Effetti dell’inquinamento dell’aria sull’uomo

L’inquinamento atmosferico può essere potenzialmente molto dannoso per le persone. Ovviamente i giovani, i vecchi o chi ha un sistema immunitario indebolito è particolarmente a rischio per gli effetti sulla salute dell’inquinamento dell’aria. Ma, in realtà, tutte le persone ne subiscono gli effetti.

In genere, la concentrazione di un qualche tipo di inquinante farà la differenza tra “innocuo”, “inquinato” e “pericoloso”. Per esempio, consideriamo l’anidride carbonica, o CO2. A tassi intorno al 5-10% in aria, può diventare tossica e causare gravi danni / morte. Allo stesso tempo, tassi inferiori allo 0,05% sono considerati sicuri per la respirazione e in genere non rappresentano un problema. Ecco perché i rischi maggiori li ha chi vive entro pochi chilometri dalle sorgenti inquinanti.

Il disastro di Bhopal del 1984 è un buon esempio degli effetti dell’inquinamento atmosferico sulla salute: un gas velenoso fuoriuscito da una fabbrica di pesticidi ha ucciso 6.000 persone nella città di Bhopal, in India. Il “Grande Smog” è un altro evento legato all’inquinamento atmosferico, che si è verificato a Londra nel 1952, quando le micidiali sostanze inquinanti della combustione di carbone invasero la città e uccisero circa 4.000 persone; esso causò anche un incredibile aumento del cancro.

L’OMS riporta che “circa 7 milioni di persone sono morte nel solo 2012 (1 su 8 del totale dei decessi a livello mondiale) a seguito dell’esposizione all’inquinamento atmosferico. Questo risultato è più che doppio rispetto alle stime precedenti e conferma che l’inquinamento dell’aria è oggi il più grande rischio per la salute ambientale nel mondo”, ed è responsabile di una vera e propria strage.

In particolare, i nuovi ed impressionanti dati dell’OMS rivelano “un legame più forte tra l’esposizione all’inquinamento dell’aria e le malattie cardiovascolari – come ictus e cardiopatia ischemica – nonché tra inquinamento atmosferico e cancro”. In generale, infatti, il piccolo particolato e altri inquinanti presenti nel fumo infiammano le vie respiratorie ed i polmoni, dove penetrano in profondità, alterando la risposta immunitaria e riducendo la capacità di trasportare ossigeno del sangue.

Ciò, naturalmente, in aggiunta al già da tempo ben noto ruolo dell’inquinamento dell’aria nello sviluppo di malattie respiratorie, comprese le infezioni respiratorie acute e le malattie polmonari ostruttive croniche. Come cita la stessa ricerca, infatti, addirittura “più del 50% delle morti premature dovute a polmonite tra i bambini sotto i 5 anni sono causate, nel mondo, dal particolato (in pratica, dalla fuliggine) assunto per via inalatoria dall’inquinamento dell’aria presente nelle abitazioni.

Moltissimi decessi all’apparenza “normali”, come quelli per cardiopatie, sono dunque dovuti all’inquinamento dell’aria, solo che capitano anche 10 o più anni prima del normale. La nuova analisi dell’OMS include una ripartizione di decessi attribuiti a malattie specifiche, la quale evidenzia che la stragrande maggioranza delle morti per inquinamento atmosferico sono dovuti alle malattie cardiovascolari, come si può vedere dalla seguente tabella:

Mortalità relativa delle varie malattie provocate dall’inquinamento dell’aria.

Vediamo ora, più in dettaglio, gli effetti sulla salute per tipologia di inquinante.

Smog fotochimico

Lo smog fotochimico si forma quando la luce del sole interagisce con determinate sostanze chimiche nell’atmosfera. L’ozono è il componente principale di questo tipo di inquinamento atmosferico. Esso si forma quando le emissioni dei veicoli a motore che contengono ossido di azoto e composti organici volatili (dall’evaporazione di carburanti, vernici e solventi) reagiscono in presenza di luce solare.

L’ozono presente nella stratosfera ci protegge dalle radiazioni ultraviolette nocive, ma quello al livello del suolo, al contrario, è pericoloso per la salute umana. Lo smog fotochimico, infatti, è in grado di infliggere dei danni irreversibili ai polmoni ed al cuore. Anche l’esposizione a breve termine allo smog fotochimico tende ad avere degli effetti negativi, sia sui giovani che sugli anziani.

Esso provoca irritazione dolorosa del sistema respiratorio, ridotta funzionalità polmonare e difficoltà di respirazione; ciò è più evidente quando si fa esercizio fisico o si lavora all’aperto. Alti livelli di smog innescano anche degli attacchi di asma, perché lo smog provoca nelle persone una maggiore sensibilità agli allergeni naturali e non, che sono gli agenti scatenanti per l’asma.

Una ricerca pubblicata nel 2017 sulla rivista Lancet ha mostrato che anche una breve esposizione allo smog causato dal traffico – come quella che si ha passeggiando in un parco pubblico di una grande città come Londra – è in grado di annullare, in particolare negli ultrasessantenni, gli effetti benefici che una passeggiata di un paio d’ore avrebbe avuto su cuore e polmoni degli anziani.

Le persone con problemi di salute preesistenti (come le malattie respiratorie) sono particolarmente sensibili all’ozono. I bambini, gli anziani e le persone con scarsa funzionalità polmonare hanno quindi un rischio molto maggiore di sviluppare malattie respiratorie dovute allo smog fotochimico rispetto agli adulti sani. Perciò, è bene adottare misure precauzionali per salvaguardarsi da tali effetti.

Generalmente, lo smog fotochimico è meno concentrato al mattino presto o alla sera. Pertanto, l’esercizio e la pianificazione di attività all’aperto durante questa parte della giornata limita l’esposizione allo smog. Le emissioni di automobili e di altri veicoli sono le maggiori fonti di smog, perciò il controllo delle loro emissioni di scarico ha un grande effetto positivo per la prevenzione di tale smog.

Gli effetti sugli animali sono simili a quelli sull’uomo: diminuisce la capacità e l’elasticità polmonare. Le varie sostanze chimiche contenute nello smog fotochimico causano problemi anche alle piante: alcune – come tabacco, pomodoro e spinaci – sono altamente reattive all’ozono, quindi possono venire decimate. L’ozono causa anche aree necrotizzate (cioè morte) sulle superfici superiori delle foglie degli alberi.

Particolato o polveri sottili

Le polveri sottili possono essere di diverse dimensioni e forme e possono essere composte da centinaia di diverse sostanze chimiche, alcune delle quali tossiche e/o cancerogene. Esse comprendono: il PM10 (particelle inalabili, con diametro inferiore a 10 micrometri); PM2.5 (particelle fini inalabili, con diametri di 2,5 micrometri e più piccoli); le particelle ultrafini (UFP), di scala nanometrica (meno di 0,1 μm).

Vi è una stretta relazione fra i livelli di polveri sottili ed i decessi causati dall’inquinamento dell’aria. Non è quindi strano che ad es. la città di Pavia risulti la 2° in Italia sia per l’inquinamento da polveri sottili (come denunciato dal quotidiano La Provincia Pavese nel gennaio 2016) ma anche al 2° posto in Italia – battuta solo da Milano – per decessi causati dall’inquinamento dell’aria (dati 2015), oltre ad avere un’incidenza di tumori ben più alta della media (come illustrato dai Rapporti annuali dell’ASL di Pavia).

Nel 2015-16 Pavia è stata la seconda Provincia in Italia sia per inquinamento da polveri sottili (dopo Milano) sia per decessi causati dall’inquinamento dell’aria. (da La Provincia Pavese)

La prestigiosa American Cancer Society stima che, per ogni aumento di 10 microgrammi per metro cubo nell’esposizione annuale al PM2.5, sul lungo termine la mortalità per tutte le patologie, per quelle cardiopolmonari e per il cancro al polmone aumentino, rispettivamente, di circa il 4%, il 6% e l’8%. Il rapporto tra PM2.5 ed effetti negativi sulla salute risulta inoltre essere lineare, e non presenta una soglia inferiore discernibile che possa venire considerata “sicura.

Tuttavia, non tutte le polveri sottili sono uguali dal punto di vista dei danni. Quelle di cui i politici più si preoccupano sono il famoso PM10 (particolato di dimensione pari o inferiore a 10 μm di diametro) dovuto alle emissioni degli autoveicoli. Quando infatti nell’aria si supera per più giorni di seguito il livello limite di concentrazione pari a 50 μg/mc (ovvero 50 microgrammi per metro cubo), da parte dei Comuni interessati scatta di solito il blocco del traffico per tentare di tamponare il fenomeno.

Tuttavia le polveri sottili più pericolose per la salute umana, in realtà, sono quelle ultrafini e quelle che trasportano metalli pesanti (o altre sostanze cancerogene), che sono causa di tumori al polmone e di altre patologie polmonari molto serie (queste ultime soprattutto nei bambini e negli anziani), di tumori “rari”, etc. Esse sono prodotte soprattutto da certi grandi impianti (ad es. a biogas, ma non solo) che vanno oggi spuntando in Italia come funghi, grazie a una legislazione permissiva e incentivante.

Le “polveri sottili” più sono sottili e più sono pericolose. Le particelle che le compongono hanno un diametro che può variare da un paio di nanometri (1 millesimo di micron) fino a 100 micron, e in base a questa caratteristica possono avere una diversa penetrazione nell’apparato respiratorio di animali e persone, fino a penetrare direttamente nel sangue quando il particolato diventa “ultrafine”, cioè di diametro inferiore a 1 micrometro (o, in gergo, inferiore al PM1).

I principali “target” delle polveri sottili di varie dimensioni per quanto riguarda i polmoni.

Ci si può quindi immaginare quali conseguenze possano provocare nell’uomo le polveri sottili che oltre ad essere ultrafini sono fatte – o comunque trasportano – metalli pesanti o altre sostanze cancerogene. Ad esempio, le polveri sottili prodotte dal trattamento ad alta temperatura dei rifiuti solidi urbani (quand’anche solo della loro “parte umida”) contengono sempre piccolissime quantità di metalli pesanti, sostanze cancerogene pure se inalate, non solo se assunte con il cibo o l’acqua.

Inquinanti atmosferici pericolosi

Gli inquinanti atmosferici pericolosi (PAH) possono essere un particolato, un composto organico volatile (VOC) o un gas, e non hanno alcuna soglia di esposizione: in altre parole, non esiste una quantità minima o una durata dell’esposizione considerata “sicura”. Gli effetti sulla salute possono essere acuti (ad es. per inalazione di un gas tossico) o cronici (ad es. per esposizione a un cancerogeno).

Le persone esposte a inquinanti atmosferici tossici a concentrazioni e durate sufficienti possono avere una maggiore probabilità di contrarre il cancro o di sperimentare altri gravi effetti sulla salute. Questi effetti sulla salute possono includere danni al sistema immunitario, nonché problemi neurologici, riproduttivi (ad esempio, riduzione della fertilità), dello sviluppo, respiratori e altri problemi di salute.

Oltre all’esposizione alle sostanze tossiche nell’aria respirata, alcuni PAH possono depositarsi su terreni o su acque superficiali, dove vengono assorbiti dalle piante e ingeriti dagli animali e alla fine vengono accumulati attraverso la catena alimentare fino all’uomo. Come gli esseri umani, gli animali possono sperimentare problemi di salute se esposti a quantità sufficienti di sostanze tossiche nell’aria nel tempo.

Come gli inquinanti atmosferici pericolosi possono danneggiare la nostra salute. (fonte: EPA)

Esempi di queste sostanze presenti nell’aria includono diossina, amianto, benzene, toluene e metalli come cadmio, mercurio, cromo e composti del piombo. Questi sono spesso emessi durante la combustione di gas o carbone, l’incenerimento o, nel caso del benzene, della benzina. Gli idrocarburi aromatici policiclici (PAH), invece, sono componenti tossici dello scarico del traffico e del fumo di un incendio.

Il benzene, classificato come cancerogeno, può causare irritazione agli occhi, alla pelle ed ai polmoni a breve termine, e disturbi del sangue a lungo termine. Le diossine, più comunemente presenti nel cibo ma presenti anche in piccole quantità nell’aria, possono influenzare il fegato a breve termine e danneggiare i sistemi immunitario, nervoso ed endocrino, nonché le funzioni riproduttive.

Il piombo in grandi quantità può danneggiare il cervello e i reni dei bambini. Il mercurio colpisce il sistema nervoso centrale. Gli idrocarburi policiclici aromatici (PAH) sono invece stati collegati all’irritazione degli occhi e dei polmoni, al sangue ed al fegato, ed anche al cancro. I figli di madri esposte ai PAH durante la gravidanza hanno una velocità di elaborazione del cervello più lenta.

Le persone con asma possono avere un rischio aggiuntivo dovuto agli effetti avversi degli inquinanti atmosferici pericolosi (HAP). Miscele complesse (ad esempio, polveri sottili e fumo di tabacco) sono state associate a sintomi respiratori e ricoveri ospedalieri per asma. Gli ingredienti tossici di queste miscele sono gli HAP, ma non è chiaro se l’esposizione all’HAP ambientale possa indurre l’asma.

Alcuni inquinanti atmosferici pericolosi sono asmageni legati all’attività lavorativa, mentre altri possono agire come agenti ausiliari durante la sensibilizzazione. Gli HAP possono esacerbare l’asma perché, una volta sensibilizzati, gli individui possono rispondere a concentrazioni notevolmente basse e le sostanze irritanti abbassano la soglia broncocostrittiva agli antigeni respiratori.

Gas serra vari

Gli effetti dei gas serra sulla salute dell’uomo sono soprattutto indiretti, essendo legati essenzialmente al riscaldamento globale, al cambiamento climatico ed all’assottigliamento dello strato di ozono stratosferico che essi inducono: tre fenomeni che comportano numerose e diverse conseguenze per la popolazione, e ciò anche in funzione delle differenti aree geografiche prese in considerazione.

Con l’aumento della temperatura del pianeta aumenta il rischio di lesioni, malattie e morte derivanti dalle ondate di calore e dagli incendi, dalle tempeste intense e dalle inondazioni che ne derivano. Se le alte temperature – specialmente se combinate con un’umidità relativa elevata – persistono per diversi giorni, e se le temperature notturne non diminuiscono, il calore estremo può essere un killer.

In compenso, poiché le temperature invernali stanno aumentando più velocemente di quelle estive, è probabile che le morti legate al freddo diminuiscano. Tuttavia, i cambiamenti previsti della temperatura e delle precipitazioni dovuti al riscaldamento globale ed al conseguente cambiamento climatico potrebbero portare ad altri effetti che minacciano la salute e la sicurezza umana.

Ad esempio, il cambiamento delle precipitazioni e il riscaldamento prolungato possono creare siccità, che può causare incendi nelle foreste e torba, mettendo in pericolo i residenti. Tuttavia, un’atmosfera più calda contiene anche più umidità, quindi la possibilità di precipitazioni e inondazioni estreme continua ad aumentare in alcune regioni, con fenomeni di pioggia o neve intensa.

In aree densamente popolate, l’innalzamento del livello del mare è più probabile che metta le persone sulla traiettoria delle mareggiate e delle inondazioni costiere. Le acque oceaniche più calde possono generare uragani e tifoni tropicali più intensi. Un mondo più caldo porta anche a cambiamenti nei “vettori della malattia”, come ad es. le zanzare, rendendo certe malattie endemiche in nuove aree.

E veniamo, infine, alle conseguenze sulla salute dell’assottigliamento dello strato di ozono stratosferico. A livello del suolo, l’ozono è un inquinante che può danneggiare la salute umana. Nella stratosfera, tuttavia, l’ozono forma uno strato che protegge la vita sulla terra dai dannosi raggi ultravioletti (UV) del sole. Ma questo ozono “buono” viene gradualmente distrutto dall’uomo.

L’assottigliamento dello strato di ozono stratosferico aumenta il rischio di cancro della pelle.

Il diradamento dello strato protettivo di ozono può causare un aumento delle radiazioni ultraviolette che raggiungono la Terra, che può portare a più casi di cancro della pelle, cataratta e alterazione del sistema immunitario, per cui occorre spesso limitare l’esposizione al sole. I raggi ultravioletti possono anche danneggiare le colture sensibili – come ad esempio la soia – e ridurre i raccolti.

Allergeni naturali

Le allergie sono una reazione eccessiva del sistema di difesa naturale del corpo, cioè del sistema immunitario, che normalmente protegge il corpo da virus e batteri producendo anticorpi per combatterli. In una reazione allergica, il sistema immunitario inizia a combattere sostanze che di solito sono innocue – pollini, muffe, acari della polvere, etc. – come se stessero cercando di attaccare il corpo.

Questa reazione eccessiva a seguito dell’esposizione a un allergene può causare eruzioni cutanee, prurito agli occhi, naso che cola, difficoltà a respirare, nausea e diarrea. Le reazioni allergiche possono variare da lievi e fastidiose a improvvise e pericolose per la vita, come ad es. la puntura di un’ape. La maggior parte, però, sono lievi e il trattamento domiciliare può alleviare molti dei sintomi.

Le proteine ​​e le glicoproteine ​​dal polline possono funzionare come allergeni: in pratica, queste molecole ambientali interagiscono con il sistema immunitario umano per suscitare una risposta allergica in individui sensibili. Questo è il modo in cui allergologi e immunologi vedono i grani di polline. Oggi fra il 10 e il 25% della popolazione ha sintomi di raffreddore da fieno o asma allergica.

L’incidenza è più che raddoppiata negli ultimi tre decenni e le ragioni che spiegano questo andamento sono in realtà molteplici. Ad esempio, i cambiamenti climatici, che comportano giornate senza gelo e temperature dell’aria stagionali più calde, possono contribuire a cambiamenti nei tempi di fioritura e all’inizio della produzione di polline da specie di piante allergizzanti.

L’aumento dell’anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera – all’origine del riscaldamento globale e, di conseguenza, del cambiamento climatico – di per sé può aumentare la produzione di allergeni vegetali. Concentrazioni di polline più elevate e periodi di polline più lunghi possono aumentare le sensibilizzazioni allergiche e gli episodi di asma e ridurre il lavoro produttivo e le giornate scolastiche.

L’esposizione simultanea a inquinanti atmosferici tossici può peggiorare le risposte allergiche. Piogge estreme e temperature crescenti possono anche contribuire a problemi di qualità dell’aria interna, tra cui la crescita di funghi e muffe al coperto, con aumenti delle patologie respiratorie e asmatiche. Non a caso, la percentuale di persone con asma è aumentata di oltre il 10% fra il 2000 ed il 2010.

 

Riferimenti bibliografici

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