
che, qualora vengano inglobate dalla nebbia,<br />
contribuiscono a formare lo smog
Gli aeroinquinanti<br />
1. Ossidi di azoto e di zolfo, cloro<br />
2. Ozono<br />
3. Ossido di carbonio<br />
4. Materiali corpuscolati (asbesto,<br />
arsenico, cromo)<br />
5. Idrocarburi aromatici policiclici (3,4<br />
benzopirene, benzoantracene)
Fattori metereologici<br />
1. Venti: disperdono gli aeroinquinanti ma possono anche<br />
trasportarli a grandi distanze<br />
2. Movimenti convettivi ascendenti: si formano grandi<br />
nuvole cariche di inquinanti<br />
3. Pioggia: non sempre lava l’aria; talora trasforma gli<br />
ossidi in acidi n<strong>it</strong>rico e solforico<br />
4. Inversione termica: determina grandi concentrazioni di<br />
inquinanti<br />
5. Nebbia: alte concentrazioni di ossido di zolfo possono<br />
essere trasformate in acido solforico<br />
6. Sole: un importante irraggiamento puo’ causare alti tassi<br />
di ozono con produzione del cosiddetto smog<br />
fotochimico
Effetti dell’inquinamento<br />
sull’apparato respiratorio<br />
• Effetti acuti -1 -<br />
• Smog invernale: accumulo di inquinanti prodotti<br />
da impianti termici, lavorazioni industriali,<br />
autoveicoli (ossidi di zolfo e di azoto, idrocarburi<br />
policiclici aromatici, CO) ; ristagnano<br />
nell’atmosfera a causa dell’inversione termica.<br />
Determinano tosse e dispnea con riduzione degli<br />
indici respiratori sino alla insufficienza<br />
ventilatoria acuta.
Effetti dell’inquinamento<br />
sull’apparato respiratorio<br />
• Effetti acuti - 2 -<br />
• Smog estivo: determinato prevalentemente da<br />
idrocarburi e ossidi di azoto; colpiscono in modo<br />
particolare i soggetti affetti da patologie cardiorespiratorie<br />
e determinano aumento improvviso di<br />
morbos<strong>it</strong>a’ e mortal<strong>it</strong>a’ per periodi lim<strong>it</strong>ati nel<br />
tempo in quanti legati all’effetto serra ed a<br />
particolari condizioni atmosferiche (assenza di<br />
vento).
Effetti dell’inquinamento<br />
sull’apparato respiratorio<br />
• Effetti cronici -3-<br />
• Si verificano per lunghe esposizioni agli<br />
inquinanti, con effetti legati a variabil<strong>it</strong>a’<br />
individuali, al sinergismo tra i diversi inquinanti,<br />
all’attiv<strong>it</strong>a’ lavorativa, alle ab<strong>it</strong>udini voluttuarie<br />
(fumo di sigaretta, alimentazione).<br />
• Le patologie legate all’esposizione cronica sono:<br />
l’asma bronchiale, la BPCO, l’enfisema, il<br />
carcinoma broncogeno.
<strong>Inquinamento</strong> ambientale e<br />
patologie infettive<br />
Il danno da inquinanti ambientali provoca numerose<br />
patologie infettive respiratorie, sia virali sia batteriche.<br />
Gli inquinanti chimici nell’uomo causano<br />
irr<strong>it</strong>azione (ozono) con fenomeni di broncospasmo,<br />
riducono le difese immunologiche e meccaniche del<br />
polmone (smog) con ristagno delle secrezioni,<br />
provocano aumento della produzione di muco con<br />
conseguente creazione di un pabulum idoneo alla<br />
proliferazione di agenti patogeni.<br />
Nei batteri gli inquinanti provocano mutazioni con<br />
comparsa di fenomeni di resistenza
Smog + fumo di tabacco +<br />
predisposizione genetica<br />
=<br />
Infezione virale<br />
=<br />
Aumento della frequenza dei<br />
casi di asma bronchiale
Riduzione delle difese<br />
immunologiche e meccaniche<br />
del polmone<br />
=<br />
Aumento dei casi di infezioni<br />
opportunistiche
Smog + fumo di tabacco<br />
=<br />
Enfisema polmonare<br />
BPCO e sue riacutizzazioni<br />
Carcinoma broncogeno
Asma ed inquinanti ambientali<br />
• Gli inquinanti influenzano lo sviluppo e/o<br />
l’aggravamento dell’asma in vari modi:<br />
1. Determinano un effetto di broncostenosi su vie<br />
aeree gia’ iperattive.<br />
2. Inducono iperattiv<strong>it</strong>a’ bronchiale attraverso<br />
l’induzione di un processo flogistico delle vie<br />
aeree.<br />
3. Modificano la risposta immunologica rendendo<br />
il soggetto piu’ sensibile verso allergeni inalanti.
Cos’e l’ozono<br />
• Gas incolore, inodore, pungente<br />
all’inalazione, presente normalmente nella<br />
stratosfera (tra il 15 e i 50 km. di alt<strong>it</strong>udine).<br />
Forma un mantello che protegge dalle<br />
radiazioni ultraviolette.<br />
• Se presente nella troposfera (tra il 10 ed i<br />
15 km di alt<strong>it</strong>udine) rappresenta il piu’<br />
pericoloso degli inquinanti fotochimici.
Nota sull’ozono<br />
• L’esposizione acuta ad alte concentrazioni di ozono<br />
provoca iperreattiv<strong>it</strong>a’ bronchiale senza che nel sangue dei<br />
soggetti si trovi elevazione delle IgE<br />
• Il lavaggio nasale di soggetti esposti ad alti livelli di ozono<br />
mostra elevazione di numerosi agenti pro-infiammatori<br />
(Mieloperossidasi neutrofila, Proteina cationica degli<br />
eosinofili, Neutrofili), di fattori aumentanti la permeabil<strong>it</strong>a’<br />
bronchiale (Albumina), di enzimi capaci di attivare la<br />
reazione flogistica (GM-CSF).<br />
• L’esposizione cronica provoca nell’essere umano un<br />
fenomeno di tolleranza, variabile da individuo ad<br />
individuo,probabilmente per induzione di meccanismi<br />
antiossidanti.<br />
• I soggetti piu’ sensibili all’ozono sono i giovani, gli<br />
atopici, i non fumatori.<br />
• L’esposizione continua ambientale ad inquinanti risulta un<br />
fattore protettivo
Il Fumo Nero<br />
• Gli scariche dei motori diesel sono<br />
particolarmente pericolosi: il particolato (PM10)<br />
viene emesso in misura superiore dalle 25 alle 150<br />
volte rispetto ad un motore a benzina. Sulla loro<br />
superficie si lega il benzopirene.<br />
• L’emissione degli NOx e’ superiore dalle 3 alle 12<br />
volte rispetto ad un motore a benzina.<br />
• Il tanto decantato filtro antiparticolato riduce solo<br />
(al massimo) del 50% le emissioni di PM10.
La normativa EURO 5<br />
• Nel 2008 entrera’ in vigore la normativa Euro 5 che impone ai<br />
costruttori di tagliare dell’80% le emissioni di PM10 (dagli attuali<br />
0,03 gr. per km a 0,01) e del 50% quelle di Nox (da 0,25 a 0,12 gr.<br />
per km.).<br />
• Cio’ comporta una totale riprogettazione dei motori diesel con<br />
verosimile scomparsa dei quattro cilindri di circa 1300 cc (le camere<br />
di combustione troppo piccole determinano temperature molto<br />
elevate con aumento delle emissioni di NOx) a favore di motori a tre<br />
cilindri o di cilindrata piu’ elevata.<br />
• La necess<strong>it</strong>a’ di utilizzare filtri piu’ efficienti comporta un duplice<br />
ordine di problemi:<br />
1. Aumento dei costi (solo un filtro a bagno d’olio riduce il PM10)<br />
2. Smaltimento dei catalizzati e dei filtri esausti (sono in carburo di<br />
silicio, alcuni lavorano a secco, altri lavorano con serbatoi separati<br />
contenti Cesio).
0,45<br />
0,4<br />
0,35<br />
0,3<br />
0,25<br />
0,2<br />
0,15<br />
0,1<br />
0,05<br />
0<br />
Le sostanze mutagene<br />
Gasolio<br />
Benzina<br />
Riscaldamento<br />
Altre fonti
In Italia, secondo una ricerca<br />
dell’Osservatorio Autopromotec,<br />
quasi un terzo delle autovetture in<br />
circolazione risale a prima del 1993:<br />
sono oltre 10 milioni gli autoveicoli<br />
Euro 1 e 2, estremamente<br />
inquinanti, spesso non sottoposti a<br />
regolare manutenzione.
S<strong>it</strong>uazione in alcune c<strong>it</strong>ta’ <strong>it</strong>aliane<br />
40%<br />
35%<br />
30%<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
0%<br />
(autovetture euro 1 e 2, non<br />
catalizzate)<br />
Roma Milano Palermo Napoli<br />
Istogram. 3D 1<br />
Istogram. 3D 2<br />
Istogram. 3D 3<br />
Istogram. 3D 4
Gli Italiani ed i mezzi pubblici<br />
• Nel 1991 il 17% degli <strong>it</strong>aliani usava i mezzi<br />
pubblici. Tale percentuale scende al 12,9%<br />
nel 2001.<br />
• A Parigi solo il 20% dei lavoratori si reca al<br />
lavoro in automobile, contro il 40% dei<br />
londinesi ed il 60% degli <strong>it</strong>aliani.
Gli aeroinquinanti delle c<strong>it</strong>ta’<br />
-1-<br />
• Secondo recenti studi su un campione di 39.000<br />
bambini di grandi c<strong>it</strong>ta’ <strong>it</strong>aliane lo smog provoca<br />
un aumento del 40% del rischio di malattie<br />
respiratorie della prima infanzia e del 30% delle<br />
patologie delle basse vie respiratorie (bronch<strong>it</strong>i<br />
ricorrenti e polmon<strong>it</strong>i).<br />
• Il rischio di contrarre leucemie per bambini che<br />
risiedono in zone molto trafficate risulta superiore<br />
del 270% rispetto ai bambini che risiedono in zone<br />
poco trafficate.
Gli aeroinquinanti delle c<strong>it</strong>ta’<br />
-2-<br />
• Secondo una stima della Commissione<br />
Tossicologica Nazionale sono circa 250 i casi di<br />
leucemia attribuibili al benzene ogni anno.<br />
• Il numero di ricoveri per patologie cardiovascolari<br />
risulta associato in maniera direttamente<br />
proporzionale al livello di CO, SO2 e NO2.<br />
• Il numero di ricoveri per patologie respiratorie<br />
risulta associato in maniera direttamente<br />
proporzionale al livello di NO2 e CO.
Gli aeroinquinanti delle c<strong>it</strong>ta’<br />
-3-<br />
• L’incremento di ricoveri per cause<br />
cardiovascolari attribuibili all’inquinamento<br />
da CO e’ pari a 600 l’anno.<br />
• L’incremento di ricoveri per cause respiratorie<br />
attribuibili all’inquinamento da CO e ‘ pari a<br />
160 l’anno.<br />
• Piu’ in generale ogni anno l’inquinamento (con<br />
tutti i suoi componenti), causa annualmente 1900<br />
ricoveri per disturbi respiratori, 2700 per disturbi<br />
cardiovascolari, 31.500 attacchi di bronch<strong>it</strong>e acuta<br />
nei bambini, 30.000 attacchi di asma infantile<br />
(Fonte OMS- ANPA).
Emissione allo scarico di CO2,<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
SO2 e NOx<br />
CO2 SO2 NOX<br />
gpl<br />
benzina<br />
diesel
Patologie respiratorie da inquinamento<br />
confinato<br />
• Asma di tipo intrinseco ed estrinseco, legate allo<br />
stress da lavoro ripet<strong>it</strong>ivo e confinato ma anche ad<br />
allergeni presenti nell’ambiente lavorativo (polveri<br />
di talco, muffe, acari).<br />
• Polmon<strong>it</strong>i da Gram + (infezioni ospedaliere) e da<br />
Gram -.<br />
• Infezioni da Legionella (filtri dei condizionatori<br />
non periodicamente putili, acqua dei cassoni a<br />
temperatura troppo bassa).<br />
• TBC.<br />
• Alveol<strong>it</strong>i allergiche da miceti e da batteri
Le Pneumopatie Acute<br />
• Forme cliniche provocate da numerosi agenti<br />
causali, sostanzialmente pero’ con quadro<br />
clinico scarsamente differenziato tra loro.<br />
• Sul piano anatomo-patologico distinguiamo:<br />
1. Pneumopatie alveolari<br />
2. Pneumopatie interstiziali<br />
3. Pneumopatie necrotizzanti (ascesso e gangrena<br />
polmonare)
Pneumopatie alveolari<br />
• Flogosi a localizzazione intralveolare ed<br />
interstiziale. Tipicamente ha estensione lobare, si<br />
presenta sotto forma di focolai disseminati e si<br />
accompagna ad impegno bronchiale.<br />
• L’essudato cellulare e’ cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o prevalentemente<br />
da polimorfonucleati neutrofili.<br />
• L’etiologia e’ quasi sempre batterica e raramente<br />
fungina.
Pneumopatie interstiziali<br />
• Flogosi a localizzazione interstiziale, con<br />
estensione variabile.<br />
• L’essudato cellulare e ‘ cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o soprattutto da<br />
polimorfonucleati.<br />
• L’etiologia e’ varia (virus, micoplasmi, clamidie,<br />
batteri). In accordo con l’elevata contagios<strong>it</strong>a’ di<br />
alcuni agenti etiologici, possono assumere<br />
carattere epidemico.<br />
• Particolarmente serie sono le forme batteriche da<br />
P. Carinii, Legionella Pneumofila, B. Pertussis.
Pneumopatie necrotizzanti<br />
• L’ascesso polmonare e’ un processo suppurativo<br />
localizzato ad impronta destruente, escavativa. Spesso la<br />
flogosi insorge con meccanismo ab-ingestis.<br />
• Sovente vengono causate da batteri anaerobi, piu’<br />
raramente da miceti o da E. Histolytica.<br />
• La gangrena polmonare e’ un gravissimo processo<br />
essudativo-necrotico, caratterizzato da rapida estensione e<br />
da multiple escavazioni. Si associano empiema pleurico ed<br />
espettorato putrido.<br />
• L’essudato e’ cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o prevalentemente da leucoc<strong>it</strong>i<br />
neutrofili.
Manifestazioni allergiche ed<br />
allergoimmunologiche da miceti e<br />
batteri<br />
• Si riscontrano in soggetti che per lavoro o<br />
per necess<strong>it</strong>a’ frequentano ambienti<br />
igienicamente non idonei: lavoratori<br />
dell’industria, operai che si occupano di<br />
condizionatori d’aria e di ascensori, pazienti<br />
operati ma anche infermieri di corsia e di<br />
sala operatoria e medici.
Infezioni micotiche e batteriche<br />
Si presentano sotto forma di focolai flogistici<br />
diffusi (Aspergillosi e Candidosi Invasive) o<br />
localizzati (Aspergillosi e Candidosi<br />
pleuropolmonare, pneumopatie da<br />
Pseudomonas, Stafilococco Aureo,<br />
Streptococco).
Legionellosi e Febbre di Pontiac<br />
Patologie da Gram – con 29 forme<br />
antigeniche correlate. Il germe di trova<br />
ab<strong>it</strong>ualmente nelle acque stagnanti, nei<br />
serbatoi e negli impianti idrici e di<br />
condizionamento. La forma piu’ grave e ‘<br />
una polmon<strong>it</strong>e interstiziale con infiltrato<br />
alveolare. La terapia si basa sull’utilizzo di<br />
Macrolidi, Tetracicline, Trimethoprim,<br />
Cloramfenicolo ed Aminoglicosidi.
Prevenzione della Legionellosi<br />
Negli alberghi e nelle comun<strong>it</strong>a’ e’<br />
opportuno, al fine di ridurre al<br />
minimo le possibil<strong>it</strong>a’ di epidemia,<br />
riscaldare l’acqua sopra i 60° C,<br />
aggiungere fenoli o sostanze clorate<br />
ai serbatoi idrici, pulire<br />
periodicamente perfettamente i filtri<br />
dei condizionatori d’aria.
Nota 1:<br />
Il mon<strong>it</strong>oraggio periodico degli ambienti<br />
teoricamente sterili dimostra che, nonostante<br />
le usuali procedure di sanificazione e<br />
disinfezione, la contaminazione da<br />
microrganismi ha un valore fisiologico.<br />
Esistono lim<strong>it</strong>i alle metodiche di disinfezione<br />
al di sotto dei quali non e’ vantaggioso<br />
scendere: ovvero i costi sono troppo elevati<br />
rispetto ai vantaggi (peraltro minimi) in<br />
termini di steril<strong>it</strong>a’ delle sale operatorie e delle<br />
camere di terapia intensiva.
Nota 2:<br />
La carica microbica di maggior<br />
ent<strong>it</strong>a’ si riscontra sempre in<br />
vicinanza delle bocchette di<br />
aerazione dei condizionatori,<br />
aumenta in proporzione al tempo di<br />
permanenza nell’ambiente sterile e<br />
raggiunge il plateau dopo circa tre<br />
ore.
Nota 3:<br />
Cosa fare per ev<strong>it</strong>are infezioni da microrganismi in<br />
ambiente ospedaliero:<br />
Ist<strong>it</strong>uzione di un programma di controllo ambientale<br />
da praticare di routine.<br />
Disinfezione per i sistemi di aerazione ambientale<br />
periodica dei tubi dei circu<strong>it</strong>i, delle valvole e degli<br />
umidificatori almeno ogni 48 ore qualora l’impianto<br />
lavori in ambienti che richiedono steril<strong>it</strong>a’.<br />
Adozione di filtri elettrostatici.<br />
Impiego di aerosolizzazione ambientale di soluzioni<br />
antisettiche.<br />
Ist<strong>it</strong>uzione di sistemi di aerazione ambientale.