Riassunto:
Le metodologie relative alla valutazione dell'esposizione a polveri contenenti silice libera cristallina, che rappresenta da tempo un campo importante dell'igiene industriale, hanno sempre risentito della evoluzione nelle acquisizioni tecniche e scientifiche, con particolare riferimento alle "variazioni nel tempo" della curva di respirabilità delle polveri e dello sviluppo dell'elettronica, influenzando in tal modo le strategie, i metodi di campionamento, di analisi e i valori limite di riferimento.
Attualmente permangono notevoli carenze nella identificazione e nella definizione del rischio dei settori d'uso e delle attività lavorative che impiegano materiali contenenti silice cristallina; mancano riferimenti consolidati per una definizione di matrici di esposizione specifiche della mansione. In Italia non sono attualmente presenti valori limite di riferimento per gli ambienti di vita e di lavoro da usare per una corretta valutazione dell'esposizione. Non esistono tuttora banche dati fruibili per la gestione del rischio e per le bonifiche, non sono state emanate dagli Enti competenti linee guida per una corretta etichettatura dei prodotti contenenti silice cristallina e per apporre una segnaletica di pericolo da apporre in presenza di dispersione di polveri.
Nonostante ci alcune situazioni lavorative sono state seguite e valutate nel tempo, come la produzione ceramica nel Lazio e le attività connesse all'estrazione e lavorazione del porfido in Trentino.
Per queste situazioni si offre la possibilità di ricostruire la dose cumulata per i lavoratori occupati, come ulteriore contributo alla comprensione dei determinanti delle principali patologie associate all'esposizione a silice libera cristallina.
Non ultima, viene sottolineata la necessità di definire, a livello nazionale, protocolli standard di riferimento per gli aspetti sia sanitari che di igiene industriale riguardanti la valutazione del danno e del rischio da silice.

1. Introduzione.
Le possibilità di essere addetti ad attività a rischio di significativa esposizione a silice sono molto diffuse: dalla lavorazione delle pietre all'edilizia, dalla foggiatura nell'industria ceramica alla fusione dei metalli, poiché i materiali che contengono tale minerale sono estremamente comuni in natura. La silice presente quindi in rocce, sabbie, materiali da costruzione, pavimenti, pitture, abrasivi, pietre ornamentali, grafite naturale ed altri ancora.
Storicamente la messa a punto di campionatori di polveri e di sistemi di controllo delle polveri nei luoghi di lavoro si sviluppata motivata proprio dal riconoscimento che l'esposizione polveri contenenti silice cristallina (con le tre forme polimorfe: alfa-quarzo, cristobalite e tridimite) era causa di gravi patologia polmonari, quali la silicosi, la silico-tubercolosi e, da ultimo, di tumori del polmone (Peters, 1986).
Di conseguenza, l'evoluzione dei limiti fissati per l'esposizione a polveri e le tecniche di igiene industriale predisposte per valutare la compliance con tali limiti, stata incentrata sul controllo della silice.
Diverse apparecchiature e strumenti sono stati via via impiegati per quantificare i livelli espositivi dei lavoratori, dall'uso di impinger seguito dal conteggio delle particelle, ai filtri usati con cicloni che selezionano specifici diametri aerodinamici delle particelle, con successiva analisi gravimetrica (Glenn età al., 1986; Lioy età al., 1984, Lipmann età al, 1983).

2. Sviluppo di linee guida per valutare l'esposizione
Probabilmente il primo metodo di campionamento e valutazione dell'esposizione stato l'impinger "Greenburg-Smith", sviluppato nel 1925 dal Bureau of Mines statunitense, assieme alla American Society of Heating and Ventilation Engineers e l'U.S. Public Health Services, rimasto in uso per oltre 30 anni come metodo di elezione negli Stati Uniti per le miniere e nelle industrie. Una versione di dimensioni ridotte, pi conosciuta in Europa, il cosiddetto "midget impinger", usato per la conta di particelle di polvere e pi maneggevole per l'utilizzo sul campo (Mercer T.T., 1973; Drinker P. età al., 1954).
In tale ambito le particelle campionate, con diametro aerodinamico superiore a 0.75 me particelle per centimetro cubo (pp/cc) (Ayer H.E., 1969).
Nel 1962 l'A.C.G.I.H. (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) riconobbe che il rischio per la salute era direttamente correlato alla concentrazione di silice cristallina (indicato anche come quarzo o silice libera cristallina) nella polvere ed adottarono un Threshold Limit Value (TLV; ACGIH, 1962), non inteso come limite legale, ma solo come linea guida per gli igienisti industriali, pari a:

250
TLV = ------------------------ mppcf
% quarzo + 5
in cui il limite per le polveri aerodisperse veniva diminuito dall'incremento della concentrazione della silice.
Tale limite stato poi modificato nel 1970, in analogia con quello per le polveri fastidiose di 30 mppcf :
300
TLV = --------------------- mppcf
% quarzo + 10

Nel 1968, comunque, basandosi sulle crescenti evidenze epidemiologiche presenti nella letteratura scientifica e sulle indicazioni emerse dalla Johannesburg Pneumoconiosis Conference, l'A.C.G.I.H. ha proposto un TLV della sola frazione respirabile, basato su un campionamento selettivo misurato gravimetricamente, di 0.1 mg/m3, valore che si riteneva potesse fornire una protezione equivalente a quella di 10 mppcf di polveri totali con una concentrazione di quarzo pari al 25 % (situazione di riferimento nelle miniere di granito del Vermont che sembrava dare sufficienti garanzie di sicurezza) (Ayer H.E. età al., 1968).
In analogia fu proposto il limite gravimetrico di 5 mg/m3 per le polveri respirabili non fibrogene: l'A.C.G.I.H. bas tale assunzione a partire dal limite di 15 mg/m3 per le polveri totali e supponendo una presenza percentuale della frazione respirabile pari a circa un terzo. A partire da tali valori limite fu quindi proposto ed adottato un limite gravimetrico per la polvere respirabile che si riteneva analogo a quello fissato con la conta delle particelle:

10
TLV = --------------------- mg/m3
ha adottato il valore limite di 0,05 mg/m3 per il quarzo respirabile.

3. La definizione di polvere respirabile
Punto critico per la valutazione dell'esposizione a silice la definizione di polveri respirabili e dei mezzi per la loro determinazione. Tale definizione stata al centro di accesi dibattiti in molti simposi, articoli scientifici e prese di posizione di organismi tecnici.
Nel 1968, l'A.C.G.I.H. aveva definito cinque frazioni dimensionali per la caratterizzazione delle polveri pneumoconiogene, proponendo una specifica definizione per le polveri che avevano capacità di deporsi nei polmoni umani, delineando una curva di efficienza che doveva essere rispettata dai selettori della frazione respirabile delle polveri per una corretta deposizione sul filtro per l'analisi gravimetrica successiva (Aerosol Technology Committe, 1970), secondo la tabella seguente:
Diametro aerodinamico
(sfera di densità unitaria), della questione quello relativo al selettore da usare per raccogliere la frazione respirabile cos definita: tra i pi diffusi vi il ciclone in nylon da 10 mm, tipo Door-Oliver, con per un ulteriore problema subito emerso relativamente al flusso di campionamento da utilizzare, poiché modificandolo (1.4 L/m ñ 1.7 L/m ñ2.0 L/m), veniva a cambiare l'efficienza della curva di "taglio" aerodinamico della polvere raccolta.
In tal senso diversi approcci metodologici sono stati seguiti (fattori di correzione, cicloni di diversa concezione, etc.) senza che si giungesse a procedure standardizzate tali da rendere i risultati ottenuti confrontabili in maniera accettabile (Bartley D.L., 1982; Caplan K.J. età al., 1977; Tomb T.F. età al., 1969; Niosh, 1984).

I separatori granulometrici della frazione respirabile sono tipo Door-Oliver, Casella, SKC e differiscono tra loro per il cut-point, per i flussi di campionamento con differenze di un 30% nei risultati.
La mancanza di totale chiarezza su che cosa si intenda per "polvere respirabile" incide notevolmente sull'adozione dell'una o dell'altra metodica da adottare in un campionamento e
sulla valutazione dei risultati delle indagini. La convenzione di Johannesburg fa riferimento al limite di "polvere fine" di quarzo con iscono rispetto ai dispositivi che lavorano in base alla definizione prevista nella norma europea, la stessa concentrazione di massa o un valore pi elevato fino a circa il 20% cosicché utilizzo di separatori granulometrici che rispondono alla convenzione di Johannesburg sarà compatibile con la Direttiva Europea.

Sulla base di quanto detto precedentemente in riferimento alla non chiara definizione di "polvere respirabile" risulta significativa la Tab.1 di confronto dell'analisi statistica effettuata dalla ASL-VT e dall'INAIL su 1500 dati di polverosità prelevati in industrie ceramiche di sanitari: la media sul totale dei dati per entrambe le strutture approssimativamente corrispondente con una significatività sia a livello di precisione che di accuratezza.
Per determinare l'esposizione a silice (valore di polverosità in mg/m3) si pensato di fare una stima della dose cumulativa (Cumulative Exposure Index =CEI) ossia la sommatoria dell'esposizione media a silice in un determinato periodo ("strato") lavorativo (stessa mansione, nella stessa azienda = strato lavorativo) moltiplicato per la durata degli anni, considerando eventuali fattori correttivi per l'epoca di esposizione (periodo antecedente o post 1985 determinato dalle condizioni di lavoro pi impegnative) e la classe di rischio che tiene conto della situazione igienica globale dell'azienda per cui si calcola lo strato lavorativo.
In Fig.1 (valori medi di conc sil nei vari reparti e in 4 aziende) si può vedere come le stesse mansioni in anni diverse ed in aziende diverse possano essere determinanti per la valutazione dell'esposizione a silice.
Rapportando CEI e TTE (Total Time Exposure= periodo di esposizione totale) si può risalire al Mean Grade ossia la dose media di esposizione a silice.
Questo modello di attribuzione dell'esposizione a silice cristallina respirabile prevede comunque altri punti notevoli da considerare nell'analisi dei dati di esposizione ossia:
Presenza nella mansione di picchi espositivi ripetuti
Rischio aggiuntivo per esposizione a silice in altre attività lavorative
Esposizione a silice cristallina con maggiore bioattività dovuta a macinazione o ad altri trattamenti meccanici
Età di inizio dell'esposizione a silice
Effetto cancerogeno

Per quanto riguarda il problema silice nella lavorazione del porfido, dall'acquisizione dei dati di letteratura si evidenzia dalla Fig.2 (porfido : tutte le mansioni) come in tutte le mansioni in un periodo di tempo dal 1961 al 2000 ci sia stata una diminuzione del livello espositivo non molto marcato nel periodo 1995-99.
Nella Fig.3 dove si riporta l'andamento delle varie mansioni nel periodo sopra indicato chiaro come lo scalpellino abbia avuto una diminuzione dell'esposizione; il cubettista dopo una diminuzione fino al 1995 ( anche Fig.4 esposizione cubettista)si vede come fino ad oggi abbia avuto una nuova impennata dell'esposizione. Il binderista ha avuto un massimo espositivo nel 1985 (vd.anche Fig.5 espos.binderista) e l'autista - palista, il meno esposto, presenta un andamento decrescente in tutto questo periodo.
Risulta comunque plausibile che negli ultimi anni (1995-99) i livelli di polverosità ambientale, sia in termini di esposizione media, che per quanto riguarda i livelli massimi, siano ridotti, evidenziando una maggiore omogeneità nelle concentrazioni ambientali per i diversi compiti lavorativi.

Questo risultato va ricercato in motivazioni tecnico-organizzative come la sostituzione del sistema degli "stoll" o grandi mine a galleria con quello detto "tagliate di piana " o mine orizzontali, per l'abbattimento delle lastre, per la diffusione di sistemi di bagnatura del materiale e dei piazzali, l'asfaltatura di questi ultimi ed il potenziamento degli impianti di aspirazione delle polveri; per il crescente utilizzo di tranciatrici idrauliche, ma anche per una maggiore informazione dei lavoratori sui rischi per la loro salute, anche a seguito del recepimento di norme prevenzionistiche comunitarie.