articolo scientifico
Epidemiol Prev 2019; 43 (4): 260-269
DOI: https://doi.org/10.19191/EP19.4.P260.076

La valutazione dell’esposizione a contaminanti ambientali: modelli di dispersione e biomonitoraggio umano 

Exposure assessment to air pollutants: dispersion models versus human biomonitoring

  • Lisa Bauleo1

  • Flavia Ruggieri2

  • Simone Bucci1

  • Anna Pino2

  • Chiara Antonucci1

  • Beatrice Bocca2

  • Stefano Caimi2

  • Alessandro Alimonti2

  • Marina Davoli1

  • Francesco Forastiere1

  • Carla Ancona1

  1. Dipartimento di epidemiologia del Sistema sanitario regionale del Lazio, ASL RM1, Roma
  2. Istituto superiore di sanità, Roma
Lisa Bauleo -

Cosa si sapeva già

  • In epidemiologia, i modelli di dispersione sono usati per stimare l’esposizione a inquinanti ambientali all’indirizzo di residenza tenendo conto di aspetti legati al territorio.
  • Il biomonitoraggio umano è un valido strumento per la misura della contaminazione individuale dovuta a tutte le vie di esposizione.

Cosa si aggiunge di nuovo

  • I modelli di dispersione sono un ottimo strumento per la valutazione dell’esposizione della popolazione a inquinanti ambientali in aree industriali e possono essere considerati una buona approssimazione del biomonitoraggio umano.

 

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MATERIALI AGGIUNTIVI

Riassunto:

INTRODUZIONE: la valutazione dell’esposizione individuale alle sostanze tossiche nelle aree industrialmente contaminate è difficile soprattutto quando sono presenti più fonti di pressione ambientale. Nell’area di Civitavecchia (a Nord di Roma) sono in funzione dagli anni Sessanta due centrali termoelettriche (una recentemente convertita in carbone) e un grande porto, ma fino ad ora non erano disponibili valutazioni dettagliate dell’esposizione di inquinanti da fonti industriali, riscaldamento (combustione di biomassa) e traffico urbano.
OBIETTIVI:
valutare la relazione tra concentrazioni di inquinanti stimate dai modelli di dispersione degli inquinanti e biomonitoraggio per affrontare il principale problema degli studi di epidemiologia ambientale: la valutazione dell’esposizione.
DISEGNO:
studio trasversale.
SETTING E PARTECIPANTI:
coorte dei residenti dal 2001 nell’area di Civitavecchia di età 35-69 anni con indirizzi di residenza geocodificati e concentrazioni dei traccianti delle fonti di inquinamento presenti (centrale elettrica: PM10, traffico: NOx, attività portuali: PM10, riscaldamento a biomasse: PM10) stimate all’indirizzo di residenza (modelli di dispersione lagrangiani). Concentrazioni di metalli (Cd, Pt, W, Pd, Hg, Tl, Cr, Pd, Ni, As) misurate in un campione della coorte nell’ambito dello studio di biomonitoraggio umano “Ambiente e Biomarcatori a Civitavecchia” (ABC).
PRINCIPALI MISURE DI OUTCOME:
confronto tra i valori (log-trasformati) della concentrazione urinaria dei metalli e i termini lineari delle concentrazioni di inquinanti stimati da modello di dispersione (corrette per genere, età, stagione e altri potenziali confondenti, quali dieta e storia lavorativa). Sono stati calcolati rapporti tra medie geometriche (GMR) e relativi intervalli di confidenza (IC95%).
RISULTATI:
il campione in studio è costituito da 1.141 residenti (42% uomini, età media 53,5 anni, DS 9,7). È stata evidenziata un’associazione tra PM10 da centrale termoelettrica e concentrazione urinaria di cadmio (GMR: 1,12; IC95% 1,00-1;25), NOx da traffico e concentrazioni di platino (GMR: 1,17; IC95% 1,00-1,38), PM10 da riscaldamento a biomasse e cadmio (GMR: 1,14; IC95% 1,05-1,24), tungsteno (GMR: 1,19; IC95% 1,03-1,37) e palladio (GMR: 1,11; IC95% 1,00-1,23).
CONCLUSIONI:
i modelli di dispersione, pur non potendo sostituire gli studi di biomonitoraggio, rappresentano un valido strumento per la valutazione dell’esposizione a livello individuale delle popolazioni che vivono in aree industrialmente contaminate.

Parole chiave: valutazione dell’esposizione, modelli di dispersione, biomonitoraggio umano

Abstract:

BACKGROUND: the assessment of individual exposure to toxicants in industrially contaminated areas is difficult when multiple productions are actively close to residential areas. Two thermoelectric power plants (one recently converted to coal) and a large harbour have been operating since the Sixties in the area of Civitavecchia (North of Rome, Lazio Region, Central Italy). Detailed exposure assessment of pollutants from industrial sources, heating (biomass combustion), and urban traffic were not available.
OBJECTIVES:
to assess the individual exposure of residents by using both dispersion models and human biomonitoring.
DESIGN:
cross-sectional study.
SETTING AND PARTICIPANTS:
residents in the area of Civitavecchia since 2001 aged 35-69 years were enrolled and their addresses were geocoded. Exposure assessment to power plants emissions (PM10), traffic (NOx), harbour (PM10), and biomass burning (PM10) was performed at individual residential address using Lagrangian dispersion models. The “Ambiente e Biomarcatori a Civitavecchia” study (Environment and biomarkers in Civitavecchia – ABC study) made available urinary concentrations of metals (i.e., Cd, Pt, W, Pd, Hg, Tl, Cr, Pd, Ni, As) in a sample of residents, while information on personal characteristics, lifestyles, work history, clinical history, and use of drugs was collected by interview.
MAIN OUTCOME MEASURES:
for each metal, a linear regression analysis was implemented to study the association between its log-transformed values (adjusted for urinary creatinine) and the linear terms of the estimated pollutants concentrations, adjusted for age, gender, period, and other risk factors (i.e., educational level, smoking habit, alcohol, BMI). Geometric Mean Ratios (GMR) and the corresponding confidence intervals (95%CI) were computed. 
RESULTS:
in the ABC sample of 1,141 residents (42% male, mean age 53.5 years, SD 9.7), there was a positive association between PM10 from power plants and urinary cadmium (Cd) (GMR: 1.12; 95%CI 1.00-1.25), traffic pollution (NOx) and platinum (Pt) (GMR: 1.17; 95%CI 1.00-1.38), PM10 from biomass burning and Cd (GMR: 1.14; 95%CI 1.05-1.24), and tungsten (W) (GMR: 1.19; 95%CI 1.03-1.37) and palladium (Pd) (GMR: 1.11; 95%CI 1.00-1.23). Other associations observed did not reach statistical significance.
CONCLUSIONS:
although it may not be said that dispersion models can replace biomonitoring studies, they certainly represent an excellent tool for exposure assessment and, therefore, they may be used for the estimation of the individual exposure of populations living in industrially contaminated areas.

Keywords: exposure assessment, dispersion model, human biomonitoring


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