Impiego di oli minerali nell’industria metalmeccanica. Analisi dei principali fattori di rischio

Marco Fontana, Cristina Bertello, Maura Fenoglietto
Arpa Piemonte

Oscar Argentero, Angela Griffa, Gabriele Mottura, Leonardo Scaturro 
ASL TO5, SPreSAL

Il settore metalmeccanico nazionale è composto da circa 250.000 imprese che rappresentano il 5% del totale delle aziende italiane con un numero di persone esposte pari a 769.456 addetti (Dors, 2005). La diffusione di questa tipologia produttiva riguarda tutte le regioni italiane ma in modo più evidente la Lombardia, il Piemonte e il Veneto.

Lo sviluppo tecnologico dei centri di lavoro robotizzati, le lavorazioni sempre più complesse e impegnative e la richiesta di aumenti della produttività hanno influito sull’utilizzo sempre più vasto degli oli minerali, in particolare come fluidi lubrorefrigeranti ma anche come componenti dei circuiti oleodinamici e come lubrificanti per gli ingranaggi dei macchinari.

Le aziende metalmeccaniche in Piemonte sono circa 3.000 con un numero di dipendenti che supera le 100.000 unità (di cui oltre il 50% in provincia di Torino). In esse si svolgono lavorazioni che prevedono l’utilizzo degli oli lubrificanti come ad esempio, il taglio, la tranciatura, la fresatura, la tornitura e la rettifica. Molti sono gli studi circa l’esposizione professionale a fluidi lubrorefrigeranti, da parte dei maggiori enti di classificazione e definizione dei valori limiti, quali NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health), OSHA (Occupational Safety and Health Administration), ACGIH (American Conference of Industrial Hygienists), nonché dalla IARC (International Agency for Research on Cancer), che ha classificato gli oli minerali non raffinati o mediamente raffinati, come cancerogeni per l’uomo (gruppo 1). A partire dagli anni ‘90 i valori di riferimento per gli oli minerali aerodispersi hanno subito una notevole riduzione, infatti l’ACGIH ha proposto (nel 1993) il cambiamento del valore TLV-TWA da 5 mg/m³ a 0,2 mg/m³, mentre nel 1998 il NIOSH raccomanda per le esposizioni a oli minerali i limiti di 0,4 mg/m³ (per la frazione toracica) e di 0,5 mg/m³ (per le particelle inalabili). Inoltre dal 1967 il NIOSH ha effettuato numerose valutazioni sui rischi per la salute dei lavoratori delle industrie che utilizzano fluidilubrorefrigeranti (FLR), evidenziando “skin disorder” (eczemi, eritemi, acne erano le più frequenti), irritazioni agli occhi, alle vie respiratorie primarie (naso e gola) e disturbi respiratori (tosse, tensioni toraciche, asma). I lavoratori possono essere esposti agli oli minerali attraverso il contatto con la pelle in seguito a schizzi, spruzzi, per immersione manuale negli oli dei particolari in produzione, maneggiando particolari e utensili unti, o per contatto con superfici contaminate. Inoltre, gli addetti sono esposti a rischi inalatori da aerosol di nebbie oleose contenenti agenti chimici, cancerogeni e biologici. Le nebbie che si generano durante l’impiego di oli lubrorefrigeranti sono piuttosto stabili, hanno generalmente un’elevata penetrabilità nelle vie respiratorie, non condensano né sedimentano facilmente. Inoltre, non è da trascurare l’esposizione ad agenti batterici patogeni o potenzialmente patogeni per l’uomo. La contaminazione microbiologica dei fluidi lubrorefrigeranti è uno dei problemi legati all’esposizione professionale nelle lavorazioni metalmeccaniche.

Un progetto di ricerca sanitaria finalizzata “L’esposizione professionale a oli minerali nell’industria metalmeccanica”, promosso dalla Regione Piemonte, svolto nel corso del 2007 e dei primi mesi del 2008 ha riguardato alcune realtà industriali situate nel territorio dell’ASL TO5. L’attività di monitoraggio è stata realizzata da Arpa Piemonte con la collaborazione del Servizio di Prevenzione negli Ambienti di Lavoro dell’ASL TO5 di Chieri.

L’obiettivo di tale progetto è stato la ricerca di elementi utili al percorso valutativo e alla prevenzione e tutela dei lavoratori esposti, attraverso approfondimenti e studi sulle tecnologie applicate, sui prodotti utilizzati, nonché con l’esecuzione di misure, di monitoraggi e di analisi conoscitive. Le campagne di monitoraggio hanno riguardato la valutazione dei seguenti parametri:

  • agenti chimici aerodispersi: nebbie oleose, formaldeide, idrocarburi policiclici aromatici

  • agenti biologici aerodispersi: carica batterica totale a 36°C, carica batterica totale a 20 °C, muffe e lieviti, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus

  • agenti chimici presenti negli oli minerali in uso: idrocarburi policiclici aromatici

  • agenti biologici presenti negli oli minerali in uso: conta batterica a 30 °C, Enterobacteriaceae, muffe e lieviti, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium spp

  • esposizione cutanea ad agenti chimici: idrocarburi policiclici aromatici

  • valutazione microclimatica degli ambienti di lavoro.


Le caratteristiche tossicologiche degli oli minerali dipendono principalmente dalla loro natura e dal grado di contaminazione delle sostanze che sono presenti in essi, nonché, durante l’utilizzo, dalla degradazione termica e dalle trasformazioni chimiche. La normativa vigente per la classificazione, l’etichettatura e l’imballaggio di sostanze pericolose prevede che, in mancanza di una classificazione UE, sia il responsabile dell’immissione sul mercato ad adottare una classificazione provvisoria in base ai criteri previsti per le sostanze pericolose.

I fumi e le nebbie generati durante le lavorazioni meccaniche sono miscele complesse di sostanze aerodisperse composte principalmente da oli minerali, idrocarburi policiclici aromatici, aldeidi, composti eterociclici di varia natura (PCB, N-nitrosammine, ecc.), metalli provenienti dagli utensili e dal materiale in lavorazione (Ni, Cr, Co, Pb, Fe, ecc.).

Per quanto riguarda gli agenti biologici, i batteri anaerobi, soprattutto quelli solfito riduttori, possono produrre idrogeno solforato e altri gas tossici maleodoranti. I fluidi lubrorefrigeranti a base acquosa sono sorgenti nutritive eccellenti per molti batteri e funghi. Molte specie che crescono bene sui componenti dei fluidi lubrorefrigeranti secernono prodotti di rifiuto che servono come nutrienti per microrganismi con capacità nutrizionali ridotte.

Condizioni ambientali quali il pH alcalino, la temperatura elevata e la presenza di metalli favoriscono lo sviluppo di una popolazione in grado di sopravvivere e crescere in condizioni generalmente ostili per i microrganismi.

L’utilizzo di biocidi aggiunti agli oli lubrorefrigeranti, nel tentativo di ridurre la crescita batterica, può portare allo sviluppo di ceppi biocida-resistenti. Il genere batterico più comunemente isolato negli oli è lo Pseudomonas. Fluidi lubrorefrigeranti con un’elevata presenza di batteri gram negativi hanno anche livelli elevati di endotossine. Anche la presenza di funghi (muffe e lieviti) nei fluidi lubrorefrigeranti a base acquosa o nelle emulsioni oleose può comportare rischi per la salute. Il Cephalosporium, un genere comunemente isolato dai fluidi lubrorefrigeranti, provoca alveolite allergica estrinseca in persone esposte, così come Aspergillus e Penicillium species.

Le attività svolte nell’ambito del progetto consentono di esprimere alcune considerazioni di ordine generale relativamente alle caratteristiche tecnologiche degli impianti, ad alcuni fattori di rischio chimico e microbiologico, e alla gestione delle problematiche della sicurezza, per quanto riguarda il problema delle esposizioni professionali. La disponibilità di adeguati spazi nei reparti di lavorazione consente una organizzazione funzionale non solo alle esigenze produttive, ma anche alla gestione delle problematiche di prevenzione e sicurezza del lavoro; la divisione in classi omogenee delle lavorazioni (fresatura, rettifica, tornitura, ecc.) permette, ad esempio, una migliore progettazione dei sistemi di protezione collettiva, strutturati e calibrati in base alle caratteristiche degli inquinanti generati dalle lavorazioni. Questo principio trova una discreta applicazione nel caso di alcune aziende esaminate.

I sistemi di aspirazione localizzata nelle lavorazioni meccaniche soffrono tuttora di alcuni evidenti lacune:

  • a)  molte macchine non prevedono in sede di progettazione e prima installazione le aspirazioni, con importanti contributi alla diffusione di nebbie oleose in ambiente di lavoro

  • b)  le macchine con intensità maggiore di diffusione di aerosol e nebbie d’olio sono talvolta solo segregate, per la protezione dagli spruzzi e dai materiali di asporto, ma aspirate in modo parziale

  • c)  in alcuni casi le aspirazioni sono realizzate successivamente alla messa in opera delle macchine, con conseguenti inefficienze del sistema in termini di completa rimozione delle nebbie

  • d)  i sistemi di aspirazione con ricircolo dell’aria dopo filtrazione non sono consigliabili per le lavorazioni meccaniche, vista la criticità delle operazioni di pulizia e manutenzione di tali impianti

  • e)  le componenti degli impianti di aspirazione (condotti, motori, ecc.) dovrebbero essere soggetti a interventi rigorosi di manutenzione ordinaria e straordinaria, con evidenza delle procedure organizzative e degli interventi periodici effettuati

  • f)  è ancora rilevante la percentuale di macchine operatrici prive di sistemi di aspirazione localizzata, anche nel caso di lavorazioni non saltuarie.


I monitoraggi di aeriformi per gli agenti chimici evidenziano in generale il differenziale di tecnologie esistente tra diverse aziende in studio, per quanto riguarda i sistemi di protezione collettiva; tale situazione è più chiara per alcuni indicatori (nebbie oleose, formaldeide) mentre per altri indicatori (IPA) il contributo dovuto alla contaminazione delle materie prime determina un andamento dei risultati più complesso. Nel caso della formaldeide è confermata la presenza di tale fattore di rischio nel settore delle lavorazioni meccaniche che, a differenza di altri fattori più noti, non trova ancora sufficiente attenzione per la necessaria attività di prevenzione, in particolare per la verifica dei prodotti in uso, nei quali spesso possono essere presenti additivi tecnologici che rappresentano precursori chimici della formaldeide. Si riporta, a titolo di esempio, nelle tabelle 9.5 e 9.6 il confronto degli esiti di campagne di monitoraggio per la determinazione di formaldeide e di nebbie oleose in ambiente di lavoro, presso due aziende con differenti tecnologie di aspirazione e di segregazione degli impianti produttivi.

I fluidi lubrorefrigeranti in uso sono stati analizzati in modo sistematico per quanto riguarda la contaminazione da IPA, vista la cancerogenicità di tali agenti chimici; i risultati analitici confermano la presenza di tali composti, sebbene le concentrazioni totali degli IPA classificati R45 non superino in alcun caso il limite (0,1 %) previsto per la classificazione e l’etichettatura del preparato. Nella tabella 9.7 sono riportate a titolo di esempio le concentrazioni di IPA riscontrate in un prodotto in uso presso un‘azienda, prelevato in tre aliquote, di cui una in magazzino (da confezione integra) e due alle macchine utensili (con indicazione dei tempi di utilizzo). Si osservano due aspetti principali: a) l’olio nuovo risulta avere un buon grado di raffinazione, infatti sia i valori di IPA totali sia di quelli cancerogeni sono molto bassi; b) si nota una tendenza all’aumento di concentrazione di tali sostanze durante l’utilizzo. A scopo sperimentale è stato eseguito un monitoraggio per la valutazione dell’esposizione cutanea ad idrocarburi policiclici aromatici di alcuni lavoratori. Il risultato di tale esperienza ha mostrato come la componente cutanea sia molto significativa nel processo di valutazione del rischio chimico e cancerogeno per i lavoratori, infatti:

  • per gli IPA totali (riferiti ai sedici composti analizzati) la Dose Potenziale Cutanea è sempre maggiore della Dose Inalatoria, di due o tre ordini di grandezza;

  • se si considerano gli IPA cancerogeni (R45), la differenza tra l’esposizione cutanea (potenziale) e quella inalatoria risulta ancora più marcata.


Le attività della presente ricerca hanno consentito di valutare l’entità di alcuni rischi ben noti e documentati (nebbie oleose, IPA) e di altri meno noti (formaldeide e agenti biologici) in un settore importante per l’industria piemontese, attraverso la selezione di un piccolo campione rappresentativo della realtà industriale locale. È in programma un approfondimento dello studio, attraverso proposte di programmi di prevenzione concordati a livello regionale, secondo due principali linee di indirizzo: a) validazione delle informazioni sulle esposizioni misurate attraverso l’applicazione di un protocollo di sorveglianza su un campione di maggiore dimensioni; b) sviluppo di campagne di monitoraggio per la verifica di altri fattori di rischio chimico (nitroso-amine, cobalto, additivi) e microbiologico (altri patogeni specifici).

 

Monitoraggi ambientali eseguiti presso le ditte A e B. Foto:Archivio Arpa PIemonte

Tabella 9.5 - Monitoraggio della formaldeide in due aziende con differenti tecnologie di aspirazione e di segregazione degli impianti produttivi. Fonte: Arpa Piemonte

Tabella 9.6 - Monitoraggio delle nebbie oleose in due aziende con differenti tecnologie di aspirazione e di segregazione degli impianti produttivi. Fonte: Arpa Piemonte

Tabella 9.7 - Concentrazione IPA riscontrate in un prodotto in uso presso un’azienda. Fonte: Arpa Piemonte

Tabella 9.8 - Valutazione esposizione cutanea a IPA in lavorazione dell'industria meccanica. Fonte: Arpa Piemonte