Confronto tra Health Impact Assessment e Risk Assessment

Andrea Ranzi, Michele CordioliARPA Emilia-Romagna

Dir. Tecnica - CTR Ambiente Salute

Esperienze e metodi per la valutazione dell'impatto ambientale-sanitario ed economico dei determinanti ambientali

Bologna, 17 settembre 2015 - Viale A. Moro, 30 – Aula Magna

Incontri su ambiente e salute

Concetto di salute – Definizioni OMSSalute: “stato di completo benessere fisico, psichico

e sociale e non semplice assenza di malattia e di infermità”.

Valutazione di Impatto sulla Salute: “combinazione di procedure, metodi e strumenti con i quali si possono stimare gli effetti potenziali sulla salute di una popolazione di una politica, piano o progetto e la distribuzione di tali effetti all’interno della popolazione” (Gothenburg consensus paper, WHO 1999)

Cosa può valutare la VIS- piano o programma: interviene a valutare i possibili impatti sulla salute di una serie di attività e progetti collegati tra loro, e diventa di particolare rilevanza ai fini della realizzazione degli interventi, compresi interventi di compensazione per limitare impatti negativi.

- politiche: è strategica, cioè finalizzata all’inclusione nella pianificazione di tutte le misure che consentano di minimizzare gli impatti negativi sulla salute.

VIA, AIA

VAS

- progetto: esamina le caratteristiche di una tecnologia, di un’opera, di un impianto, realizzati in una specifica area.

La Valutazione di Impatto sulla Salute un nuovo strumento a supporto delle decisioni”.Quaderni di Moniter 02>10

Come può essere, in base al momento in cui il percorso di VIS viene condotto:

- prospettica: quando ci collochiamo nella fase di progettazione/programmazione

- simultanea o trasversale: si accertano gli impatti sulla salute durante la realizzazione dell’opera o del piano in oggetto, in fase di attività, al fine di monitorare le trasformazioni sulla salute e sui determinanti di salute

- retrospettiva: valuta gli impatti sanitari che si verificano a valle della realizzazione di un’opera o un piano. Spesso viene richiesta per l’ampliamento o il rinnovo di impianti.

Tipi di VIS

La Valutazione di Impatto sulla Salute un nuovo strumento a supporto delle decisioni”.Quaderni di Moniter 02>10

Fonte: Briggs DJ. “A framework for integrated environmental health impact assessment of systemic risks”, Env Health, 2008, 7:61

“Centro di calcolo” del processo

-È tutta questione di exposure

assessment?

- quale metodo va utilizzato?

(RA/HIA)

- incertezza nella stima

GdL HRAPIE

ESPOSIZIONE

Contatto fra un agente presente in una matrice ambientale e una superficie del corpo umano

- Inalazione- Ingestione- Contatto dermico- …

VALUTAZIONE DELL’ESPOSIZIONE

La valutazione dell’esposizione (exposure assessment) Indaga quanto, come e per quanto tempo una sostanza viene a contatto con gli individui di una popolazione

VALUTAZIONE DELL’ESPOSIZIONE

Metodi diretti: applicabili a popolazioni ristretteMetodi indiretti: modelli applicabili a popolazioni estese

Metodi valutazione esposizione

Metodi Diretti Metodi Indiretti

Monitoraggio personale

Biomarcatori

Modelli Farmacocinetici

Monitoraggio ambientale

Modelli di inquinamento

Questionari e diari

Modellodi esposizione

Metodi diretti

VALUTAZIONE DELL’ESPOSIZIONE

Tre aspetti fondamentali

1)Definire modalità di contatto e luoghi in cui i soggetti sono esposti

2)Definire l’orizzonte temporale di interesse

3)Valutare l’intensità dell’esposizione

MODALITA’ E LUOGHI

La modalità più comunemente considerata è l’inalazione.In casi particolari (es. siti da bonificare) anche ingestione o contatto con suolo contaminato.

La residenza del soggetto è in genere considerato come luogo dell’esposizione

MODALITA’ E LUOGHI

La localizzazione della residenza può essere definita con grado di approssimazione diverso:- Comune di residenza- Sezione di censimento - Indirizzo preciso (address geocoding)

MODALITA’ E LUOGHI

Considerare anchela localizzazione del luogo di lavoro può portare ad una migliore definizione dell’esposizione individuale

ng/m3

INTENSITA’ DELL’ESPOSIZIONE e ORIZZONTE TEMPORALE

1)Valutata a partire da misure di inquinanti ambientali(es. dati misurati presso postazioni fisse)

Stessa esposizione attribuita ad ampi gruppi di popolazionePrivilegia le differenze temporali (effetti a breve termine)

2)Valutata con modelli(es. modelli fisici/chimici, modelli statistici)

Privilegia le differenze spaziali (effetti cronici)Possono essere basati su dati misurati (es.LUR, modelli geostatistici)

Approcci metodologici per la valutazione degli impatti

Nella prassi scientifica internazionale si sono distinti due approcci per la valutazione degli impatti sulla salute:

1) Analisi del rischio (risk assessment – RA)

2) Valutazione di impatto sanitario (health impact assessment – HIA)

I due metodi condividono fasi di valutazione simili (es. valutazione dell'esposizione), ma adottano una formulazione concettuale e matematica molto diversa, portando a risultati quantitativi altrettanto diversificati

Basato su un'impostazione di tipo tossicologico. Dati necessari:

● Esposizione alla sostanza

concentrazione ambientale (es. ug m-3) o dose assunta (es. mg/kgpeso/giorno)

● Relazione esposizione-effetto

potere cancerogeno della sostanza (es. cancer slope factor, unit risk) o dose massima tollerabile (es.reference dose)

In genere derivata da studi di tossicologia animale

Risk assessment

- La valutazione dell’esposizione stima la dose giornaliera (Intake o Esposizione o ADD Average Daily Dose o LADD Lifetime Average Daily Dose per le sostanze cancerogene) che può essere assunta dai recettori umani.  

ADD = dose media giornaliera (mg/kg/giorno).C = concentrazione della sostanza nella matrice ambientale (acqua, suolo, aria) mg/L o mg/Kg o mg/m3.IR = tasso di contatto (ingestione, inalazione o contatto dermico) con la matrice contaminata (mg/die, m3/die, mg/die).EF = frequenza di esposizione (die/anno).ED = durata di esposizione (anni).BW = peso corporeo (Kg).AT = periodo sul quale l’esposizione è mediata (anni). La dose media giornaliera è calcolata per ogni percorso di esposizione (inalazione, ingestione, contatto dermico) e per singolo recettore umano (adulti, bambini, lavoratori). I parametri di esposizione fanno riferimento al documento Exposure Factor Handbook (EPA, 2011).

LA VALUTAZIONE TOSSICOLOGICA DI IMPATTO SANITARIO (RISK ASSESSMENT)

Esempio di calcolo del rischio per sostanze cancerogene

R = rischio, definito come la probabilità incrementale dell’insorgenza di casi di tumore nel corso della vita (adimensionale)ADD = dose media giornaliera di esposizione (mg/kg/giorno)CSF = potere cancerogeno della sostanza 1/(mg/kg/giorno)

Risk assessment

Esempio di calcolo del rischio per sostanze tossiche

HQ = quoziente di pericolo, definito come livello di saturazione della dose massima ammissibile (adimensionale)ADD = dose media giornaliera di esposizione (mg/kg/giorno)RfD = dose massima ammissibile, soglia di non effetto (mg/kg/giorno)

Risk assessment

LA VALUTAZIONE EPIDEMIOLOGICA DI IMPATTO SANITARIO (HEALTH IMPACT ASSESSEMENT)

•Valutazione dell’esposizione: Gli studi epidemiologici possono utilizzano dati quantitativi di misura e/o stima delle concentrazioni di esposizione o loro surrogati, costruendo gli scenari di esposizione.

Valutazione dell’incertezza, quantitativa e qualitativa:• tipo di errore (classico, berksoniano, …);• su quale popolazione (misclassificazione

differenziale)

Health impact assessment

Dati necessari:● Esposizione alla sostanza (o alla sorgente)

concentrazione ambientale (es. ug m-3) , distanza dalla sorgente (m)

● Incidenza delle patologie nella popolazione non esposta (baseline)

● Relazione esposizione-effetto

Rischio relativo (RR), esposti vs. non esposti

Derivata da studi epidemiologici

Health impact assessment

Esempio di calcolo del numero di casi attribuibili

AC = numero di casi attribuibili all’esposizione in esame A = (RR – 1) = eccesso di rischio nella popolazione esposta per incremento unitario di concentrazione (ug/m3)-1 ; RR è il rischio relativo desunto dalla letteratura disponibile per il dato esito sanitario B = tasso di morbosità/mortalità di background dell’esito sanitario considerato, ovvero il tasso che si osserva in assenza dell’esposizione∆C= variazione nelle concentrazioni ambientali per la quale si intende valutare l’effetto . Pexp = popolazione esposta

Es. PM2.5, tumore al polmone: RR = 1.09 per 10 ug/m3 [Hamra et al. 2014] eccesso rischio (RR-1) = 9% casi in più ogni 10 ug/m3

Incertezza statistica: si riferisce alla variabilità campionaria e viene controllata in fase di disegno dello studio attraverso la definizione della numerosità del campione (intervallo di confidenza al 95%)

Incertezza strutturale: si riferisce all’arbitrarietà nella definizione del modello matematico usato e viene controllata valutando la robustezza dei risultati che si ottengono applicando modelli matematici differenti tra loro

Incertezza stocastica: si riferisce alla variabilità naturale del fenomeno studiato e può essere quantificata con una modellazione probabilistica

Incertezza epistemica/ontologica: estrapolazioni ad altre popolazioni di studi epidemiologici; sommare i decessi attribuibili; livello controfattuale e fondo “naturale” ; scenari al 2020

VALUTAZIONE DELL’INCERTEZZA NELLE PROCEDURE DI HEALTH RISK ASSESSMENT

(Biggeri, “L’incertezza nella valutazione di impatto”, http://www.viias.it/sites/default/files/biggeri.pdf)

Approcci metodologici per la valutazione degli impatti

Le metodologie HIA e RA provengono da filoni di letteratura/ricerca storicamente diversi

HIA RA

Area riferimento Epidemiologia Tossicologia

Misura di effettoNumero casi attribuibili in

un periodo di tempoIndici di rischio/pericolo per

esposizione lifetime

Riferimento alla specifica popolazione esposta

Si (incidenza)

No

Funzioni esposizione/risposta

In genere lineare Differenza cancerogeni/tossici

Sostanze Poche con RR consolidati (PM, NO2, O3…)

Vasto database tossicologico (es. US-EPA IRIS)

Soglie di accettabilitàNo

(quale n. casi?)Si

(es. rischio 10-6 – 10-4)

EBD=PAF x BD

Three different methods (methods 1a, 2a, or 2b) were used to estimate the EBD, depending on the type of exposure–response function estimate available for each exposure–outcome pair [either an RR based on environmental epidemiology, or a unit risk (UR) based on toxicological or occupational data], and on the availability of a WHO baseline burden of disease (BD) estimate for the outcome.

Possibile approccio congiuntoa) Passaggio RA HIA

A partire dal rischio posso stimare il numero di casi attesi di malattia

N = Rischio x Pop.Esposta

Es. rischio = 1.5x10-5 sta a significare che sono attesi 1.5 eventi aggiuntivi su 10.000 soggetti esposti in 70 anni (lifetime), 15 casi su 100.000 esposti , ecc.

b) Passaggio HIA RA

Approccio WHO per trasformare RR in Unit Risk

UR = unit risk, rischio incrementale per ug/m3 di esposizione inalatoriaP0= rischio cumulativo di background di sviluppare un tumore nel corso della vita (0-70 anni), calcolato a partire dai tassi di incidenza età specifici (lifetable method)RR = rischio relativoX = esposizione media della popolazione (365 gg/anno, 24 h/gg, in ug/m3)

Accettabilità e non del rischio• EPA (lifetime):

1 x 10-6 -> no rischio (negligible)

1x10-6 – 1x10-4: accettabile

>1X10-4: non accettabile

• Risoluzione IARC: cancerogenicità del particolato

– Lung cancer: 9% [4-14] per 10 microgr/m3 PM2.5 (EHP 2014)

Incidenza tumore polmone Italia• Incidenza:

– M: 80x100.000, F: 17x100.000

• Trasformazioni in lifetime cumulative risk

– Male 0-74 yrs: 67.7 x 1000 (1 su 15)

– Female 0-74 yrs: 14.7 x 1000 (1 su 70)

• Per ogni incremento unitario di PM2.5:

Male: 677X10-4 x 0.9%=ca. 6 x 10-4

Female: 147X10-4 x 0.9%=ca. 1 x 10-4

Attuare la VIS: 10 domande in attesa di risposta (Racioppi, Martuzzi, 2010, WHO)

1. Se non e’ obbligatoria, perché farla?2. Chi deve sostenerne i costi? 3. Chi e’ responsabile per la sua conduzione? 4. Quali sono i metodi da utilizzare? 5. Come si gestiscono eventuali esiti in conflitto con quelli di

processi obbligatori come la VIA? 6. Quale può esserne l’utilizzo in sedi legali?7. Come impedire ritardi in processi spesso già abbastanza

lunghi e burocratici? 8. Come evitare un approccio superficiale e prevalentemente

amministrativo?9. Chi e’ abilitato alla sua conduzione? 10. Quali sono i trade-offs “accettabili” (es: opportunita’

occupazionali vs tutela della salute e del territorio)?

PROBLEMATICHE APERTE1) introdurre nel risk assessment un criterio di soglia non solo sul rischio (es. 10-6 o

10-5), ma anche sul numero di casi attribuibili nell'area di studio ;2) L’approccio di HIA si può presentare come una metodologia "cautelativa", visto

che tiene conto dei valori sanitari di background dell'area.3) RA e HIA sono in qualche modo sovrapponibili qualora siano presenti coefficienti

di rischio di derivazione epidemiologica (es. BaP WHO). 4) PM10 indicatore di esposizione ad altri inquinanti (all as PM10)? O come si

selezionano gli inquinanti da considerare5) Approccio retrospettivo o prospettico, -> uso di (RR-1)/RR o RR-1 6) Definizione dell'area di studio 7) limiti per il risk assessment (10-4, 10-6)8) Criteri di accettabilità per l’HIA (n. casi?)

Proposta/provocazione (punti 1, 6, 7, 8): trovare un criterio per definire un’area (minima) sulla quale fare il BoD, usando UR se non disponibili RR. Nell’ipotesi di > 1 caso in 70 anni AND il R.A. porta a superare il limite di 10-4 o 10-5, indicazione per il controllore a chiedere al proponente di ridurre le emissioni oppure a produrre un bilanciamento degli effetti attraverso misure di effetto positivo misurabili.

Adozione di criteri di accettabilità del rischio

… about limitations of health impact assessment

(Briggs, 2008)

… about limitations of health impact assessment

(Briggs, 2008)

Esperienze e metodi per la valutazione dell'impatto ambientale-sanitario ed economico dei determinanti ambientali

Bologna, 17 settembre 2015 - Viale A. Moro, 30 – Aula Magna

Incontri su ambiente e salute

GRAZIE PER L’ATTENZIONE