Metalli e sostanze tossiche

nelle acque per

l’alimentazione umana: stato

dell’arte, esperienze,

prospettive, controlli.

MASSIMO OTTAVIANI

Reparto Igiene delle Acque Interne

Dipartimento Ambiente e connessa Prevenzione Primaria

Istituto Superiore di Sanità

“Vigilanza sull’igiene degli alimenti alla luce dei regolamenti CEE

un percorso in progress:attualità e prospettive”Ariccia (Roma), 18 novembre 2009

Relazioni dose-risposta

C: Sostanze carcinogene (non threshold effect)

T: Sostanze tossiche (threshold effect)

E: Elementi essenziali (nutrienti)

NOEL

TDI

TDI parziale

LIVELLO ACCETTABILE

2 L/giorno (C)

70 Kg peso corporeo (BW)

Tolerable daily intakeDose di una sostanza che può essere assunta

giornalmente dall’uomo, per tutto l’arco della vita,

senza che ne derivi un rischio apprezzabile o

significativo per la salute umana (mg/Kg)

Safety factor o protection factorEstrapolazione delle informazioni dall’animale

all’uomo o da piccoli gruppi di individui a popolazioni

più vaste (10 - 1.000)

Sperimentazione animalemg/Kg peso corporeo/giorno

Fraction of the ADI allocated to

drinking water (%) (P)

C

PBWTDIGV

⋅⋅=

DERIVATION GUIDELINE VALUES FOR THRESHOLD CHEMICALS

Quantificazione del rischio per agenti

cancerogeni genotossici

cq

BWGV

x

⋅

⋅=

−10

5,6) 4, (x 10 ==−

levelriskx

Kg) (70t body weigh BW =

1-g/Kg/d)(human for factor potency iccarcinogen q

µ

=

litre/d 2 C =

Sostanze senza soglia

Valutazione del rischio a seguito di non conformità

ai valori di parametro della dir 98/83/CE

Stima dell’incremento del fattore di rischio per deviazioni superiori a un limite

di qualità nell’acqua per periodi determinati

Livello di deviazione superiore al

VG

Conformità

dopo 3 anni

Conformità

dopo 6 anni

Conformità

dopo 9 anni

1.5 x1.5 x 1.21.2 1.251.25 1.31.3

2 x2 x 1.41.4 1.501.50 1.61.6

2.5 x2.5 x 1.61.6 1.751.75 1.91.9

3 x3 x 1.81.8 22 2.22.2

4 x4 x 2.152.15 2.52.5 2.82.8

5 x5 x 2.552.55 33 3.43.4

Problematiche principali sul sistema idrico derivanti dal Problematiche principali sul sistema idrico derivanti dal DLgsDLgs 31/200131/2001

Trattamenti di potabilizzazione

Impianti interni alle abitazioni

Sorgenti di alimentazione

Rete di distribuzione

LE SEZIONI INTERESSATE

Boro

Piombo et al.Arsenico

Fluoro et al.

I PARAMETRI MAGGIORMENTE COINVOLTI

Cloriti

Trialometani

Valori limite per i parametri chimici contenuti nella normativa Valori limite per i parametri chimici contenuti nella normativa

italianaitaliana

Parametro chimicoParametro chimico UnitUnitàà di misuradi misura D.l.D.l. 31/0131/01 DPR 236/88 (CMA)DPR 236/88 (CMA) OMS (valore guida)OMS (valore guida)

AcrilammideAcrilammide µµg/Lg/L 0,100,10 -- 0,50,5

AntimonioAntimonio µµg/Lg/L 5,05,0 1010 55

ArsenicoArsenico µµg/Lg/L 1010 5050 1010

BenzeneBenzene µµg/Lg/L 1,01,0 -- 1010

BenzoBenzo[a][a]pirenepirene µµg/Lg/L 0,0100,010 -- 0,70,7

BoroBoro mg/Lmg/L 11 11 0,30,3

BromatoBromato µµg/Lg/L 1010 -- 2525

CadmioCadmio µµg/Lg/L 5,05,0 55 33

CromoCromo µµg/Lg/L 5050 5050 5050

RameRame mg/Lmg/L 1,01,0 11 22

CianuroCianuro µµg/Lg/L 5050 5050 7070

1,21,2--dicloroetanodicloroetano µµg/Lg/L 3,03,0 -- 5050

EpicloridrinaEpicloridrina µµg/Lg/L 0,100,10 -- 0,40,4

FluoruroFluoruro mg/Lmg/L 1,501,50 1,51,5 1,51,5

PiomboPiombo µµg/Lg/L 1010 5050 1010

1/2

Valori limite per i parametri chimici contenuti nella normativa Valori limite per i parametri chimici contenuti nella normativa

italianaitaliana

Parametro chimicoParametro chimico UnitUnitàà di misuradi misura D.l.D.l. 31/0131/01 DPR 236/88 (CMA)DPR 236/88 (CMA) OMS (valore guida)OMS (valore guida)

MercurioMercurio µµg/Lg/L l,0l,0 11 11

NichelNichel µµg/Lg/L 2020 5050 2020

NitratoNitrato mg/Lmg/L 5050 5050 5050

NitritoNitrito mg/Lmg/L 0,500,50 0,10,1 33

Pesticidi Pesticidi

(antiparassitari)(antiparassitari)µµg/Lg/L 0,100,10 0,10,1 varivari

Pesticidi totaliPesticidi totali µµg/Lg/L 0,500,50 0,50,5 --

Idrocarburi Idrocarburi policiclicipoliciclici

aromaticiaromaticiµµg/Lg/L 0,10 *0,10 * 0,2 **0,2 ** --

SelenioSelenio µµg/Lg/L 1010 1010 1010

TetracloroetileneTetracloroetilene

µµg/Lg/L 10 (come somma)10 (come somma)

-- 4040

TricloroetileneTricloroetilene -- 7070

TrialometaniTrialometani (totali)(totali) µµg/Lg/L 3030 3030 varivari

Cloruro dCloruro dìì vinilevinile µµg/Lg/L 0,50,5 -- 55

CloritoClorito µµg/Lg/L 200 ***200 *** -- --

VanadioVanadio µµg/Lg/L 5050 5050 --

2/2

* Quattro IPA; ** Sei IPA compreso Benzo[a] pirene (parametro 56); *** 700 fino dal 03/10/06

Fluoro

� Effetti acuti ≥ 1 mg/kg;

� Effetti avversi a lungo termine: ≥ 6 mg/die;

• Fluorosi scheletrica ≥ 14 mg/die

� Non esistono dati sufficienti per dimostrare una associazione tra fluoruri in acqua potabile e cancro (Gruppo 3 IARC);

� Valutare l’intakes da tutte le fonti;

Fonte: WHO Guidelines for Drinking-water Quality THIRD EDITIONINCORPORATING THE FIRST AND SECOND

Cadmio

� Short-term: nausea, vomito, diarrea, crampi

muscolari, salivazione, disturbi sensoriali;

� Long-term (organi targhet): rene, fegato,ossa;

� Cancerogenicità: (gruppo 1 IARC) per

inalazione;

non ci sono sufficienti evidenze per ingestione;

� Intake orale giornaliero: 10-35 µg;

Fonte:Guidelines for Drinking-water Quality THIRD EDITION INCORPORATING THE FIRST AND SECOND

USEPA 2006 Edition of the Drinking Water Standards and HealthAdvisories

Cromo Totale� rimasto invariati rispetto alla direttiva 80/773 [2], poiché la Commissione UE ha

ritenuto che il loro valore di concentrazione “abbia dimostrato, dal punto di vista pratico, di essere sufficiente a proteggere la salute umana e non esistono nuovi e consolidati motivi che ne giustifichino una modifica.”

� Anche il WHO nelle nuove linee guida del 2004 ha ritenuto che “… i dati tossicologici disponibili del cromo VI non supportano la derivazione di un nuovo valore. Come misura pratica la concentrazione di 0,05 mg/L èconsiderata essere improbabile a causare un significativo rischio per la salute. Pertanto, è stata confermata come previsionale la linea guida precedente sino a quando non saranno disponibili informazioni addizionali.”

� US Environmental Protection Agency (US EPA) nelle proprie linee guida “Drinking Water Contaminant” [4] propone per il cromo totale (comprensivo, quindi, di cromo III e cromo VI) una concentrazione di 0,1 mg/L sia come Maximum Contaminant Level (MCL) che come Maximum Contaminant LevelGoal (MCLG).

� L’approccio per lo sviluppo degli HAs è basato sulle raccomandazioni del US National Academy of Sciences (NAS). I livelli di cromo totale previsti sono: 1 mg/L per un giorno di esposizione di un bambino di 10 Kg; 1 mg/L per dieci giorni di esposizione di un bambino di 10 Kg; 240 µg/L per un lungo periodo di esposizione di un bambino di 10 Kg; 840 µg/L per un lungo periodo di esposizione di un adulto (il periodo si riferisce al 10% della vita cioè sino a sette anni).

Vanadio

� Non inserito nelle Guidelines for Drinking-water Quality (WHO).

� Non inserito nelle USEPA Drinking Water Standards and HealthAdvisories (2006)

� “Recenti studi condotti su cavie presso l’istituto Superiore della Sanità hanno dimostrato che la somministrazione di vanadio nell’acqua da bere a dosi fino a circa 500 volte superiori a quelle misurate nelle acque italiane (≤ 150 µg/L) non inducono effetti genotossici nell’animale da esperimento”

� Gruppo 2B IARC

Tossicità acuta e cronica

dell’arsenico

L’arsenico inorganico è un cancerogeno umano classificatodalla IARC nel gruppo 1.

� ACUTA

- Elevate dosi (70 – 180 mg) possono causare la morte;

- effetti neurotossici, disturbi gastrointestinali, nefropatia, sistema cardiovascolare, epatopatia (adulti ~ 21,0 mg/L).

� CRONICA

- severi effetti neurotossici, danni al fegato, malattie dellapelle e cancro pelle, vescica e polmone.

Dir. 98/83/CE D.Lgs. 31/2001

ValoreValore parametricoparametrico delldell’’ArsenicoArsenico

0,17 µµµµg/L 10-5

0,017 µµµµg/L 10-6

10 µµµµg/L 6 • 10 -4

Rischio addizionale

cancro alla pelle

Conc. As nell’acqua

potabile

“di solito questo tipo di cancro non è fatale ed il rischio di

decesso è molto più basso anche se non 10-6”

Valutazione del rischio considerando la sensibilità di bambini e lattanti

(rischio associato per 10 µg/L di As per una esposizione lifetime: 2x10-3)

US EPA, 2003

Sistemi per la riduzione del contenuto

di Arsenico dell’acqua distribuitaSistemi per la riduzione del contenuto Sistemi per la riduzione del contenuto

di Arsenico delldi Arsenico dell’’acqua distribuitaacqua distribuita

Ricorso a processi di abbattimento del contenuto di arsenico

Ossidazione

Coagulazione/sedimentazione

Filtrazione su idonei mezzi filtranti

Adsorbimento

Scambio ionico

Sistemi biologici

Osmosi inversa

Elettrodialisi

Sistemi low-cost per gli usi finali …

Ricorso ad altre fonti di alimentazione idrica primaria

Miscelazione con acque grezze non contententi arsenico

I parametri della parte C si riferiscono a sostanze e/o mi-

crorganismi che, in sè e ai valori proposti, non presenta-

no un rischio per la salute umana: essi sono stati inseriti

per fornire un’indicazione tempestiva delle variazioni nel-

la qualità dell’acqua e dell’eventuale necessità di adotta-

re azioni correttive per proteggere la salute umana. Infatti

le variazioni possono essere indice di contaminazione

dell’acqua, di problemi nel trattamento o dell’eventuale

presenza di sostanze provenienti dalla rete idrica.

ALLEGATO I - Parte C

Parametri Indicatori

Valutazione Commissione UE

ALLEGATO I - Parte C

Parametri Indicatori

Art. 14 D.Lgs 31/2001

� ………..l’autorità d’ambito, sentito il parere

dell’azienda USL in merito al possibile rischio per la

salute umana derivante dalla non conformità ai

valori di parametro………. , dispone che vengano

presi provvedimenti intesi a ripristinare la qualità

delle acque ove ciò sia necessario per la tutela

della salute umana.

DECRETO LEGISLATIVO n. 31/01DECRETO LEGISLATIVO n. 31/01

Principali adempimenti:Principali adempimenti: AUSLAUSL

Art.Art. 10 10 commacomma 11

……....nelnel caso in cui le acque destinate al consumo caso in cui le acque destinate al consumo umano non corrispondano ai valori di parametro fissati a umano non corrispondano ai valori di parametro fissati a norma dellnorma dell’’allegato 1, lallegato 1, l’’azienda unitazienda unitàà sanitaria locale sanitaria locale interessata, interessata, comunicacomunica al gestore lal gestore l’’avvenuto avvenuto superamento e, effettuate le valutazioni del caso, superamento e, effettuate le valutazioni del caso, proponepropone al sindaco lal sindaco l’’adozione degli eventuali adozione degli eventuali provvedimenti cautelativi a tutela della salute pubblica, provvedimenti cautelativi a tutela della salute pubblica, tenuto conto delltenuto conto dell’’entitentitàà del superamento del valore di del superamento del valore di parametro pertinente e parametro pertinente e dei potenziali rischi per la salute dei potenziali rischi per la salute umana nonchumana nonchéé dei rischi che potrebbero derivare da un dei rischi che potrebbero derivare da un interruzione dellinterruzione dell’’approvvigionamento o da una approvvigionamento o da una limitazione di uso delle acque erogate.limitazione di uso delle acque erogate.

parametro 31/01 WHO note

Alluminio 200 µg/L 200 µg/L 5% contributo acqua potabile.

GV non derivato da dati sanitari

Azoto

ammoniacale0,50 mg/L

200 mg/L

0,5-1,5 mg/L

Effetti tossici

Aspetti organolettici

Cloruri 250 mg/L 250 mg/LSapore

Corrosione materiali metallici

Colore

Odoreaccettabile _ Indicatore di scarsa qualità

Ferro 200 µg/L2-3 mg/L

> 300 µg/L

Effetti tossici

Sapore, colore, corrosione (ferrobatteri)

Manganese 50 µg/L500 µg/L

50 - 100 µg/L

Effetti tossici

Accettabile x consumatori

Solfati 250 mg/L >1000 mg/L

500 mg/L

Effetti gastrointestinali (lassativi)

Consigliata

Durezza10 – 50 °F(consigliata)

-Sapore. Bilancio Sali minerali. Evidenze su relazione

inversa tra durezza e malattie cardiovascolari.

ALLEGATO I - Parte C

Parametri Indicatori

Art.Art. 13 13 D.D. LgsLgs 31/0131/01

per ogni parametro oggetto di indagine / sistema idrico territoriale:

a) motivi della richiesta di deroga con indicazione della causa del degrado della

risorsa idrica;

b) i parametri interessati, i risultati dei controlli effettuati negli ultimi tre anni, il

valore massimo ammissibile proposto e la durata necessaria di deroga;

c) l'area geografica, la quantità di acqua fornita ogni giorno, la popolazione

interessata e gli eventuali effetti sulle industrie alimentari interessate;

d) programma di controllo con maggiore frequenza dei controlli rispetto a quelli

minimi previsti;

e) piano relativo alla necessaria azione correttiva, compreso un calendario dei

lavori, una stima dei costi, la relativa copertura finanziaria e le disposizioni

per il riesame.

Informazioni a corredo della richiesta

di deroga (art. 13 DLgs. 31/2001)

Parametri non conformi ai valori del DLgs 31/01

Boro 3 mg/l;

Arsenico 50 µg/L;

Boro 3,0 mg/L

Fluoro 2,5 mg/L;

Selenio 20 µg/L

Fluoro 2,5 mg/l;

Vanadio 160 µg/L;

Selenio 20 (micro)g//l;

Cloriti 1,3 mg/L;Cloriti 1,3 mg/l;

Trialometani 80 µg/L.

Piano informativo della

popolazione interessata

Acrilammide �

Antimonio �

Arsenico � � �

Benzene � � �

Benzo(a)pirene � �

Boro � � �

Bromato � � �

Cadmio �

Cromo �

Rame �

Cianuri � � �

1,2-dicloroetano � � �

Epicloridrina �

Fluoruro � � �

Piombo �

Mercurio � � �

Nichel �

Nitrato � �

Nitrito � �

Antiparassitari � � �

Antiparassitari - Totale � � �

Idrocarburi policiclici aromatici � �

Selenio � � �

Tetracloroetilene Tricloroetilene � � �

Trialometani, totale � �

Cloruro di vinile � �

Clorito �

Vanadio � � �

Possibili punti di prelievo per la determinazione di parametri cPossibili punti di prelievo per la determinazione di parametri cPossibili punti di prelievo per la determinazione di parametri cPossibili punti di prelievo per la determinazione di parametri chimici himici himici himici

1. Nessuna sostanza o materiale utilizzati per i nuovi impianti o per

l’adeguamento di quelli esistenti, per la preparazione o la

distribuzione delle acque destinate al consumo umano, o impurezze

associate a tali sostanze o materiali, deve essere presente in acque

destinate al consumo umano in concentrazioni superiori a quelle

consentite per il fine per cui sono impiegati e non debbono ridurre,

direttamente o indirettamente, la tutela della salute umana prevista

dal presente decreto.

2. Con decreto del Ministro della sanità, da emanare di concerto con i

Ministri dell’industria, del commercio e dell’artigianato e

dell’ambiente, sono adottate le prescrizioni tecniche necessarie ai fini

dell’osservanza di quanto disposto dal comma 1.

Art.Art. 9 9 -- ((D.LgsD.Lgs 31/2001)31/2001)

Garanzia di qualitGaranzia di qualitàà del trattamento,del trattamento,

delle attrezzature e dei materialidelle attrezzature e dei materiali

Sulla G.U. 17/07/2004 è stato pubblicato

il decreto 6 aprile 2004, n. 174

“Regolamento concernente i materiali e

gli oggetti che possono essere

utilizzati negli impianti fissi di

captazione, trattamento e

distribuzione delle acque destinate al

consumo umano”.

La situazione è destinata comunque

a migliorare in futuro….

MATERIALI A CONTATTO CON L’ACQUAMATERIALI A CONTATTO CON L’ACQUA

Il nuovo regolamento si applica ai materiali degli impianti nuovi e a quelli

utilizzati per sostituzioni nelle riparazioni, a partire da dodici mesi dalla data

di pubblicazione del decreto in Gazzetta Ufficiale (17/07/2004).

Termine prorogato di due anni. (Gazz. Uff. 22 agosto 2005, n. 194)

I materiali e oggetti considerati nel regolamento, così come i loro prodotti di

assemblaggio (gomiti, valvole di intercettazione, guarnizioni, ecc.) devono

essere compatibili con le caratteristiche delle acque destinate al consumo

umano, quali definite nell’allegato I del D.Lgs 31/2001

La normativa in questione riassorbe le indicazioni contenute nella circolare

del Ministero della Salute 2 dicembre 1978, n. 102 (gomme e materie

plastiche a contatto con l’acqua) e quelle del decreto ministeriale 21 marzo

1973 relative alla disciplina igienica dei materiali a contatto con prodotti

alimentari

Materiali interessati:

1. metalli, leghe e rivestimenti metallici

2. materiali a base di leganti idraulici, smalti, ceramiche e vetri

3. materie plastiche, gomme naturali e sintetiche.