Perché i forni sono nocivi?
Acciaieria con forno elettrico
di Celestino Panizza (Medico del Lavoro A.S.L. Brescia)
Le acciaierie con forno elettrico, sono una tecnologia re- lativamente diffusa in alcune aree del territorio nazionale, dedicata al recupero di rottame di ferro che le Direttive Europee considerano, a tutti gli effetti, rifiuti e rappresenta l’esempio paradigmatico delle problematiche di impatto sulla salute dei processi di recupero mediante fusione di rottame di metalli ferrosi e non ferrosi.
Mentre gli studi epidemiologi occupazionali hanno do- cumentato gli effetti sulla salute dei lavoratori, gli studi sulla salute delle popolazioni residenti nei pressi di questi impianti sono limitati. La natura e l’entità delle emissioni in aria ed i rifiuti prodotti tuttavia contengono rilevanti quantità di composti (diossine, PCB, IPA, metalli pesanti) riconosciuti cancerogeni e che rappresentano un rischio anche per la popolazione generale.
INTRODUZIONE
L’acciaieria elettrica si fonda sul recupero dei rottami fer- rosi attraverso la rifusione mediante forno elettrico ad arco voltaico.
Attualmente circa il 60% della produzione di acciaio in Italia avviene mediante fusione di rottame con forno elet- trico il restante mediante siderurgia primaria1.
L’acciaieria elettrica viene qui considerata come esempio al quale possono essere ricondotti altri impianti di rifusione di rottame che presentano problematiche sanitarie analo- ghe come la fusione di rottami di rame, ottone, alluminio. Il Regolamento (CE) N. 304/2009 include i processi di recupero del ferro e loro leghe e di recupero di metalli non ferrosi fra quelli che smaltiscono o recuperano rifiuti con- taminati da inquinati organici persistenti (POPS) e come tali devono rispettare i limiti di emissione fissati per gli inceneritori di rifiuti.
La filiera del recupero e riciclo del rottame di ferro pre- senta una serie di punti critici in relazione alle emissioni inquinanti: i luoghi di conferimento, stoccaggio e pretrat- tamento del rottame; i parchi rottame, con eventuali muli- ni di frantumazione; i forni fusori; i rifiuti solidi prodotti. Al processo di fusione è spesso associata la lavorazione di laminazione del metallo per la produzione di semilavorati di ferro per la commercializzazione.
L’acciaieria elettrica tipica attuale, produce circa 100 t di acciaio/ora, con tempi di fusione nel forno di 1 ora e 24 colate/giorno.
Materiali e metodi
Per caratterizzare il rischio cancerogeno dell’acciaieria elet- trica sono stati raccolti dati sulla presenza di composti can- cerogeni nelle emissioni.
Per reperire gli articoli di interesse è stata consultato il da- tabase di PUBMED con parole chiave “iron foundy”, “ste- el fondry”,“cancer”, “neoplasms”, “human health”, “health effects” e reperiti rapporti e studi o articoli di casi di studio di siti sede di impianti siderurgici.
Caratterizzazione delle emissioni
Nei cicli produttivi tipici della fusione secondaria di ferro ed acciaio con presenti numerosi cancerogeni. Nella tabel- la n. 1 è riportata la classificazione di cancerogenicità dei principali composti riscontrabili nella fusione di metalli secondo la I.A.R.C. e la C.E.
L’impatto sull’ambiente esterno avviene per effetto di di- spersione di poveri o fumi non trattenute dai sistemi di abbattimento o per la produzione di rifiuti. Un’acciaieria elettrica si contraddistingue per il tipo di rifiuti che produce per le importanti immissioni in at- mosfera: la produzione di una tonnellata di acciaio dà origine a 2000 kg polveri/ora e quindi la produzione di polveri dai sistemi di abbattimento fumi, in un forno elettrico oscilli tra 10 e 20 kg per tonnellata di acciaio prodotto (la stima più verosimile è di almeno 280.000 t/ anno in Italia)1.
Le polveri dei sistemi di abbattimento sono da trattar- si come rifiuti pericolosi (“inertizzazione” e collocazio- ne in discariche adeguate). La tabella n. 2 ne indica la composizione tipica. Invece le scorie che risultano dal- la fusione sino all’entrata in vigore del D. Lgs. 22/97 il problema dello “smaltimento” delle scorie d’acciaieria era essenzialmente di natura “quantitativa” e “paesaggistica” in quanto tali rifiuti venivano scaricati, per lo più, in prossimità degli impianti siderurgici occupando grandi spazi e deturpando il paesaggio. Non era considerata la loro potenziale pericolosità per la presenza di metalli e
composti organo clorurati. La tabella n. 3 riporta alcuni dati sulla composizione delle scorie nelle quali è significa- tiva la presenza di metalli pesanti alcuni con riconosciuto potere cancerogeno.
Un ulteriore elemento che caratterizza il rischio è costituito dalla formazione di composti organoclorurati. I PCDD/F (policloro-diossine e furani) si formano come sottoprodotti in numerosi processi chimici, nonché in quasi tutti i pro- cessi di combustione in presenza di precursori contenenti carbonio, ossigeno, idrogeno ed alogeni.
Altro aspetto è quello dei PCB (Policlorobifenili) in quanto il rottame, costituito in particolare dai veicoli fuori uso in entrata nei mulini di frantumazione, con- tiene apparecchi (condensatori, trasformatori, altri con- tenitori di oli minerali) contaminati da PCB la cui ma- cinazione in impianti sussidiari all’acciaieria ha originato
numerosi casi di inquinamento dei suoli.
Un’indagine condotta su cinque acciaierie del bresciano2 sulle polveri offre una dimensione abbastanza precisa delle quantità di microinquinanti organici prodotte da questi impianti, destinate ad essere disperse nell’ambiente (tabella n. 4).
Le emissioni di diossine e PCB dovuti alla combustione di rottame/rifiuto contaminato da vernici, plastiche, oli sono elevate anche in confronto con il limite di emissio- ne per gli inceneritori di rifiuti pari a 0,1 ng Teq/Nm3 per PCDD/F, limite come detto, che valle anche per le acciaierie dal 2009.
In generale il contributo di un’acciaieria alle emissioni di diossina è molto rilevante al pari delle emissioni per ton- nellata di prodotto di impianti di fusione secondaria di alluminio e superiore a quella di altri metalli (tabella n. 5).
Studi sul rapporto acciaierie e tumori
Monografia IARC
L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) nel 19873 ha classificato come cancerogeno certo per l’uo- mo (gruppo 1) l’occupazione svolta nella fusione dell’accia- io e del ferro rivalutando il precedente giudizio espresso nel 19844 che aveva classificato tale processo lavorativo come probabile cancerogeno (gruppo 2A) con limitata evidenza per il tumore del polmone.
Studi occupazionali
La grande maggioranza degli studi5-40 di coorte e gli studi
caso-controllo, successivi al 1987, ha evidenziato un ec- cesso significativo di mortalità e rischi relativi elevati per tumore polmonare e riguardano sia il ciclo integrale di produzione di ghisa ed acciaio sia la fusione secondaria del metallo. Dove sono state raccolte adeguate informa- zioni conclude per lo scarso (o nullo) ruolo confondente del fumo di tabacco, in particolare per gli studi che han- no evidenziato eccessi di rischio importanti. Buona parte degli studi sono coerenti nel segnalare che gli eccessi di mortalità, nonché i rischi relativi elevati, per tumore del polmone sono di proporzioni crescenti con l’aumentare della durata dell’attività lavorativa a rischio e con l’espo
sizione combinata a diverse sostanze chimiche. Recentemente41, in addetti ad acciaieria elettrica, è stato riscontrato un aumento di numero di copie di DNA mito- condriale (RMtDNAcn) correlato ad esposizione a PM10 e PM1. Il RMtDNAcn è un marker di danno e malfun- zionamento mitocondirale dovuto a stress ossidativo. Lo stesso gruppo di ricerca ha riscontrato42 la diminuzione della metilazione globale del DNA e delle sequenze Alu e LINE-1, correlato con le concentrazioni di PM10. Queste modificazioni sono implicate nelle alterazioni di espressio- ne genica e nella elevata instabilità genomica.
Studi su popolazione
È stato pubblicato uno studio di popolazione residente nei dintorni di due fonderie di acciaio43. Lo studio datato è tuttavia significativo. Confronta la mortalità per tumori
BIBLIOGRAFIA
primitivi dell’apparato respiratorio della popolazione resi- dente nei pressi delle fonderie con la mortalità della popo- lazione scozzese. Gli autori concludono con la conferma dell’ipotesi che l’inquinamento di metalli è associata ai casi di tumore: viene osservato un gradiente tra zone ad alto rischio e zone a basso rischio anche dopo standardizzazione per classe sociale ed raggiunge la significatività statistica per le donne per cui difficilmente l’effetto è spiegabile con la maggiore abitudine al fumo e l’occupazione dei residente nelle arre a maggiore inquinamento.
Più in generale sono stati documentati effetti sulla salute in residenti nei pressi di impianti di produzione primaria dell’acciaio da minerale (a ciclo integrale) a Taranto44,45, Genova46,47 a Piombino48. Altri studi di popolazione hanno evidenziato l’associazione tra residenza e impianti indu- striali tra cui fonderie di acciaio e LNH48.
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