1Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Medicina del Lavoro, Milano
2ASL della Provincia di Lodi, Dipartimento di Prevenzione, Servizio PSAL, Lodi
3ASL della Città di Milano, Dipartimento di Prevenzione, Servizio PSAL, Milano
4Fondazione Ospedale Maggiore “Policlinico, Mangiagalli e Regina Elena” I.R.C.C.S., Dipartimento di Medicina del Lavoro, Milano
5Università dell’Insubria, Scienze Chimiche ed Ambientali, Como
Introduzione
Nel ciclo tecnologico delle opere di asfaltatura, dalla produzione alla stesa su strade e marciapiedi, è possibile un’esposizione a composti organici di tipo prevalente-mente idrocarburico. Di particolare interesse sono gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), presenti nelle ma-terie prime (asfalto, emulsione bituminosa) e nei fumi di scarico dei mezzi d’opera. Al di là di effetti irritanti su mucose e congiuntive evidenti per alte esposizioni, di ri-lievo tossicologico è il potenziale cancerogeno ricono-sciuto ad alcuni di essi.
Termini come “asfalto”, “bitume” e “catrame” sono usati spesso indifferentemente anche in ambito professio-nale, mentre sottendono significati diversi. L’asfalto è una miscela di bitume (5-6%) e materiali inerti; il bitume è un materiale legante di origine naturale o un sottoprodotto della lavorazione del petrolio; il catrame, non utilizzato in Italia, deriva dalla lavorazione del carbone fossile e, pur avendo un aspetto simile al bitume, è del tutto diverso per composizione chimica. Infatti, i fumi provenienti da bitu-me contengono circa il 99% di composti alifatici e solo l’1% di composti aromatici, mentre quelli di catrame con-tengono circa il 90% di composti aromatici (1). La minore rilevanza tossicologica del bitume rispetto al catrame è at-tribuita proprio al minore contenuto in IPA. L’Unione Eu-ropea non ha assegnato né a bitume né ad asfalto alcuna classificazione di pericolosità o di cancerogenicità, né al-cun obbligo di etichettatura, al contrario del catrame. L’A-genzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) e l’American Conference of Governmental Industrial Hygie-nists (ACGIH) inseriscono il bitume rispettivamente nel “gruppo 3 - non può essere classificato in merito alla can-cerogenicità per l’uomo” e nel “gruppo A4 - non classifi-cabile come cancerogeno per l’uomo”. D’altro canto, un recente studio epidemiologico IARC, nel quale non si so-no tenuti in considerazione fattori di confondimento quali l’abitudine a fumo di tabacco e la possibile esposizione a fumi di catrame, suggerisce un lieve incremento di rischio per tumore polmonare in lavoratori del settore (2).
Indagini condotte in vari settori sembrano indicare che l’assorbimento degli IPA nell’organismo possa avere luo-go sia per via respiratoria sia per via cutanea (3-6). RIASSUNTO
L’asfalto è una miscela di materiali inerti e di bitume, i cui fumi contengono circa l’1% di Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), alcuni dei quali cancerogeni noti. Nello Studio PPTP-POPA della Regione Lombardia sono stati indagati un gruppo di 100 addetti alle opere di asfaltatura (esposti a fumi di bitume e fumi diesel) ed un gruppo di 47 addetti al movimento terra (esposti solamente a fumi diesel), per valutare l’esposizione ad IPA mediante monitoraggio ambientale (16 IPA ritenuti di maggiore importanza dall’agenzia americana per la protezione dell’ambiente, EPA) e biologico (escrezione di 1-idrossipirene urinario). I livelli espositivi misurati durante il lavoro non sono superiori a quelli riscontrabili in vigili urbani di aree
metropolitane. Poiché l’esposizione cutanea è stata indicata come uno dei maggiori responsabili della dose totale di IPA da fumi di bitume assorbita dagli asfaltatori, è stata valutata la contaminazione cutanea da composti organici aromatici e da IPA: infatti, ad ogni soggetto di entrambe i gruppi, durante il turno di lavoro, sono stati applicati 6 pads in differenti zone del corpo. I risultati indicano che la contaminazione cutanea negli addetti alla stesa di asfalto è maggiore degli addetti al movimento terra e che la dose rate cutanea è più rilevante quantitativamente di quella respiratoria, tuttavia considerando l’entità dell’assorbimento il rapporto si inverte.
Parole chiave: asfalto, bitume, IPA, composti organici aromatici, 1-idrossipirene, contaminazione cutanea, pads.
ABSTRACT
[Assessment of exposure to Organic Aromatic Compounds and PAH in asphalt industry: the PPTP-POPA Study results] Asphalt is a mixture of mineral matter and bitumen, its fumes contain about 1% of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH), some of which are carcinogens. In the PPTP-POPA Study of Lombardy Region, a group of 100 asphalt workers (exposed to bitumen fumes and diesel exhausts) and a group of 47 ground construction operators (exposed only to diesel exhausts) were investigated to assess PAH exposure in Italy, by means of environmental-air monitoring (the 16 most relevant, according to the American Environmental Protection Agency, EPA) and biological monitoring (urinary 1-hydroxypyrene excretion). Our results show that PAH exposure in these workers is not higher than that observed in traffic policemen working in urban areas. Since dermal exposure has been suggested as a major determinant of the total PAH dose absorbed by road pavers from bitumen fumes, we assessed skin contamination by organic aromatic compounds and by sixteen PAH: in both groups, six pads were applied to each subject in different parts of the body, during the workshift. The results show that the dermal contamination in road pavers is higher than in ground construction operators and that cutaneous dose rate is higher than respiratory dose rate, whereas the amount of absorption the ratio is inverted.
Key words: asphalt, bitumen, PAH, organic aromatic compounds, 1-hydroxypyrene, skin contamination, pads.
304 G Ital Med Lav Erg 2005; 27:3 www.gimle.fsm.it La misura dell’esposizione cutanea potrebbe
assu-mere quindi importanza per la stima del rischio nelle opere di asfaltatura, permettendo di quantificare l’e-stensione ed il grado di contaminazione dermica e di ca-ratterizzare le diverse fonti di esposizione, nonché l’in-fluenza dei diversi comportamenti dei lavoratori. Tutta-via, la mancanza di tecniche standardizzate e validate di campionamento, analisi e valutazione della fase tossico-cinetica, insieme con la possibile distribuzione non omogenea della contaminazione cutanea rendono que-sto tipo di monitoraggio ancora poco diffuso e di diffi-cile interpretazione.
Lo Studio PPTP-POPA della Regione Lombardia (Pro-getto Prevenzione Tumori Professionali - Pro(Pro-getto Opera-tivo Protezione Asfaltatori) si è sviluppato nel corso degli anni 2003 e 2004 con lo scopo di valutare gli attuali livel-li espositivi ad IPA nel comparto asfalti, mediante indagi-ni di moindagi-nitoraggio ambientale e biologico. In questo am-bito è stata realizzata anche una valutazione dell’esposi-zione cutanea, applicando alla cute dei lavoratori dei siste-mi di campionamento (pads) in grado di raccogliere passi-vamente i contaminanti aerodispersi (5, 6).
Materiali e Metodi
L’indagine si è svolta tra marzo e ottobre in zone prive di traffico veicolare. Tutti i lavoratori, informati su metodi e finalità dell’indagine, hanno espresso libero consenso a partecipare allo studio. Sono stati indagati 147 soggetti maschi con età media 40 anni (D.S. 10), dei quali 100 ad-detti alle opere di asfaltatura e 47 al movimento terra (gruppo di confronto). Ogni soggetto è stato sottoposto ad anamnesi ed intervista con ausilio di questionario per il controllo di fattori di confondimento (cibo, fumo di siga-retta). Il 50% presenta abitudine al fumo di tabacco (media di 18 sigarette al dì).
Tut-ti i soggetTut-ti uTut-tilizzavano, come dispositivi di prote-zione individuale, tuta da lavoro ad alta visibilità, guanti e scarpe antinfor-tunistiche.
Il monitoraggio del-l’esposizione ambientale aerea è stato effettuato mediante campionatori personali attivi posizio-nati in zona respiratoria (durata di almeno 4 ore, flusso 2 l/min), con siste-ma a doppio corpo (membrana in PTFE e fiala con XAD2).
Per il monitoraggio biologico ogni soggetto ha fornito tre campioni di urina: il primo raccolto al mattino dopo due giorna-te di asgiorna-tensione dal
lavo-Tabella I. Esposizione inalatoria ad IPA: valori di concentrazione (ng/m3) mediani, 5° e 95° centile, limiti di detezione (LOD) del metodo
* inferiore al limite di rivelabilità (LOD)
ro (baseline), gli altri due raccolti all’inizio ed alla fine del turno di lavoro durante il quale si è svolto il monitoraggio ambientale (dopo almeno due giornate di attività).
Per la misura della contaminazione cutanea sono state utilizzate membrane in polipropilene (pads; superficie di campionamento: 7 cm2). I pads, posizionati sulla cute in 6 regioni corporee (collo, petto, braccio, polso, inguine, ca-viglia), sono stati indossati per tutto il turno di lavoro in cui si è svolto il monitoraggio ambientale.
La determinazione della concentrazione dei 16 IPA ri-tenuti di maggiore rilevanza tossicologica dall’Environ-mental Protection Agency (EPA) e dell’1-idrossipirene uri-nario (1-HOP) è avvenuta mediante cromatografia liquida ad elevate prestazioni (HPLC) con rilevatore spettrofluori-metrico. Inoltre, per avere un parametro che consentisse di stimare la quantità di composti aromatici totali campiona-ti, è stata misurata l’assorbanza a 254 nm degli eluati pre-parati per l’analisi HPLC.
L’esposizione cutanea complessiva (Dose Rate cuta-nea; ng/h o abs/h) è stata calcolata rapportando la quantità di sostanza trovata sul pad alla superficie della regione corporea corrispondente (7), considerando le caratteristi-che antropometricaratteristi-che dell’uomo italiano medio (statura me-dia 174,58 cm e peso medio 70 Kg) ed il tempo di cam-pionamento. L’esposizione per via inalatoria (Dose Rate respiratoria; ng/h o abs/h) è stata calcolata considerando il volume respiratorio per attività moderata (30 l/min).
Risultati
I risultati del monitoraggio ambientale (Tabella I) indi-cano una modesta dispersione in aria degli IPA oggetto di indagine, con valori non dissimili da quelli del gruppo di confronto. Rispetto ai pochi valori limite esistenti (TRK tedeschi, MPC polacchi e norvegesi), le concentrazioni di
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benzo(a)pirene, dibenzo(a,h)antracene e naftalene risulta-no mediamente inferiori di vari ordini di grandezza. Le concentrazioni di IPA altobollenti misurate, ed in partico-lare il benzo(a)pirene, sono comprese nel range riscontra-bile in un’area metropolitana e paragonabili ai livelli espo-sitivi rilevati in altri studi su lavoratori del comparto asfal-to e su vigili urbani (8-11).
I risultati del monitoraggio biologico (Figura 1) mo-strano negli asfaltatori, sia fumatori sia non fumatori, un andamento crescente di 1-HOP passando dal baseline a ini-zio turno ed a fine turno (p <0,01 t-test per dati appaiati); negli addetti al movimento terra fumatori si osserva un in-cremento significativo nei valori di fine turno in confronto al baseline e all’inizio turno, mentre nei soggetti non fu-matori non appaiono differenze fra i tre campioni. Il con-fronto intergruppo rivela negli asfaltatori una maggiore escrezione di 1-HOP ad inizio e fine turno al limite della significatività solamente nei soggetti non fumatori (Figura 1 A). Nel complesso i
va-lori del metabolita mo-strano un incremento le-gato allo svolgimento dell’attività di asfaltatura e tengono conto del con-tributo derivante dal fu-mo di sigaretta (9-13).
Per quanto riguarda la valutazione della con-taminazione cutanea, dalle elaborazioni stati-stiche sono stati esclusi alcuni pads (3%, applica-ti a polso o caviglia), che apparivano macroscopi-camente imbrattati e che presentavano quantità di
Figura 1. Monitoraggio biologico nei soggetti non fumatori (parte A) e fumatori (parte B): 1-Idrossipirene urinario (ng/g creatinina)
Tabella II. Esposizione cutanea a composti organici aromatici: valori mediani di Dose Density (abs/cm2) e di Dose Rate (ng/h o abs/h)
sostanze aromatiche e IPA significativamente maggiori (fi-no a 10 volte) rispetto ai pad “puliti”.
Lo studio non ha permesso di osservare differenze si-gnificative nel contenuto di sostanze aromatiche e IPA tra pad coperti dall’abbigliamento e pad scoperti (cioè esposti direttamente all’aria); il pad del collo è risultato sempre pulito e scoperto.
I risultati della contaminazione cutanea da sostanze aromatiche (Tabella II) mostrano valori mediamente simi-li nelle diverse aree corporee dei soggetti appartenenti ad uno specifico gruppo. Il confronto intergruppo evidenzia negli asfaltatori valori significativamente più elevati ri-spetto agli altri lavoratori non esposti a fumi di bitume (p<0,01 t-test).
La suddivisione degli asfaltatori in base all’attività la-vorativa (Tabella III) evidenzia un’esposizione significati-vamente diversa solo nell’impiantista, che risulta sovrap-ponibile all’addetto al movimento terra.
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I risultati relativi alla valutazione dell’esposizione per via cutanea e per via inalatoria degli IPA presenti in quan-tità superiori al LOD sono indicati in Tabella IV. I valori di dose rate ottenuti sembrano indicare un contributo della via cutanea alla dose totale di IPA significativamente mag-giore rispetto alla via inalatoria.
Conclusioni
L’esposizione ad IPA altobollenti, incluso il benzo(a)pirene, nel comparto delle opere di asfaltatura, non si differenzia significativamente da quelle che posso-no sperimentare alcune categorie di lavoratori delle aree urbane. Occorre tuttavia sottolineare che le misurazioni sono state condotte in campo aperto ed in condizioni stan-dard (alta pressione, bava di vento a direzione variabile se-condo la scala di Beaufort, umidità relativa intorno al 50%, ecc.); altre situazioni di lavoro particolari (gallerie, ecc.) necessitano di essere indagate e valutate singolarmente.
La valutazione del-l’esposizione a contami-nanti aromatici e IPA mediante pad ha eviden-ziato una contaminazio-ne della cute significati-vamente maggiore negli addetti alle opere di asfaltatura, ad eccezione dell’impiantista, rispetto agli addetti al movimen-to terra.
All’interno di uno stesso gruppo di esposi-zione, la contaminazio-ne cutacontaminazio-nea da sostanze aromatiche appare in media distribuita omo-geneamente nelle varie aree corporee studiate e non sembra influenzata dalla presenza protettiva di indumenti. Ciò po-trebbe, almeno in parte, essere spiegato dalla modalità con cui è stata effettuato lo studio della contaminazione cuta-nea. Mentre la superfi-cie superiore del pad era rivolta verso l’esterno (a contatto quindi con l’a-ria o con l’abbigliamen-to), quella inferiore era sistemata a diretto con-tatto con la cute: non è possibile quindi esclu-dere un contributo do-vuto all’eliminazione di sostanze organiche at-traverso le ghiandole apocrine, in analogia a quanto av-viene per altre sostanze lipofile (farmaci e droghe).
Anche se la dose rate cutanea di IPA risulta più rile-vante quantitativamente rispetto a quella per via inalatoria, in un’ottica tossicologica e soprattutto preventiva occorre sottolineare che, prendendo in considerazione l’entità del-l’assorbimento, il rapporto si inverte. Infatti l’applicazione di modelli matematici di stima dell’assorbimento indica un uptake cutaneo inferiore rispetto a quello respiratorio, in considerazione dei maggiori quantitativi di IPA sono pre-senti nell’aria in forma di vapore (es. naftalene) e soprat-tutto della latenza tra esposizione ed assorbimento cutaneo variabile tra circa 2 ore per il naftalene e 25 ore per il ben-zo(a)antracene (14).
Va ricordato infine che per migliorare l’affidabilità del-le misurazioni di contaminazione cutanea appare importan-te effettuare una valutazione visiva del pad per escludere macroscopiche imbrattature, che possono falsare consisten-temente i risultati, estendendo ad un’intera regione corpo-rea un imbrattamento presente su di un’acorpo-rea molto ristretta. Tabella III. Esposizione cutanea a composti aromatici negli asfaltatori:
valori mediani di Dose Rate (ng/h o abs/h)
Tabella IV. Esposizione a IPA per via cutanea e inalatoria negli asfaltatori: valori mediani di Dose Rate (ng/h)
* inferiore al limite di detezione (LOD); nei calcoli si è utilizzato LOD/2 1 presente in fase vapore
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Ringraziamenti
Lo studio ha avuto il supporto del Ministero dell’Università e della Ricerca Scientifica (MIUR, progetto COFIN 2003), del-l’Istituto Superiore per la Prevenzione E la Sicurezza sul Lavoro (ISPESL, contratto B/47/DML/03) e dell’Associazione per la Si-curezza dei Lavoratori dell’Edilizia (ASLE).
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Richiesta estratti:P.E. Cirla, Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Medicina del Lavoro, Via S. Barnaba 8, 20122 Milano, tel. 02.50320.110, fax 02.50320.111, e-mail [email protected]
G Ital Med Lav Erg 2005; 27:3, 308-311 © PI-ME, Pavia 2005 www.gimle.fsm.it
M. Ferrari1, L. Lodola2, S. Ghittori3, P. Zadra3, L. Ricciardi4, M. Imbriani1