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Altre polveri e fibre

Le sostanze inquinanti per l’igiene del lavoro si possono suddividere in due gruppi in base alle caratteristiche fisico-chimiche: gli aeriformi (gas e vapori) e i particellari o aerosol (polveri, fumi, nebbie), che si presentano sotto forma di particelle liquide (nebbie) o solide (fumi, polveri e fibre) in sospensione nell’atmosfera.

Le particelle solide comprendono:

  • i fumi derivanti da processi di condensazione, combustione e vaporizzazione, che hanno composizione diversa dal materiale di origine e dimensioni inferiori al micron;
  • le polveri originate dall’azione meccanica su un corpo solido (macinazione, taglio, levigatura, ecc..) e di composizione generalmente analoga al materiale di origine, oppure derivate da processi di cristallizzazione di vapori sovrasaturi o processi di conversione gas-particella;
  • le fibre, di origine naturale o sintetica, consistenti in particelle di forma allungata la cui lunghezza è almeno tre volte superiore al diametro. La Who (World health organization, 1988) definisce fibre tutte le particelle che presentano una lunghezza maggiore di 5 µm e un diametro minore di 3 µm.

Molte sostanze, all’apparenza innocue, sono pericolose per la salute se inalate sotto forma di polveri o fibre: le polveri di legno duro, ad esempio, sono cancerogene per l’uomo, come anche le fibre di amianto.

In questa area tematica sono prese in considerazione polveri e fibre di composizione mineralogica tale da escludere la presenza di silice cristallina e di amianto, cui sono dedicate specifiche sezioni all’interno di Conoscere il rischio.

 

Le polveri inerti o fastidiose, contraddistinte dall’acronimo PNOR (Particulates not otherwise regulated), rispondono alle seguenti caratteristiche:

  • sono insolubili o scarsamente solubili in acqua (o nei fluidi polmonari nel caso siano disponibili dati sperimentali);
  • hanno bassa tossicità (cioè non sono citotossiche, genotossiche o altrimenti chimicamente reattive con i tessuti polmonari);
  • non hanno un valore limite ponderale applicabile.

Tuttavia, anche se biologicamente inerti e non in grado di determinare l’insorgenza di malattie organiche significative, è ormai riconosciuto che tali particelle, siano esse di natura minerale o inorganica, possono esplicare effetti avversi in caso di esposizione per inalazione, contatto cutaneo o attraverso gli occhi.

Per tale motivo l’Acgih raccomanda che le concentrazioni aeree negli ambienti di lavoro siano mantenute al di sotto di 3 mg/m3 nel caso di frazione granulometrica respirabile e sotto 10 mg/m3 nel caso di frazione granulometrica inalabile.

Ai fini del confronto con i valori limite di esposizione in ambienti di lavoro, i livelli di concentrazione delle particelle aerodisperse devono essere rilevati facendo riferimento a metodiche standardizzate; sono noti diversi metodi sia in ambito nazionale (metodi Unichim) che a livello internazionale (metodi Hse e metodi Niosh).

Alcuni metodi analitici emessi dal Niosh (National institute for occupational safety and health) sono basati sul principio della deposizione della polvere aerodispersa su membrana filtrante cui segue la determinazione gravimetrica del particolato raccolto.

Ai fini del confronto dei livelli di inquinante aerodisperso misurabili con i valori limite di esposizione Acgih, sono considerate PNOR anche alcune tipologie di polveri, quali le polveri di cuoio, la cui pericolosità intrinseca è accertata dalla Iarc (International agency for research on cancer).

Gli aerosol atmosferici sono una miscela complessa di particelle piccole e grandi, sia emesse direttamente nell’atmosfera che prodotte durante i processi di conversione gas-particelle. Le sorgenti di aerosol atmosferico sono naturali e antropiche.

Le dimensioni delle particelle costituiscono il parametro più importante per la descrizione del loro comportamento e della loro origine; la composizione chimica, la rimozione e il tempo di residenza nell’atmosfera sono tutte caratteristiche correlate con le dimensioni delle particelle. Le particelle atmosferiche ambientali sono generalmente comprese in un intervallo di diametri tra 0,01 e 100 µm (micron).

Le particelle comprese tra 2,5 e 10 micron sono definite particelle grossolane e tipicamente rappresentano la maggior parte della massa del PM10 (Particle matter). Le particelle tra 2,5 e 0,1 micron sono definite particelle fini. Una particella di 2,5 μm di diametro è circa un trentesimo del diametro di un capello umano. Le particelle comprese tra 0,01 e 0,1 micron sono definite particelle ultrafini (UF) e generalmente sono costituite dai prodotti della cristallizzazione di vapori sovrasaturi (SO2, NH3, NOX e prodotti della combustione). Insieme, le particelle fini e ultrafini costituiscono il PM2,5, cioè tutte le particelle inferiori a 2,5 micron.

L’evidenza sperimentale più recente ha fornito risultati che indicano come l’esposizione a particelle aerodisperse con dimensioni più fini, comprese quelle ultrafini o nanometriche (dimensioni < 100 nm) di origine secondaria negli ambienti lavorativi e di vita (scarichi diesel, fumi di saldatura, particelle ultrafini in aria urbana) sia responsabile di effetti negativi per la salute.

Benché i meccanismi di azione biologica non siano ancora sufficientemente noti, la considerevole base di dati sanitari e ambientali sulle particelle aerodisperse negli ambienti lavorativi e di vita ha fornito indicazioni sulle caratteristiche che possono influenzare la tossicità e la relazione dose-risposta. Gli studi sperimentali su animali hanno mostrato che dosi in massa equivalenti di particelle ultrafini (UF) insolubili sono più potenti di particelle di maggiori dimensioni con simile composizione nell’induzione di infiammazione polmonare, danno ai tessuti e tumore polmonare.

Alla luce di questi studi, la Iarc ha classificato come cancerogeni per l’uomo (gruppo 1) i seguenti agenti di rischio: fumi di scarico dei motori diesel (vol 105, anno 2014), fumi di saldatura, (vol 118, anno 2018) e particolato in aria urbana (outdoor pollution) (vol 109, anno 2016).

Ai fini del miglioramento della qualità dell’aria ambiente e per prevenire o ridurre effetti nocivi per la salute umana, in attuazione della direttiva 2008/50/CE relativa alla qualità dell’aria ambiente, il d.lgs. 13 agosto 2010 n.155 ha fissato i valori limite di concentrazione nell’aria per il PM2,5 e per il PM10 rispettivamente nella misura di 25 µg/m3 e di 40 µg/m3 (valori medi annui).

Ai fini dell’igiene industriale la polvere di legno contraddistingue una sospensione in aria delle particelle prodotte durante la lavorazione del legno, in quantità e qualità variabile in funzione delle specie legnose impiegate e della tipologia di lavorazione. Le proprietà cancerogene della polvere di legno sono indotte dalle polveri di particolari essenze prodotte da alcuni tipi di lavorazione.

La conclusione della Iarc (Gruppo 1 - Vol.62, 100C-2012) circa l’esistenza di sufficienti dati e informazioni per definire le polveri da legno cancerogene per l’uomo si basa sull’osservazione di un aumento dell’occorrenza di tumori dei seni nasali e paranasali nei lavoratori esposti a polveri di legno duro.

A livello comunitario la direttiva 2004/37/CE (nota come CMD: Carcinogen and Mutagens Directive) ha definito i lavori comportanti esposizione a polvere di legno duro tra gli agenti cancerogeni ed ha fissato per la prima volta un valore limite di esposizione professionale in misura di 5 mg/m3 (in relazione ad un periodo di riferimento di 8 ore) per la frazione inalabile delle polveri di legno duro o miste contenenti legno duro. 

In anni più recenti, la direttiva UE 2017/2398, emendamento della CMD, riconoscendo che l’esposizione alle polveri di legno duro e di legno tenero è comune tra i lavoratori nell’Unione Europea e causa malattie e sintomi respiratori, ha proposto l’abbassamento di tale valore limite a 3 mg/m3 in via transitoria fino al 17 gennaio 2023, e a 2 mg/m3 successivamente a tale data. Poiché l’esposizione mista a più di una specie di legno è molto comune, la direttiva ha inoltre stabilito che il valore limite per polveri di legno duro dovrebbe applicarsi a tutte le polveri di legno presenti in una eventuale miscela.

Ai sensi del Titolo IX del d.lgs. 81/08, la legislazione italiana, in recepimento delle direttive comunitarie, impone la valutazione dell’esposizione professionale a polveri di legno e il mantenimento e controllo, tramite monitoraggio ambientale, del rispetto del valore limite di esposizione. 

In riferimento al d.lgs. 81/2008, il lavoro comportante l’esposizione a polvere di legno duro è riportato nell’allegato XLII (Elenco di sostanze, miscele e processi) tra gli agenti cancerogeni come definiti all’art. 234, comma 1 a) punto 2 mentre il valore numerico associato al livello di esposizione che, ai sensi dell’art. 235 comma 3, non deve mai essere superato negli ambienti di lavoro, compare nell’allegato XLIII (Valori limite di esposizione professionale).

Ai fini di una valutazione del rischio di esposizione professionale, la frazione di polvere da captare è quella inalabile, definita dalla norma UNI-EN 481/1994. Diversi campionatori-selettori, funzionanti ciascuno a uno specifico flusso di aspirazione dell’aria, rispondono a tale convenzione. I campionamenti personali sono effettuati direttamente sull’operatore ponendo il selettore per la polvere in prossimità della regione respiratoria dell’operatore a non più di 30 cm da naso e bocca. Completa la linea di campionamento un sistema di aspirazione dell’aria consistente in una pompa collegata al campionatore attraverso un tubo e fissata all’altezza della cintura dell’operatore. La massa di polvere depositata su un filtro a membrana ad alta idrofobicità (ad esempio in Pvc), determinata gravimetricamente, fornisce, in rapporto al volume di aria campionata, la concentrazione della polvere inalabile cui è esposto il lavoratore.

Oltre a quelli già citati, i fattori che influenzano l’esposizione lavorativa includono: la durata e frequenza della lavorazione effettuata, l’uso di sistemi di controllo e abbattimento delle polveri e di eventuali DPI e le attrezzature di lavoro utilizzate.

Il legno e i suoi derivati costituiscono la materia prima di numerosi processi produttivi, dalla silvicoltura e segheria fino alla produzione di arredi e di numerosi altri articoli per l’utilizzo finale (seconda trasformazione).

Anche in settori innovativi, quale quello delle biotecnologie industriali, la presenza di polveri di legno, in aggiunta a quella di altre polveri organiche, può costituire un importante fattore di rischio professionale sia per la salute che per la sicurezza.

Le fibre naturali derivano da materiali che si reperiscono direttamente in natura: possono essere di natura inorganica (minerali) o organica (vegetali o animali).

Diversi minerali in natura hanno abito fibroso. Caratteristiche di pericolosità simili all’amianto (cui è dedicata una specifica sezione di Conoscere il rischio) sono attribuite alla fluoro-edenite, cavata a Biancavilla, in Sicilia, fino alla fine degli anni ’90, e all’erionite, minerale del gruppo delle zeoliti.

Dal 2008, con decreto del Ministero del lavoro, le malattie causate dall’inalazione di fibre di erionite (placche ed ispessimenti pleurici, mesotelioma pleurico e mesotelioma peritoneale) sono inserite nelle “Nuove tabelle delle malattie professionali nell'industria e nell'agricoltura” per le lavorazioni di estrazione e utilizzazione.

Per la Iarc l’erionite è un cancerogeno di gruppo 1 come l’amianto. In Italia non sono presenti attività di estrazione da giacimenti di erionite, anche se questo minerale è stato rinvenuto in aree vulcaniche di diverse regioni italiane. Oltre al rischio ambientale e nelle attività di scavo, dovuto alla sua presenza in affioramento nella roccia che la contiene, l’erionite potrebbe trovarsi in associazione con altre zeoliti utilizzate industrialmente.

Per altre fibre minerali, come quelle di wollastonite, attapulgite e sepiolite, la reale pericolosità è ancora oggi in discussione. Queste fibre hanno solubilità più elevata nei liquidi dell’organismo, quindi biopersistenza ridotta e tossicità presumibilmente molto inferiore a quella dell’amianto.

Le fibre naturali di origine vegetale, come la juta, il sisal, la canapa, la fibra di cocco, il lino, e quelle di origine animale, come la lana, il pelo di molti animali e la seta, sono impiegate soprattutto nell’industria tessile, rappresentando quasi la metà delle fibre utilizzate nel mondo e milioni di lavoratori sono esposti alla loro inalazione.

L’esposizione professionale a questo tipo di fibre viene però più frequentemente considerata assimilabile a quella delle polveri piuttosto che a quella delle fibre. Polverosità elevate sono state misurate nell’industria tessile, con effetti sulla salute quali l’incremento di malattie ostruttive polmonari e di bronchiti, ma non un aumento di mesoteliomi o cancro ai polmoni. In base alle conoscenze attuali, gli effetti sulla salute non sembrano dovuti alla forma fibrosa delle particelle ma piuttosto alle sostanze chimiche e ai microorganismi presenti sulla superficie delle fibre.

Le fibre sintetiche sono prodotte artificialmente dall’uomo a partire da polimeri ottenuti tramite sintesi chimiche e costituiscono materiali con caratteristiche chimico-fisiche che li rendono particolarmente utili ed apprezzati in molteplici processi industriali come isolanti elettrici in motori, cavi, fili, isolanti acustici negli edifici, materiali di rinforzo in campo navale, aeronautico ed automobilistico ecc.

Si riporta di seguito una schematizzazione dei tipi di materiali fibrosi artificiali.

Fibre artificiali

Inorganiche Organiche
vetrose cristalline  
Lana di vetro Fibre policristalline (Fpc) Carboniose
Lana di scoria   Poliolefiniche
Lana di roccia   Poliestere
Fibre ceramiche   Poliacrilonitrile
Microfibre vetrose   Aramidiche
Fibre per scopi speciali   Polivinilalcool
Filamento   Cellulosiche

Le fibre artificiali rivestono una grande importanza nel campo dell’igiene industriale per i riconosciuti effetti negativi sull’organismo sia per via inalatoria che per via cutanea. La Commissione consultiva tossicologica nazionale si è espressa nel 1988 sulle MMMF (Man made mineral fibres) classificando la lana di vetro, di scoria, di roccia e le fibre ceramiche refrattarie nella categoria 3: “sostanza da considerare con attenzione per i possibili effetti cancerogeni sull’uomo”.

Nella sua monografia del 2002, la Iarc ha classificato nel gruppo 3 (“non classificabile cancerogeno per l’uomo”) la lana di vetro, di roccia, di scoria e le fibre di vetro a filamento continuo, inserendo nel gruppo B2 (“possibile cancerogeno per l’uomo”) le fibre ceramiche refrattarie e le fibre per scopi speciali. La Comunità europea, con direttiva 97/69/CE, ha ricompreso le MMVF (Man made vitreous fibres) nell’elenco delle sostanze cancerogene di seconda e terza categoria, quindi sottoposte a disciplina specifica per imballaggio ed etichettatura.

Le fibre vetrose comprendono un ampio spettro di fibre inorganiche che, con la messa al bando dell’amianto, hanno assunto, per le loro caratteristiche di isolamento termico ed acustico, una rilevante importanza commerciale ed un largo impiego in diversi settori tra cui quelli dell’edilizia, del tessile e dei prodotti plastici.

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