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Diossine e Furani, quali sono i rischi?
DIOSSINE E FURANI
Dal punto di vista della nomenclatura chimica, le diossine sono una classe di composti organici la cui struttura fondamentale è formata da un anello di 6 atomi, 4 dei quali di carbonio e 2 di ossigeno. Quando si parla però di diossine in senso non chimicamente rigoroso ci si riferisce non solo alla classe delle diossine come chimicamente definite, ma anche a molecole diossino-simili. In tal senso ci si riferisce a PCDD (dibenzo-p-diossine), PCDF(policlorodibenzo furani), diossani e PCB (PoliCloroBifenili).
Esistono in totale 75 congeneri di diossine e 135 di furani; di questi, sono riconosciuti altamente pericolosi (e per questo monitorati) 7 PCDD e 10 PCDF, indicati a livello internazionale dall’UNEP (Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente) come due delle 12 classi di inquinanti organici persistenti (Persistant Organic Pollutants, POPs). In particolare, la diossina più pericolosa è indicata come TCDD (2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-diossina).
La loro caratteristica di persistenza nell’ambiente fa sì che le diossine si trovino ormai in tutto il mondo. Si accumulano principalmente nella catena alimentare, soprattutto nel tessuto adiposo di animali. Più del 90% dell’esposizione umana avviene attraverso il cibo, maggiormente tramite carne e latticini, pesce e crostacei.
Caratteristiche Chimico-Fisiche
Le diossine sono sostanze semi-volatili, termostabili, scarsamente polari, insolubili in acqua, altamente liposolubili, estremamente resistenti alla degradazione chimica e biologica. Nel suolo si legano alla frazione organica presente e, una volta adsorbite (concentrate su una superficie come il suolo), rimangono relativamente immobili: la proprietà di insolubilità in acqua non permette di migrare in profondità. Pur essendo scarsamente idrosolubili, trovano nell’acqua un’ottima via di diffusione una volta adsorbite sulle particelle minerali ed organiche presenti in sospensione.
Le caratteristiche chimico-fisiche descritte rendono queste pericolose sostanze facilmente trasportabili dalle correnti atmosferiche (e, in parte minore, dai fiumi e dalle correnti marine) rendendo così possibile la contaminazione di luoghi lontani dalle sorgenti emissive.
Sorgenti di Diossine
Esistono diverse diossine di origine naturale, prodotte da spugne di mare o dall’attività di determinati funghi. Per quanto riguarda le sorgenti antropiche, le diossine sono principalmente sottoprodotti di processi industriali. Ad esempio sono prodotti indesiderati di processi quali sbiancatura della carta (con additivi a base di cloro), fusione, incenerimento, e durante la produzione di alcuni erbicidi e pesticidi. In termini di rilascio di diossina nell’ambiente, l’incenerimento di rifiuti non controllati (rifiuti solidi e rifiuti ospedalieri) è spesso il maggior colpevole, poiché le diossine si formano soprattutto durante i processi di combustione incompleta.
Anche se la formazione di diossine è locale, la distribuzione ambientale è globale. Le diossine si trovano in tutto il mondo e in diversi ambienti. I più alti livelli di questi composti si trovano in alcuni suoli, sedimenti e cibo, in particolare in prodotti della catena lattiero-caseario, carne, pesce e crostacei. Livelli molto bassi si trovano nelle piante, acqua e aria.
Incidenti e contaminazione da Diossina
Molti paesi controllano il loro approvvigionamento di generi alimentari rispetto al contenuto di diossine. Ciò ha portato alla diagnosi precoce di contaminazione e ha spesso impedito un impatto su larga scala. In molti casi la contaminazione da diossina viene introdotta attraverso la contaminazione dei mangimi utilizzati per il nutrimento degli animali.
Alcuni eventi di contaminazione da diossina sono stati più significativi, con implicazioni estese in molti paesi. Ad esempio, alla fine del 2008 l’Irlanda ha ritirato molte tonnellate di carne di maiale e di prodotti suini, poiché erano stati rilevati livelli di diossine di oltre 200 volte il limite di sicurezza. La contaminazione è stata verificata e scoperta maggiormente nei mangimi utilizzati.
Nel 1999, alti livelli di diossine sono stati trovati in pollame e uova prodotti in Belgio. Anche qui, la causa è stata individuata nei mangimi animali contaminati con olio industriale di scarto a base di PCB, smaltito in maniera illegale.
Grandi quantità di diossina sono stati rilasciati in un grave incidente in una fabbrica chimica a Seveso, Italia, nel 1976. Una nube di sostanze chimiche tossiche, tra cui TCDD, è stata rilasciata nell’ aria e ha contaminato una superficie di 15 chilometri quadrati (37 000 abitanti). Studi svolti sulla popolazione colpita continuano a determinare effetti sulla salute umana ancora oggi.
TCDD è anche stato ampiamente studiato per gli effetti sulla salute legati alla sua presenza come contaminante in alcuni lotti di erbicida Agente Arancio, utilizzato come defoliante durante la guerra del Vietnam (1955-1975). Una correlazione con certi tipi di cancro e diabete è ancora oggi oggetto di indagine.
Sebbene tutti i paesi possano essere influenzati, la maggior parte dei casi di contaminazione sono stati segnalati nei paesi industrializzati, dove la contaminazione degli alimenti è verificata con monitoraggio adeguato, e una maggiore consapevolezza del pericolo ha consentito lo sviluppo di nuove metodiche di rilevamento e monitoraggio delle diossine.
Esposizione ed effetti delle Diossine
Il TCDD è stato valutato dall’Agenzia internazionale dell’OMS per la Ricerca sul Cancro (IARC) nel 1997 e 2012. Sulla base dei dati sugli animali e sui dati epidemiologici umani, il TCDD è stato classificato dalla IARC come “cancerogeno umano“. Tuttavia, il TCDD non influenza la genetica materiale e vi è un livello di esposizione al di sotto del quale il rischio di cancro sarebbe trascurabile.
L’esposizione a breve termine delle persone ad alti livelli di diossine può provocare lesioni cutanee, come cloracne e oscuramento irregolare della pelle, alterando la funzionalità epatica. L’esposizione a lungo termine è legata alla compromissione di sistema immunitario, sistema nervoso in via di sviluppo, sistema endocrino e funzioni riproduttive. L’esposizione cronica degli animali alla diossina ha portato a diversi tipi di cancro.
Il feto in via di sviluppo è il più sensibile all’ esposizioni da diossina. Appena nato, con un rapido sviluppo degli organi, può essere più vulnerabile a certi effetti. Alcune persone o gruppi di persone possono essere esposti a livelli più elevati di diossine a causa della loro dieta (per esempio, grandi consumatori di pesce in alcune parti del mondo) o a causa della loro occupazione (ad esempio, i lavoratori del settore della cellulosa e della carta, in impianti di incenerimento e in siti di smaltimento rifiuti pericolosi non controllati).
Prevenzione e controllo di esposizione alla Diossina
Una delle principali sorgenti antropiche di diossine e composti diossino-simili è l’incenerimento dei rifiuti. Il processo di incenerimento richiede temperature elevate, oltre 850°C. Per la distruzione di grandi quantità di materiale contaminato, temperature anche superiori – 1000°C o più – sono necessarie. Quando non vengono raggiunte le temperature adatte, avviene un processo di combustione incompleta, durante il quale si possono formare diossine. Per cui, l’incenerimento e lo smaltimento corretto del materiale contaminato è il miglior metodo disponibile per prevenire l’emissione di diossine e limitare l’esposizione della popolazione a queste sostanze. In questo caso, la miglior tecnica di prevenzione consiste nel monitoraggio continuo degli impianti industriali.
Dato che più del 90% dell’esposizione umana da diossina avviene attraverso l’approvvigionamento di cibo, soprattutto carne, latticini, pesce e crostacei, anche il controllo di questi alimenti è fondamentale per la prevenzione. La contaminazione dei mangimi è spesso la root-cause di contaminazione degli alimenti.
Sistemi di monitoraggio degli alimentari e contaminazione dei mangimi devono essere messi in atto per garantire che i livelli di tolleranza non siano superati. E’ il ruolo dei governi nazionali per monitorare la sicurezza di approvvigionamento alimentare e ad agire per proteggere la salute pubblica. Quando si sospetta la contaminazione, i paesi dovrebbero avere piani di emergenza per individuare, trattenere e smaltire mangimi e alimenti contaminati. La popolazione colpita dovrebbe essere esaminata in termini di esposizione (ad esempio, la misurazione dei contaminanti nel sangue o latte materno) e gli effetti (ad esempio la sorveglianza clinica per individuare segni di cattiva salute).
Ridurre il rischio di esposizione
Azioni quali eliminare il grasso dalla carne, consumare prodotti a basso contenuto di grassi, moderare il consumo di prodotti lattiero – caseari possono diminuire l’esposizione a composti diossino-simili. Inoltre, una dieta equilibrata (comprendente adeguate quantità di frutta, verdura e cereali), contribuirà ad evitare l’esposizione eccessiva a un unico agente contaminante. Si tratta di una strategia a lungo termine per ridurre le esposizioni del corpo. E’ probabilmente più rilevante per le ragazze e le giovani donne per ridurre l’esposizione del feto in via di sviluppo e durante l’allattamento dei bambini nei primi mesi di vita. Tuttavia, questa strategia può risultare limitata, data la scarsa possibilità della maggior parte dei consumatori di seguire costantemente questi comportamenti.
Identificare e misurare le diossine nell’ambiente e cibo
L’analisi chimica quantitativa di diossine richiede metodi sofisticati che sono disponibili solo in un numero limitato di laboratori di tutto il mondo. I costi di analisi sono molto elevati e variano in base al tipo di campione: da €500 per l’analisi di un singolo campione biologico a diverse migliaia di euro per la valutazione globale di un impianto di incenerimento rifiuti. Esistono anche metodi di screening che permettono più analisi ad un costo inferiore, ed in caso di un test di screening positivo, la conferma dei risultati viene effettuata mediante l’analisi chimica più complessa.
Al fine di valutare i rischi a lungo o breve termine per la salute a causa di queste sostanze, l’assunzione totale o media dovrebbe essere valutata nel corso dei mesi, e la dose tollerabile dovrebbe essere valutata per un periodo di almeno 1 mese. E’ stata stabilita una dose tollerabile provvisoria mensile (PTMI) di 70 picogrammi / kg al mese. Questo livello è la quantità di diossina che può essere ingerita per tutta la vita, senza effetti rilevabili sulla salute.
E’ stato introdotto anche il fattore di tossicità equivalente, per meglio esprimere questi inquinanti e monitorare la tossicità nel complesso. Nel corso degli ultimi 15 anni, attraverso il Programma internazionale sulla sicurezza chimica (IPCS), sono stati istituiti regolamenti e rivalutati i fattori di tossicità equivalenti (TEF) per le diossine e per i composti correlati attraverso numerose consultazioni di esperti. Valori di TEF sono stati stabiliti e si applicano a esseri umani, mammiferi, uccelli e pesci.
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