Carla Ancona,1Francesca Mataloni,1Chiara Badaloni,1Andrea Bolignano,2Simone Bucci,1
Marina Davoli,1Martina Nicole Golini,1Silvia Narduzzi,1Roberto Sozzi,2Francesco Forastiere1
Riassunto
Lo studio di coorte di popolazione è il disegno più adatto per la valutazione della relazione tra la resi-denza in siti contaminati e i possibili effetti sulla salute della popolazione. Il progetto ERAS (Epidemio-logia, rifiuti, ambiente e salute) è stato condotto con l’obiettivo di valutare lo stato di salute dei resi-denti nei pressi degli impianti per il ciclo dei rifiuti urbani (RU) nel Lazio. Si è utilizzato un approccio integrato basato su coorti residenziali intorno agli impianti per il trattamento dei RU, seguite in follow-up attraverso i registri di mortalità e dei ricoveri ospedalieri, con valutazione dell’esposizione all’indirizzo di residenza tramite l’utilizzo dei modelli di dispersione degli inquinanti e calcolo degli effetti sulla mor-talità e sulla ospedalizzazione. Sono stati studiati i residenti in prossimità delle discariche, inclusa Ma-lagrotta a Roma, degli inceneritori e degli impianti di trattamento meccanico biologico.
Il rapporto conclusivo del progetto ERAS è disponibile sul sito www.eraslazio.it. L’approccio di coorte residenziale, insieme all’integrazione delle competenze ambientali e sanitarie, sono risultati determinanti nella valutazione dell’impatto sulla salute del ciclo di gestione dei RU nel Lazio.
Epidemiol Prev 2014; 38 (2) Suppl. 1: 158-161
Parole chiave: coorte residenziale, siti industriali, rifiuti, modelli di dispersione, approccio integrato salute e ambiente
1Dipartimento di epidemiologia del Servizio sanitario regionale, Regione Lazio
2ARPA Lazio Corrispondenza Carla Ancona [email protected]
Abstract
The population-based cohort study is the best design for assessing the possible health effects resulting from living in contaminated sites. The ERAS (Epidemiology, Waste disposal, Environment and Health) Proj-ect was established to study the health of people living in close proximity to urban solid waste treatment (RU) plants in Lazio. It was conducted using an integrated approach, which consisted in studying mor-tality and hospital discharges of residential cohorts surrounding urban waste treatment plants. The lev-el of exposure of each address was assigned using pollution dispersion modlev-els and studying the effects on mortality and hospital discharges. Further studies were conducted on residents of areas adjacent to waste disposal sites (including Malagrotta in Rome), incinerators and mechanical biological treatment plants. The final version of the ERAS Report is available at www.eraslazio.it. The residential cohort approach and the combination of environmental and health-related information proved invaluable in the as-sessment of the health impact of solid waste treatment in Lazio.
Epidemiol Prev 2014; 38 (2) Suppl. 1: 158-161
Keywords: residential cohort, industrial sites, waste, dispersion model, integrated approach environment and health
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anno 38 (2) marzo-aprile 2014 • Suppl. 1
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8/ Programma ERAS Lazio
INTRODUZIONE
L’epidemiologia ambientale valuta la relazione tra i livelli di in-quinamento nelle varie matrici ambientali e i possibili effetti sulla salute della popolazione (morbosità stimata attraverso i dati di ospedalizzazione e l’incidenza di tumori, mortalità per causa). L’approccio SENTIERI, con il rigore nella defini-zione della procedura e delle metodologie per la valutadefini-zione della mortalita e morbosità comunali, rappresenta una attività che ogni struttura di epidemiologia a livello locale o regionale dovrebbe essere in grado di garantire per descrivere lo stato di salute della popolazione residente in aree critiche dal punto di vista ambientale. Ma vi sono molte situazioni in cui l’approccio SENTIERI non è sufficiente, per la complessa situazione ambientale, perché la frazione di popolazione esposta all’in-terno del Comune o dell’area è modesta, per esposizioni pro-fessionali, lo stato sociale, o concomitanti ulteriori esposizioni ambientali, tutti potenti fattori di confondimento. In tutti questi casi, l’approccio analitico è obbligatorio e vanno messi in campo i tanti strumenti dell’epidemiologia, incluso lo stu-dio di coorte residenziale. Lo stustu-dio di coorte residenziale è cer-tamente il disegno di studio epidemiologico più adatto, con-sentendo la valutazione degli effetti a lungo termine dell’esposizione ambientale e la stima del tempo esatto in cui ogni soggetto è stato a rischio di sviluppare l’evento in studio (tempo-persona). Gli elementi necessari per poter condurre questo tipo di studio sono l’arruolamento di una coorte di po-polazione, la definizione dell’esposizione ambientale sulla base della residenza di ogni individuo e l’individuazione e il con-trollo di una serie di fattori confondenti che potrebbero di-storcere l’associazione che si sta indagando.
Obiettivo principale del progetto ERAS (Epidemiologia, ri-fiuti, ambiente e salute) è la valutazione dello stato di salute
delle persone esposte agli inquinanti emessi dagli impianti per il trattamento di rifiuti urbani (RU) attivi nella Regione La-zio: 10 discariche, 4 termovalorizzatori, 7 impianti per il trat-tamento meccanico-biologico (TMB).
La metodologia utilizzata in ERAS è riassunta nellafigura 1. Sono stati utilizzati gli archivi anagrafici comunali per l’ar-ruolamento delle coorti residenziali e i sistemi informativi sa-nitari regionali per la definizione degli esiti sasa-nitari. L’espo-sizione a impianti per il trattamento di RU è stata definita sulla base dell’impronta delle concentrazioni al suolo di spe-cifici inquinanti considerati come traccianti del singolo im-pianto: tale impronta è stata stimata attraverso modelli di di-spersione. Tutte le coorti sono state georeferenziate (attribuzione delle coordinate geografiche agli indirizzi di re-sidenza dei soggetti inclusi nello studio) non solo per attri-buire a ognuno la misura dell’esposizione, ma anche per de-scrivere al meglio le caratteristiche individuali (livello socioeconomico) e la realtà circostante (eventuali altri fattori di pressione ambientale presenti nel territorio, incluso il traf-fico stradale). Di seguito sono descritti a scopo esemplifica-tivo i metodi e i principali risultati.
METODI
Arruolamento di coorti residenziali da fonte anagrafica e accertamento degli esiti sanitari Gli uffici anagrafici dei Comuni in studio hanno fornito i dati della popolazione residente all’1 gennaio 1996 e di tutti co-loro che sono entrati in ogni singolo Comune (per nascita o immigrazione) o usciti dal Comune (per morte o emigrazione) nel periodo 1996-2008. Per ogni persona sono state richieste le informazioni anagrafiche (cognome, nome, data di nascita, comune di nascita, data di decesso e sesso), l’indirizzo di
resi-Figura 1.Metodologia inte-grata ambiente e salute utiliz-zata nel progetto ERAS.
Figure 1.Integrated approach environment and health: ERAS project.
160 SENTIERI: MORTALITÀ-INCIDENZA ONCOLOGICA-RICOVERI denza e tutte le date relative ai movimenti da e per il Comune
(data di emigrazione, immigrazione). Sono stati richiesti an-che i cambiamenti di residenza all’interno dello stesso Co-mune, ma per la maggior parte delle anagrafi oggetto dello stu-dio queste informazioni non erano disponibili in formato digitale. I dati ricevuti sono stati sottoposti a rigorosi controlli di qualità per testare la completezza e la coerenza delle infor-mazioni. E’ stata dunque selezionata la coorte dei residenti sulla base delle date di iscrizione e cancellazione dal Comune (esempio: «tutti i soggetti residenti all’1 gennaio 1996 e suc-cessivamente entrati nel Comune fino al 31 dicembre 2008»). Sono stati poi eliminati a fini operativi tutti i nati dopo la chiu-sura dell’arruolamento e del follow-up (2009), i deceduti prima dell’inizio del follow-up (1996) e le emigrazioni o im-migrazioni avvenute al di fuori del periodo di osservazione. In-fine, per ogni individuo è stato accertato lo stato in vita alla fine del follow-up (vivo/morto, emigrato o irreperibile). In questo caso la fonte dell’informazione sullo stato in vita era il Comune stesso. Come fonte di dati per la mortalità (1996-2008) è stato utilizzato il Registro nominativo delle cause di morte (ReNCaM) del Lazio, mentre come fonte di dati per i ricoveri ospedalieri è stato utilizzato il Sistema informativo ospedaliero (SIO) del Lazio.
Definizione dell’esposizione e modelli di dispersione
La misura dell’esposizione è particolarmente delicata nel-l’ambito dell’epidemiologia ambientale, dove la variabile di esposizione è spesso un’approssimazione della reale esposi-zione.1Quanto più è imprecisa questa misura tanto più vi sarà il rischio di una misclassificazione dell’esposizione che può por-tare a una attenuazione dei rischi relativi stimati. La valutazione dell’esposizione si basa solitamente sulla distanza tra due punti: l’impianto (un punto nel caso di una ciminiera, un pe-rimetro nel caso di una discarica) e la residenza del soggetto, nell’ipotesi che il rischio aumenti con la diminuzione della di-stanza dagli impianti. Tale approccio non considera però la complessità dei meccanismi che intervengono nella diffu-sione degli inquinanti in aria, dovuta principalmente alla me-teorologia e all’orografia del territorio. I modelli di dispersione consentono invece di tenere conto di questi aspetti, resti-tuendo mappe di concentrazione degli inquinanti che rap-presentano l’impronta al suolo dell’impianto considerato.2-3
Nel progetto ERAS Lazio, per la misura dell’esposizione del-la popodel-lazione sono state utilizzate le impronte degli inqui-nanti scelti come traccianti degli impianti in studio: idroge-no solforato (H2S) per le discariche, PM10 per i termovalo-rizzatori. Per le discariche e i termovalorizzatori presenti nel Lazio è stato definito un dominio di simulazione modellisti-ca (30x30 km) centrato su ciascun impianto. Le emissioni de-gli inquinanti sono state stimate considerando: quantità au-torizzate, tipologia di impianto (puntiforme o areale) e mo-dalità di emissione (altezza di rilascio, velocità dei fumi e re-lativa temperatura). Per stimare le tonnellate/anno emesse dal-le sorgenti areali (discariche) è stato usato il modello landfill
gas emissions sviluppato dall’EPA,4il quale considera gli anni di attività della discarica, la sua capacità e il quantitativo di rifiuto/anno conferito. I lotti delle discariche sono stati sud-divisi in celle di 125x125 m al fine di distribuire sull’area del-la discarica le emissioni ottenute. Le emissioni così ottenute sono state elaborate dal modello lagrangiano a particelle 3D SPRAY. Il modello statunitense RAMS (Regional
Atmosphe-ric Modeling System) è stato invece utilizzato per simulare
nu-mericamente la meteorologia atmosferica, generando campi meteorologici 3D su scala regionale.
Il risultato dell’integrazione di questi modelli è la definizione dell’impronta al suolo di ogni singolo impianto. La scelta di un modello lagrangiano a particelle è dovuta alla comples-sità dell’orografia del territorio laziale. In zone che presentano un’orografia meno complessa e una meteorologia meno va-riabile è possibile eseguire le stesse stime utilizzando modelli di dispersione più semplici (modello gaussiano).5
Analisi statistica e misure di associazione L’associazione tra la concentrazioni di inquinanti e la mor-talità/morbosità delle coorti è stata valutata mediante il mo-dello di sopravvivenza di Cox. Questo momo-dello semipara-metrico è basato sull’assunto che il rapporto tra i rischi sia costante nel tempo, senza specificare il rischio al baseline. Il rischio relativo (RR), stimato dal modello di Cox che, nel-lo specifico, prende il nome dihazard ratio (HR) è
calcola-to come rapporcalcola-to tra due rischi di morire (o contrarre la ma-lattia) ed esprime l’eccesso (o il difetto) di rischio del grup-po grup-posto al numeratore rispetto al grupgrup-po grup-posto al deno-minatore. Negli studi del progetto ERAS Lazio sono state con-siderate, come possibili confondenti della relazione tra in-quinanti emessi da discariche e inceneritori e mortalità/mor-bosità, alcune variabili ambientali e di condizione sociale: età, periodo di calendario, livello socioeconomico, inquinamen-to atmosferico di fondo (PM10), residenza in prossimità di strade principali, autostrade e industrie.
RISULTATI
Il rapporto conclusivo del progetto ERAS è disponibile sul sito www.eraslazio.it. Sono state ricostruite le coorti residenziali in più di 20 Comuni della Regione Lazio. Latabella 1mostra al-cune caratteristiche delle coorti ERAS. I risultati delle simu-lazioni condotte utilizzando i modelli di dispersione degli in-quinanti hanno rivelato, nel territorio regionale, aree molto eterogenee dal punto di vista dell’inquinamento ambientale.
DISCUSSIONE E CONCLUSIONI
Lo studio di coorte prevede la definizione della popolazione in studio attraverso il suo arruolamento e un periodo di os-servazione durante il quale i componenti della coorte vengono seguiti nel tempo attraverso contatti ripetuti.
Nel progetto ERAS l’arruolamento delle coorti residenziali mediante l’utilizzo di dati anagrafici non ha comportato con-tatti diretti con i partecipanti allo studio. La metodologia uti-lizzata nel progetto ERAS presenta diversi punti di forza:
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■ rappresenta una proposta innovativa rispetto alle metodo-logie utilizzate fino a oggi e agli studi di carattere ecologico; ■ è una tecnica poco dispendiosa in termini economici e di tempo: non richiede un vasto impiego di forza lavoro in quanto non è necessario aggiornare lo stato in vita della co-orte effettuando visite a domicilio o interviste telefoniche per-ché la definizione dello stato in vita si basa sui dati forniti dalle anagrafi comunali;
■ rispetto alla costruzione di una coorte con metodologia clas-sica, si guadagna in termini di potenza statistica, in quanto non si estrae un campione della popolazione, ma si studiano tutti i residenti nel Comune; non vi è quindi il problema del-la rappresentatività tipico degli studi campionari;
■ non si rischia di incorrere nel response bias in quanto la partecipazione delle persone allo studio non dipende dal loro assenso;
■ questa tecnica, associata alla georeferenziazione degli in-dirizzi di residenza, permette di ottenere una distribuzione spaziale dei soggetti in studio a cui si può associare la di-stribuzione spaziale dell’esposizione;
■ l’utilizzo dei modelli di dispersione, associato a dati di po-polazione georeferiti, permette di superare un grande limi-te degli studi di epidemiologia ambientale che per molto limi- tem-po hanno considerato esclusivamente la distanza dagli im-pianti come esposizione a fonti di inquinamento, ipotizzando che l’inquinante si disperdesse nell’aria in fasce concentri-che dal centroide dell’impianto;
■ le coorti di popolazione così costruite possono essere fa-cilmente analizzate per altri studi attraverso l’attribuzione di nuove informazioni quali esposizione e variabili di confon-dimento.
Oltre ai tanti vantaggi, questa nuova procedura ha anche al-cuni punti di debolezza:
■ i rapporti con gli uffici anagrafici non sono stati sempre sem-plici; spesso, a causa della mancata risposta al primo tentati-vo di contatto, è stato necessario ricontattarli (attraverso te-lefonate, e-mail e fax) o inviare un tecnico per estrarre i dati dal software anagrafico;
■ nonostante questa tecnica permetta un risparmio in termini economici e di tempo, è certamente complessa e laboriosa dal punto di vista della programmazione;
■ questa tecnica può introdurre un bias di selezione che si verifica nei casi in cui la relazione tra esposizione ed esito ri-sulti diversa tra i soggetti in studio e quelli non in studio; ciò potrebbe avvenire se vi fosse una proporzione molto di-versa di deceduti con indirizzo non geocodificato (quindi non inclusi nello studio) rispetto al gruppo dei geocodificati. No-nostante l’arruolamento di coorti residenziali abbia il van-taggio di studiare tutti i residenti nelle aree interessate, il con-seguente elevato numero di partecipanti non consente di ot-tenere informazioni relative alle abitudini e agli stili di vita individuali (es: fumo, stili di vita, dieta).
In conclusione, la metodologia proposta rappresenta un’ot-tima strategia per lo sviluppo di studi di coorte utili alla va-lutazione del danno da esposizioni ambientali.
Il progetto ERAS Lazio ha le potenzialità per proseguire le pro-prie attività con campagne di misura e di biomonitoraggio per l’accertamento dell’esposizione e della contaminazione uma-na e per uuma-na valutazione integrata di diversi sceuma-nari dell’im-patto sull’ambiente e sulla salute dal ciclo dei rifiuti nella re-gione Lazio al 2016 secondo tecniche di integrated
environ-mental and health assessment (IEHIA -
www.integrated-as-sessment.eu).
Un utile sviluppo è anche il reperimento di informazioni sul-la esposizione sul-lavorativa dei membri delsul-la coorte attraver-so l’uattraver-so dei dati contributivi INPS.
Tabella 1.Caratteristiche del-le coorti ERAS.
Table 1.ERAS cohorts char-acteristics.
Coorti Totale Indicatori di esposizione Esiti in studio
soggetti
area di Malagrotta 85.559 H2S - discarica mortalità e ospedalizzazioni generali (Roma) PM10 - termovalorizzatore e causa specifica 2001-2010
SOx- raffineria
discariche 242.409 H2S mortalità e ospedalizzazioni generali e causa specifica 1996-2008 termovalorizzatori 47.192 PM10 ospedalizzazioni per patologie
cardiovascolarie respiratorie nei periodi pre (1996-2002) e post (2003-2008) attivazione dei termovalorizzatori TMB Rocca Salaria 265.052 inquinante generico
e Rocca Cencia (Roma)
1. Baker D, Nieuwenhuijsen MJ. Environmental epidemiology: Study
methods and application. Oxford University Press 2008.
2. Nyberg F, Gustavsson P, Järup L et al. Urban air pollution and lung cancer in Stockholm. Epidemiology 2000; 11(5): 487-95. 3. Bellander T, Berglind N, Gustavsson P et al. Using geographic
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pol-lution from traffic and house heating in Stockholm. Environ Health
Perspect 2001; 109(6): 633-39.
4. EPA. http://www.epa.gov/ttncatc1/dir1/landgem-v302-guide.pdf. 5. Regione Emilia-Romagna. I Risultati del Progetto Moniter. Gli Ef-fetti degli Inceneritori sull’Ambiente e la Salute in Emilia-Roma-gna. Quaderni di Moniter 04>11. Bologna, Novembre 2011.