Descrizione 1
Massimiliano BULTRINI, Simona BUSCEMI, Giorgio CATTANI, Alessandra GAETA, Federica NOBILE (Dipartimento di Epidemiologia del Servizio Sanitario Regionale-Regione Lazio ASL Roma 1), Maria Antonietta REATINI, Massimo STAFOGGIA (Dipartimento di Epidemiologia del Servizio Sanitario Regionale-Regione Lazio ASL Roma 1)
Sono state elaborate le stime dell’esposizione media annuale pesata per la popolazione (“Population Weighted Exposure”, PWE) al biossido di azoto (NO2) aggregata a livello comunale, mediante l’uso integrato di misure e modelli statistici. I dati ottenuti, relativi al periodo 2016-2022, permettono il confronto della PWE tra tutti i comuni e di avere un quadro completo dell’esposizione media a livello nazionale.
Nel 2022, l’82% della popolazione è stato esposto a livelli superiori al valore guida dell’OMS (10 µg/m3).
La media nazionale della PWE è stata pari a 12 µg/m³ (range minimo-massimo: 3 – 38 µg/m3).
Nel periodo 2016- 2022, si osserva una tendenza alla riduzione dei livelli di esposizione pari mediamente al 25%, legato principalmente alla riduzione delle emissioni da traffico veicolare.
Le stime sanitarie più accreditate attribuiscono una porzione significativa di morti premature e riduzione della speranza di vita legate all’esposizione agli inquinanti atmosferici (WHO, 2016; EEA, 2022, WHO, 2021).
La valutazione dell’esposizione della popolazione e della relativa variabilità spaziale e temporale outdoor rappresenta un passaggio fondamentale per gli studi epidemiologici che mettono in relazione l’esposizione all’inquinamento atmosferico e gli effetti sulla salute (Caplin et al., 2019).
L’indicatore fornisce una stima dell’esposizione media annuale pesata per la popolazione (“Population Weighted Exposure”, PWE) al biossido di azoto (NO2) aggregata a livello comunale permettendo il confronto della situazione tra diverse città e di avere un quadro completo dell’esposizione media a livello nazionale. Esso è rappresentativo dell’esposizione cronica della popolazione e utile per le stime di effetto sanitario a lungo termine.
I valori di esposizione sono confrontati con i valori di riferimento (linee guida e interim target) aggiornati dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO, 2021).
Stimare l’esposizione media della popolazione ai principali inquinanti aerodispersi, valutare i livelli di esposizione per il confronto con i valori di riferimento dell’OMS e valutare l’andamento nel tempo dell’esposizione.
Decreto Legislativo n. 155 del 13 agosto 2010 e s.m.i. in attuazione della Direttiva 2008/50/CE e la Direttiva 2004/107/CE.
WHO (2021), Global Air Quality Guidelines. Particulate matter (PM10, PM2.5), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. Geneva, World Health Organization, 2021.
Un programma “Aria pulita” per l’Europa. Bruxelles, 18.12.2013 COM (2013) 918 final.
Un’Europa che protegge: aria pulita per tutti. Bruxelles, 17.5.2018 COM (2018) 330 final.
Un percorso verso un pianeta più sano per tutti Piano d’azione dell’’UE: “Verso l’inquinamento zero per l’aria, l’acqua e il suolo”. Bruxelles, 12.5.2021 COM (2021) 400 final.
Nella revisione delle Linee Guida, l’OMS ha prodotto delle stime numeriche di rischio per una serie di effetti sanitari associati a un incremento di 10 µg/m³ della concentrazione media annuale di vari inquinanti. Nelle sue valutazioni l’OMS non stabilisce un valore al di sotto del quale non vi sia rischio, ma individua come limite inferiore di esposizione media annuale il valore di 10 µg/m³ per il biossido di azoto, denominato “Air quality guideline level” che può essere tradotto come “livello di riferimento”: è il livello più basso per il quale è stato osservato un incremento della mortalità totale, di quella per cause cardiopolmonari e di quella per cancro del polmone, con un intervallo di confidenza del 95%. L’OMS ha anche definito degli “interim target”, cioè dei livelli di riferimento più alti da considerare come obiettivi da raggiungere in step successivi, attraverso l’implementazione di politiche di risanamento della qualità dell’aria. Gli interim target per l’NO2 proposti dall’OMS sono pari a 20 µg/m³ (IT 3), 30 µg/m³ (IT 2) e 40 µg/m³ (IT 1).
I programmi dell’UE per l’aria pulita hanno fissato l’obiettivo a medio-lungo termine di conformarsi alle linee guida dell’OMS sulla qualità dell’aria, che sono molto più rigorose degli standard fissati dalle direttive sulla qualità dell’aria dell’UE e si basano su quanto è ritenuto necessario per garantire la protezione della salute umana.
Il pacchetto di politiche per l’aria pulita e il Piano d’azione per l’inquinamento zero mirano a ridurre il numero di decessi prematuri collegati all’inquinamento atmosferico di oltre la metà entro il 2030 rispetto al 2005.
Descrizione 2
Caplin A., Ghandehari M., Lim C., Glimcher P., Thurston G. (2019) Advancing environmental exposure assessment science to benefit society. Nature communication (2019) 10:1236. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09155-4.
EEA (2022), Health Risk Assessment of Air Pollution and the Impact of the New WHO Guidelines. Eionet Report – ETC/ATNI 2022/10.
EUROSTAT(2022), Sustainable development in the European Union — Monitoring report on progress towards the SDGs in an EU context — 2022 edition. (DOI): 10.2785/313289.
WHO (2016), Ambient air pollution: A global assessment of exposure and burden of disease. Geneva, World Health Organization, 2016.
WHO (2021), Global Air Quality Guidelines. Particulate matter (PM10, PM2.5), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. Geneva, World Health Organization, 2021.
Stafoggia M, Bellander T, Bucci S et al. Estimation of daily PM10 and PM2.5 concentrations in Italy, 2013-2015, using a spatiotemporal land-use random-forest model. Environ Int 2019;124:170-79.
Stafoggia M, Cattani G, Ancona C, Ranzi A. (2021) La valutazione dell’esposizione della popolazione italiana all’inquinamento atmosferico nel periodo 2016-2019 per lo studio della relazione tra inquinamento atmosferico e COVID-19. Epidemiol Prev. 2021 Sep-Dec;44(5-6 Suppl 2):161-168. Italian. doi: 10.19191/EP20.5-6.S2.115. PMID: 33412807.
La popolazione considerata è quella distribuita nelle sezioni di censimento permanente 2011, unica base territoriale più recente disponibile. Sono attualmente in fase di validazione le basi territoriali 2021 che terranno conto degli aggiornamenti dovuti alla demografia comunale e alle variazioni territoriali verificatesi dal censimento permanente del 2011.
L’indicatore esprime un valore medio di esposizione della popolazione a livello comunale. All’interno di un singolo comune è noto che esiste una variabilità della concentrazione degli inquinanti con aree dove i livelli possono essere più alti dei valori medi o di fondo. La valutazione di esposizioni su scala locale o microscala all’interno dei singoli comuni esula comunque dagli scopi del presente indicatore. Occorre tuttavia sottolineare che, all’interno del comune, le aree a maggiore densità abitativa sono pesate maggiormente nel computo della PWE.
I valori di esposizione ottenuti non vanno in ogni caso confrontati con i valori limite di legge: in questo caso, infatti, al fine della valutazione della conformità con i limiti di legge, occorre utilizzare il valore più alto tra quelli misurati dalle singole stazioni di monitoraggio.
Applicazione di modelli ad alta risoluzione spazio-temporale, con l’uso di predittori spazio-temporali, dati satellitari, dati di monitoraggio della qualità dell’aria.
Qualificazione dati
ISPRA - Database InfoARIA
ISTAT - www.demo.istat.it
Nazionale, Regionale, Comunale (7.904/7.914)
2016-2022
Qualificazione indicatore
Il modello utilizza come variabile risposta le concentrazioni medie giornaliere misurate nelle stazioni di monitoraggio distribuite sul territorio nazionale e come variabili esplicative una selezione di predittori spaziali e temporali. I dati di monitoraggio sono raccolti e archiviati in ISPRA nel database InfoAria, secondo quanto previsto dalla Direttiva 2008/50/CE (e dal Decreto legislativo di recepimento n. 155/2010) e dalla Decisione 2011/850/EU.
È stato sviluppato un modello di machine learning, il random forest, che mette in relazione le concentrazioni giornaliere delle stazioni di monitoraggio con predittori spaziali (densità di popolazione, rete stradale, copertura del suolo, altitudine, superfici artificiali, ecc.) e spaziotemporali (modelli di dispersione, meteorologia) al fine di stimare livelli medi giornalieri di NO2 per ogni km2 del territorio italiano.
A partire dalle concentrazioni giornaliere stimate dal modello random forest, l’esposizione media annuale della popolazione italiana è stata calcolata pesando le concentrazioni di ciascun inquinante a livello di singola cella per la popolazione residente all’interno della cella stessa.
Il “valore di concentrazione medio nazionale” è calcolato come media pesata delle concentrazioni stimate per ciascun comune, considerate con pesi proporzionali alla popolazione residente.
Infine, è stimata la distribuzione percentuale della popolazione residente esposta a diverse fasce di concentrazione di NO2.
Nel 2022, l’82% della popolazione è stato esposto a livelli superiori al valore guida dell’OMS (10 µg/m3); il 37% risulta esposto a livelli superiori all’interim target (IT) 3 (20 µg/m3); il 7% della popolazione residente in 44 comuni è stato esposto a livelli superiori all’IT2 (30 µg/m3). In quest’ultimo caso la popolazione esposta è concentrata nelle regioni Piemonte, Lombardia e Campania e, in particolare, nel comune di Torino e Napoli e nei comuni appartenenti all’area metropolitana di Milano e della provincia di Monza e della Brianza (Figura 1 - Tabella 1).
In nessun comune, nel 2022, si sono registrati livelli di PWE superiori all’IT1 di 40 µg/m³.
La media nazionale della PWE, prendendo in considerazione tutti i comuni italiani, è stata pari a 12 µg/m3 (range minimo-massimo: 3 – 40 µg/m3) (Figura 2).
Come mostrato in Figura 2, nei sette anni presi in considerazione, si registra nel complesso una tendenza alla diminuzione dei valori della PWE. La media nazionale passa da 16 µg/m³ nel 2016 a 12 µg/m³ nel 2022, facendo registrare una riduzione del 25% nel periodo osservato.
Sebbene il 2020 possa essere stato influenzato dal periodo di lockdown dovuto alle misure intraprese per ridurre la diffusione della pandemia da COVID-19, l’andamento tendenziale appare omogeneo negli anni e legato principalmente alla riduzione delle emissioni da traffico veicolare.
Il periodo investigato comunque è troppo breve per poter stimare un trend quantitativo e la sua significatività statistica, che quindi è non definibile e appare evidente, nella maggior parte dei casi, quando si analizzano i dati su un orizzonte temporale di 10 anni o più.
Il trend, sebbene non sia stato valutato in termini quantitativi con metodi statistici e sia riferito a un periodo relativamente breve, appare coerente con quello osservato nell’ultimo decennio nelle stazioni di monitoraggio della qualità dell’aria.
La quota di popolazione esposta a una concentrazione di NO2 inferiore al valore soglia consigliato dell’OMS cresce dal 6% del 2016 al 18% del 2022. Contestualmente la PWE anche nel 2022 come già nel 2020 e nel 2021, non risulta superiore a 40 µg/m3 (nel 2016 e 2017 il 5% della popolazione era ancora esposta a livelli superiori a tale soglia) (Figura 3).
Dati
Figura 1: Esposizione media al biossido di azoto (NO2) pesata per la popolazione su base comunale (2022)
Elaborazione ISPRA su dati del Dipartimento di epidemiologia del servizio sanitario regionale del Lazio
Figura 2: Distribuzione annuale dei valori di PWE (esposizione media al biossido di azoto (NO2) pesata per la popolazione su base comunale)
Elaborazione ISPRA su dati del Dipartimento di epidemiologia del servizio sanitario regionale del Lazio
Figura 3: Percentuale di popolazione esposta al biossido di azoto (NO2) per range di esposizione e anno
Le cinque fasce di PWE riportate corrispondono rispettivamente al valore guida e ai tre interim target dell'OMS
Tabella 1: NO2 - Esposizione media pesata per la popolazione (PWE) per regione: distribuzione percentuale per fasce di esposizione (2022)
Elaborazione ISPRA su dati del Dipartimento di epidemiologia del servizio sanitario regionale del Lazio
PWE: esposizione media pesata per la popolazione (Population Weighted Exposure).
Le cinque fasce di PWE riportate corrispondono rispettivamente al valore guida e ai tre interim target dell'OMS.
L’indicatore è conforme a quelli utilizzati su scala europea dall’EEA e su scala globale dall’Organizzazione Mondiale della Sanità per monitorare l’esposizione. Inoltre, rappresenta la base (exposure assessment) per elaborare le valutazioni di rischio per la salute (health risk assessment e burden of disease) in modo coerente con gli approcci delle stesse due organizzazioni sovranazionali.
Con riferimento agli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite (SDGs goal), l’approccio metodologico è coerente con quello seguito per il calcolo dell’indicatore utile a monitorare i progressi relativi al Goal 11 (rendere le città e gli insediamenti umani inclusivi, sicuri, duraturi e sostenibili), target 11.6 (Entro il 2030, ridurre l’impatto ambientale negativo pro capite delle città, in particolare riguardo alla qualità dell'aria e alla gestione dei rifiuti).
Da un punto di vista metodologico la stima dell’esposizione così ottenuta rappresenta anche la base per elaborare uno degli indicatori utili a monitorare i progressi relativi al Goal 3 (Assicurare la salute e il benessere per tutti e per tutte le età), target 3.9 (Entro il 2030, ridurre sostanzialmente il numero di decessi e malattie da sostanze chimiche pericolose e da inquinamento e contaminazione di aria, acqua e suolo).