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SICUREZZA NELL'INDUSTRIA DI PROCESSO
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Nella vita quotidiana ovunque s'incontrano odori di ogni tipo. Infatti, sono molte centinaia le sostanze che generano odori, ovvero sostanze allo stato gassoso o di vapore che a determinate concentrazioni possono essere percepite dal sistema olfattivo. Tuttavia la percezione degli odori, insieme al giudizio di gradevolezza o meno, è diversa da soggetto a soggetto in quanto dipende molto da ragioni fisiologiche e psicologiche e comunque il sistema olfattivo dell’uomo è molto complesso, dai recettori degli stimoli che si trovano nella mucosa nasale sino alla corteccia olfattiva primaria dove gli stessi stimoli vengono interpretati . D'altra parte i chemiorecettori olfattivi sono soggetti a rapida assuefazione poichè si adattano con facilità alla presenza di un odore e ne perdono la capacità di riconoscimento quando la concentrazione della sostanza si mantiene costante. In pratica, il sistema olfattivo “misura” le variazioni di concentrazione di una sostanza piuttosto che i valori assoluti della stessa. Di questo ci si rende facilmente conto quando entrando in un ambiente chiuso, in presenza di molte persone e/o di macchine particolari, provenendo da un ambiente “pulito”, si avverte immediatamente l’aria “consumata” ma se si staziona in tale ambiente per un po’ di tempo si perde la percezione di quell’aria “consumata” . Per ogni sostanza esistono soglie minime di concentrazione alle quali l’odore diventa percepibile o riconoscibile, maleodorante o meno. Si tratta però di soglie soggettive che cambiano da persona a persona. Non potendo essere personalizzate queste soglie vengono quantificate con sperimentazioni in laboratorio, tramite complessi sistemi olfattometrici, utilizzando campioni di persone che in qualche modo rispecchiano le condizioni medie della popolazione. Queste persone entrano in ambienti confinati a concentrazioni perfettamente note di una sostanza odorosa ed esprimono la loro sensazione in termini qualitativi con riferimento ad altri odori più diffusamente noti e riconoscibili (pungenti o di uova marce o acri o di frutta, ecc.). I risultati vengono elaborati su basi statistiche, assumendo come soglia di odore un valore di concentrazione al quale una determinata percentuale dei soggetti esposti (10, 50 o 100%) ha percepito l’odore, lo ha individuato e/o lo ha descritto. La standardizzazione degli odori è comunque complessa per la difficoltà di individuare un campione di persone in uno stato di salute, di ceto sociale, di livello culturale, ecc. tale da rappresentare obiettivamente la popolazione . Negli ambienti non confinati le condizioni di trasporto e diffusione delle sostanze odorose, dovute al vento e alla turbolenza locale istantanea, sono ben diverse da quelle standard sperimentali in ambiente confinato come quello che si realizza in laboratorio, per cui non è insolito che a distanza dalla sorgente, anche in posizioni sottovento, un odore possa essere avvertito da una persona e non da un'altra, in un punto e non in un’altro adiacente, oppure che possa essere avvertito solo per qualche istante per poi svanire del tutto. Nei confronti degli odori ci può essere pure un atteggiamento psicologico di intolleranza preconcetta quando essi sono “sconosciuti” o “rari” in quanto vengono istintivamente associati a sostanze tossiche e dannose per l’organismo; al contrario, odori anche intensi e fastidiosi, ma “familiari” e frequenti, come quelli che può capitare di avvertire in casa o provenienti dai fumi di scappamento degli autoveicoli o persino da produzioni industriali note (di cioccolato, di torrefazione del caffè, ecc.) vengono tollerati o comunque non generano preoccupazione. Il fenomeno degli odori è assai complesso e difficile da inquadrare, analizzare e risolvere in maniera obiettiva e dunque da regolamentare attraverso norme tecniche facilmente applicabili e controllabili. In generale, l’uso di sostanze che generano odori come materie prime, materie d’uso, prodotti finiti o sottoprodotti in qualunque attività, industriale o meno, comporta inevitabilmente la probabilità di un rilascio delle stesse nell’ambiente sia pure in quantità modeste. Nel caso specifico di impianti industriali occorre che tutte le sorgenti sistematiche di emissione siano opportunamente convogliate ad impianti di depurazione o di semplice diluizione (camini), laddove ciò è tecnicamente possibile. La prevenzione è un po' più problematica per sorgenti diffuse (da sfiati, stoccaggi inevitabilmente all’aperto, operazioni di manutenzione, ecc.). Numerosissime sostanze, nelle famiglie degli eteri, esteri ed alcoli, hanno un odore (etereo, di frutta, aromatico, floreale, balsamico, ecc.) generalmente giudicato gradevole se presenti in tracce, ma che può diventare nauseante o sgradevole ad elevate concentrazioni. Sostanze che hanno invece odori comunemente riconosciuti sgradevoli (“maleodoranti”) appartengono ai composti dello zolfo, dell’azoto e organici. In particolare, tra i composti solforati si ritrovano l’idrogeno solforato (classico odore di “uova marce”) e i solfuri organici (“vegetali in decomposizione” ) come mercaptani, dimetilsolfuro, metantiolo, etantiolo. Queste sostanze possono essere anche di origine naturale per trasformazioni di tipo anaerobico in impianti di compostaggio o in discariche. Tra i composti azotati si ritrovano l’ammoniaca (odore acuto e pungente) e le ammine (odore di pesce) che possono anche essere generate da trasformazioni anaerobiche in processi naturali di fermentazione. Rientrano nei composti organici alcune aldeidi (odore dolce e pungente o anche di fritto) come acetaldeide e acroleina, chetoni (odore di grasso rancido o anche floreale sgradevole), esteri (dolciastro nauseante), acidi come acetico e butirrico. Come detto in precedenza, l’odore, consueto o meno, altre al fastidio genera apprensione perché viene associato alla eventualità che possa procurare effetti nocivi per la salute. A questo proposito è bene richiamare quanto specificato in un documento dell’Environmental Protection Agency (USA) del 1992 (Reference Guide to Odor Theresholds for Hazardous Air Pollutants listed in the Clean Air Act Amendments of 1990) in merito alla questione se esiste o meno un legame tra odore e tossicità. Si precisa che i meccanismi chimico-biologici con i quali si avverte un odore sono completamente distinti da quelli che generano tossicità, così come sono differenti i siti di azione che per gli odori è solo l’epitelio olfattivo nasale, mentre per le sostanze tossiche sono praticamente tutti gli organi e i ricettori (DNA, ricettori proteici o sistemi ossidanti). Per fornire un quadro più generale delle sostanze che generano odori e della loro eventuale nocività per la salute, nella tabella allegata è riportata una lista di sostanze con le rispettive soglie olfattive, la qualità dell’odore ove disponibile e per alcune di esse ilimiti di esposizione consentiti negli ambienti di lavoro così come stabiliti dal recente D. Lgs. 81/2008 relativo al Testo Unico per la Sicurezza e dall’ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists), limiti peraltro di fatto adottati anche nelle industrie italiane, in particolare nell'industria di processo. Inoltre, nella penultima colonna sono riportati i valori di concentrazione IDHL (Immediately Dangerous to Life or Health), stabiliti dal NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) nel 1995, naturalmente solo per le sostanze che possono presentare una evidenza immediata di danno alla salute quando la concentrazione raggiunge determinati livelli. Nell'ultima colonna solo per pochissime sostanze sono state aggiunte le frasi di rischio. Questa tabella, sia pure incompleta, porta ad alcune considerazioni che aiutano a comprendere il complesso fenomeno degli odori. A) Le concentrazioni corrispondenti alle soglie olfattive variano in un intervallo di circa sei ordini di grandezza, da nanogrammi/m3 a decine di grammi/m3. Ciò significa che vi sono sostanze (a bassissima soglia olfattiva) per le quali un modesto rilascio pressoché istantaneo (puff), anche dell’ordine di frazioni di litro, può essere sufficiente a portare odore anche a distanza, in situazioni meteorologiche sfavorevoli che non consentono una opportuna sufficiente dispersione e diluizione al di sotto della soglia olfattiva. Per sostanze ad elevata soglia olfattiva invece, per verificarsi un fenomeno analogo a distanza occorrono rilasci significativi specie se “istantanei” o di breve durata. B) In linea di massima rilasci modesti pressoché “istantanei” sono riconducibili a circostanze casuali o estemporanee di perdite da sfiati, valvole, flange, o da impianti di abbattimento temporaneamente inefficaci, ecc., anche dovuti ad interventi di manutenzione o controllo effettuati senza adeguate precauzioni. Rilasci consistenti sono invece ipotizzabili a seguiti di eventi accidentali, generalmente non prevedibili. Gli eventi del primo tipo possono essere relativamente frequenti ma vengono avvertiti solo nelle vicinanze del punto di rilascio, mentre gli eventi del secondo tipo, più rari, hanno una forte risonanza nell’opinione pubblica . Tra questi due scenari estremi sono possibili tante situazioni diverse capaci di generare “molestia” anche al di fuori del perimetro industriale sino a raggiungere aree residenziali. C) Comunque si configuri un evento e qualunque sia la qualità della sostanza rilasciata è inevitabile che la popolazione, in presenza di un odore riconducibile alle attività industriali, si preoccupi anzitutto per la propria salute prima ancora che per il “fastidio”. Per una valutazione orientativa sulla correlazione tra odore ed effetti sulla salute può essere utile fare riferimento ai limiti di concentrazione consentiti negli ambienti di lavoro. Occorre tuttavia tenere presente che l’odore si avverte per esposizione quasi istantanea, mentre i limiti in questione si riferiscono ad esposizione sistematica del lavoratore per periodi di otto ore giornaliere per 40 ore lavorative a settimana (TLV-TWA), oppure per periodi brevi di 15 minuti (TLV-STEL) oppure rappresentano concentrazioni che non devono essere superate durante qualsiasi momento della esposizione lavorativa (TLV-C). D) Per i limiti IDHL stabiliti dal NIOSH, non esiste un problema di tempo di esposizione trattandosi di valori ad effetto “immediato” sostanzialmente analogo a quello degli odori. E) Per larga parte delle sostanze che generano odori non esistono limiti di esposizione negli ambienti di lavoro, né valori di IDHL, perché si tratta o di odori “naturali” o di sostanze non “tossiche” anche in concentrazioni relativamente elevate o comunque di sostanze per le quali non si sono mai registrate in ambienti industriali condizioni di esposizione tali da potersi configurare un pericolo per la salute dei lavoratori. In ogni caso è utile verificare se per la sostanza odorigena nella relativa scheda di sicurezza sono previste frasi di rischio o consigli di prudenza. F) In linea di principio, le sostanze che più possono preoccupare sul piano sanitario sono quelle per le quali è previsto un valore di ceiling (TLV-C) e questo non differisce molto dalla concentrazione di soglia olfattiva. E’ questo il caso, ad esempio, dell’acroleina e della formaldeide i cui valori di soglia olfattiva, rispettivamente 0,41 e 1,07 mg/m3, sono molto vicini (addirittura inferiori) a quelli di ceiling, 0,23 e 0,37 mg/m3. G) Anche per l’acetaldeide e l’alcol butilico sono previsti valori di ceiling, il quali però, rispettivamente 45 e 152 mg/m3, sono superiori alla soglia olfattiva di due ordini di grandezza , rispettivamente 0,34 e 1,51 mg/m3. Per altre sostanze, quali ad esempio i cresoli, il disolfuro di carbonio, l’etil-acrilato non sono previsti TLV, ma solo IDHL i cui valori tuttavia sono maggiori della soglia olfattiva da due a quattro ordini di grandezza. Per le sostanze che ricadono in questa categoria è possibile ipotizzare la presenza anche a distanza in concentrazioni superiori alla soglia olfattiva, ma è improbabile ipotizzare una conseguenza sul piano sanitario, a meno che non si verifichino incidenti particolarmente rilevanti. H) In ordine di importanza, al secondo livello di preoccupazione si possono considerare le sostanze odorigene per le quali sono previste concentrazioni su tempi brevi di 15 minuti (TLV-STEL). Esempi di sostanze per le quali il rapporto tra soglia olfattiva ed esposizione su tempi brevi è prossimo all’unità, a prescindere dal valore assoluto di ciascuno, sono ammoniaca, benzene e propano. Si tratta di sostanze per le quali il livello di sicurezza dal punto di vista impiantistico e di attenzione nella gestione del processo produttivo è molto elevato per effetto delle caratteristiche di tossicità e/o di infiammabilità, ancor prima di quelle di odore. I) Nel caso di acido acetico, etilbenzene, eptano, trimetilamina, xilene il rapporto tra esposizione su tempi brevi (TLV-STEL) e soglia olfattiva è di centinaia o migliaia di volte per cui in linea di principio una situazione formalmente accettabile all’interno di uno stabilimento potrebbe essere tale da creare odore non gradito a distanza. E’ evidente che una situazione permanente negli ambienti di lavoro ai valori consentiti di TLV-STEL non è ipotizzabile in pratica, anche perché trattandosi di sostanze combustibili, ad eccezione dell’acido acetico, vengono adottate tutte le precauzioni necessarie per evitare la formazione di miscele infiammabili ancor prima che per evitare fenomeni di odori. J) Il rischio per la salute è assolutamente da escludere per quelle sostanze regolamentate solo attraverso il valore di esposizione mediato su otto ore dal momento che non è verosimile pensare ad una permanenza molto prolungata di sostanze maleodoranti nell’aria che potrebbe derivare solo da un rilascio incontrollato altrettanto prolungato in coincidenza con situazioni meteorologiche sfavorevoli e persistenti per molte ore. Inoltre, occorre tenere presente che le concentrazioni riferite ad esposizione di otto ore sono valori medi che possono essere superati di gran lunga per brevi periodi della giornata essendo poi compensati da periodi a bassa esposizione. Ciò premesso, è evidente l’inesistenza di un legame sistematico tra odore ed effetti sulla salute e pure la circostanza che in pratica le sostanze più critiche sono poche. Ciò non toglie che la popolazione non ha la possibilità o capacità di distinguere tra odori “nocivi” e odori solo “molesti”. A titolo di esempio, non dovrebbe preoccupare sul piano della salute una esposizione più o meno breve a fenolo la cui soglia olfattiva è di circa cinquanta volte inferiore al valore di concentrazione che si potrebbe respirare per otto ore di seguito, ma il caratteristico odore “disgustoso” non è tollerabile dalla popolazione la quale in ogni caso ne percepisce la presenza come pericolo per la propria salute. Le fonti di emissione di odori anche sgradevoli nella vita quotidiana e negli ambienti “indoor” sono assai diverse, come detergenti per la casa, alcol denaturato, ammoniaca, cere, vernici, ecc. Analogamente, sono numerosissime le attività commerciali che utilizzano o producono sostanze odorose (ad esempio friggitorie, copisterie, lavanderie, ecc.) come pure le attività produttive primarie (allevamenti zootecnici, produzione di farine di pesce, mattatoi, trattamento di grassi e oli, torrefazioni, caseifici, cantine vinicole, ecc.), secondarie (industria chimica, petrolifera, tessile, della carta, metallurgica, ecc.) e terziarie (impianti di trattamento e smaltimento rifiuti urbani, di compostaggio, di depurazione delle acque, nonché inceneritori e discariche). In sostanza, larga parte delle attività dell’uomo e della vita quotidiana è accompagnata da un odore più o meno caratteristico, più o meno intenso, più o meno tollerato, più o meno noto. Per quanto riguarda le attività produttive, Una sintesi delle principali sostanze che generano odori è riportata qui in tabella.
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