Mappa dell'area interessata dalla contaminazione da tallio




La gestione dell’emergenza
La frazione di Valdicastello è stata la prima a essere interessata dai divieti di utilizzo ed essendo la più vicina alla sorgente contaminata è quella in cui si sono stati riscontrati i valori di tallio più alti, con un netto gradiente geografico, con livelli in diminuzione man mano che si scende a valle verso il mare. L’esclusione della sorgente contaminata, invece di abbassare i livelli di tallio, ha determinato un aumento delle concentrazioni, a causa delle variazioni chimico-fisiche e di pressione che hanno determinato il distacco di sedimenti ed incrostazioni delle tubature contenenti tale metallo. GAIA ha provveduto alla sostituzione quasi integrale delle tubazioni della rete di Valdicastello, per un totale di 16 km di rete. Nelle due altre aree interessate, il centro storico di Pietrasanta e il Pollino, sono state impiegate, in collaborazione con l’Istituto superiore di sanità, delle tecniche sperimentali di pulizia dei tubi, per un totale di 8 km di tubature pulite. In seguito a questi interventi e a una fitta campagna di controlli, sia da parte di GAIA che della ASL, le ordinanze di divieto di utilizzo dell’acqua potabile sono state revocate tra novembre e dicembre 2014 nel centro storico di Pietrasanta, tra gennaio e febbraio 2015 a Valdicastello, e tra agosto e settembre 2015 al Pollino. Al momento continua a essere attivo un piano di monitoraggio straordinario rafforzato sulla rete dell’acquedotto.

I controlli della qualità delle acque
Nel triennio 2014-2017 GAIA e ASL hanno effettuato un totale di 3.357 campionamenti dell’acqua. L’obiettivo di qualità che amministratori e tecnici si sono prefissati è <0,5 µg/l. GAIA, per garantire una mitigazione del rischio di contaminazione derivante dalle possibili incrostazioni presenti anche nelle tubature delle reti private - di cui in condizioni normali non detiene alcuna responsabilità - oltre ai controlli lungo la rete di distribuzione ha effettuato 3 campagne di monitoraggio (2015, 2016 e 2017/2018) ai rubinetti delle singole abitazioni.

Biomonitoraggio umano e studio epidemiologico
Nei giorni immediatamente successivi alla scoperta della contaminazione, la Regione Toscana ha costituito due gruppi di lavoro interdisciplinari (ambientale e sanitario) per affrontare l’emergenza e per le valutazioni ambientali e sanitarie e breve, medio e lungo termine. Il gruppo di lavoro sanitario, presieduto dal sindaco di Pietrasanta, ha coinvolto la ASL, l’Agenzia regionale di sanità della Toscana, i Laboratori di Sanità pubblica di Lucca, Firenze e Siena, l’’Azienda ospedaliera universitaria Pisana, oltre alle associazioni e ai rappresentanti di cittadini. Le tre principali linee di attività messe in atto sono:

• campagne di biomonitoraggio umano di urine e capelli nelle zone interessate dalla contaminazione e in aree di controllo, per valutare l’impatto della contaminazione dell’acqua sull’esposizione umana;
• studio epidemiologico di coorte residenziale, per valutare gli effetti sulla salute dell’esposizione cronica a tallio
• tre campagne di monitoraggio di vegetali coltivati lungo l’asse del Torrente Baccatoio (che attraversa l’abitato di Valdicastello), per valutare il trasferimento suolo/pianta e quindi l’esposizione umana a metalli pesanti derivante dal consumo di prodotti dell’orto.

Due delle tre campagne di monitoraggio sulle matrici vegetali sono state effettuate in collaborazione con Università di Bologna che ha provveduto anche al campionamento ed all’analisi dei suoli. Il materiale scientifico prodotto dai vari enti coinvolti, i dati di controllo di Gaia e della ASL, le ordinanze sindacali, le presentazioni degli incontri pubblici e le registrazioni audio delle riunioni del gruppo di lavoro sono disponibili sul sito web del comune di Pietrasanta.

Biomonitoraggio umano
Entro 2 settimane dall’emissione delle ordinanze comunali di divieto di utilizzo dell’acqua potabile, anche grazie alla mobilitazione spontanea e volontaria di gruppi di cittadini, è stata realizzata una campagna di raccolta di campioni di urine nella popolazione di Valdicastello e di Pietrasanta centro (campionamento A). La tempestività di questa raccolta di campioni è stata fondamentale per valutare l’entità dell’impatto della contaminazione sull’esposizione umana. La determinazione dei metalli nella matrice capelli, infatti, al netto di varie problematiche che rendono difficile la standardizzazione del campionamento, è espressione di una esposizione più pregressa di quanto si riesce a valutare tramite l’analisi delle urine. L’86% dei soggetti che aveva consegnato in maniera volontaria il primo campione A di urine ha poi ripetuto il campionamento a circa 2 mesi di distanza dalla cessazione dell’esposizione (campione B).
In un secondo momento e con modalità più strutturate di chiamata attiva messe in atto dall’ASL, sono state eseguite altre campagne di biomonitoraggio di urine e capelli, nelle tre aree di esposizione ed in un gruppo di controllo.
Al momento della consegna del campione biologico, è stato somministrato da personale opportunamente addestrato un questionario attraverso il quale sono state reperite anche informazioni circa l'abitudine al fumo di tabacco, il consumo di cibi prodotti in coltivazioni locali, il consumo di acqua di acquedotto, il tipo di attività lavorativa attuale o svolta in precedenza con le relative anzianità lavorative, eventuali patologie, pregresse o in atto.
Il numero totale di campioni di urine analizzati è pari a 2.154: 2.000 hanno valori di creatinina nel range 0,3-3 mg/dl, e, pertanto, ritenuti validi. In base alla residenza e alla tempistica di raccolta del campione abbiamo in definitiva isolato 6 gruppi principali di popolazione, riassunti nella tabella.

Risultati campagna di biomonitoraggio, media geometrica di creatinina e range di variazione
*A: entro 2 settimane da ordinanza; **B: dopo due mesi da ordinanza; § Chiamata attiva: tempi raccolta variabili e maggiori di 2 mesi da ordinanza

Come atteso, il gruppo dei campioni A dei volontari presenta valori di tallio nelle urine statisticamente più alti di tutti gli altri gruppi. Anche per il gruppo dei campioni B dei volontari si osservano valori statisticamente più altri degli altri gruppi. Il gruppo dei campioni A del Pollino presentano anch’essi valori statisticamente più alti della chiamata attiva svolta a Pietrasanta centro, mentre il gruppo dei controlli presenta livelli statisticamente più alti della chiamata attiva. Se si analizza separatamente il gruppo dei volontari, si evidenzia una riduzione statisticamente significativa tra campione A e campione B. Nel campionamento A, il 42,5% dei soggetti presentava concentrazioni di Tl maggiori a 0.5 μg/l (95° percentile dei valori di Tl nella popolazione italiana di riferimento; Società Italiana Valori di Riferimento SIVR 2011); tale percentuale si è più che dimezzata nel campionamento B. Inoltre, sia per il gruppo dei campioni A che per il gruppo B dei volontari, si osserva una differenza statisticamente significativa tra le aree geografiche.

In tutte le aree geografiche, ad esclusione dei campioni raccolti nel centro di Pietrasanta, la riduzione dei livelli di tallio nelle urine tra campione A e campione B è statisticamente significativa. Nel campione A, e non nel campione B, le concentrazioni urinarie di tallio sono risultate fortemente associate all’utilizzo di acqua dell’acquedotto; in entrambi i campioni si conferma l’associazione con il consumo abituale di prodotti provenienti da orti locali. Solo nel campione B, per il quale il contributo dell’esposizione a tallio derivante dalla contaminazione dell’acqua potabile è nettamente inferiore rispetto al campione A, si osserva, come atteso dai dati di letteratura, l’associazione con il fumo. Per tutti i gruppi analizzati non sono state riscontate associazioni significative con le variabili relative a sintomatologie auto-riportate, potenzialmente associabili a esposizione a tallio, quali dermatiti, parestesie, perdita di capelli etc.

Il numero totale di campioni di capelli analizzati è pari a 254, con una media geometrica di 0,776 ng/g nelle tre aree di esposizione e una media di 0,363 ng/g nel gruppo di controllo. L’analisi della varianza mostra che i campioni raccolti a Valdicastello, Pietrasanta centro, Pollino e nel gruppo di controllo presentano livelli di tallio nei capelli statisticamente diversi tra loro. Le differenze sono, però, essenzialmente imputabili alla disomogeneità rispetto al gruppo dei controlli, mentre i tre gruppi di campioni raccolti nelle tre principali aree interessate dalla contaminazione da tallio presentano valori di tallio nei capelli simili, a testimonianza di una maggiore omogeneità rispetto ad una esposizione di più lungo-termine.

Studio di coorte residenziale
L’obiettivo dello studio, seguito direttamente dall'ARS, era quello di valutare se l’esposizione cronica a tallio nelle aree interessate dalla contaminazione dell’acqua potabile abbia avuto effetti sui principali indicatori di mortalità e morbosità. Il tallio è un potente agente tossico e ben noti sono gli effetti di intossicazioni acute per ingestione di forti dosi, quali perdita dei capelli, danneggiamento dei nervi, nausea, vomito fino alla morte. Molto meno noti e studiati sono invece gli effetti sulla salute dell’esposizione prolungata a basse dosi. Secondo quanto riportato in una revisione dell’OMS del 1996 l’esposizione che determina una concentrazione urinaria di tallio sotto i 5 μg/L non è probabile causa di effetti sanitari avversi. Nell’intervallo 5-500 μg/L l’entità del rischio e la severità degli effetti avversi sono incerti, mentre l’esposizione che porta a concentrazioni urinarie oltre i 500 μg/L è associata con l’avvelenamento.
Nello studio è stata arruolata la coorte di residenti nel comune di Pietrasanta al 1 gennaio 2000 e seguita fino al 31 marzo 2015, tenendo conto di tutte le dinamiche demografiche avvenute in questo periodo, nascite, decessi, emigrazioni, immigrazioni e variazioni degli indirizzi di residenza. Le aree di esposizione sono state definite sulla base dei campioni di acqua potabile analizzati dall’ente gestore e dalla Asl, che hanno poi determinato le perimetrazioni riportate nelle ordinanze di divieto. Gli indirizzi di residenza sono stati georeferenziati e a ciascun soggetto è stato attribuito il livello socio-economico della propria sezione di censimento. I dati di mortalità, ospedalizzazione, nascita pre-termine e basso peso sono stati estratti e associati a ciascun membro della coorte dai flussi amministrativi correnti. Le associazioni con l’esposizione a Tl sono state valutate mediante modelli di Cox a rischi proporzionali, con la stima di Hazard Ratio (HR) e degli intervalli di confidenza al 95%, considerando l’età, l’asse temporale, separatamente per maschi e femmine, e aggiustando per livello socioeconomico e periodo di calendario.

La coorte residenziale è composta da 33.708 soggetti (47,2% maschi). Nel periodo 2000-2015 si sono verificati complessivamente 3.442 decessi: 635 decessi (18,4%) sono stati osservati nelle tre aree esposte e 138 decessi (4,0%) a Valdicastello. Il tasso di mortalità generale standardizzato per età nelle aree esposte è risultato inferiore al tasso osservato nel resto del comune di Pietrasanta non esposto a Tl. I rischi di mortalità per tutti i tumori e per le malattie cardiovascolari, respiratorie, digestive e genitourinarie non sono risultati associati all’esposizione al tallio. Nella frazione di Valdicastello la mortalità per cancro era significativamente inferiore rispetto alle aree non esposte. Tuttavia, al netto delle basse numerosità, i residenti nelle aree esposte hanno mostrato un eccesso di rischio per il carcinoma della vescica (n = 9, HR = 2,07 IC 95%: 0,92-4,63) e per linfoma non Hodgkin (n = 4, HR = 2,63 IC 95% : 0,74-49,40). I dati dei ricoveri ospedalieri sono simili a quelli della mortalità: non sono stati osservati significativi eccessi di rischio nella popolazione esposta a Tl. I risultati dei ricoveri ospedalieri per cancro nei residenti a Valdicastello hanno confermato le analisi di mortalità e hanno mostrato un rischio inferiore rispetto alle aree non esposte (n = 96 HR = 0,70 IC 95%: 0,57-0,86). Per i residenti nelle aree esposte a Tl è stato osservato un rischio maggiore di basso peso alla nascita (OR = 1,30 IC 95%: 0,73-2,31) e parto pretermine (OR = 1,24 IC 95%: 0,70-2,19) rispetto al resto del comune di Pietrasanta.

Considerazioni finali
Il “caso tallio” a Pietrasanta ha rappresentato un’esperienza del tutto straordinaria per tutti i soggetti coinvolti: cittadini, amministratori, autorità sanitarie, ente gestore, tecnici e ricercatori. Tale evento ha messo in luce in maniera eclatante i limiti della vecchia impostazione della gestione e tutela delle acque potabili, che ha poi trovato un definitivo superamento con la nuova direttiva 2015/1787/CE della Commissione in cui viene promosso un nuovo approccio olistico che sposta l’attenzione dal controllo retrospettivo sulle acque distribuite alla prevenzione e gestione dei rischi nella filiera idropotabile, al modello dei Water Safety Plans (WSP), elaborati nel 2004 dall’Organizzazione mondiale della sanità. Il modello WSP persegue un sistema globale di valutazione e gestione dei rischi estesa all’intera filiera idrica (dalla captazione all’utenza finale). Il nuovo approccio tiene conto dei potenziali pericoli di ordine fisico, biologico e chimico e definisce le misure di controllo per prevenire, ridurre o eliminare il rischio. Questo approccio risk-based consente di decidere, sulla base di una concreta e puntuale valutazione, quali parametri monitorare con più frequenza o come ampliare il controllo a contaminanti emergenti, attualmente non oggetto di monitoraggio sistematico, proprio come nel caso del tallio.

In un clima di allarme della popolazione e di forte pressione mediatica, vista anche la vocazione altamente turistica dell’area, la risposta delle istituzioni è stata repentina e adeguata alla situazione. La raccolta tempestiva dei campioni di urine, resa possibile grazie alla mobilitazione volontaria di numerosi cittadini, ha consentito in un tempo breve di escludere la presenza di rischi per la salute della popolazione. Se, come atteso, i primi campioni presentano valori mediamente più alti della popolazione di riferimento (nel frattempo la SIVR ha aggiornato i valori di riferimento per il tallio portando il 95° percentile da 0,5 a 0,759), si tratta, in ogni caso, di scostamenti di entità modesta.
Come già detto sono molto poche le esperienze di studio sul tallio a concentrazioni medio-basse. Si può citare lo studio tedesco di Brockhaus del 1981 su una popolazione che vive nelle vicinanze di un cementificio con emissioni accertate di tallio. La media geometrica dei livelli di tallio nelle urine nella popolazione dello studio tedesco è pari a 2,6 μg/l, con un range di <0,1–76,5 μg/l; nel campione di capelli la concentrazione media era di 9,5 ng/g, con un range 0,6-565 ng/g. Si tratta, quindi, di valori decisamente più alti rispetto a quelli osservati a Pietrasanta. Ben diversa la situazione descritta da Xiao nello studio cinese in un’area rurale della Cina con contaminazione naturale da tallio presente nei suoli. In questo caso la popolazione locale ha manifestato nel periodo 1960-1970 i chiari sintomi di intossicazione da tallio, quali stanchezza, dolori muscolari, disturbi visivi, perdita di capelli, per un totale di 189 casi di intossicazione. Le prime indagini condotte mostrarono valori di tallio nell’acqua potabile piuttosto alti, nel range 3,7-40 μg/l. I successivi risultati del biomonitoraggio umano furono allarmanti: nei tre villaggi contaminati il range di valori urinari di tallio risultò 2,5-2.668 μg/l, con una media di 521,9 μg/l, soprattutto a causa dell’ingestione abituale di prodotti vegetali contaminati, come i cavoli verdi nei quali furono rilevate concentrazioni di tallio altissime, pari a 24,4 mg/kg. Un altro studio cinese del 2015 ha analizzato la relazione tra i livelli di alcuni metalli, tra cui il tallio, nelle urine della madre e il basso peso alla nascita. Lo studio ha riguardato 816 donne in gravidanza (di cui 204 casi di basso peso alla nascita e 612 controlli) I valori urinari mediani di tallio nelle donne che hanno avuto un parto con basso peso alla nascita sono risultati di 0,64 μg/g creatinina (range: <lod-8,15 μg="" g="" creatinina),="" ed="" è="" stato="" osservato="" aumento="" di="" rischio="" basso="" peso="" del="" 90%="" (or="1,90" ic95%="" 1,01-3,58).<br="">Questa analogia tra i risultati dello studio di Pietrasanta e lo studio cinese sul basso peso alla nascita è molto interessante, anche perché i livelli urinari di tallio nei gruppi degli esposti sono molto simili (0,64 μg/g creatinina in Cina e 0,509 μg/g creatinina a Valdicastello).

Per questo motivo il gruppo di lavoro sanitario, oltre a continuare il monitoraggio costante delle acque potabili e non, ha pianificato un ulteriore studio che si avvale della collaborazione del Laboratorio di Genetica medica dell’Azienda ospedaliera universitaria pisana ed ha lo scopo di valutare la presenza di modificazioni epigenetiche, in particolar modo della metilazione del DNA, in minori precocemente esposti a tallio come conseguenza della contaminazione delle acque potabili rispetto ad un gruppo di soggetti di controllo. A tal fine sarà valutata la metilazione globale e di specifiche regioni soggette ad imprinting, nonché di geni implicati in processi fondamentali per il neurosviluppo, e geni coinvolti in meccanismi epigenetici. Lo studio è attualmente in fase di approvazione da parte del Comitato etico.

Il biomonitoraggio umano dei livelli di tallio nelle urine e nei capelli realizzato a Pietrasanta è, a nostra conoscenza, lo studio più ampio sul tallio realizzato in situazioni locali specifiche. Questo patrimonio di dati, insieme al quadro conoscitivo emerso dallo studio epidemiologico di coorte residenziale, fornisce un contributo rilevante allo stato delle conoscenze, a oggi ancora molto scarse, sugli effetti di esposizione croniche a bassi livelli di tallio.


Daniela Nuvolone
Ricercatore ARS Toscana