RISCHIO ELETTROMAGNETICO NEGLI APPARATI SPERIMENTALI E TECNOLOGICI DELL’INFN NORMATIVA DI RIFERIMENTO Paolo Rossi

1. Giornate di studio “Sicurezza degli apparati sperimentali e tecnologici dell’INFN Frascati 25-27 ottobre 2004 RISCHIO ELETTROMAGNETICO NEGLI APPARATI SPERIMENTALI E TECNOLOGICI DELL’INFN NORMATIVA DI RIFERIMENTO Paolo Rossi Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza del Lavoro (ISPESL) Monte Porzio Catone - Roma p.rossi@dil.ispesl.it

2. RADIAZIONI IONIZZANTI Diagnostica a raggi X m Hz Radioisotopi 10-7 3 x 1015 Sterilizzazione UV Laser FREQUENZE OTTICHE Vis 10-6 3 x 1014 Lampade Radiazione infrarossa Sorgentitermiche Telecomandi 10-3 3 x 1011 Impiantiradar Radarterapia Microonde Telefonia cellulare RADIAZIONI NON IONIZZANTI Lunghezza d’onda Forni a microonde Frequenza Ponti radio 100 3 x 108 Radiofrequenze Emissioniradiotelevisive Marconiterapia Radioamatori FREQUENZENONOTTICHE Saldatura e incollaggio Riscaldamento a induzione 104 3 x 104 Metaldetector Basse frequenze Videoterminali Magnetoterapia Elettrodomestici Lineeelettriche 107 3 x 101 Lineetelefoniche CAMPI STATICI RMN  0 Elettrolisi

3. Effetti biologici e effetti sanitari • i campi elettromagnetici possono indurreeffetti biologiciche in alcuni casi possono portare adeffetti di danno alla salute • è importante comprendere la differenza tra i due effetti • un effetto biologico si verifica quando l'esposizione provoca qualche variazione fisiologica notevole o apprezzabile in un sistema o organo • un effetto di danno alla salute si verifica quando l’effetto biologico è al di fuori dell’intervallo in cui l'organismo può normalmente compensarlo, e ciò porta a qualche condizione di detrimento della salute • Organizzazione Mondiale della Sanità - Progetto Internazionale CEM • Promemoria n. 182 - Proprietà fisiche e effetti sui sistemi biologici • www.who.int/peh-emf

4. Linee guida • ICNIRP (International Commission on Non Ionizing Radiation Protection) • riconoscimento ufficiale dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), dell’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (International Agency for Research on Cancer, IARC), e dell’Unione Europea • vengono presi in considerazione tutti gli effetti per i quali la letteratura scientifica fornisca basi razionali per la definizione un sistema di protezione

5. CAMPI STATICI(0-1 Hz)

6. CAMPI MAGNETICI STATICI NELLA RICERCA • reattori nucleari • acceleratori di particelle • NMR • camere a bolle • i livelli tipici di esposizione al campo magnetico statico non sono correlati a effetti diretti nei confronti dell’organismo, ma possono comportare interferenze con gli stimolatori cardiaci, e problemi per i portatori di protesi metalliche

7. assenza di effetti significativi su parametri fisiologici,connessi allo sviluppo e al comportamento per valori d’induzione magnetica fino a 2 T esposizioni a lungo termine a campi d’induzione magnetica minori di 200 mT non sembrano avere conseguenze sullo stato di salute se il campo d’induzione magnetica supera qualche millitesla, possono sussistere potenziali rischi sanitari in portatori di pacemaker, impianti ferromagnetici e altri dispositivi elettronici CAMPO MAGNETICO STATICOEFFETTI SANITARI

8. LIMITI D’ESPOSIZIONE ICNIRP PER I CAMPI MAGNETICI STATICI

9. CAMPI MAGNETICI E DISPOSITIVI ELETTRONICI IMPIANTATI • potenziali rischi dovuti all'interferenza di campi magnetici con dispositivi elettronici: • si dovrebbe evitare che persone con pacemaker impiantati possano risultare esposti a induzioni magnetiche superiori a 0.5 mT • segnali di avvertimento nei luoghi con induzione magnetica superiore a 0.5 mT

10. CAMPI MAGNETICI E MATERIALI FERROMAGNETICI • rischi dovuti al movimento o allo spostamento di dispositivi o materiali ferromagnetici impiantati • rischi per schegge metalliche • le aree caratterizzate da livelli d’induzione magnetica al di sopra di 3 mT devono essere indicate da specifici segnali di avvertimento • persone con stimolatori cardiaci, impianti ferromagnetici e dispositivi medicali impiantati potrebbero non essere protette dai limiti raccomandati. • persone con pinze per aneurismi non amagnetiche non dovrebbero essere esposte a campi superiori a pochi millitesla

11. Tomografi a risonanza magnetica nucleare (RMN) • campo magnetico statico molto intenso, fino a 2 Tesla per gli apparati di uso diagnostico • campo elettromagnetico in radiofrequenza oscillante nell’intervallo circa tra 1 e 100 MHz • gradiente di campo magnetico variabile nel tempo (picchi fino a 20 Tesla/s)

12. CAMPI VARIABILI NEL TEMPO(fino a 300 GHz)

13. Meccanismi di interazione • fino alla frequenza di circa 1 MHz prevale l’induzione di correnti elettriche nei tessuti elettricamente stimolabili (nervi e muscoli)

14. Principali effetti biologici in relazione all’induzione di corrente nell'intervallo di frequenza 1- 300 Hz

15. Stimolazione dei tessuti muscolari e nervosi elettricamente eccitabili • si tratta di effetti a soglia: perché si verifichi la stimolazione la densità di corrente elettrica deve essere maggiore di un determinato valore. • questa circostanza permette di fissare limiti di esposizione finalizzati alla totale prevenzione di questi effetti

17. Campi a 50 Hz e pacemaker L’American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH)raccomanda i seguenti livelli di sicurezza allo scopo di prevenire interferenze dei campi elettrici e magnetici a 50 Hz con dispositivi cardiaci impiantati (valori efficaci rms): E = 1 kV/m B = 100 T

18. Meccanismi di interazione • con l’aumentare della frequenza diventa prevalente l’assorbimento di energia nei tessuti attraverso il rapido movimento oscillatorio di ioni e molecole di acqua: SAR(W/kg) • a frequenze superiori a circa 10 MHz questo effetto è l’unico a permanere • al di sopra di 10 GHz l’assorbimento è esclusivamente superficiale

19. SAR mediato sul corpo intero (medio) o circoscritto a specifici distretti corporei (locale) in relazione all’induzione di effetti biologici nocivi nell’animale

20. ORGANI CRITICI per concessione Istituto Superiore di Sanità

21. ANDAMENTO DEL SAR IN FUNZIONE DELLA FREQUENZA

22. SPESSORE DI PENETRAZIONE per concessione Istituto Superiore di Sanità

23. ANDAMENTO DEL SAR E MORFOLOGIA DEL SOGGETTO ESPOSTO

24. Restrizioni fondamentali sulle grandezze di base • densità di corrente (A/m2) nella testa e nel tronco • dipendente dalla frequenza • base temporale istantanea • assorbimento di energia (SAR, W/kg) mediato sul corpo intero e locale (testa e tronco, arti) • indipendente dalla frequenza • mediato su intervalli di 6 minuti • ampi fattori di riduzione tra le soglie di rischio e le restrizioni adottate • fattori di riduzione più elevati per la protezione della popolazione

25. RESTRIZIONI SULLE CORRENTI INDOTTE (4 Hz - 1 kHz) Lavoratori J < 10 mA/m2 PopolazioneJ < 2 mA/m2 il limite di base per i lavoratori incorpora un fattore di protezione pari a 10 rispetto agli effetti da prevenire (stimolazione dei nervi periferici). il limite di base per la popolazione incorpora un fattore di sicurezza aggiuntivo pari a 5

26. Restrizioni sul SAR • la sperimentazione su animale indica come soglia di danno alla salute un innalzamento costante della temperatura di1°C • ciò corrisponde ad un valore di SAR medio di4 W/kg • limite accettato per i lavoratori: 0,4 W/kg • limite accettato per la popolazione: 0,08 W/kg • per il SAR locale nella testa e nel tronco si accetta: 10 W/kg (lavoratori) • per il SAR locale negli arti si accetta: 20 W/kg (lavoratori)

27. Livelli derivati di riferimento • insieme di restrizioni sulle grandezze monitorabili nell’ambiente • campo elettrico (V/m) • campo magnetico (A/m) • induzione magnetica (T) • densità di potenza (W/m2) • dipendono dalla frequenza • garantiscono il rispetto delle restrizioni di base ma: • non proteggono dall’assorbimento locale di energia (sono intesi come media spaziale sul volume occupato dal soggetto esposto) • non proteggono da scosse e ustioni per contatto

28. LIVELLI DI RIFERIMENTO ICNIRP PER L'ESPOSIZIONE LAVORATIVA f come indicato nella colonna dell’intervallo delle frequenzeI valori d’intensità di campo possono essere superati nel caso siano rispettati i limiti di base e possa essere esclusa la presenza di effetti indirettPer tutte le frequenze comprese tra 100 kHz e 10 GHz, Peq, E2,H2, e B2 devono essere mediati su ogni intervallo di sei minuti

29. Ulteriori livelli di riferimento • restrizioni sulle correnti indotte (mA) negli arti (10 - 110 MHz) • garantiscono il rispetto delle restrizioni sul SAR locale negli arti • restrizioni sulle correnti di contatto (mA) con oggetti conduttori (0 Hz - 110 MHz)

30. RADIOMETRIA E DOSIMETRIA per concessione Istituto Superiore di Sanità

31. E gli effetti a lungo termine ? • “i campi magnetici ELF sono possibili cancerogeni (2B) per l’uomo, sulla base di una coerente associazione statistica tra elevati livelli residenziali e un raddoppio del rischio di leucemia infantile. Non si è trovata nessuna evidenza coerente che l’esposizione residenziale o professionale degli adulti a campi ELF aumenti il rischio di alcun tipo di cancro” • (IARC 2001) • “sulla base della letteratura attuale, non c’ènessuna evidenza convincenteche l’esposizione a campi elettromagnetici a radiofrequenza abbrevi la durata della vita, néche induca o favorisca il cancro” • (Organizzazione Mondiale della Sanità, 1998)

32. NORMATIVA

33. D.lgs. 626/94Valutazione del rischio !!Obbligo “erga omnes” del tutto generale e inderogabile

34. Legge n.36 22 febbraio 2001 • a) assicurare la tutela della salute dei lavoratori, delle lavoratrici, e della popolazione dagli effetti dell’esposizione a determinati livelli di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici, ai sensi e nel rispetto dell’articolo 32 della Costituzione • b) promuovere la ricerca scientifica per la valutazione degli effetti a lungo termine e attivare misure di cautela da adottare in applicazione del principio di precauzione di cui all’articolo 174, paragrafo 2, del Trattato istitutivo dell’Unione Europea • c) assicurare la tutela dell’ambiente e del paesaggio e promuovere l’innovazione tecnologica e le azioni di risanamento volte a minimizzare l’intensità e gli effetti dei campi elettrici, magnetici, ed elettromagnetici secondo le migliori tecnologie disponibili

35. Legge n.36 22 febbraio 2001 • il limite di esposizione è il valore di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico definito ai fini di tutela della salute da effetti acuti, che non deve essere superato in alcuna condizione di esposizione della popolazione e dei lavoratori il valore di attenzione è il valore di campo che non deve essere superato negli ambienti abitativi, scolastici e nei luoghi adibiti a permanenze prolungate; costituisce misura di cautela ai fini della protezione da possibili effetti a lungo temine e deve essere raggiunto nei tempi e nei modi previsti dalla legge gli obiettivi di qualitàsono • 1) criteri localizzativi, standard urbanistici, prescrizioni e incentivazioni per l’utilizzo delle migliori tecnologie disponibili, indicati dalle leggi regionali • 2) valori dei campi definiti dallo Stato ai fini della progressiva minimizzazione dell’esposizione ai campi medesimi

36. Legge n.36 22 febbraio 2001 • definizione di esposizione dei lavoratori • specifica attività lavorativa • determinazione dei limiti, valori, e obiettivi, nonchè del regime di sorveglianza medica • decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri, su proposta del Ministero della Sanità, sentiti i Ministeri dell’Ambiente e del Lavoro • norma di raccordo con il D.lgs. 626/94 • promozione di intese ed accordi di programma • funzioni di controllo e vigilanza nei luoghi di lavoro

37. Legge n.36 22 febbraio 2001 • sanzioni pecuniarie e amministrative nei confronti dei contravventori al rispetto dei limiti di esposizione e valori di attenzione • sanzioni per le inadempienze nei confronti delle attività di risanamento, che nella legge sono definite e articolate solo per l’esposizione della popolazione • per il pubblico sono in vigore le disposizioni dei D.P.C.M. 8 luglio 2003, che sono espressamente non applicabili alle esposizioni professionali

38. Attuazione della legge 36/2001 • a differenza delle comuni esposizioni ambientali, negli ambienti di lavoro può sussistere la realistica esigenza di protezione dagli effetti acuti • unico strumento: livelli dei campi ambientali • protezione dal SAR locale ? • protezione dalle correnti di contatto ? • l’assenza di restrizioni nei confronti delle grandezze di base può tradursi in un quadro meno protettivo rispetto all'adozione completa delle prescrizioni ICNIRP, specie per esposizioni disomogenee o localizzate

39. Attuazione della legge 36/2001 • restrizioni sulle correnti di contatto, in relazione alla possibilità di scosse e ustioni dovute al contatto con oggetti conduttori • restrizioni sulle correnti indotte negli arti, che rappresentano l’unico strumento di protezione da assorbimenti di energia localizzati nelle caviglie

40. Attuazione della legge 36/2001 • definizione di valori di attenzione • arbitrarietà • valori tecnologicamente fattibili • la previsione dei tempi e dei modi di raggiungimento dei valori di attenzione è intrinseca alla definizione stabilita nella legge 36/2001 • la previsione è definita per quel che riguarda i valori di attenzione per la popolazione (art.9) mentre nulla è stabilito in merito ai tempi e modi di raggiungimento dei valori di attenzione per i lavoratori, il cui superamento è sanzionato al pari del superamento dei limiti di esposizione

41. La direttiva 2004/40/CE • nel 1993 la Commissione Europea presentò una proposta di direttiva, ai sensi della 89/391/CEE sulla sicurezza dei lavoratori nei confronti dell’esposizione ad agenti fisici, che prendeva in considerazione rumore, vibrazioni, e radiazioni non ionizzanti non ottiche (campi elettromagnetici 0 Hz – 300 GHz) e ottiche (infrarosso, visibile, e UV). • la proposta fu modificata nell’anno successivo a seguito di parere del Parlamento Europeo, ma l’iter rimase fermo

42. La direttiva 2004/40/CE • la Commissione ha ripresentato al Consiglio l’esame della direttiva scorporando i singoli agenti fisici • direttiva sulle vibrazioni (2002/44/CE) • direttiva sul rumore (2003/10/CE) • alla fine del 2002 è stato posto all’ordine del giorno del gruppo “Affari sociali” l’esame di un draft di direttiva sui campi elettromagnetici non ionizzanti (0 - 300 GHz) • la discussione del documento è stata finalizzata sotto la presidenze italiana alla fine del 2003 ed approvata anche dal Parlamento nei primi mesi del 2004

43. La direttiva 2004/40/CE punti fondamentali: • scopo della direttiva • protezione dagli effetti considerati accertati • linee guida ICNIRP 1998 quale riferimento tecnico-scientifico per la definizione dei limiti di esposizione (Raccomandazione sulla protezione della popolazione del luglio 1999) • a differenza della Raccomandazione la direttiva affronta il merito degli obblighi datori di lavoro, dei provvedimenti per ridurre l’esposizione, e della sorveglianza sanitaria • indicazione della titolarità delle azioni

44. General concept • the exposure limit valuesare those limits that can never be exceeded in any condition of exposure • theaction valuesare intended as practical threshold levels: • when they are exceeded, the employer must undertake some action

45. La direttiva 2004/40/CE • definizione di “limiti di esposizione” e di “valori di azione” valori limite di esposizione: limitazioni all’esposizione a campi elettromagnetici che sono direttamente basate su effetti sanitari accertati e su considerazioni biologiche. Il rispetto di questi limiti assicura che i lavoratori esposti siano protetti da tutti gli effetti nocivi noti; (restrizioni di base ICNIRP) • valori di azione: il valore di parametri direttamente misurabili a cui si devono intraprendere una o più delle misure specificate in questa direttiva. Il rispetto di questi valori assicura il rispetto dei pertinenti limiti di esposizione. (livelli di riferimento (ICNIRP)

46. La direttiva 2004/40/CE • il datore di lavoro deve in primo luogo valutare e, se necessario, misurare e calcolare i livelli di campo elettromagnetico a cui i lavoratori sono esposti, e se su tale base i valori di azione risultano superati, si deve stabilire e, se necessario, calcolare se vengono superati i limiti di esposizione • al di sotto dei valori di azione non è necessario intraprendere alcuna iniziativa • ove questi siano superati, l’azione è quella di verificare se sono superati o rispettati i limiti di esposizione

47. La direttiva 2004/40/CE • a differenza dalla normativa quadro nazionale (legge 36/2001) la direttiva prevede che in alcuni casi si proceda alla valutazione dell'esposizione in termini delle grandezze di base, e non solo in termini delle intensità dei campi ambientali • problema di armonizzazione • le valutazioni dosimetriche sono notevolmente complesse e richiedono metodi di calcolo molto sofisticati, disponibili solo presso centri di ricerca altamente specialistici

48. La direttiva 2004/40/CE • il datore di lavoro, nell’ambito della valutazione del rischio, deve prendere in considerazione anche la possibilità di rischi indiretti per la salute quali: • ·interferenza con attrezzature e dispositivi medici elettronici (compresi stimolatori cardiaci e altri dispositivi impiantati) • ·rischio propulsivo di oggetti ferromagnetici per campi magnetici statici con induzione magnetica superiore a 3 mT • ·innesco di dispositivi elettro-esplosivi (detonatori) • ·incendi ed esplosioni dovuti all'accensione di materiali infiammabili provocata da scintille prodotte da campi indotti, correnti di contatto o scariche elettriche

49. Implications • no clear arrangement for health surveillance is given • (noise and vibration: exceeding of action values) • medical examination when exposure above limit values is detected • what is the meaning of the action level for exposure to static magnetic fields (200 mT), when no limit of exposure is given?

50. Il ruolo del CENELEC • il CENELEC, più volte richiamato nel testo della direttiva 2004/40/CE, si è riservato un periodo di quattro anni per mettere a punto le norme tecniche di attuazione della direttiva, come richiestogli in apposito mandato della Commissione Europea • la standardizzazione sui prodotti riguarderà anche le attrezzature di lavoro che producono esposizione • già è in corso di messa a punto un documento sulle saldatrici ad arco (bassa frequenza)