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Articolo Ricevuto 14.12.06
Articolo Pubblicato 31.12.06
di M. Simoni1 , G. Viegi1 , M. Canciani2 , P. Sestini3
Anno 3
Edizione Dicembre 2006
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La qualità dell’aria nelle scuole europee e sue implicazioni sulla salute respiratoria degli scolari (Studio pilota HESE)
Riassunto: Gli ambienti confinati contribuiscono significativamente
all’esposizione umana agli inquinanti e la qualità dell’aria interna (IAQ) è
importante per le sue implicazioni sulla salute respiratoria/allergica.
In Europa, il diritto dei bambini di respirare aria pulita nella scuola non è ancora
sufficientemente riconosciuto ed i dati disponibili per valutare l’IAQ nelle scuole
con le possibili implicazioni sulla salute dei bambini sono scarsi.
Lo studio pilota HESE (“Health Effect of School Environment”), che ha coinvolto 5 paesi
europei, è stato effettuato con lo scopo di fornire informazioni sulla qualità dell’aria
in un campione di 21 scuole (46 aule) elementari, frequentate da 654 scolari e di valutare
le possibili associazioni con la salute respiratoria dei bambini.
Risultati: Almeno per quanto riguarda le concentrazioni di polvere respirabile
(PM10) ed anidride carbonica (CO2), l’aria all’interno di queste scuole Europee
appare piuttosto “scadente”. I livelli di PM10 e di CO2 risultano elevati
(superiori agli standard suggeriti per una buona IAQ) nel 78% e nel 66% delle aule,
rispettivamente, con valori particolarmente alti nelle aule italiane, francesi e danesi.
Solo in Svezia e, in parte, in Norvegia, la qualità dell’aria è risultata buona.
Il rischio di riportare tosse secca notturna e rinite è maggiore di 3,5 e 2 volte,
rispettivamente, nei bambini esposti ad un livello elevato di CO2, rispetto a quelli
esposti ad un livello basso.
In un sottocampione di scolari con esecuzione di rinometria acustica, le aree trasversali
minime delle narici, che in parte permettono una valutazione del grado di apertura del naso,
e quindi della capacità respiratoria, sono meno estese nei bambini esposti ad un elevato
livello di PM10, che in quelli esposti ad un livello basso.
Conclusioni: Appare evidente la necessità di implementare la conoscenza sulla
qualità dell’aria nelle scuole europee e sugli effetti che l’inquinamento scolastico
può produrre sulla salute dei bambini. Un’estensione dello studio HESE a tutti i
paesi membri dell’Unione Europea sarebbe di grande aiuto per l’attuazione di strategie
volte a migliorare (e mantenere buona) la qualità dell’aria nella scuola.
English
Abstract: Indoor environments contribute significantly to human exposure
to pollutants, and Indoor Air Quality (IAQ) may play an important role in affecting
respiratory/allergic health. The right to breathe clean air in schools is not widely
recognized throughout Europe.
Available data for the evaluation of school IAQ and its implication on children health
are poor. The HESE pilot study (“Health Effect of School Environment”), which involved
5 European countries, was performed in order to provide information on IAQ in a sample
of 21 schools (46 classrooms), and its association with respiratory/allergic health of
the school children (654 pupils with mean age of 10 years).
Results: In general, at least with regard to respirable particulate matter (PM10),
and carbon dioxide (CO2), IAQ in these European schools results relatively poor.
The levels of PM10 and CO2 are elevated (higher than the suggested standards for
good IAQ) in 78% e 66% of classrooms, respectively, and particularly high concentrations
are in Italy, France, and Denmark. IAQ results good only in Sweden and, partially,
in Norway.
The risk of recent dry cough by night and rhinitis is significantly higher in children
exposed to elevated levels of CO2, when compared to those exposed to low levels
(3.5-fold for cough, and 2 for rhinitis). In a sub-sample of children, who performed
acoustic rhinometry, mean values of minimum cross-sectional areas of the nostrils,
a proxy of nasal patency, are significantly lower among the pupils exposed to elevated
PM10, than in those exposed to low concentrations.
Conclusions: Future research is needed in order to assess IAQ in European schools,
and long-term effects of indoor pollution on health. An extension of the HESE study
to cover all the members Stated of the European Union would be extremely worthwhile
in order to promote regulations and campaigns directed to a better school environment.
Introduzione
La qualità dell’aria è argomento di interesse crescente per le autorità che si
occupano della salute pubblica, in quanto è considerata uno dei fattori che
maggiormente possono compromettere la salute respiratoria sia degli adulti sia
dei bambini1-5. Gli ambienti confinati, come ad esempio l’abitazione, il posto di
lavoro, la scuola, o altri luoghi chiusi per attività ricreative, contribuiscono
significativamente all’esposizione umana agli inquinanti1,4.
Non solo il livello di alcuni inquinanti può essere molto più elevato all’interno che
all’esterno, ma anche esposizioni prolungate a basse concentrazioni di inquinanti
possono avere effetti avversi sulla salute.
Al presente, si ha evidenza che l’inquinamento interno è associato ad un maggior
rischio di irritazioni, sintomi respiratori acuti, iperreattività bronchiale,
infezioni respiratorie, broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), e
sensibilizzazione allergica6.
Recentemente, un report della Federazione Europea delle Associazioni dei Pazienti
con Asma e Allergie7 ha messo in evidenza che il diritto di respirare aria
pulita nella scuola non è largamente riconosciuto in Europa e che sono ancora poche
le ricerche volte a valutare la qualità dell’aria in tale ambiente ed i suoi
possibili effetti sulla salute dei bambini.
Di conseguenza, sono ancora insufficienti i dati disponibili per promuovere campagne
informative e per produrre normative Europee atte a migliorare la qualità dell’aria
nelle scuole e a mantenerla buona.
Pertanto, la Direzione Generale di Sanità Pubblica e Protezione del Consumatore
(DG-SANCO) della Commissione Europea ha approvato e finanziato lo studio pilota
HESE (acronimo di “Health Effect of School Environment”), per
raccogliere informazioni sulla qualità dell’aria in un campione di scuole Europee,
con misurazioni effettuate, per la prima volta, con metodiche comuni standardizzate,
e per valutare le possibili associazioni tra l’ambiente interno e la salute
respiratoria/allergica degli scolari.
Metodologia
Lo studio HESE (www.hese.info) ha
coinvolto 6 unità operative di 5 paesi europei: Italia (Udine e Siena),
Francia (Reims), Svezia (Uppsala), Danimarca (Aahrus) e Norvegia (Oslo).
I dati sono stati raccolti negli anni 2004-2005, durante la stagione invernale
(con riscaldamento in funzione), in 21 scuole (46 aule) frequentate da 654
bambini con età media di 10 anni.
Sono state selezionate, per lo studio, scuole sufficientemente eterogenee, sia per
anno di costruzione che per locazione (metà in aree a basso traffico autoveicolare,
l’atra metà in aree ad alto traffico).
Informazioni generali sulle scuole/aule sono state principalmente fornite dagli
insegnanti, per mezzo di un questionario. Personale qualificato ha effettuato ispezioni
e misurazioni dirette (sia all’interno sia all’esterno, nelle immediate vicinanze
della scuola) di temperatura, umidità, polveri respirabili ed ultrafini, formaldeide,
ozono, biossido d’azoto e di carbonio, composti organici volatili, allergeni, muffe,
batteri, ventilazione, illuminazione.
I livelli di PM10 (µg/m3) e CO2
(parti per milione, ppm) sono stati misurati in ogni
aula, durante le lezioni, con campionatori “Dust-TracktTM (Model 8520) e “Q-TracktTM
IAQ Monitor (TSI Incorporated, ST Paul, Minnesota, USA)”, rispettivamente.
Informazioni sulla salute respiratoria dei bambini sono state ottenute per mezzo di due
questionari standardizzati, uno compilato direttamente dai bambini, l’altro dai loro
genitori.
Su un sottocampione di bambini (circa 5 per ogni classe), selezionato a caso,
sono stati eseguiti: spirometria, misurazione di ossido d’azoto nell’espirato, test
allergometrici, rinometria e lavaggio nasale, test oculari (Tearscope e Break up Time).
In particolare, la rinometria acustica è una tecnica che misura volumi e aree minime
di sezione delle narici, per la valutazione del grado di apertura del naso. Il metodo
è basato sull’analisi di onde sonore riflesse dalle cavità nasali8.
Risultati
I risultati riportati riguardano i livelli di polveri respirabili (particelle con diametro
<10?m, PM10) e di anidride carbonica (CO2) rilevati nelle aule e
le loro associazioni con la capacità respiratoria e la presenza di fischi, tosse
secca notturna, e rinite, negli ultimi 12 mesi.
Il valore medio di PM10 misurato all’interno delle scuole (115µg/m³)
è più del doppio del limite massimo stabilito come pericoloso dall’US EPA
(Environmental Protection Agency of United States) per l’esposizione a lungo termine
(standard annuale = 50µg/m³), mentre la media di CO2 (1500ppm) supera
di quasi la metà il limite suggerito dall’ASHRAE (American Society of Heating,
Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) per una buona IAQ (standard = 1000ppm).
In particolare, i livelli di PM10 (Fig. 1) e di CO2 (Fig. 2)
risultano elevati, cioè superiori allo standard suggerito, rispettivamente nel 78
nel 66% delle aule, con valori particolarmente alti nelle aule italiane, francesi e danesi.
Solo in Svezia ed in alcune aule norvegesi l’IAQ è risultata buona.
Le concentrazioni di PM10 e di CO2 nelle aule risultano altamente
e positivamente correlate fra loro.
I livelli interni sono sempre superiori a quelli misurati all’esterno dell’edificio
scolastico (rapporto di concentrazione interno/esterno fino ad un massimo di
3,4 per PM10 e di 3,7 per CO2) e non sembrano essere influenzati
dall’ambiente esterno.
Infatti non si evidenziano correlazioni significative tra livelli interni ed esterni
ne’ di PM10 , ne’ di CO2 , e neppure tra le concentrazioni interne
di PM10 o di CO2 e quelle di altri inquinanti esterni o condizioni
climatiche ambientali, quali biossido d’azoto, ozono, temperatura e umidità relativa.
L’alta frequenza di aule con valori superiori allo standard consentito porta alla
conseguenza che un gran numero di scolari risulta esposto a livelli elevati sia di
PM10 (77%) sia di CO2 (68%).
I bambini esposti a livelli elevati di tali inquinanti riportano con maggiore
prevalenza la presenza di fischi, tosse secca notturna e rinite, negli ultimi
12 mesi, rispetto ai bambini esposti a livelli bassi (inferiori agli standard suggeriti)
(Fig. 3).
Analisi più approfondite hanno messo in evidenza che nei bambini esposti ad un livello
elevato di CO2, rispetto a quelli esposti ad un livello basso, il rischio
di riportare tosse secca notturna e rinite è significativamente superiore di circa
3,5 e 2 volte, rispettivamente.
La capacità respiratoria sembra invece essere maggiormente influenzata
dall’esposizione a PM10. Nel sottocampione degli scolari con esecuzione di
rinometria acustica, le aree trasversali minime delle narici, che in parte possono
fornire una valutazione del grado di apertura del naso, sono inferiori, fino ad
un massimo del 20%, nei bambini esposti ad un elevato livello di PM10,
rispetto a quelli esposti ad un livello basso.
Commenti
E’ giusto sottolineare che HESE è uno studio pilota effettuato su un campione di
scuole relativamente poco numeroso, che non può e non pretende di essere
rappresentativo delle scuole Europee.
Resta il fatto che i nostri risultati confermano che gli ambienti confinati,
in questo caso la scuola, possono contribuire in maniera importante
all’esposizione umana a determinati inquinanti, in quanto le concentrazioni
interne sia di PM10 sia di CO2 risultano più elevate che
all’esterno, anche in maniera rilevante.
Le concentrazioni interne non risultano essere influenzate da fattori ambientali
esterni, pertanto gli inquinanti misurati nelle aule derivano da sorgenti
prevalentemente interne. Le polveri respirabili sono in maggior parte
prodotte dalla combustione di gas per riscaldamento o per cucinare (ad esempio,
dove vi siano mense scolastiche), o dal fumo di sigaretta, che può filtrare da
locali della scuola riservati agli insegnanti e prossimi alle aule, mentre
l’anidride carbonica viene principalmente prodotta dalla respirazione delle persone.
In generale, almeno per quanto concerne il livello di questi due inquinanti,
la qualità dell’aria in queste scuole Europee appare piuttosto “scadente”, e sembra
confermare che ancora viene prestata insufficiente attenzione al diritto dei
bambini di respirare aria pulita9.
Ogni bambino dovrebbe poter disporre di un ricambio d’aria di almeno 7.5
litri al secondo (livello minimo di comfort suggerito da ASHRAE), mentre per circa il 70%
degli scolari dello studio HESE il ricambio d’aria è risultato inferiore a questo cut-off.
La ventilazione risulta scarsa nel 97% delle aule prive di sistema di ventilazione
meccanico e solo nel 13% (ma con valori di pochissimo inferiori al cut-off)
di quelle con sistema di ventilazione installato.
L’importanza del ricambio d’aria, per evitare un progressivo aumento di inquinamento
interno, è confermata dal fatto che solo nelle scuole in cui è installato un sistema
di ventilazione adeguato, come in Svezia e in alcune scuole norvegesi, l’IAQ risulta buona.
In Svezia, già da molto tempo, c’è una maggiore sensibilizzazione verso il
problema dell’inquinamento interno, che si è concretizzata attraverso programmi
educazionali e implementazioni strutturali, che prevedono l’installazione di sistemi
di ventilazione efficienti nelle scuole.
L’evidenza di effetti negativi sulla salute respiratoria/allergica degli
scolari partecipanti allo studio HESE conferma quanto già messo in evidenza in
altri studi10, 11.
I bambini esposti ad elevati livelli di CO2 mostrano un rischio significativamente
superiore di riportare tosse secca notturna e rinite recenti, rispetto agli scolari
esposti a bassi livelli, mentre l’esposizione ad elevati livelli di PM10
risulta associata ad un minor grado di apertura del naso e, di conseguenza,
ad una possibile ridotta capacità respiratoria.
Questi risultati suggeriscono la necessità di politiche volte a migliorare ed
a mantenere buona l’IAQ all’interno delle scuole. Il modello svedese
potrebbe essere un buon esempio da seguire da parte degli altri paesi europei e
sarebbe vantaggioso sia per la salute dei bambini sia per la riduzione dei costi
sanitari nazionali riferibili ai disordini respiratori associati all’inquinamento indoor.
Conclusioni
Sembra evidente la necessità di campagne volte ad implementare le conoscenze
sull’impatto che una “scadente” qualità dell’aria nelle scuole può avere sulla salute
degli alunni.
L’importanza dello studio pilota HESE è l’aver dimostrato la fattibilità di studi
multicentrici eseguiti con metodiche comuni standardizzate, tali da garantire
comparazioni non “viziate” da possibili differenze dovute a metodi di monitoraggio
ambientale differenti.
Un’estensione dello studio HESE a tutti i paesi Membri dell’Unione Europea sarebbe
estremamente utile per fornire dati indispensabili a mettere in atto strategie
volte a garantire ai bambini il diritto di respirare aria pulita.
Bibliografia essenziale
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1 Unità di Epidemiologia Ambientale Polmonare, Istituto di Fisiologia Clinica del
CNR, Pisa, Italia
2 Clinica Pediatrica di Allergologia e Pneumologia, Università di Udine, Italia
3 Coordinatore della Ricerca. Dipartimento di Medicina Clinica e Scienze Immunologiche, Università di Siena, Italia
Si ringraziano per la Collaborazione:
Annesi-Maesano I. UMR-S 707, Scuola Medica St-Antoine, Università Pierre et Marie Curie,
Parigi, Francia
Sigsgaard T. Dipartimento di Medicina del Lavoro ed Ambientale, Università di Aahrus,
Danimarca
Norback D. Dipartimento di Scienze Mediche, Università di Uppsala, Svezia
Wieslander G. Dipartimento di Scienze Mediche, Ospedale Universitario, Uppsala, Svezia
Nystad W. Folkehelsa Institutt, Oslo, Norvegia
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Autore: M. Simoni1 , G. Viegi1 , M. Canciani2 , P. Sestini3
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