Una nuova ricerca richiede salvaguardie immediate e lo studio di un metodo ampiamente utilizzato per riparare le fogne, tubi dell'acqua piovana e dell'acqua potabile per comprendere le potenziali preoccupazioni per la salute e l'ambiente per i lavoratori e il pubblico.

La procedura, chiamata riparazione del tubo polimerizzata sul posto, o CIPP, è stato inventato negli anni '70. Consiste nell'inserire un tubo di tessuto impregnato di resina in un tubo danneggiato e farlo polimerizzare in posizione con acqua calda o vapore pressurizzato, a volte con luce ultravioletta. Il risultato è un nuovo tubo di plastica fabbricato all'interno di quello danneggiato. Il processo può emettere sostanze chimiche nell'aria, a volte in pennacchi visibili, e può esporre i lavoratori e il pubblico a una miscela di composti che possono comportare potenziali rischi per la salute, disse Andrew Whelton, un assistente professore presso la Lyles School of Civil Engineering della Purdue University e il programma di ingegneria ambientale ed ecologica.

Ha guidato un team di ricercatori che ha condotto uno studio di test in sette installazioni CIPP a polimerizzazione a vapore in Indiana e California. I ricercatori hanno catturato i materiali emessi e ne hanno misurato la concentrazione, compreso stirene, acetone, fenolo, ftalati e altri composti organici volatili (VOC) e semivolatili (SVOC).

I risultati del loro studio sui test dell'aria sono dettagliati in un documento apparso il 26 luglio in Lettere di scienze e tecnologie ambientali .

I risultati mostrano che il pennacchio chimico, comunemente pensato come vapore innocuo, era in realtà una complessa miscela di vapore organico, vapore acqueo, particolato di vapore condensabile e resina parzialmente polimerizzata, e goccioline liquide di acqua e sostanze chimiche organiche.

"CIPP è la tecnologia di riabilitazione delle condutture idriche più popolare negli Stati Uniti, " Ha detto Whelton. "Gli impatti sulla salute a breve e lungo termine causati dall'esposizione a miscele chimiche dovrebbero essere immediatamente indagati. I lavoratori sono una popolazione vulnerabile, ed è anche necessaria la comprensione delle esposizioni e degli impatti sulla salute per il pubblico in generale".

Nuovi risultati di ricerca

I ricercatori hanno informato l'Istituto nazionale per la salute e la sicurezza sul lavoro (NIOSH) sui loro risultati. NIOSH fa parte dei Centers for Disease Control and Prevention e dispone di esperti in sicurezza e salute sul lavoro che possono indagare sui rischi sul posto di lavoro.

I ricercatori della Purdue hanno catturato i materiali dei pennacchi chimici da due installazioni di tubi fognari sanitari e cinque installazioni di tubi per l'acqua piovana. I campioni sono stati analizzati mediante gascromatografia, tecniche termiche e spettroscopiche. Le sostanze chimiche trovate includevano inquinanti atmosferici pericolosi, sospette sostanze chimiche che alterano il sistema endocrino, e cancerogeni noti e sospetti. Le emissioni erano talvolta molto concentrate e influenzate dalla direzione del vento, velocità e attività del lavoratore, disse Whelton.

Una sostanza cerosa è stata trovata nell'aria, e gli ingegneri dei materiali hanno determinato che era plastica parzialmente polimerizzata, stirene monomero, acetone, e sostanze chimiche non identificate.

Nessuna protezione respiratoria è stata utilizzata dai lavoratori CIPP, e una rassegna di video online, immagini e contratti di costruzione indicano che l'uso di dispositivi di sicurezza respiratoria non era tipico, Egli ha detto.

Per valutare la tossicità del pennacchio chimico, Il tossicologo polmonare e assistente professore Jonathan Shannahan e uno studente laureato hanno esposto i materiali catturati alle cellule polmonari di topo. I campioni di pennacchio provenienti da due dei quattro siti testati hanno mostrato effetti tossici e due no.

"Ciò suggerisce che ci sono condizioni operative che possono ridurre il potenziale di effetti pericolosi per la salute, " Shannahan ha dichiarato. "Poiché le esposizioni possono essere molto variabili nella composizione chimica, concentrazione, e la durata dell'esposizione, i nostri risultati dimostrano la necessità di ulteriori indagini".

Allo stesso tempo, i metodi di prova esistenti non sono in grado di documentare questa esposizione chimica multifase, disse Whelton.

I risultati contraddicono il pensiero convenzionale

Nel 2017, Whelton ha completato un corso di un giorno e mezzo per ispettori edili CIPP per consulenti e ingegneri municipali e appaltatori come parte di un diverso progetto di ricerca che lavora con le agenzie di trasporto statali.

"Lavoratori CIPP, il pubblico, servizi idrici, e gli ingegneri pensano che venga emesso vapore, " ha detto. "Quello che abbiamo trovato non era vapore. Anche quando il pennacchio chimico non era visibile, i nostri strumenti hanno rilevato che eravamo esposti a sostanze chimiche".

Il documento è stato scritto da studenti laureati Seyedeh Mahboobeh Teimouri Sendesi, Kyungyeon Ra, Mohammed Nuruddin, e Lisa M. Kobos; studente universitario Emily N. Conkling; Brandon E. Boor, un assistente professore di ingegneria civile; John A. Howarter, un assistente professore di ingegneria dei materiali e ingegneria ambientale ed ecologica; Jeffrey P. Youngblood, un professore di ingegneria dei materiali; Shannahan; Chad T. Jafvert, un professore di ingegneria civile e ingegneria ambientale ed ecologica; e Whelton.

La nuova ricerca contiene anche i risultati delle richieste del Freedom of Information Act del team alle città e ai servizi pubblici. Queste informazioni sono contenute nella sezione delle informazioni di supporto del documento di ricerca. Sono state trovate quarantanove segnalazioni pubbliche di contaminazione chimica dell'aria associata alle attività del CIPP. Reclami presentati da proprietari di case e imprese che, aneddoticamente, hanno descritto odori chimici forti e persistenti e sintomi di malattie, sono stati anche descritti.

Sono necessarie ulteriori ricerche, soprattutto perché la procedura non è stata ben studiata per i rischi per la salute e per l'ambiente, disse Howarter.

"Il processo CIPP è in realtà una tecnologia brillante, " Howarter ha detto. "Preoccupazioni per la salute e la sicurezza, anche se, bisogno di essere affrontato. Non siamo a conoscenza di alcuno studio che abbia determinato quale limite di esposizione alla miscela chimica sia sicuro. Non siamo a conoscenza di studi che indichino che l'esposizione della pelle o l'inalazione della miscela multifase sia sicura. Inoltre, non siamo a conoscenza di alcuno studio che abbia esaminato la persistenza di questa miscela multifase nell'ambiente".

Whelton ha detto, "Nei documenti che abbiamo esaminato, appaltatori, servizi di pubblica utilità, e le società di ingegneria hanno detto alle persone che si lamentano dei sintomi della malattia che le loro esposizioni non sono un rischio per la salute. Non è chiaro quali dati vengano utilizzati per queste dichiarazioni".

I servizi pubblici e le municipalità a volte citano gli standard di esposizione chimica dei lavoratori stabiliti dal NIOSH come accettabili per il pubblico in generale.

"Quel paragone è sbagliato e non valido, " Whelton ha detto. "Gli standard di esposizione per la sicurezza dei lavoratori non dovrebbero essere citati come esposizioni accettabili per il pubblico in generale. Per esempio, i bambini hanno meno capacità di gestire un'esposizione chimica rispetto agli adulti sani, e gli standard di esposizione dei lavoratori non tengono conto dell'esposizione multifase. I lavoratori CIPP possono essere esposti a più di una sostanza chimica alla volta, oltre alle goccioline, vapore e particolato."

I risultati dei test mostrano la necessità di modifiche al sito di lavoro

A causa dei risultati dei test sull'aria ottenuti presso le installazioni CIPP nel campus di Purdue – due dei sette siti di test studiati – Purdue ha richiesto alla facoltà e agli studenti di proteggersi meglio dall'inalazione delle sostanze chimiche emesse. Ai ricercatori è stato richiesto di indossare respiratori con filtro a carbone a maschera intera durante i loro test in California.

Nel frattempo, anche le sostanze chimiche non polimerizzate potrebbero rappresentare un pericolo:i guanti in nitrile indossati da Whelton in un'occasione si sono deteriorati a causa del contatto con il tubo di resina non polimerizzata. I ricercatori hanno osservato che a volte i lavoratori non indossavano guanti durante la manipolazione dei materiali. Alcune immagini e video online mostrano anche i lavoratori che non indossano i guanti durante la manipolazione dei prodotti chimici, Egli ha detto.

"I lavoratori devono sempre indossare guanti resistenti agli agenti chimici di spessore adeguato durante la manipolazione di tubi di resina non polimerizzati, " ha detto Whelton. "Nessuno dovrebbe maneggiare questi materiali a mani nude".

Ha detto che i funzionari sanitari devono essere avvisati quando le persone si lamentano di odori vicino ai siti CIPP e di malattie in modo che possano indagare.

"I funzionari sanitari con cui abbiamo parlato non erano a conoscenza di malattie e lamentele sugli odori provenienti dalle attività del CIPP, " Whelton ha detto. "I dipartimenti sanitari locali e statali dovrebbero essere coinvolti in tutte le denunce di esposizione a sostanze chimiche e malattie pubbliche. Sono formati sulle valutazioni mediche".

Spesso, il pubblico parla invece con gli appaltatori e gli ingegneri CIPP dei loro reclami di malattia, che Whelton ha detto deve cambiare.

"Gli ingegneri dovrebbero agire immediatamente perché è loro responsabilità professionale tenere in primo piano la sicurezza, Salute, e il benessere del pubblico secondo il loro codice etico, " ha detto. "Abbiamo visto prove che le aziende e le utility non capiscono quali materiali vengono creati ed emessi dai processi CIPP o le conseguenze dell'esposizione. Il nostro nuovo studio indica i lavoratori, il pubblico, e l'ambiente deve essere protetto meglio dai danni".

I ricercatori stanno lavorando per sviluppare salvaguardie, compreso un nuovo tipo di dispositivo analitico portatile che indicherebbe rapidamente se l'aria in un luogo di lavoro è sicura. Una domanda di brevetto è stata depositata tramite l'Office of Technology Commercialization della Purdue Research Foundation.