I rischi per la salute legati all’esposizione alle polveri disperse nell’atmosfera derivano sia dalle loro proprietà chimiche sia dalle loro caratteristiche aerodinamiche che ne influenzano il grado di penetrazione all’interno dell’apparato respiratorio. Nel caso delle particelle fini e ultrafini e delle nanoparticelle, la tossicità e la relazione dose-risposta possono essere influenzate anche da altri parametri quali il numero, la morfologia, la solubilità, l’area superficiale e la reattività chimica.

Sono numerose le tipologie di polveri note in igiene industriale per i loro effetti sulla salute, dalla silice libera cristallina alle polveri di legno duro, all’amianto, noto per la sua cancerogenicità, o all’enorme famiglia delle fibre artificiali.

In questa sezione vengono approfonditi rischi più “tradizionali” e noti per la salute dei lavoratori come ad esempio quelli legati all’esposizione ad amianto e a silice cristallina, ma anche quelli “emergenti” come quelli relativi all’esposizione a nanomateriali.

A oggi non è ancora chiaro l’impatto sulla salute dell’utilizzo e produzione di nuovi materiali, per cui è fondamentale essere costantemente aggiornati sui nuovi cicli lavorativi al fine di mettere a punto tutte le opportune misure di prevenzione e protezione a tutela dei lavoratori.

Esposizione professionale a polveri

Polveri inalabili / respirabili / toraciche / aerodisperse

Con il termine polveri si intendono tutte le particelle solide, con dimensioni diverse, disperse nell’aria e aventi la stessa composizione chimica dei materiali dai quali si originano. La pericolosità delle polveri è inversamente proporzionale alle loro dimensioni: al diminuire della loro dimensione la capacità di penetrare nei polmoni è maggiore.

Le polveri inalabili sono definite anche “totali” in quanto durante il loro campionamento non vengono in alcun modo frazionate. La norma UNI EN 481 differenzia tre tipologie di frazioni di polveri in base alla loro dimensione (curva convenzionale EN 481):

Fig. 1 - Le convenzioni inalabile, toracica, respirabile come percentuali delle particelle aerodisperse totali

Le particelle di polveri vengono classificate, principalmente, in inalabili, respirabili e toraciche:

1. Frazione inalabile (UNI EN 481)
La frazione in massa delle particelle aerodisperse totali che viene inalata attraverso il naso e la bocca

Fig. 2 - Diametro particelle Frazione inalabile (curva convenzionale EN 481)

2. Frazione respirabile (UNI EN 481)
La frazione in massa delle particelle inalate che penetra nelle vie respiratorie non ciliate

Fig. 3 - Diametro particelle Frazione respirabile (curva convenzionale EN 481)

3. Frazione toracica (UNI EN 481)
La frazione in massa delle particelle inalate che penetra oltre la laringe.
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Fig. 4 - Diametro particelle Frazione toracica (curva convenzionale EN 481)

Esempi
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Con il termine silice si fa riferimento a una delle sostanze minerali più comuni presenti in natura, formata da silicio (Si) e ossigeno (O) che, assieme, costituiscono circa il 74% in peso della crosta terrestre. Generalmente questi due elementi chimici si combinano con altri per formare i silicati, minerali costituenti di molte rocce. In particolari condizioni, tuttavia, possono legarsi tra loro dando origine al gruppo dei minerali della silice (SiO2).

In essi la disposizione interna degli atomi di silicio e di ossigeno può assumere un andamento regolare (silice libera cristallina) o disordinato (silice libera amorfa). In natura la silice si presenta in forme cristalline diverse (polimorfi). Il quarzo, costituente minerale primario di molte rocce vulcaniche, sedimentarie e metamorfiche è senza dubbio la forma più comune di silice libera cristallina (Slc) presente in natura. Cristobalite e tridimite, più rare, compaiono principalmente nelle rocce di natura vulcanica e nei prodotti impiegati dall’industria.

Le forme cristalline della silice sono quelle di maggiore interesse per la medicina del lavoro e per l’igiene industriale, perché responsabili di patologie a carattere invalidante. L’esposizione alle polveri contenenti Slc è, infatti, causa della silicosi, per lungo tempo la malattia professionale più importante registrata tra i lavoratori del nostro paese. La copertura assicurativa obbligatoria contro la silicosi venne istituita in Italia nel 1943, ritenendo già allora che questa specifica tecnopatia, proprio per le gravi conseguenze invalidanti, dovesse essere protetta da una tutela speciale.

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Allegato XLIII
VALORI LIMITE DI ESPOSIZIONE PROFESSIONALE
di cui al Titolo IX, capo II TUS

NOME AGENTE	N. CE (1)	N. CAS (2)	Valori limite						Osservazioni	Misure transitorie
			8 ore (3)			Breve durata (4)
			mg/m3(5)	ppm (6)	f/ml (7)	mg/m3(5)	ppm (6)	f/ml (7)
Polvere di silice cristallina respirabile	-	-	0,1 (9)	-	-	-	-	-	-	-

Note

1. N. CE (ossia EINECS, ELINCS o NLP): è il numero ufficiale della sostanza all’interno dell’Unione europea, come definito nell’allegato VI, parte 1, punto 1.1.1.2, del regolamento (CE) n. 1272/2008.
2. N. CAS: numero di registrazione CAS (Chemical Abstract Service).
3. Misurato o calcolato in relazione a un periodo di riferimento di 8 ore.
4. Limite per esposizione di breve durata (STEL). Valore limite al di sopra del quale l’esposizione dovrebbe essere evitata e che si riferisce a un periodo di 15 minuti, salvo indicazione contraria.
5. mg/m3 = milligrammi per metro cubo di aria a 20°C e 101,3 kPa (corrispondenti alla pressione di 760 mm di mercurio).
6. ppm= parti per milione per volume di aria (ml/m3).
7. f/ml= fibre per millilitro.
8. Frazione inalabile: se le polveri di legno duro sono mischiate con altre polveri di legno, il valore limite si applica a tutte le polveri di legno presenti nella miscela in questione.
9. Frazione respirabile
10. Contribuisce in modo significativo all’esposizione totale attraverso la via di assorbimento cutanea.
11. Misurate sotto forma di carbonio elementare.
12. Frazione inalabile.
13. Frazione inalabile. Frazione respirabile negli Stati membri che applicano, alla data di entrata in vigore della direttiva (UE) 2019/983, un sistema di biomonitoraggio con un valore limite biologico non superiore a 0,002 mg Cd/g di creatinina nelle urine.
14. La sostanza può causare sensibilizzazione cutanea e delle vie respiratorie.
15. La sostanza può causare sensibilizzazione cutanea.
16. Frazione respirabile, misurata come nickel.
17. Frazione inalabile, misurata come nickel.

Modalità di campionamento della silice libera cristallina nella frazione respirabile delle polveri

La determinazione di questo parametro si esegue sulla frazione respirabile delle polveri, campionata con le modalità sopra descritte, utilizzando l’analisi in difrattometria a raggi X (DRX). Il principio fisico su cui si basa la diffrattometria è la diffrazione dei raggi X ad opera delle sostanze cristalline, la quantificazione è basata su proporzionalità diretta tra l’intensità dei raggi X diffratti e la massa per unità di area della fase cristallina presente sul filtro di prelievo. (Metodo NIOSH 7500/03 Silice cristallina, tramite difrattometria a raggi X).
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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.
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Concentrazioni di polveri aerodisperse negli ambienti di lavoro

L’ACGIH raccomanda che le concentrazioni aerodisperse 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; oltre ad EN 481, 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).
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EN 481
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Prospetto I - Valori numerici delle convenzioni, espressi come percentuali della convenzione inalabile o delle particelle aerodisperse totali

Fig. 5 - Tutte particelle della convenzioni inalabile (1-100 μm), rappresentano il 50% delle particelle aerodisperse totali (Convenzione EN 481)

... Segue in allegato