La vasta e solida letteratura epidemiologica disponibile sull’argomento consente un giudizio fondato sugli effetti sulla salute dell’inquinamento atmosferico.
Sebbene i meccanismi fisiopatologici attraverso cui gli inquinanti esercitano effetti negativi sulla salute umana presentino ancora alcuni punti da chiarire, è ormai consolidata l’evidenza che l’esposizione all’inquinamento atmosferico abbia effetti gravi.
La maggior parte dei cittadini europei vive ancora in condizioni molto lontane da quelle ottimali che permettano di non superare i valori limite indicati nelle linee guida dell’organizzazione Mondiale della Sanità del 2021.
| Inquinante | Riferimento temporale | OMS 2021 | OMS 2005 | Limiti vigenti in Italia |
|---|---|---|---|---|
| PM 2,5 | Annuale | 5 | 10 | 25 |
| PM 2,5 | 24 ore | 15 | 25 | - |
| PM 10 | Annuale | 15 | 20 | 40 |
| PM 10 | 24 ore | 45 | 50 | 50 |
| Ozono | Picco stagionale | 60 | - | - |
| Ozono | 8 ore | 100 | 100 | - |
| Biossido d'azoto | Annuale | 10 | 40 | 40 |
| Biossido d'azoto | 24 ore | 25 | - | - |
Gli studi epidemiologici presentano due approcci principali:
- Effetti a breve termine osservabili a pochi giorni di distanza dai picchi di esposizione
- Effetti a lungo termine osservabili dopo esposizioni di lunga durata e a distanza di tempo (anni)
Gli effetti a breve termine vengono generalmente valutati osservando le fluttuazioni dello stato di salute della popolazione sia con co-morbilità che senza, durante i “picchi” di inquinamento, come si verificano ad esempio annualmente durante la stagione calda: in questo frangente si assiste ad un aumento della mortalità per cause cardiache e respiratorie.
Gli effetti a lungo termine vengono invece studiati attraverso studi di coortee: osservando lo stato di salute di soggetti appartenenti a popolazioni che vivono in contesti diversi per esposizione ambientale, valutando, ove possibile, quei fattori di rischio individuale che possono alterare, tecnicamente confondere, la relazione tra inquinanti atmosferici ed esiti di salute, come il fumo di tabacco e l’esposizione lavorativa. I soggetti selezionati – più propriamente arruolati – vengono poi seguiti nel tempo con l’obiettivo di valutare l’insorgenza temporale, detta anche occorrenza, di morbosità e mortalità tra le diverse coorti.
Le sostanze principali che si ritiene siano principalmente coinvolte oggi negli effetti sulla salute sono: il particolato (PM), il biossido di azoto (NO2) e l’ozono (O3).
Il particolato (PM)
Il particolato si distingue in base alla sua dimensione, e quindi alla sua capacità di entrare nelle vie aeree superiori, intermedie e inferiori dell’uomo attraverso l’inalazione di aria inquinata. In particolare, le particelle di dimensioni maggiori di 10 µm raramente raggiungono il tratto respiratorio intermedio, coinvolgendo prevalentemente naso e faringe: in questo tratto provocano broncospasmo, iperreattività bronchiale con produzione di muco, con conseguenze particolarmente severe soprattutto in pazienti con BPCO, enfisema o asma allergico preesistente.
Le particelle con un diametro inferiore ai 5-6 µm possono, invece, depositarsi nei tratti più distali, cioè nei bronchioli e negli alveoli e causare infiammazione, broncocostrizione e fibrosi, con peggioramento importante della funzionalità respiratoria. Il particolato atmosferico, quindi, può essere ritenuto ad oggi l’inquinante che più coerentemente si associa con gli esiti sulla salute, specialmente quando è misurato in termini di particelle inalabili (PM10) o respirabili (PM2.5); sempre più rilevanza assume il monitoraggio del particolato ultrafine (PM0.1) e lo studio delle componenti del particolato per cercare di stimarne composizione e la tossicità.
L’indicatore maggiormente utilizzato negli ultimi anni è stato il PM2.5, corrispondente alle particelle di diametro aerodinamico medio pari a 2.5 micron o inferiori.
La esposizione al particolato è massiva: oltre l'80% della popolazione nella Regione Europea dell'OMS (compresa l'Unione Europea, UE) vive in città con livelli di PM ben al di sopra di quelli indicati come accettabili dalle linee guida OMS sulla qualità dell'aria, che affermano esplicitamente che "le emissioni di inquinanti atmosferici nocivi dovrebbero essere evitati, prevenuti e ridotti nella maggior misura possibile".
Nell’ultimo decennio è stato osservato tuttavia una tendenza in costante calo per quanto riguarda le concentrazioni medie di particolato nei paesi nell'UE, anche se l'inquinamento da PM continua a rappresentare un problema gravoso per la salute umana, riducendo l'aspettativa di vita di quasi 9 mesi (in media) in Europa.
Le stime di rischio disponibili riportano che, per ogni incremento di 10 g/m3 della concentrazione di PM2.5 a breve termine, si ha un aumento della mortalità compreso tra 0.3-0.5% nel giro di pochi giorni successivi ad incrementi di breve durata e del 6%-7% nell’arco di 10-15 anni in presenza di incrementi di lunga durata (WHO global air quality guidelines).
Per quanto riguarda le stime di impatto su scala nazionale, nel nostro paese il 7% circa di tutte le morti per cause naturali è stato imputato all’inquinamento atmosferico
Tra le cause di morte in eccesso rientrano parte delle patologie cardiovascolari, respiratorie e tumorali, in primis il tumore del polmone.
La presenza di molti cancerogeni nel particolato, IPA (idrocarburi policiclici aromatici), metalli pesanti, quali cromo, arsenico, nichel, e fibre di amianto, rafforza la tesi della sua effettiva cancerogenicità in particolare per il polmone come organo bersaglio.
Evidenze epidemiologiche robuste indicano quindi effetti dannosi per l’apparato respiratorio dovuti ad esposizione ad inquinanti atmosferici, anche per valori ambientali inferiori a quelli consentiti dagli standard internazionali.
I gas: biossido di azoto (NO2) e ozono (O3)
Il biossido di azoto (NO2), agisce prevalentemente sulle vie aeree inferiori: sebbene i meccanismi biochimici mediante i quali esercita i suoi effetti dannosi non siano del tutto chiariti, è ormai noto che induce grave danno alle membrane cellulari attraverso reazioni di ossidoriduzione.
In seguito all’esposizione a NO2 si osserva un aumento dell’incidenza delle malattie polmonari, come ad esempio una riduzione della funzionalità respiratoria, broncospasmo ed aumento della suscettibilità alle infezioni sia batteriche che virali.
L’ozono (O3) colpisce il tratto intermedio dell’albero bronchiale, danneggiando le membrane degli organuli cellulari, le cellule e i tessuti. Gli effetti acuti riguardano principalmente secchezza e irritazione di gola e naso con aumento della produzione di muco e della reattività bronchiale, tosse, faringiti e laringiti. L’esposizione prolungata può altresì causare fibrosi polmonare, severo peggioramento della funzionalità respiratoria ed effetti sul sistema endocrino.
I casi evitabili, le misure di salute e le procedure di calcolo
La principale misura utilizzata in epidemiologia ambientale per effettuare una stima di impatto dell’inquinamento dell’aria sulla salute umana è data dal calcolo dei casi evitabili attribuibili ad una data esposizione ambientale mitigabile o rimuovibile.
Il presupposto per condurre un’analisi di impatto risiede nel poter considerare l’associazione tra determinante ed effetti avversi per la salute di natura causale. Quindi, per calcolare l’impatto è necessario conoscere:
- il livello di esposizione di cui si vuole valutare l’impatto, ad esempio la concentrazione dell’inquinante per l’unità statistica/amministrativa in studio;
- la composizione della popolazione oggetto della indagine, ad esempio il numero di soggetti residenti o, per studi specifici, la distribuzione per genere e per fascia di età;
- il profilo di salute di tale popolazione al baseline, ad esempio i tassi grezzi di mortalità/morbosità delle patologie per le quali si vuole ottenere il calcolo dei casi attesi;
- le funzioni di rischio o funzioni concentrazione-risposta, ad esempio rischi relativi per gli esiti di cui si vuole valutare la quota evitabile, es. tumore del polmone per gli effetti a lungo termine;
- la soglia/e per la quale si presuppone una assenza di effetto, ad esempio è possibile utilizzare valori osservati nella distribuzione dei valori in studio oppure limiti imposti da Direttive, Leggi, al di sopra dei quali si presuppone l’esistenza di rischi per la salute.
La stima può riguardare i casi attesi a breve termine o per esposizioni di lunga durata, considerando anche la latenza delle patologie. Inoltre, possono essere esaminate condizioni espositive passate, in atto o prevedibili (scenari) partendo dai dati del presente. I casi di decesso sono spesso definiti come decessi prematuri.
Il confronto di stime provenienti da ricercatori o gruppi di lavoro differenti può essere quindi fuorviante, così come risulta problematica la comprensione di informazioni caratterizzate da brevità e perentorietà.
E’ importante sottolineare che ogni stima di questo tipo andrebbe accompagnata da informazioni relative alle incertezze incontrate nel calcolo, o nella stima dei casi attesi, facendo riferimento, ad esempio, ad intervalli di confidenza o di credibilità. È più corretto commentare queste informazioni alla luce di un intervallo atteso o di una percentuale attesa (decessi attesi annui/tutti i decessi) per poter disporre di una quantificazione di minima, piuttosto che affidare la comunicazione a numeri puri.
In passato la metodologia di calcolo è stata adottata per il progetto CCM VIIAS, unitamente ai risultati del progetto LIFE MED HISS, che sono aggiornabili e contestualizzati al territorio regionale grazie alla disponibilità di flussi sanitari correnti, fornendo ad oggi le basi per una proficua integrazione tra le componenti ambientali e sanitarie. Entrambi i progetti sono stati illustrati nella Relazione Stato Ambiente 2017.
Attualmente la procedura descritta è implementata per valutare il carico di malattia attribuibile a scenari di inquinamento futuri, partendo dalle concentrazioni attuali e passate registrate in Regione Piemonte. I risultati di tale procedura, riferiti a diversi scenari considerati, saranno riportati Piano Regionale per la Qualità dell’Aria (PRQA) della Regione Piemonte, in via di stesura ed approvazione.
Nuovi studi sulla tossicità del particolato
Gli effetti a breve termine del particolato atmosferico sulla mortalità sono stati studiati in diverse parti del mondo e le Nuove Linee Guida per la qualità dell’aria, aggiornate dall’Organizzazione Mondiale della Sanità hanno accolto le evidenze degli studi fatti a varie concentrazioni del particolato e di altri inquinanti sulla salute umana.
È in corso uno studio per proporre l’utilizzo di una metrica più fine, investigando se il conteggio del numero di particelle suddivise per dimensioni possa essere un indicatore valido per lo studio degli effetti sulla salute e quali componenti del particolato possano incidere maggiormente sulla mortalità per cause naturali.
Arpa Piemonte sta portando avanti degli studi pilota utilizzando i dati derivanti dal monitoraggio nella città di Torino nell’ambito del progetto Life Prepair che include tutto il bacino del Po. I primi risultati sono stati presentati al convegno RespiraMI, tenutosi a Milano il 01/03/2024.
In particolare, sono stati osservati effetti sulla mortalità per cause naturali associati a K+, Ca, Zn, Pb, OC, EC, NO3-, NH4+, K+, Ca2+ e Levoglucosano.
L’incremento numerico associato a certe frazioni del particolato sembra essere un indicatore utile per la valutazione dell’associazione con effetti dannosi per la salute umana. Inoltre, i prodotti della combustione mostrano una chiara associazione con la mortalità per cause naturali.
Progetto Rete Italiana Ambiente e Salute
Il progetto RIAS (Rete Italiana Ambiente e Salute), finanziato dal Ministero della Salute tramite il CCM (Centro nazionale per la prevenzione e il controllo delle malattie) ha proseguito l’esperienza maturata dal progetto CCM Epiambnet in Italia sui temi dell'epidemiologia ambientale.
Finalità principale del progetto CCM RIAS è stata quella di rendere operative le indicazioni della Task Force del Ministero della Salute su Ambiente e Salute attraverso la messa a punto di processi intersettoriali più ampi che garantiscano l'integrazione operativa tra Sistema Sanitario Nazionale (SSN) e Sistema Nazionale per la Protezione dell’Ambiente (SNPA) sui temi ambiente e salute.
Per approfondimenti si può consultare la presentazione esaustiva del progetto, terminato nel 2022. Il progetto, che ha coinvolto anche Arpa Piemonte, è stato coordinato dal Dipartimento di Epidemiologia del SSR del Lazio, ASL ROMA1 con la partecipazione di 13 regioni (Lombardia, Piemonte, Emilia-Romagna, Liguria, Friuli-Venezia Giulia, Veneto, Lazio, Marche, Toscana, Campania, Sicilia, Sardegna, Puglia) coinvolgendo inoltre il Gruppo di coordinamento interregionale in rappresentanza delle rimanenti regioni. Rafforzano la rete le attività di molteplici enti quali ISS, CNR, SNPA, SSN (ASSL Cagliari, AUSR Marche), ARESS Puglia, CPO Piemonte, e delle Università di Roma, Pisa, Firenze e Napoli.
Sul sito del progetto RIAS è possibile reperire informazioni sulle attività.
Domande e risposte sul tema della qualità dell'aria
La qualità dell’aria che respiriamo può avere ripercussioni negative sulla nostra salute. Partendo da un percorso di condivisione delle conoscenze scientifiche, Arpa Piemonte, l'ASL Città di Torino e il Comune di Torino hanno raccolto alcune raccomandazioni rivolte ai cittadini nella pubblicazione Raccolta di domande frequenti (FAQ) sul tema della qualità dell'aria.
Il documento, che racchiude in un libretto illustrato le FAQ dei cittadini, affianca alla presentazione di alcune iniziative intraprese dalle amministrazioni pubbliche, tra le quali l'Accordo di bacino padano per il miglioramento della qualità dell’aria, le informazioni sulla salute, intendendo percorrere la strada della consapevolezza che deve accompagnare atteggiamenti e comportamenti quotidiani a tutela della salute e dell’ambiente.
Informazioni e risorse aggiuntive
WHO global air quality guidelines: particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide https://iris.who.int/handle/10665/345329
Health impacts of air pollution in Europe, 2021 European Environment Agency https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2021/health-impacts-of-air-pollution
Review of evidence on health aspects of air pollution - REVIHAAP https://iris.who.int/handle/10665/341712
Health Risks of Air Pollution in Europe - HRAPIE https://www.who.int/europe/publications/i/item/WHO-EURO-2013-6696-46462-67326
Progetto Lifeprepair https://www.lifeprepair.eu/
Convegno RespiraMi 2024 Associazione Italiana di Epidemiologia https://www.epidemiologia.it/notizie/respirami-2024
Viias: l'inquinamento in Italia attraverso i dati https://www.viias.it/pagine/impatto-sulla-salute
Pogetto RIAS https://rias.epiprev.it/
CCM - Network https://www.ccm-network.it/pagina.jsp?id=node/7#
Raccolta di domande frequenti (FAQ) sul tema della qualità dell'aria http://www.comune.torino.it/emergenzaambientale/documenti/2019-20/faq_aria.pdf
Accordo di bacino padano per il miglioramento della qualità dell’aria https://www.mase.gov.it/sites/default/files/accordo_bacino_padano.pdf