Composti organici volatili

Con il nome di VOC, ci si riferisce ai gruppi di sostanze quali gli idrocarburi aromatici (il cui capostipite è il benzene), gli idrocarburi alifatici (il capostipite è il metano) e gli idrocarburi aromatici policiclici o IPA. Questi sono composti organici volatili. comprendenti una vasta gamma di sostanze organiche generate dalle attività umane o naturali. Essi

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Si definisce respirazione quando l’aria e l’eventuale inquinante interessa il livello alveolare, mentre per inalazione si intende il flusso d’aria che interessa le sole vie aeree principali (naso, bocca e bronchi) e in cui, l’eventuale inquinante può essere intercettato (se di natura polverulenta) e bloccato dalle mucose

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Infatti gli ugelli di scarico del silenziatore (marmitta) delle attrezzature portatili, sono disposti all’opposto rispetto la posizione occupata dall’operatore. Tuttavia cambiamenti repentini di posizione, nonché folate improvvise di vento, possono spostare la nube dei gas di scarico, a ridosso del lavoratore

sono caratterizzati da basse pressioni di vapore a temperatura ambiente (punti di ebollizione variabili da 50 a 260°C) e quindi si trovano allo stato di gas alle condizioni di temperatura e pressione esistenti a livello troposferico. In atmosfera, sia presso le aree urbane che in quelle più remote, il numero dei composti organici volatili misurati, è estremamente alto. Possono essere semplici idrocarburi saturi od insaturi, a molecola lineare e non, composti esclusivamente da carbonio ed idrogeno, o da molecole più complesse in cui , tra i più diffusi, sono presenti gli atomi di azoto, ossigeno e cloro (chetoni, aldeidi, alcoli, acidi ed esteri).

A livello naturale si ha la presenza di 1,0-2,0 ppm di metano, la più semplice molecola organica esistente, e valori inferiori a 0,1 ppm per la totalità di tutti gli altri idrocarburi più complessi.

Valori così elevati sono giustificabili dall’elevato numero di processi di decomposizione biologica della materia organica ad opera delle biomasse. Quantità più modeste sono invece attribuibili ad attività geotermiche, a giacimenti fossili, al gas naturale, al petrolio ed ai processi di combustione.

La fonte maggiore dei composti organici prodotti dall’uomo, è sicuramente quella dovuta al traffico autoveicolare. Infatti mentre nei fumi di combustioni delle centrali termiche (combustione a pressione costante) il contributo all’inquinamento atmosferico in idrocarburi incombusti, o parzialmente combusti sotto forma di aldeidi od acidi organici, è modesto, quello dovuto alla combustione per la motorizzazione risulta molto elevato (combustione a volume costante). Essendo molto variegato il numero di possibili molecole organiche immesse in atmosfera, è praticamente impossibile la descrizione e la conoscenza di tutti i processi in cui queste sono implicate.

Sull’uomo gli effetti dannosi sono generati prevalentemente dalle macromolecole, come i pireni e i policiclici aromatici, dalle molecole attivate ad esempio per reazione

fotochimica che essendo quindi piuttosto reattive, svolgono un’azione di sicuro interesse tossicologico, ed infine dalle molecole così come si presentano, di cui sono ormai comprovate le azioni nocive, come ad esempio il benzene.

Si nota una recrudescenza dell’azione tossicologica dei VOC qualora questi composti siano supportati da vettori, quali il pulviscolo, il particolato, la segatura e le polveri di legno. Questi fungono da substrato di trasporto per una introduzione permanente a livello polmonare degli inquinanti organici. E’ inutile affermare come durante l’attività della motosega e del decespugliatore, la formazione di questi vettori è piuttosto abbondante, data la produzione di grandi quantità di segatura e polvere di legno, e come nel caso dei decespugliatori, tosaerba, soffiatori etc., di materia fine nella fase di taglio o spostamento dell’erba.

Anche se non’è possibile dare un quadro sintomatologico cronico ed acuto generale per i VOC, si può afferamare che quasi tutti, causano irritazione, secchezza e bruciore alle mucose che possono degenerare in nevralgie, stanchezza, difficoltà di concentrazione e disturbi neuro-vegetativi. L’esposizioni ad elevate concentrazioni di miscele di VOC agisce direttamente sul sistema nervoso centrale. Alcuni VOC, specialmente il benzene ed altri idrocarburi clorati, sono cancerogeni negli animali e nell'uomo.

Come precedentemente accennato, è possibile distinguere i composti organici volatili nella sottofamiglia degli idrocarburi aromatici alifatici e in quella degli aromatici policiclici.

3.2.1.1 Idrocarburi aromatici ed alifatici

Appartengono a questa categoria gli idrocarburi aromatici, quali il benzene59 (o benzolo), il toluolo e lo m-xilolo, gli idrocarburi alifatici come il n-esano ed il pentano e gli alcoli metanolo ed etanolo. Le quantità emesse da una motosega e da un decespugliatore con motore a due tempi, possono superare i 500g/h.

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Queste sostanze penetrano attraverso le vie respiratorie o, come nel caso del benzene, etilbenzene ed isopropilbenzene, anche attraverso la pelle.

La concentrazione di idrocarburi nell’aria di respirazione di ciascun operaio subisce notevoli variazioni in funzione del regime di rotazione del motore della macchina, che passa dal valore minimo a quello massimo con notevole frequenza a causa delle modalità d’impiego della macchina.

Gli effetti potenziali sull’operatore forestale esposto a concentrazioni di idrocarburi nell’aria, sono molto gravi: leucemia, tumori alle vie respiratorie e dell’intestino ed altri quadri sintomatologici di tipo acuto (Tabella 9). Per esempio il benzene ha una grande affinità per i tessuti ricchi di lipidi (cervello, fegato e midollo) con effetti da intossicazione inalatoria determinante ipersecrezione bronchiale ed edema polmonare. Naturalmente, l’età, la costituzione fisica e la abitudini extra-professionali possono costituire un elemento di variazione anche significativa degli effetti.

I momenti di massima suscettibilità per l’operatore sono rappresentati dalle fasi di lavoro effettivo, quando cioè la macchina lavora con il motore a pieno regime. Altro momento critico è rappresentato dalla fase di rifornimento (operazione che per la motosega deve essere ripetuta circa otto volte al giorno, per un’esposizione media di circa un minuto alla volta) dove l’operatore può inalare i vapori di benzina.

3.2.1.2 Idrocarburi aromatici policiclici

Gli idrocarburi aromatici policiclici rappresentano tra le sostanze emesse dalle motoseghe e dai decespugliatori quelle con il più alto potere cancerogeno. Il benzo(a)pirene è l’idrocarburo appartenente a questa categoria più studiato in quanto rappresenta una sostanza-indicatrice per la valutazione dell’inquinamento atmosferico. Nelle città infatti, la concentrazione di benzo(a)pirene va da 100 a 400µg/m3 mentre scende in aperta campagna a 10 µg/m3. Nelle stazioni forestali durante l’attività lavorativa

non sono rari valori di 20÷25 µg/m3, apparentemente non elevati, ma in realtà piuttosto importanti dato che l’operaio lavora a breve distanza dalla fonte di emissione e spesso con il tasso di ventilazione polmonare incrementato (60 l/min) a causa dello sforzo fisico.

Il meccanismo con cui questi agenti provocano il cancro è ormai ben chiaro. Nel tentativo di eliminarli, l’organismo ossida questi idrocarburi per renderli più solubili in acqua ed espellerli con le urine; ma proprio questi prodotti dell’ossidazione metabolica sono i veri responsabili del cancro. Per quanto riguarda il benzo(a)pirene viene ossidato per via enzimatica in diolo-epossido, che reagendo con il DNA cellulare provoca mutazioni che impediscono alle cellule di riprodursi in maniera normale.

Nei gas di scarico, oltre al benzo(a)pirene si contano 150 idrocarburi aromatici policiclici, di cui il 50% con potere cancerogeno più o meno spiccato, mentre l’8% ed il 42% mostrano rispettivamente potere cancerogeno incerto e nullo.

Infine, sia gli aromatici che gli alifatici, sono dotati di elevata lipofilia, per cui attraversano facilmente le membrane cellulari andando ad accumularsi nei tessuti ricchi di grassi, come il sistema nervoso, dove svolgono la loro azione lisiva prevalente mediante l’azione disgregante sui costituenti lipidici. Data la loro facile diffusibilità, possono causare frequentemente anche delle intossicazioni acute, la cui gravità dipende essenzialmente dal grado di interessamento del sistema nervoso centrale, soprattutto per gli effetti di tipo depressivo.

Per quanto concerne il contatto con idrocarburi policiclici e aromatici, è da segnalare l’insorgenza di forme acneiche di origine professionale.