Centrali a carbone e salute della popolazione: una stima dell’impatto del particolato fine (PM2.5) e dei decessi attribuibili

Abbiamo ricevuto e volentieri pubblichiamo una comunicazione interessante:

È stato appena pubblicato l’articolo “Secondary particulate matter originating from an industrial source and its impact on population health” [Impatto sulla salute della popolazione del particolato secondario originato da una sorgente industriale] a firma della ricercatrice Cristina Mangia e dei ricercatori Marco Cervino ed Emilio Gianicolo del Consiglio Nazionale delle Ricerche. Il tema dello studio è l’impatto del particolato primario e secondario. L’articolo è disponibile gratuitamente al seguente indirizzo: http://www.mdpi.com/1660-4601/12/7/7667. 

Il particolato

Il particolato è una complessa miscela di particelle solide e liquide che possono rimanere sospese in atmosfera anche per lunghi periodi. Il particolato origina da sorgenti naturali quali per esempio le eruzioni vulcaniche; dal traffico autoveicolare e dalla combustione di fossili come il carbone e i derivati del petrolio. Il particolato originato da una sorgente inquinante può essere di due tipi: il particolato primario, emesso direttamente dalla sorgente; e il particolato secondario, che si forma in atmosfera per effetto di reazioni chimiche fra ossidi di azoto e ossidi di zolfo emessi dalla sorgente stessa con altre sostanze presenti nell’atmosfera.

Cosa si sapeva già e cosa si aggiunge di nuovo

Numerosi studi hanno osservato un aumento del rischio per la salute umana associato a esposizioni a particolato atmosferico. Tuttavia, se da un lato è molto studiato il ruolo del particolato primario, dall’altro lato è ancora generalmente trascurato il ruolo del particolato secondario. Le centrali a carbone sono tra gli impianti industriali che più emettono ossidi di azoto e zolfo, sostanze che si trasformano in atmosfera in particolato secondario (solfati e nitrati). Questo particolato ha dimensione fine, cioè inferiore per diametro a 2,5 micrometri, ed è dannoso per la salute.

Spesso si presume che il particolato secondario si formi in quantità trascurabili in area locale, interessando piuttosto zone a grande distanza. Lo studio appena pubblicato indaga questa ipotesi e stima su scala locale la concentrazione media annua del particolato secondario originato da una centrale a carbone. Come caso di studio è stata considerata la centrale di Cerano (Brindisi), caratterizzata da ingenti emissioni di gas e particolato e da un camino di 200 metri di altezza. Nello studio si stima, inoltre, il numero dei decessi attribuibili all’esposizione al particolato. Per questa stima si è fatto ricorso ai risultati di un importante studio epidemiologico condotto in Europa nell’ambito del progetto Escape, che ha interessato diversi Paesi tra cui l’Italia.

Il risultato principale dello studio è che se viene considerato anche il particolato secondario, aumenta l’area geografica interessata dalle ricadute e dunque la popolazione esposta all’inquinamento originato dalla centrale termoelettrica. Aumenta, conseguentemente, il numero dei decessi attribuibile alla stessa centrale. Infine, la stima del numero dei decessi attribuibili presentata nell’articolo scientifico è soggetta a diverse cause di incertezza. Alcune sono legate al modello matematico (dati e formule) di formazione del particolato secondario; un ulteriore fattore di incertezza deriva dalla variabilità statistica del coefficiente di rischio utilizzato nel calcolo dei decessi attribuibili. Anche tenendo conto di queste incertezze, l’impatto del particolato secondario emerge come non trascurabile.

La metodologia ambientale

Lo studio valuta l’impatto del particolato primario e secondario e tralascia l’impatto associato ad altri inquinanti e microinquinanti presenti in aria e ad eventuali contaminazioni di suolo, acqua ed alimenti. Allo scopo, si è fatto ricorso ad un modello di dispersione (Calpuff), già in uso dall’Agenzia americana di protezione dell’ambiente (EPA) ed utilizzato in precedenti lavori scientifici. Sono stati ipotizzati due differenti meccanismi di trasformazione chimica e diverse concentrazioni delle sostanze che, interagendo con i composti dell’azoto e dello zolfo, danno origine al particolato secondario. Infine, è stata analizzata la meteorologia dell’area in esame, analisi quest’ultima cruciale in studi di questo genere. I dati sugli inquinanti emessi sono quelli dichiarati dall’azienda.

La valutazione sanitaria

La base di partenza sono stati gli studi condotti in tutti i continenti da cui si ricava che incrementi della concentrazione di particolato fine si associano a tumore al polmone, a malattie dell’apparato cardiovascolare e respiratorio ed alla mortalità per tutte le cause. Il passo successivo è stato quello di assumere che i coefficienti di rischio osservati per le popolazioni per le quali sono disponibili studi epidemiologici, siano validi anche per le popolazioni che risiedono nel cono di ricaduta del particolato fine che si origina dalla centrale di Cerano. Come esito sanitario è stato considerato solo il numero dei decessi, per tutte le cause, attribuibili a tale esposizione o, detto in altri termini, il numero dei decessi che si sarebbero evitati se questa esposizione non ci fosse stata. I dati sulla popolazione residente e sui decessi sono di fonte ISTAT.

Il caso in studio

La sorgente presa in esame è la centrale termoelettrica situata a Cerano (Brindisi). La centrale ha una potenza elettrica di 2.640 MW ed è alimentata annualmente con circa 6 milioni di tonnellate di polvere di carbone. Questa potenza di produzione pone l’impianto in cima alle classifiche dell’Agenzia Europea per l’Ambiente (EEA) per emissioni di sostanze inquinanti. La centrale è entrata in funzione nei primi anni 90. Come anno di studio è stato considerato il 2006, anno intermedio del periodo totale di funzionamento.

L’aerea geografica di riferimento è rappresentata da 120 comuni delle province di Brindisi Lecce e Taranto. Un’area con una popolazione di circa 1 milione e 200 mila persone residenti.

Le zone a sud-est della centrale sono, in media in un anno, quelle più esposte alle emissioni della centrale. I valori massimi di concentrazione sono inferiori a 0,5 mg/m³ sia per il PM_2.5 primario sia per il PM_2.5 secondario. L’area popolata interessata dalla persistenza di particolato secondario è molto più vasta di quella interessata dal particolato primario. È stato osservato, ad esempio, che il particolato primario ha il suo massimo di concentrazione ad una distanza di circa sei chilometri dalla centrale. Al contrario, a seconda delle scelte assunte nel calcolo, le diverse stime per il particolato secondario prevedono che il massimo di concentrazione giunga ad una distanza tra i dieci e i trenta chilometri dalla stessa centrale.

Se si considera solo il particolato primario, sono 4 i decessi che si stima sarebbero stati evitati annualmente se non vi fosse stata esposizione. Questo numero varia da 1 a 7 se si tiene conto dell’incertezza statistica associata al coefficiente di rischio adottato. Quando si considera il particolato secondario, il numero stimato dei decessi attribuibili aumenta fino a 28. Tale numero varia da un minimo di 7 ad un massimo di 44 a seconda dei diversi meccanismi chimici ipotizzati, delle concentrazioni assunte per ozono e ammoniaca, e dell’intervallo di confidenza per il coefficiente di rischio adottato.

Conclusioni

Dallo studio emerge in modo inequivocabile come in presenza di emissioni provenienti da installazioni industriali che portano alla formazione di particolato secondario, questo debba essere considerato nelle valutazioni di impatto ambientale e sanitario. L’indagine condotta nel caso di studio specifico della centrale di Brindisi ha evidenziato, infatti, che ignorare il ruolo del particolato secondario conduce ad una sottostima notevole dell’impatto che la centrale ha sulla salute delle popolazioni.

Autori dello studio, affiliazioni

- Cristina Mangia, fisica, ricercatrice dell’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Lecce (ISAC-CNR).; Email Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

- Marco Cervino, fisico, ricercatore dell’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Bologna. Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

- Emilio Gianicolo, statistico ed epidemiologo, ricercatore dell’Istituto di Fisiologia Clinica del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Lecce (IFC-CNR) e Istituto di biometria, epidemiologia e informatica della Johannes Gutenberg-Universität di Mainz, Germania. Telefono +49613138721 e +496131174577; Email Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo..