Caratterizzazione delle polveri inalabili per l'identificazione di alcuni legni aventi proprietà cancerogene

The wood industry plays an important role in Italian manufacturing. Although in recent years has a deflection, both in terms of production and recruitment, ISTAT reports the presence of over 250,000 workers including toolmakers, craftsmen, skilled workers, carpenters and assimilated. The wood in not an harmfull material to human health, but the dust resulting from its processing can be harmful to exposed workers' health. Since 1995 the International Agency for Research on Cancer ¿IARC¿, evaluates hardwood dusts in "Group 1" like factors that can increase the risk of human cancer, associated with a higher incidence of sino-nasal cancer. ¿Hard¿ and ¿Soft¿ terms concern wood species that are used in wood industry and they are not linked to mechanical properties of this material. Softwoods are obtained from conifers species and hardwoods from deciduos trees. Cancer of the nasal cavity and paranasal sinuses amounts to less than 1% of all cancers and about to 3-5% of the upper aero-digestive cancers: in our country the incidence amounts to 1 case per 100.000. In the literature the exposed workers percentage to wood dust attests 5-9 cases per 100.000, a higher incidence than incidence reported in general population. The protection of the health and safety of workers imposes some preventive measures including the provision of an occupational exposure limit: in Italy was adopted a limit value of 5 mg/m³ for inhalable wood dust (D.lgs. 81/2008). Inhalable airborne dust in workplaces may result from different types of wood (not necessarily hardwood and not necessarily woody). The experimental tests, subject of this thesis, are focused on three hardwood species: Quercus petraea (oak), Populus alba (poplar) and Tectona grandis (teak). For each of them has been identified a chemical marker that can be traced by chemical analysis and associated to the specific wood. The experimental tests for the characterization of the teak dust are conducted using the analytical technique of gas-chromatography coupled to mass-spectrometry; the analysis of poplar and oak dusts were conducted in high-performance liquid chromatography. The experimental tests have involved, firstly, the preparation of the standard solutions (pure chemical tracer diluted in an appropriate solvent) in order to build the calibration line. The next step was the analysis of ¿simulated filters¿ (prepared in the laboratory to calculate the amount of chemical tracer in the wood dust) and finally were analyzed few filters from sampling operations of inhalable dust in the workplace. The results are the development of specific analytical methods for the characterization of the inhalable wood dust. Such methods may be used for the identification and quantification of inhalable wood dust on the filters used for air sampling procedures in working environment, to discern between an inhalable wood dust and other dust on the filters, and then measure the airborne wood dust in the workplace for the workers'exposure levels evaluation.

Il settore del legno riveste un ruolo importante nell'industria manifatturiera italiana. Sebbene negli ultimi anni abbia subito una deflessione, sia in termini produttivi che di assunzione, i dati ISTAT riferiscono la presenza di oltre 250.000 addetti tra attrezzisti, artigiani, operai specializzati, falegnami ecc. Il legno non costituisce di per sé un materiale dannoso per la salute umana, ma le polveri derivanti dalla sua lavorazione possono risultare dannose per la salute dei lavoratori esposti. Dal 1995, infatti, l'International Agency for Research on Cancer ¿IARC¿, annovera fra i cancerogeni appartenenti al ¿Gruppo 1¿ proprio le polveri di legno duro (¿hardwood¿) associate ad una maggior incidenza del cancro naso- sinusale. I termini ¿hard¿ e ¿soft¿, riferiti alle essenze legnose adoperate nell'industria del legno, non vengono attribuiti in ragione della proprietà meccanica di durezza del materiale, ma in base al fatto che i legni teneri sono ricavati da specie di conifere ed i legni duri sono ricavati dalle latifoglie. I tumori della cavità nasale e dei seni paranasali costituiscono meno dell'1% di tutti i tumori e circa il 3-5% dei tumori delle vie aero-digestive superiori; nel nostro Paese l'incidenza registrata è pari a circa 1 caso su 100 mila. L'incidenza nei lavoratori esposti alle polveri di legno riportata in letteratura attesta 5 ¿ 9 casi ogni 100.000 lavoratori, maggiore rispetto a quella registrata nella popolazione generale. La tutela della salute e della sicurezza dei lavoratori impone una serie di misure preventive fra cui la prescrizione di un limite di esposizione professionale: in Italia è stato adottato un valore limite pari a 5 mg/m³ di polvere di legno inalabile (D.lgs. 81/2008). Le polveri inalabili aerodisperse in ambiente lavorativo possono derivare da diverse essenze legnose (non necessariamente hardwood). Le prove sperimentali, oggetto di questa tesi, si sono focalizzate su tre specie arboree classificate hardwood: Quercus petraea (rovere), Populus alba (pioppo) e Tectona grandis (teak). Per ognuna di esse è stato individuato un tracciante chimico, ossia una sostanza chimica naturalmente presente nel legno in grado di essere rintracciata mediante apposite analisi chimiche ed associata all'essenza alla quale appartiene. Le prove sperimentali per la caratterizzazione delle polveri di teak sono state condotte mediante la tecnica analitica della gas- cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa; quelle per le polveri di pioppo e rovere sono state condotte in cromatografia liquida ad alta prestazione. Le prove sperimentali hanno riguardato, dapprima, la preparazione delle soluzioni standard (tracciante chimico puro diluito in un apposito solvente) al fine di costruire la retta di taratura. Il passo successivo è stata l'analisi dei cosiddetti filtri simulati (allestiti in laboratorio per calcolare la quantità di tracciante nelle polveri di legno) ed in ultimo sono stati analizzati alcuni filtri derivanti dal campionamento delle polveri. I risultati delle analisi hanno condotto alla messa a punto di metodi analitici efficaci per la caratterizzazione delle polveri di legno inalabili. Tali metodi potranno essere utilizzati per l'identificazione e la quantificazione delle polveri di legno inalabili presenti sui filtri delle procedure di campionamento dell'aria in ambiente di lavoro, potendo discernere fra polvere di legno e polveri di altra natura raccolte sui filtri e monitorare l'esposizione dei lavoratori.