Applicazione di un quadro di rischio cumulativo alla valutazione dell’acqua potabile: un commento

Background

Negli ultimi due decenni, la ricerca sull’esposizione ha documentato la coesistenza di numerosi contaminanti nell’acqua potabile, ma il quadro della politica dell’acqua potabile non ha ancora raggiunto questa realtà pratica. Con alcune eccezioni, come il trattamento dei sottoprodotti di disinfezione dell’acqua potabile come gruppo, la maggior parte dei contaminanti dell’acqua sono tipicamente valutati una sostanza chimica alla volta. Questo approccio crea due problemi. In primo luogo, gli scienziati e i responsabili politici mancano di informazioni sull’intera portata dell’impatto sulla salute di molteplici contaminanti presenti nell’acqua potabile. In secondo luogo, le analisi dell’impatto economico delle strategie di riduzione dei contaminanti per singole sostanze chimiche probabilmente sottovalutano i benefici che potrebbero derivare dalla rimozione di contaminanti multipli.

Come sostenuto dal rivoluzionario rapporto “Scienza e decisioni” del Consiglio Nazionale delle Ricerche, pubblicato nel 2009, “la valutazione del rischio cumulativo sarebbe molto utile sia per le comunità che per i responsabili delle decisioni quando può fornire informazioni sulle implicazioni sanitarie delle opzioni di controllo alternative” [1]. Prevediamo che le future applicazioni del quadro di valutazione cumulativa aiuterebbero a far progredire le strategie di trattamento delle acque per i contaminanti multipli co-occorrenti e quindi contribuirebbero a proteggere la salute pubblica. Lo scopo di questo commento è quello di riunire le metodologie di rischio cumulativo stabilite negli studi sulla qualità dell’aria e nella letteratura pubblicata sulla valutazione della qualità dell’acqua, così come di stimolare la ricerca tanto necessaria sul rischio cumulativo nel campo dell’acqua potabile.

Testo principale

Implementare la valutazione del rischio cumulativo: cosa possono imparare i ricercatori sull’acqua potabile dalle metodologie di valutazione della qualità dell’aria

La valutazione del rischio cumulativo per l’acqua potabile è rimasta indietro rispetto a metodologie simili già standard nelle valutazioni della qualità dell’aria. Nella nostra stima, la lenta adozione di metodi cumulativi nelle valutazioni dell’acqua potabile è almeno in parte dovuta alla varietà dei risultati sanitari causati dai contaminanti dell’acqua potabile. Pur riconoscendo le sfide scientifiche legate alla valutazione dell’impatto delle sostanze chimiche ricorrenti su più sistemi corporei, riteniamo che il settore dell’acqua potabile possa iniziare con l’applicazione delle metodologie di rischio cumulativo esistenti stabilite per la qualità dell’aria. Inoltre, i dati di alta qualità sulla presenza di contaminanti raccolti attraverso i test annuali richiesti per i sistemi idrici comunitari negli Stati Uniti sono sempre più disponibili in formato elettronico, il che facilita la ricerca innovativa sui contaminanti co-occorrenti.

La questione fondamentale che la valutazione del rischio cumulativo dei disturbi è l’impatto complessivo sulla salute delle miscele di contaminanti. Teoricamente, interazioni additive, sinergiche e antagoniste sono possibili per le miscele di contaminanti che colpiscono anche un singolo organo o tessuto[1]. Gli emendamenti del 1996 al Safe Drinking Water Act del 1996 hanno richiesto alla U.S. Environmental Protection Agency (EPA) di condurre ricerche per “sviluppare nuovi approcci allo studio di miscele complesse, come quelle presenti nell’acqua potabile, soprattutto per determinare le prospettive di interazioni sinergiche o antagoniste che possono influenzare la forma del rapporto dose-risposta delle singole sostanze chimiche e dei microbi” (Legge Pubblica n. 104-182, 104° Congresso). Tuttavia, per i contaminanti dell’acqua potabile che colpiscono diversi sistemi corporei – per esempio, riproduttivi, endocrini, neurosviluppatori, dermici e respiratori – e quelli associati ai risultati della tossicità del cancro, la questione delle interazioni chimiche diventa apparentemente intrattabile allo stato attuale della ricerca scientifica.

Nella fase iniziale, un quadro cumulativo può iniziare con un semplice approccio additivo come base per lo sviluppo futuro di modelli di rischio più sofisticati e basati su dati. Le metodologie di rischio additivo sono state efficacemente utilizzate per la valutazione cumulativa della qualità dell’aria nell’ambito della Valutazione Nazionale dei Tossici dell’Aria dell’EPA, sviluppata per la prima volta negli anni ’90 [2]. Nell’approccio dell’EPA, la metrica generale del rischio di cancro rappresenta una probabilità statistica di sviluppare il cancro nell’arco di una vita di esposizione a un singolo contaminante cancerogeno o a una miscela di contaminanti a livelli specificati. Un rischio di ^10-6 corrisponde ad una concentrazione di contaminante che, in caso di esposizione per tutta la vita, causerebbe un caso di cancro in una popolazione di 1 milione di persone, che a volte viene descritto come un rischio de minimo accettabile . Le stime del rischio cumulativo di cancro sono aggregate attraverso una semplice aggiunta dei livelli di rischio di cancro per i singoli contaminanti[2]. Questi valori cumulativi sono comunemente presentati come ^{10-6, 10-5 o 10-4 ed esprimono il} rischio di sviluppare 1 caso di cancro nell’arco ^{della vita} in una popolazione di 1 milione, 100.000 o 10.000 persone, rispettivamente [2].

Il materiale di supporto tecnico dell’EPA per la Valutazione Nazionale dei Tossici dell’Aria nota che il valore reale del rischio cumulativo non è noto e che i rischi effettivi potrebbero essere inferiori alle previsioni [2]. Questi rischi potrebbero anche essere più elevati, ad esempio, a causa di potenziali interazioni sinergiche tra agenti cancerogeni coesistenti. Man mano che diventano disponibili informazioni più precise sulle interazioni chimiche, questo modello iniziale diventerebbe più raffinato e affidabile. Nel frattempo, un approccio additivo alla valutazione del rischio cumulativo di cancro può aiutare gli scienziati e i gestori del rischio ad effettuare una caratterizzazione globale del rischio.

Rischio cumulativo di cancro nel corso della vita da contaminanti dell’acqua potabile

Applicando il quadro del rischio cumulativo di cancro al set di dati 2011-2015 sull’acqua potabile per i sistemi idrici della comunità in California, abbiamo calcolato che fino a 15.449 casi di cancro nel corso della vita potrebbero essere correlati alla qualità dell’acqua potabile in tutto lo stato (Tabella 1). La nostra valutazione si basa sui dati sulla qualità dell’acqua pubblicati dal California State Water Resources Control Board e sui dati raccolti in base alla Regola di monitoraggio dei contaminanti non regolamentati dell’EPA. Entrambi i set di dati sono pubblicamente disponibili online e possono essere liberamente scaricati.Tabella 1Rischi cumulativi di cancro dovuti a contaminanti dell’acqua potabile nei sistemi idrici della comunità in CaliforniaRischio cumulativo di cancroNumero di sistemi idrici della comunitàPopolazione espostaNumero stimato di casi di cancro nel corso della vitaNumero stimato di casi di cancro nel corso della vita Contributo percentuale al totale dei casi di cancro legati all’acqua potabile nel corso della vita>.  10−34953^,103,996486031%10−4 – ^10−3117728,497,27810,^42768%10−5– 10−44352,598,^4801491%< 10−51074^,510,325130.09%Total38,710,07915,449

I dettagli sul set di dati dell’acqua potabile qui analizzato, tutti i contaminanti inclusi in questo studio e le formule per il calcolo del rischio cumulativo sono elencati nei file aggiuntivi 1 e 2. Nel complesso, abbiamo analizzato i profili di qualità dell’acqua per 2737 sistemi idrici della comunità della California, che sono definiti dall’EPA come sistemi che forniscono acqua di rubinetto alla stessa popolazione tutto l’anno. Poiché circa il 98% dei residenti della California si affida a sistemi idrici pubblici[3], il nostro set di dati offre una riflessione completa sulla qualità dell’acqua potabile dello stato.

Come dimostrano la Tabella 1 e la Fig. 1a, i sistemi idrici a più alto rischio servono prevalentemente le comunità più piccole, con una popolazione inferiore alle 10.000 persone. 495 sistemi idrici pubblici in California, che servono una popolazione di circa 3,1 milioni di persone, contenevano agenti contaminanti che causavano il cancro e che rappresentavano un rischio cumulativo di cancro per tutta la vita superiore a 1×10-3, con il ^{risultato di 4860} casi di cancro stimati per tutta la vita. Circa 28,5 milioni di persone in California dipendono da sistemi idrici con un rischio cumulativo di cancro nell’arco della vita nell’ordine di ^{10-4 a 10-3}, con il ^{risultato di 10.}427 casi di cancro stimati nell’arco della vita.Fig. 1a. Distribuzione dei rischi cumulativi di cancro nell’arco della vita per i sistemi idrici pubblici della California. Asse Y: rischio cumulativo di cancro per ogni sistema idrico; asse X: servizi idrici tracciati in base alle dimensioni della popolazione servita. b e c. Contributo al rischio di cancro nell’arco della vita da parte di singoli contaminanti o gruppi di contaminanti. I DBP si riferiscono a nove sottoprodotti di disinfezione cancerogeni elencati nel file aggiuntivo 1: Tabella S1. b: Sistemi idrici pubblici con rischio cumulativo di cancro per tutta la vita superiore a 10-3. c: Sistemi idrici pubblici con rischio cumulativo di cancro per tutta la vita tra ^{10&4 e 10-3}

Un’analisi grafica dei rischi di cancro a livello di sistema idrico nell’arco della vita evidenzia il contributo dei singoli contaminanti e dei gruppi di contaminanti al profilo di rischio cumulativo. Come altri ricercatori hanno riportato[4], l’arsenico è uno dei principali contributori del rischio di cancro nei sistemi idrici più piccoli in California e nel livello di rischio di cancro più alto (Fig. 1b), mentre altri contaminanti, come i sottoprodotti di disinfezione e il cromo esavalente, diventano importanti contributori di rischio nel secondo livello di rischio più alto (Fig. 1c). In tutto lo stato, il 47% dei casi di cancro stimati nel corso della vita è dovuto all’inquinamento da arsenico nell’acqua potabile (File aggiuntivo 1: Tabella S1), mentre il resto è dovuto al gruppo di nove sottoprodotti di disinfezione cancerogeni (34%); cromo esavalente (16%); elementi radioattivi (2%); e sostanze chimiche organiche volatili cancerogene (1%).

Abbiamo calcolato il rischio annuale di cancro legato ai contaminanti dell’acqua potabile dividendo i 15.449 casi di cancro stimati nel corso della vita per 70 anni, la durata tipica della vita. Ciò si traduce in un numero stimato di 221 casi annuali di cancro dovuti a contaminanti dell’acqua potabile in California, uno stato con circa 39 milioni di residenti. La nostra stima per la California è simile ai risultati di uno studio condotto nel 2017 da DeFelice[5] che ha riportato una media di 54 casi annuali (range: 28-79 casi) attribuibili a contaminanti dell’acqua potabile regolamentati in North Carolina, uno stato con 10 milioni di residenti. La concordanza tra la nostra analisi e i risultati pubblicati in precedenza indica la solidità e la promessa scientifica della metodologia del rischio cumulativo di cancro per la valutazione della qualità dell’acqua potabile.

La nostra ricerca ha anche identificato gli scenari più preoccupanti per la qualità dell’acqua, con un rischio di cancro stimato per tutta la vita superiore a 4×10-3. Tali ^{rischi elevati si} riscontrano per 43 sistemi idrici pubblici in California che servono comunità di meno di mille residenti e un sistema idrico che serve una popolazione di 19.000 abitanti. Questa scoperta riflette un significativo problema di giustizia ambientale, con sistemi idrici che servono le comunità più piccole spesso più bisognose di risorse e infrastrutture per l’acqua potabile sicura, come riportato da altri studi[3, 4].

Vale la pena di notare che i rischi cumulativi di cancro calcolati in questo caso possono essere considerati stime prudenti, perché i sistemi idrici possono classificare come “non rilevabili” i risultati dei test per i contaminanti rilevati ad una concentrazione inferiore al limite di rilevazione ufficiale dello stato ai fini della segnalazione e della valutazione di conformità. Per diversi comuni contaminanti dell’acqua cancerogeni, tra cui arsenico, cromo esavalente, radio, uranio e tetracloroetilene, il livello di rischio di ^{cancro 10-6} è inferiore al limite di segnalazione ufficiale per i test di utilità dell’acqua [3]. Pertanto, è possibile che ulteriori casi di cancro possano essere dovuti alla presenza di contaminanti dell’acqua segnalati come “non rilevabili” dai fornitori di acqua potabile.

Fig. 1.a. Distribuzione dei rischi cumulativi di cancro nel corso della vita per i sistemi idrici pubblici della California. Asse Y: rischio cumulativo di cancro per ogni sistema idrico; Asse X: servizi idrici tracciati in base alle dimensioni della popolazione servita. b e c. Contributo al rischio di cancro nel corso della vita da parte di singoli contaminanti o gruppi di contaminanti. I DBP si riferiscono a nove sottoprodotti di disinfezione cancerogeni elencati nel file aggiuntivo 1: Tabella S1. b: Sistemi idrici pubblici con rischio cumulativo di cancro per tutta la vita superiore a 10-3. c: Sistemi idrici pubblici con rischio cumulativo di cancro per tutta la vita tra ^{10&4 e 10-3}

Usare il quadro globale del carico di malattia e un indicatore metrico relativo della salute per integrare la valutazione del cancro e quella dei non tumori

Sebbene le valutazioni dei contaminanti a livello federale e statale abbiano tradizionalmente affrontato in modo indipendente i rischi di cancro e non, questa separazione tra i risultati sanitari rappresenta un’eredità obsoleta dello sviluppo delle normative ambientali negli Stati Uniti che non serve all’obiettivo della protezione della salute pubblica nel ventunesimo secolo. Crediamo che il trattamento di tutti i contaminanti comuni in un quadro unificato contribuirebbe a far avanzare strategie innovative per la prevenzione dell’inquinamento. Notiamo anche che nel quadro del Global Burden of Disease[6] e in numerosi studi che sono cresciuti a partire da questa metodologia innovativa, tutti i fattori di stress e le esposizioni sono visti attraverso l’unica lente del loro impatto sulla qualità e la durata complessiva della vita, senza fare una distinzione tra esiti cancerogeni e non cancerogeni.

Un recente studio di ricerca condotto sotto l’egida della Water Research Foundation, una cooperativa di ricerca senza scopo di lucro gestita dalle società di servizi idrici, ha proposto una metrica Relative Health Indicator per valutare i rischi da contaminanti coesistenti sulla base dei dati di esposizione e delle informazioni sull’impatto sulla salute dei singoli contaminanti[7, 8]. Questa metrica combina un indice di rischio basato sul cancro con un indice di pericolo per i contaminanti non cancerogeni e ne soppesa l’impatto attraverso i fattori di gravità dei contaminanti derivati dallo studio Global Burden of Disease. L’approccio dell’indice di rischio per i contaminanti non cancerogeni è utilizzato anche nella valutazione nazionale dei tossicologici dell’aria dell’EPA e in altri programmi dell’EPA, in cui gli impatti dei contaminanti non cancerogeni sono valutati confrontando l’esposizione con un parametro di riferimento per la salute, chiamato anche concentrazione di riferimento. Nella definizione dell’EPA, una concentrazione di riferimento rappresenta un livello di un contaminante non cancerogeno al quale si suppone che gli effetti negativi sulla salute siano improbabili[2]. Un rapporto tra l’esposizione e una concentrazione di riferimento produce un quoziente di pericolo, che è una metrica utile ma limitata, perché non informa il gestore del rischio sulla probabilità di un effetto avverso a seguito di un evento di esposizione.

Seidel[7] e Alfredo[8] affrontano questa difficoltà includendo due parametri aggiuntivi nella loro metrica dell’indicatore di salute relativa cumulativa. Il primo parametro è costituito dai fattori di gravità del contaminante derivati dal peso globale dell’onere della disabilità per le conseguenze specifiche della salute. Il secondo parametro è il fattore di incidenza che, in teoria, dovrebbe riflettere la probabilità di un esito negativo per la salute in seguito all’esposizione a uno specifico contaminante. Lo studio originale della Water Research Foundation[7] ha utilizzato un fattore di incidenza fisso dell’1%, il che implica che, se esposto alla concentrazione data del contaminante, l’1% della popolazione è in grado di sperimentare i relativi effetti sulla salute[7]. Qui abbiamo usato lo stesso fattore di default, e in questo commento si discute ulteriormente l’impatto del fattore di incidenza sul punteggio complessivo cumulativo.

Con la metrica dell’indicatore relativo alla salute, abbiamo analizzato il set di dati sulla qualità dell’acqua della California per sondare e illustrare le basi scientifiche di questo modello e per evidenziare i parametri che dovrebbero essere affinati attraverso ulteriori ricerche. Per questa analisi esplorativa, siamo partiti dalle stime del rischio cumulativo di cancro sopra descritte e abbiamo incluso i dati di esposizione e di tossicità per i quattro più comuni contaminanti non cancerogeni nell’acqua potabile della California. L’acqua in comunità specifiche può contenere contaminanti diversi da quelli inclusi in questo studio. Il quadro presentato qui può essere adattato per incorporare qualsiasi contaminante per il quale sono disponibili parametri di riferimento per la salute, e quindi esteso per le sostanze chimiche non incluse in questa panoramica.

I dettagli metodologici per la nostra applicazione del modello dell’indicatore relativo alla salute sono elencati nel file aggiuntivo 2. In breve, questo processo comporta l’identificazione degli effetti critici per la salute associati all’esposizione a un contaminante; la mappatura degli effetti critici per la salute rispetto alla malattia o allo stato di salute più vicino alla malattia o allo stato di salute nell’ambito dell’ultimo quadro di riferimento per il Global Burden of Disease [6]; e, infine, la selezione di un peso di disabilità corrispondente come fattore di gravità del contaminante corrispondente all’effetto critico per la salute. I fattori di gravità per i contaminanti cancerogeni sono stati identificati da ricerche condotte da peer-reviewed (File aggiuntivo 1: Tabella S2). L’impatto dei diversi tipi di cancro sulla durata e la qualità della vita dopo la diagnosi varia in modo significativo; ciò si riflette in un’ampia gamma di pesi di disabilità per vari tipi di cancro e stadi analizzati dagli studi Global Burden of Disease. In questa analisi, abbiamo utilizzato i fattori di gravità del cancro corrispondenti alla diagnosi e alla fase iniziale del trattamento. File aggiuntivo 1: La tabella S3 elenca i fattori di gravità non cancerogeni per clorato, manganese, nitrato e vanadio, così come per gli effetti non cancerogeni dell’arsenico e del cromo esavalente.

I punteggi dell’indicatore di salute relativa cumulativa e non cancerogena per i sistemi idrici della comunità in California offrono un’illustrazione stimolante di una valutazione della qualità dell’acqua a livello statale. La Figura 2a mostra due scenari specifici per diversi profili di qualità dell’acqua, dimostrando il contributo dei singoli contaminanti ai punteggi cumulativi. A differenza delle metriche di rischio cumulativo del cancro che riflettono la probabilità di sviluppo del cancro su base demografica, i punteggi dell’Indicatore relativo della salute trasmettono informazioni sugli impatti complessivi sulla salute dovuti alla presenza di più contaminanti, ma non rappresentano la probabilità di malattia. In questa fase di sviluppo del modello, i punteggi dell’Indicatore relativo della salute sono più utili per un confronto relativo tra i diversi scenari di qualità dell’acqua. Per facilitare la visualizzazione, i punteggi sono presentati su scala numerica e tutte le formule per il calcolo di questi punteggi sono elencate nel file aggiuntivo 2.Fig. 2a: I punteggi dell’Indice di salute relativa per gli scenari di qualità dell’acqua per due sistemi idrici californiani che servono da 70.000 a 90.000 persone. I cDBP si riferiscono a nove sottoprodotti di disinfezione cancerogeni elencati nel file aggiuntivo 1: Tabella S1. b e c: Distribuzione dei punteggi cumulativi dell’Indicatore relativo della salute per gli effetti cancerogeni e non cancerogeni nel livello di rischio più elevato(b, punteggi cumulativi superiori a 1000) e nel secondo livello di rischio più elevato(c, punteggi cumulativi di 100-1000). Per tutti i dati presentati in questa figura, per l’arsenico è stato utilizzato un punteggio di gravità di 0,041 come stima più prudente della tossicità non cancerogena dell’arsenico (file aggiuntivo 1: tabella S3); e per il calcolo di tutti i punteggi non cancerogeni è stato utilizzato un fattore di incidenza dell’1%.

La figura 2be c presenta i punteggi del cancro e dei non tumori per l’intero stato della California. Per quanto riguarda il rischio cumulativo di cancro, i punteggi più alti dell’Indicatore relativo della salute sono osservati nei sistemi idrici più piccoli. La distribuzione dei punteggi trasmette il notevole contributo degli effetti non cancerogeni al punteggio complessivo, informazioni che dovrebbero essere prese in considerazione dai responsabili delle politiche sull’acqua potabile e dalle comunità in quanto esplorano strategie di riduzione dei contaminanti e opzioni per la prevenzione dell’inquinamento.

Fig. 2.a: I punteggi dell’Indice di salute relativa per gli scenari di qualità dell’acqua per due sistemi idrici californiani che servono da 70.000 a 90.000 persone. I cDBP si riferiscono a nove sottoprodotti di disinfezione cancerogeni elencati nel file aggiuntivo 1: Tabella S1. b e c: Distribuzione dei punteggi cumulativi dell’Indicatore relativo della salute per gli effetti cancerogeni e non cancerogeni nel livello di rischio più elevato(b, punteggi cumulativi superiori a 1000) e nel secondo livello di rischio più elevato(c, punteggi cumulativi di 100-1000). Per tutti i dati presentati in questa figura, per l’arsenico è stato utilizzato un punteggio di gravità di 0,041 come stima più prudente della tossicità non cancerogena dell’arsenico (file aggiuntivo 1: tabella S3); e per il calcolo di tutti i punteggi non cancerogeni è stato utilizzato un fattore di incidenza dell’1%.

Incertezze e ricerche future necessarie per affinare una metodologia di rischio cumulativo

Le incertezze e i limiti scientifici associati alla derivazione dei fattori di incidenza basati sui dati e all’assegnazione dei fattori di gravità dei contaminanti meritano un’indagine dettagliata. Qui riassumiamo alcune di queste incertezze e le ricerche necessarie per affrontarle.

Come dettagliato in un recente commento di Bellinger, il Global Burden of Disease si concentra sulle esposizioni ad “alto rischio” e sulle perdite di salute e non fa uno zoom sugli effetti sottili e talvolta subclinici dei contaminanti ambientali [9]. Lo stesso commento ha anche messo in dubbio che i pesi della disabilità assegnati alle sequele più comuni possano misurare correttamente l’impatto dei contaminanti ambientali sulla popolazione e sulla salute individuale.

Notiamo anche le limitazioni associate a un fattore di incidenza predefinito per gli effetti non cancerogeni sulla salute. Lo studio originale della Water Research Foundation ha suggerito un fattore di incidenza fisso dell’1% applicabile agli effetti dei contaminanti a qualsiasi esposizione[7], e questo parametro predefinito è la fonte della maggiore incertezza nell’applicazione della metrica dell’indicatore relativo alla salute. Comprensibilmente, l’uso di un fattore di incidenza maggiore sposta verso l’alto i punteggi cumulativi non cancerogeni e aumenta il contributo del punteggio non cancerogeno nel punteggio cumulativo complessivo per un determinato scenario di qualità dell’acqua. La premessa di un fattore di incidenza costante a diversi livelli di esposizione non è coerente con la premessa di base della tossicologia – “la dose fa il veleno” – e con i risultati di studi epidemiologici che mostrano un rischio elevato a maggiori esposizioni. Eppure, come Seidel[7] e Alfredo[8], riconosciamo la necessità di partire da una variabile predefinita, piuttosto che aspettare per decenni fino a quando non saranno disponibili ulteriori dati epidemiologici.

Per sondare l’impatto dei vari parametri del modello sui punteggi dell’indicatore relativo della salute, abbiamo esaminato gli effetti cancerogeni e non cancerogeni dell’esposizione all’arsenico. Oltre ad aumentare il rischio di cancro ai polmoni e alla vescica, l’arsenico aumenta il rischio di attacchi cardiaci, ictus, diabete mellito e ipertensione[10]. In una revisione delle possibili sequele di salute dal Global Burden of Disease framework[6], abbiamo identificato tre stati di malattia relativi all’insufficienza cardiaca, che vanno da lieve a grave e corrispondono a pesi di disabilità di 0,041, 0,072 e 0,179 (File aggiuntivo 1: Tabella S3). La ricerca futura potrebbe rispondere alla domanda su quale sia il fattore di gravità più appropriato per l’arsenico.

Per un’illustrazione di come la gravità e i fattori di incidenza influenzano il punteggio dell’indicatore relativo alla salute non cancerogena, la Fig. 3 presenta diversi punteggi corrispondenti agli effetti non cancerogeni dovuti all’esposizione all’arsenico in acqua alla concentrazione di 1 μg/L. I calcoli sono stati condotti per tre diversi punteggi di gravità (0,041, 0,072 e 0,0179) e tre diversi fattori di incidenza. Abbiamo incluso il fattore di incidenza dell’1% proposto da Seidel[7], nonché due fattori di incidenza, di 0,21 e 0,27%, derivato da uno studio epidemiologico del tasso di mortalità per malattie cardiovascolari legate all’esposizione all’arsenico[10], che era tra 214 e 271 per 100.000 persone anni. Queste nove opzioni producono una gamma di punteggi cumulativi dell’indicatore di salute relativa tra 276 e 2169. In particolare, il punteggio del cancro non cambia in questo esempio, in quanto è calcolato sulla base di un ^{livello di rischio di} cancro pubblicato 1×10-6 ^{per l’} arsenico (file aggiuntivo 1: Tabella S1).Fig. 3D Distribuzione 3D dei punteggi dell’Indicatore relativo della salute per tre diversi fattori di gravità non tumorali e tre diversi fattori di incidenza per l’arsenico. Tutti i calcoli sono condotti per una singola concentrazione di arsenico di 1 μg/L. Questa concentrazione corrisponde al livello di rischio di cancro di 2,5×10-4, e un punteggio dell’indicatore di salute relativa del ^cancro di 180

A seconda dei fattori di input, il contributo del rischio non cancerogeno nel punteggio complessivo varia dal 35 al 92%. A titolo di confronto, utilizzando la metrica dell’indicatore relativo alla salute con un unico set di parametri del modello per l’arsenico, Alfredo[8] ha riferito che gli effetti non cancerogeni dell’arsenico costituiscono circa il 60% del punteggio cumulativo. I parametri utilizzati per le nostre analisi nella Fig. 2 danno un contributo del 72% degli effetti non cancerogeni dell’arsenico all’interno del punteggio cumulativo dell’arsenico.

In particolare, la questione del rischio relativo di infarto cardiaco rispetto al rischio relativo di cancro dovuto all’arsenico può essere risolta sperimentalmente attraverso studi epidemiologici esistenti e in corso, con le prove attuali che indicano un rischio più elevato associato ai risultati non cancerogeni. Tuttavia, studi simili non sono comuni per altri contaminanti dell’acqua, rendendo necessario condurre ulteriori ricerche sui parametri del modello appropriato che possono essere utilizzati per perfezionare la metodologia dell’indicatore relativo della salute.

Fig. 3.Fig. 3. Distribuzione dei punteggi dell’indicatore di salute relativa per tre diversi fattori di gravità non cancerogeni e tre diversi fattori di incidenza per l’arsenico. Tutti i calcoli sono condotti per una singola concentrazione di arsenico di 1 μg/L. Questa concentrazione corrisponde ad un livello di rischio di cancro di 2,5×10-4, e ad un punteggio dell’Indicatore di salute relativa del ^cancro di 180

Conclusioni

Le stime del rischio cumulativo di cancro per i contaminanti dell’acqua potabile possono essere calcolate applicando le metodologie già stabilite per la valutazione degli inquinanti atmosferici. Inoltre, nonostante le persistenti domande scientifiche su come valutare contemporaneamente i rischi di cancro e non, suggeriamo che il quadro degli Indicatori relativi alla salute sia molto promettente come strumento di valutazione e pianificazione per il settore dell’acqua potabile. Per quanto riguarda gli altri approcci al rischio cumulativo proposti in letteratura, ci sono varie incertezze all’interno della nostra metodologia. Alcune potrebbero risultare in un rischio sottovalutato, mentre altre potrebbero risultare in un rischio sovrastimato. L’obiettivo di questo commento è quello di stimolare una discussione sulla valutazione del rischio cumulativo per l’acqua potabile e di promuovere la ricerca scientifica che aiuti a riempire i dati mancanti per i singoli parametri del modello. Con ulteriori perfezionamenti, questa metrica può essere utilizzata dalle comunità, dalle agenzie governative e da altri stakeholder per dare priorità alle risorse dedicate al trattamento dell’acqua potabile e per valutare i benefici economici e sanitari delle tecnologie di trattamento dell’acqua che riducono contemporaneamente più contaminanti.

File aggiuntivi

File aggiuntivo 1:Tabella S1. Rischi cumulativi di cancro per i contaminanti dell’acqua potabile la cui concentrazione media aritmetica ha superato il livello di rischio di uno su un milione in più di 20 sistemi idrici comunitari in California nel periodo 2010-2015. Tabella S2. Fattori di gravità del cancro in fase di diagnosi e di trattamento iniziale, adattato da Soerjomataram et al. (2012). Tabella S3 Fattori di gravità non cancerogeni per i comuni contaminanti dell’acqua di rubinetto basati sui pesi della disabilità dello studio Global Burden of Disease del 2017. (DOCX 27 kb)File aggiuntivo 2: Formule cumulative relative agli indicatori di salute, adattate con modifiche da Alfredo et al. (2017). (DOCX 16 kb)

References

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