Short-Term Association Between Ambient Air Pollution and Risk of Hospitalization for Acute Myocardial Infarction: Results of the Cardiovascular Risk and Air Pollution in Tuscany (RISCAT) Study

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LO STATO DI SALUTE DELLE POPOLAZIONI RESIDENTI NELLE AREE GEOTERMICHE DELLA TOSCANA

Introduzione. Nelle aree geotermiche le evidenze sui rischi per la salute delle esposizioni ambientali sono ancora limitate, anche a causa del ridotto numero di aree e di studi effettuati.In due aree della Toscana, una in provincia di Pisa (area Nord, AN) e una a cavallo tra le province di Siena eGrosseto (area Sud, AS) dal 1980 sono attivi 31 impianti per la produzione di energia elettrica mediante sfruttamento di fluidi geotermici. Le maggiori criticit? ambientali in queste aree sono dovute alle emissioni di acido solfidrico emercurio nell\u27aria, arsenico e boro nelle acque. Sui possibili rischi per l\u27ambiente e la salute ? da tempo attivo un acceso dibattito tra le parti interessate (ENEL, amministratori e comitati locali). Nel 2009 la Regione Toscana ha commissionato all\u27ARSToscana uno studio sullo stato di salute delle popolazioni residenti nelle aree geotermiche. Obiettivi. Valutare la distribuzione spazio-temporale di cause di mortalit? e di ospedalizzazione, per le quali esistono evidenze epidemiologiche di associazione con le criticit? ambientali presenti nell\u27area in studio. Metodi. L\u27AN formata da 8 Comuni ha circa 16 900 residenti e l\u27AS formata da 8 Comuni ha circa 26 500 residenti. Sono state analizzate cause selezionate di morte nel periodo 1980-2006 e cause di primo ricovero nel periodo 1998-2006. Sono stati valutati gli eccessi di eventi sanitari delle due aree e dei singoli Comuni rispetto a due riferimenti, il primo formato dai Comuni della RegioneToscana e il secondo formato da 98 Comuni della Toscana meridionale. Gli eccessi sono stati valutati con metodi statistici classici (rapporti di mortalit?/ospedalizzazione standardizzati per classi di et? [SMR/SHR] e aggiustati per l\u27indice di deprivazione socioeconomica di Caranci et al., 2010 [SMRID, SHRID]) e bayesiani [Besag et al., 1991]). Risultati. Di seguito sono presentati i risultati delle analisi di mortalit? 2000-2006 e dei ricoverati 2004-2006, sia a livello di area, sia a livello comunale, rispetto al riferimento della Toscana meridionale. In entrambe le aree sono risultati eccessi di mortalit? per pneumoconiosi nei maschi (AN: SMR=250, SMRID=351; AS: SMR=295, SMRID=388). Nella AN sono risultati eccessi di ricoverati per le leucemie nelle donne (SHR=268, SHRID=262) e per le malattie dell\u27apparato digerente in entrambi i sessi (SHR=113, SHRID=112). Nella AS sono risultati eccessi nei maschi di mortalit? generale (SMR=113, SMRID=115), per tutti i tumori (SMR, SMRID=120), per le malattie respiratorie (SMR=128, SMRID=132), per il tumore al polmone (SMR=148, SMRID=171) e al fegato (SMR=116, SMRID=121). Nelle donne sono risultati eccessi per le malattie respiratorie acute (SMR=140, SMRID=142) e dell\u27apparato digerente (SMR=132, SMRID=130). Eccessi di ricoverati in entrambi i sessi sono risultati per il tumore allo stomaco (maschi: SHR=152, SHRID=136; femmine: SHR=191, SHRID=161), per l\u27insufficienza renale (maschi: SMR=147, SHRID=150; femmine: SHR=143, SHRID=152) e per le malattie respiratorie (maschi: SHR=113, SHRID=116; femmine: SHR=113, SHRID=122). Le analisi a livello comunale hanno evidenziato alcuni Comuni con maggiori criticit? sanitarie (AN: Pomarance; AS: Abbadia S.S., Piancastagnaio, Arcidosso e Castel del Piano). Le analisi bayesiane hanno confermato la maggior parte degli eccessi evidenziati. Conclusioni.Dai risultati emerge che i maggiori determinanti del profilo di salute dell\u27area geotermica sono riconducibili a esposizioni occupazionali e/o a stili di vita individuali. Per alcune cause rilevate (respiratorie, digerente, urinarie, tumore allo stomaco) non ? da escludere il ruolo di esposizioni ambientali. I segnali emersi su alcune patologie sensibili agli inquinanti presenti nell\u27area di studio hanno suggerito la messa in opera di azioni di rafforzamento del sistema sanitario locale (screening, diagnosi precoce, vaccinazioni), il miglioramento dei sistemi di codifica delle malattie, l\u27attivazione di indagini epidemiologiche ad hoc.Introduzione. Nelle aree geotermiche le evidenze sui rischi per la salute delle esposizioni ambientali sono ancora limitate, anche a causa del ridotto numero di aree e di studi effettuati.In due aree della Toscana, una in provincia di Pisa (area Nord, AN) e una a cavallo tra le province di Siena eGrosseto (area Sud, AS) dal 1980 sono attivi 31 impianti per la produzione di energia elettrica mediante sfruttamento di fluidi geotermici. Le maggiori criticit? ambientali in queste aree sono dovute alle emissioni di acido solfidrico emercurio nell\u27aria, arsenico e boro nelle acque. Sui possibili rischi per l\u27ambiente e la salute ? da tempo attivo un acceso dibattito tra le parti interessate (ENEL, amministratori e comitati locali). Nel 2009 la Regione Toscana ha commissionato all\u27ARSToscana uno studio sullo stato di salute delle popolazioni residenti nelle aree geotermiche. Obiettivi. Valutare la distribuzione spazio-temporale di cause di mortalit? e di ospedalizzazione, per le quali esistono evidenze epidemiologiche di associazione con le criticit? ambientali presenti nell\u27area in studio. Metodi. L\u27AN formata da 8 Comuni ha circa 16 900 residenti e l\u27AS formata da 8 Comuni ha circa 26 500 residenti. Sono state analizzate cause selezionate di morte nel periodo 1980-2006 e cause di primo ricovero nel periodo 1998-2006. Sono stati valutati gli eccessi di eventi sanitari delle due aree e dei singoli Comuni rispetto a due riferimenti, il primo formato dai Comuni della RegioneToscana e il secondo formato da 98 Comuni della Toscana meridionale. Gli eccessi sono stati valutati con metodi statistici classici (rapporti di mortalit?/ospedalizzazione standardizzati per classi di et? [SMR/SHR] e aggiustati per l\u27indice di deprivazione socioeconomica di Caranci et al., 2010 [SMRID, SHRID]) e bayesiani [Besag et al., 1991]). Risultati. Di seguito sono presentati i risultati delle analisi di mortalit? 2000-2006 e dei ricoverati 2004-2006, sia a livello di area, sia a livello comunale, rispetto al riferimento della Toscana meridionale. In entrambe le aree sono risultati eccessi di mortalit? per pneumoconiosi nei maschi (AN: SMR=250, SMRID=351; AS: SMR=295, SMRID=388). Nella AN sono risultati eccessi di ricoverati per le leucemie nelle donne (SHR=268, SHRID=262) e per le malattie dell\u27apparato digerente in entrambi i sessi (SHR=113, SHRID=112). Nella AS sono risultati eccessi nei maschi di mortalit? generale (SMR=113, SMRID=115), per tutti i tumori (SMR, SMRID=120), per le malattie respiratorie (SMR=128, SMRID=132), per il tumore al polmone (SMR=148, SMRID=171) e al fegato (SMR=116, SMRID=121). Nelle donne sono risultati eccessi per le malattie respiratorie acute (SMR=140, SMRID=142) e dell\u27apparato digerente (SMR=132, SMRID=130). Eccessi di ricoverati in entrambi i sessi sono risultati per il tumore allo stomaco (maschi: SHR=152, SHRID=136; femmine: SHR=191, SHRID=161), per l\u27insufficienza renale (maschi: SMR=147, SHRID=150; femmine: SHR=143, SHRID=152) e per le malattie respiratorie (maschi: SHR=113, SHRID=116; femmine: SHR=113, SHRID=122). Le analisi a livello comunale hanno evidenziato alcuni Comuni con maggiori criticit? sanitarie (AN: Pomarance; AS: Abbadia S.S., Piancastagnaio, Arcidosso e Castel del Piano). Le analisi bayesiane hanno confermato la maggior parte degli eccessi evidenziati. Conclusioni.Dai risultati emerge che i maggiori determinanti del profilo di salute dell\u27area geotermica sono riconducibili a esposizioni occupazionali e/o a stili di vita individuali. Per alcune cause rilevate (respiratorie, digerente, urinarie, tumore allo stomaco) non ? da escludere il ruolo di esposizioni ambientali. I segnali emersi su alcune patologie sensibili agli inquinanti presenti nell\u27area di studio hanno suggerito la messa in opera di azioni di rafforzamento del sistema sanitario locale (screening, diagnosi precoce, vaccinazioni), il miglioramento dei sistemi di codifica delle malattie, l\u27attivazione di indagini epidemiologiche ad hoc

STATO DI SALUTE DELLE POPOLAZIONI RESIDENTI NELLE AREE GEOTERMICHE DELLA TOSCANA

Objective The limited scientific knowledge on relationship between exposure and health effects in relation to geothermal activity motivated an epidemiologic investigation in Tuscan geothermal area. The study aims to describe the health status of populations living in Tuscany municipalities where concessions for exploitation of geothermal resources were granted. Design This is an ecological study, so it is not useful to produce evidence to sustain a judgment on the cause-effect link. The major limits of this type of study are the use of the residence at municipal level as a proxy of exposure to both environmental and socioeconomic factors and the use of aggregated data of health outcomes that can lead to the well-known ecological fallacy. Setting and participants Sixteen municipalities were included in the study area: eight are part of the so-called "traditional" geothermal area, defined as Northern Geothermal Area (NGA) and eight located in the Amiata Mountain defined as Southern Geothermal Area (SGA). In 2000-2006, the average resident population in the overall area was approximately 43,000 inhabitants. Thirty-one geothermal power plants were active, with a production capacity of 811 MW, 5 of them with 88 MW located in the SGA. Statistical analyses on the entire geothermal area, NGA and SGA subareas, and the sixteen municipalities were performed. Main outcome measures Mortality data were obtained from Tuscany Regional Mortality Registry for the 1971-2006 period, analysing 60 causes of death, of interest for population health status or consistent with "Project SENTIERI" criteria. Hospital discharge records of residents in Tuscany Region in 2004-2006, anywhere admitted to hospital, were analyzed considering only the main diagnosis, excluding repeated admissions for the same cause. The causes taken into account are the same analysed for mortality were considered. Age-standardized mortality rates (TSDM) and the temporal trends of TSDM for four periods (1971-1979, 1980- 1989, 1990-1999, 2000-2006) were computed. Age-standardized mortality/hospitalization ratios (SMR/SHR), with and without adjustment for the deprivation index based on 2001 census data, were calculated: mortality in the years 2000-2006 and hospitalization in 2004-2006. The expected number of events were computed using rates of residents in neighbouring municipalities (municipalities included in 50 km radius circle centred on the study area). Bayesian estimates of mortality/hospitalization ratios (BMR/BHR) at municipal level only and relating maps of the Bayesian risk estimators were elaborated. Congenital malformations (MC) were analysed using data from Tuscan Registry of Birth Defect in 1992-2006 period, relative to outcomes of pregnancies in women resident in the municipalities of study area, wherever the birth or termination of pregnancy occurred. The ratio between observed and expected cases (O/A), with expected defined according to regional rate, were calculated and O/A Bayesian estimates (BMR) are showed only at municipal level . The low weight and the males/females ratio at birth were analysed using data from Tuscany Birth Certificates, covering period 2001-2007, excluding biths occurred in facilities outside Tuscany Region. For Low birth weight (<2,500 grams), very low birth weight (<1,500 grams), low birth weight in women with normal gestational age or greater than 36 weeks, gestational age less than 36 weeks, and the frequency of males, the observed/expected ratio was calculated, with the expected number defined according to regional rate. Results Environmental background High levels of arsenic in drinking water distribution emerges as a critical element, so that several municipalities resorted to granting exemptions for the parameters laid down by the Legislative Decree in force (DLgs 31/01). However, during the final phase of the study, new blast systems activated in the SGA decreased the arsenic levels in the water supply, reaching values not requiring derogations, which, instead, are still effective in some NGA municipalities. Air quality data, from Tuscany Regional Agency for Environmental Protection-ARPAT, show that geothermal activities are able to affect air quality, especially with hydrogen sulphide in NGA, and hydrogen sulphide and mercury in SGA. A significant contribution to the presence of mercury in air is due to previous metallurgical sites. Although mercury levels are belowWHO guideline values, in SGA nearby Siena, values were significantly higher than in other geothermal areas, because of power plant PC2 (turned off in July 2011) in Piancastagnaio municipality. The hydrogen sulphide concentration levels were generally lower than WHO reference values, with occasional excesses over guideline value for health protection (150 &#956;g/m3 as average of the 24 hours). Olfactory pollution was more critic with values exceeding 7-10 &#956;g/m3 range even in areas without geothermal plants.Obiettivo Le limitate conoscenze scientifiche sui rapporti tra esposizione a fattori ambientali correlati all\u27attivit? geotermica e lo stato di salute della popolazione esposta hanno motivato la conduzione di una indagine epidemiologica nell\u27area geotermica toscana basata sull\u27analisi dei dati ambientali e sanitari disponibili negli archivi regionali. Lo studio ha lo scopo di descrivere lo stato di salute delle popolazioni residenti nelle aree geotermiche toscane, identificate con i territori comunali per i quali sono state rilasciate concessioni di sfruttamento della risorsa geotermica. Disegno Lo studio ? di tipo ecologico e quindi non adatto a produrre evidenze che permettano di esprimere un giudizio sul nesso causa-effetto. I maggiori limiti degli studi ecologici derivano dall\u27assunzione che la residenza anagrafica a livello comunale rappresenti una valida misura di esposizione a fattori sia ambientali sia socioeconomici e dall\u27utilizzo di dati aggregati degli esiti sanitari che possono portare a risultati affetti da fallacia ecologica. Setting e partecipanti I comuni inclusi nell\u27area geotermica dello studio sono 16, di cui 8 compresi nell\u27area geotermica cosiddetta ?tradizionale?, che include le localit? di Larderello, Val di Cornia e Radicondoli-Travale (area geotermica Nord) e gli altri 8 situati nella zona dell\u27Amiata senese e grossetana (area geotemica Sud). Nel periodo 2000-2006 la popolazione media residente nell\u27area geotermica complessiva era di oltre 43.000 abitanti. Al momento dello studio erano attive 31 centrali geotermoelettriche con capacit? di produzione di 811 MW, di cui 5 con 88 MW totali nell\u27area geotermica Sud. Le analisi statistiche sono state effettuate a livello di intera area geotermica, delle due subaree geotermiche (Nord e Sud) e dei 16 comuni. Principali misure di outcome La mortalit? ? stata analizzata utilizzando i dati del Registro di mortalit? regionale della Toscana per l\u27intero periodo disponibile (1971-2006), con dettaglio per 60 cause, scelte in quanto di interesse generale per il profilo di salute della popolazione o perch? coerenti con i criteri adottati dal Progetto SENTIERI. L\u27ospedalizzazione ? stata valutata analizzando i dati delle schede di dimissione ospedaliera (SDO) della Re-gione Toscana nel periodo 2004-2006, includendo i ricoverati residenti in Toscana ovunque abbiano effettuato un ricovero, considerando solo la diagnosi principale di ricovero, escludendo i ricoveri ripetuti degli stessi soggetti per la stessa causa. Le cause di ospedalizzazione selezionate per l\u27analisi dei ricoveri sono le stesse utilizzate per l\u27analisi della mortalit?. Per la mortalit? sono stati calcolati i tassi di mortalit? standardizzati per et? (TSDM) e i trend temporali dei TSDM in quattro periodi (1971- 1979, 1980-1989, 1990-1999, 2000-2006). Sia per la mortalit? del periodo 2000-2006, sia per l\u27ospedalizzazione del periodo 2004-2006,sono stati calcolati: &#61692; i rapporti di mortalit?/ospedalizzazione standardizzati per et? (SMR/SHR), con e senza aggiustamento per l\u27indice di deprivazione (ID), utilizzando per il calcolo dell\u27ID i dati del censimento 2001, con gli attesi calcolati usando il tasso di mortalit?/ospedalizzazione della popolazione residente nei comuni limitrofi (comuni con la coordinata geografica del municipio compresa in un cerchio con raggio di 50 km centrato sull\u27area in studio); &#61692; le stime bayesiane dei rapporti di mortalit? (BMR) e di ospedalizzazione (BHR) a livello esclusivamente comunale; &#61692; le mappe (disease mapping) dei rischi bayesiani di mortalit?/ospedalizzazione comunali. Le malformazioni congenite (MC) sono state analizzate utilizzando i dati del Registro toscano dei difetti congeniti (RTDC) nel periodo 1992-2006, relativi a esiti di gravidanze di donne residenti nei comuni dell\u27area in studio, ovunque sia avvenuto il parto o l\u27interruzione di gravidanza. Per le MC ? stato calcolato il rapporto tra casi osservati e casi attesi (O/A), con gli attesi definiti in base al tasso regionale e vengono fornite le stime bayesiane del rapporto O/A (BMR) a livello esclusivamente comunale. Per valutare il basso peso e il rapporto tra maschi e femmine alla nascita sono stati utilizzati i dati dei certificati di assistenza al parto della Regione Toscana, relativi al periodo 2001-2007, con esclusione degli eventi occorsi in presidi di altre regioni. L\u27analisi ? stata condotta considerando i nati con: basso peso alla nascita (LW: peso <2.500 grammi), bassissimo peso alla nascita (VLW: peso <1.500 grammi), basso peso alla nascita nelle donne con et? gestazionale normale e maggiore di 36 settimane (LW36), et? gestazionale inferiore a 36 settimane, e il numero di maschi osservato. Per tutti gli indicatori ? stato calcolato il rapporto osservato/atteso, con l\u27atteso definito in base al tasso regionale. Risultati Il contesto ambientale Dalla descrizione del contesto ambientale, per quanto riguarda l\u27acqua, emerge come elemento di criticit? il riscontro talvolta di elevati livelli di arsenico nelle acque della rete di distribuzione degli acquedotti, tanto che in diverse realt? comunali si ? dovuto far ricorso alla concessione di deroghe ai parametri previsti dal decreto legislativo vigente (DLgs 31/01). Comunque, durante la fase conclusiva dello studio, nell\u27area geotermica Sud i nuovi sistemi abbattitori hanno ridotto i livelli di arsenico nella rete idrica fino a valori tali da non dover pi? ricorrere alle deroghe, ancora attive, invece, in alcuni comuni dell\u27area geotermica Nord. Le informazioni dell\u27ARPAT sui dati dell\u27aria evidenziano che l\u27attivit? geotermica ? in grado di modificare la qualit? dell\u27aria, soprattutto per l\u27acido solfidrico nell\u27area geotermica Nord, e per l\u27acido solfidrico e il mercurio nell\u27area geotermica Sud, in particolare nel versante senese dell\u27Amiata. Per il mercurio nell\u27aria, un contributo rilevante ? legato anche alle emissioni dagli ex siti metallurgici. Sebbene i livelli di mercurio nelle postazioni di monitoraggio rientrino sempre al di sotto dei valori guida raccomandati dall\u27OMS, le concentrazioni riscontrate nell\u27aria dell\u27Amiata senese, e perlopi? legate alla centrale PC2 di Piancastagnaio (spenta nel luglio 2011), sono significativamente superiori a quelle rilevate nelle altre aree geotermiche che, al contrario, sono assestate sugli stessi livelli registrati nei territori non geotermici. I livelli di concentrazione di acido solfidrico sono inferiori ai valori di riferimento, con occasionali superamenti del valore guida di tutela sanitaria OMS (150 &#956;g/m3 come media delle 24 ore). Pi? critici sono i dati di inquinamento olfattivo, che si verifica con il superamento del valore di 7-10 g/m3 di acido solfidrico nell\u27aria, riscontrato con vario grado di intensit? in tutte le postazioni di monitoraggio, anche in aree dove non sono presenti impianti geotermici. In alcune aree con insediamenti produttivi geotermici la frequenza, la persistenza e l\u27intensit? dei cattivi odori sono tali da comportare condizioni di qualit? dell\u27aria scadente

Geographical information system and environmental epidemiology: a cross-sectional spatial analysis of the effects of traffic-related air pollution on population respiratory health

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Traffic-related air pollution is a potential risk factor for human respiratory health. A Geographical Information System (GIS) approach was used to examine whether distance from a main road (the Tosco-Romagnola road) affected respiratory health status.</p> <p>Methods</p> <p>We used data collected during an epidemiological survey performed in the Pisa-Cascina area (central Italy) in the period 1991-93. A total of 2841 subjects participated in the survey and filled out a standardized questionnaire on health status, socio-demographic information, and personal habits. A variable proportion of subjects performed lung function and allergy tests. Highly exposed subjects were defined as those living within 100 m of the main road, moderately exposed as those living between 100 and 250 m from the road, and unexposed as those living between 250 and 800 m from the road. Statistical analyses were conducted to compare the risks for respiratory symptoms and diseases between exposed and unexposed. All analyses were stratified by gender.</p> <p>Results</p> <p>The study comprised 2062 subjects: mean age was 45.9 years for men and 48.9 years for women. Compared to subjects living between 250 m and 800 m from the main road, subjects living within 100 m of the main road had increased adjusted risks for persistent wheeze (OR = 1.76, 95% CI = 1.08-2.87), COPD diagnosis (OR = 1.80, 95% CI = 1.03-3.08), and reduced FEV₁/FVC ratio (OR = 2.07, 95% CI = 1.11-3.87) among males, and for dyspnea (OR = 1.61, 95% CI = 1.13-2.27), positivity to skin prick test (OR = 1.83, 95% CI = 1.11-3.00), asthma diagnosis (OR = 1.68, 95% CI = 0.97-2.88) and attacks of shortness of breath with wheeze (OR = 1.67, 95% CI = 0.98-2.84) among females.</p> <p>Conclusion</p> <p>This study points out the potential effects of traffic-related air pollution on respiratory health status, including lung function impairment. It also highlights the added value of GIS in environmental health research.</p

Long-term exposure to low-level arsenic in drinking water is associated with cause-specific mortality and hospitalization in the Mt. Amiata area (Tuscany, Italy)

Abstract Background Arsenic in drinking water is a global public health concern. This study aims to investigate the association between chronic low-level exposure to arsenic in drinking water and health outcomes in the volcanic area of Mt. Amiata in Italy, using a residential cohort study design. Methods Chronic exposure to arsenic in drinking water was evaluated using monitoring data collected by the water supplier. A time-weighted average arsenic exposure was estimated for the period 2005–2010. The population-based cohort included people living in five municipalities in the Mt. Amiata area between 01/01/1998 and 31/12/2019. Residence addresses were georeferenced and each subject was matched with arsenic exposure and socio-economic status. Mortality and hospital discharge data were selected from administrative health databases. Cox proportional hazard models were used to test the associations between arsenic exposure and outcomes, with age as the temporal axis and adjusting for gender, socio-economic status and calendar period. Results The residential cohort was composed of 30,910 subjects for a total of 407,213 person-years. Analyses reported risk increases associated with exposure to arsenic concentrations in drinking water > 10 µg/l for non-accidental mortality (HR = 1.07 95%CI:1.01–1.13) and malignant neoplasms in women (HR = 1.14 95%CI:0.97–1.35). Long-term exposure to arsenic concentrations > 10 µg/l resulted positively associated with several hospitalization outcomes: non-accidental causes (HR = 1.06 95%CI:1.03–1.09), malignant neoplasms (HR = 1.10 95%CI:1.02–1.19), lung cancer (HR = 1.85 95%CI:1.14–3.02) and breast cancer (HR = 1.23 95%CI:0.99–1.51), endocrine disorders (HR = 1.13 95%CI:1.02–1.26), cardiovascular (HR = 1.12 95%CI:1.06–1.18) and respiratory diseases (HR = 1.10 95%CI:1.03–1.18). Some risk excesses were also observed for an exposure to arsenic levels below the regulatory standard, with evidence of exposure-related trends. Conclusions Our population-based cohort study in the volcanic area of Mt. Amiata showed that chronic exposure to arsenic concentrations in drinking water above the current regulatory limit was associated with a plurality of outcomes, in terms of both mortality and hospitalization. Moreover, some signs of associations emerge even at very low levels of exposure, ​​below the current regulatory limit, highlighting the need to monitor arsenic concentrations continuously and implement policies to reduce concentrations in the environment as far as possible

Thallium Contamination of Drinking Water: Health Implications in a Residential Cohort Study in Tuscany (Italy)

In 2014–2015, concentrations of thallium above the recommended reference value (EPA: 2 µg/L) were measured in some parts of the drinking water distribution system in the municipality of Pietrasanta (Tuscany, Italy). An extensive campaign of water samples and human biomonitoring surveys were implemented to quantify the exposure of population. A residential cohort epidemiological study was carried out on the population of the municipality of Pietrasanta, aimed at comparing the health status of residents in the areas affected by thallium contamination with residents living in the rest of the municipality. Cohort included people residing in the municipality of Pietrasanta from 1 January 2000 to 31 December 2015. Residence addresses were georeferenced and each subject living in one of the three contaminated areas were defined as exposed. Mortality, hospital discharge data and adverse pregnancy outcomes were taken from administrative health databases. Cox proportional hazard models and logistic models were used to test the association between thallium exposure and health outcome. This study did not show any excess of risk in terms of mortality and hospitalization in the population residing in the areas served by thallium-contaminated aqueduct branches, compared to the rest of the not contaminated area. Increased risks for low birth weight (OR = 1.43 95% CI 0.91–2.25) and pre-term birth (OR = 1.40 95% CI 0.82–2.37) were observed. In view of the paucity of epidemiological studies on thallium, this study is an important contribution to the state of knowledge of the health effects of chronic exposures to low concentrations of thallium

Human biomonitoring to assess exposure to thallium following the contamination of drinking water.

In 2014, in some parts of the water distribution system of the municipality of Pietrasanta (Tuscany, Italy), thallium (Tl) levels above the recommended limits were measured and some restrictions to water usage for drinking and food preparation were imposed. The study aimed to assess Tl exposure and possible health effects by means of a human biomonitoring survey. In the 2014-2016 time frame, 2154 urine and 254 hair samples were taken from different population groups and from a control group. The levels of Tl found in urine and hair were statistically higher in exposed groups than in controls and compared to the reference values for the general population. Concentrations in urine were significantly associated with the geographical origin of the sample, the consumption of drinking water and food grown in local gardens. A significant association was found between urine and hair. No positive associations were found between the Tl levels in hair or urine and several self-reported symptoms and health effects, except for sleep disturbance. The study indicates that the concentration of Tl in drinking water can be traced by urine analysis. Urine and hair have proven to be biological matrices that can be effectively used for the evaluation of Tl exposure. To date, the study represents the most extensive human biomonitoring campaign for the evaluation of the Tl exposure available at international level

Health effects among a cohort exposed to low-level arsenic in a geothermal area of Tuscany, Italy

Background: Studies on low-level As exposure have not found an association with cancer, while increased risks were reported for skin lesions, respiratory and cardiovascular diseases and reproductive outcomes. Prospective observational studies with individual exposure measures are needed to study low-level As exposure effects. In a geothermal area in Southern Tuscany (Italy), characterized by a natural presence of As in drinking water (< 50 µg/l), As urinary concentrations were measured in a survey in 1998 and cohort members were followed to evaluate the effects on health. Methods: Around 900 subjects (20-55 years old) randomly sampled in 4 municipalities of the area (Monte Amiata), have been followed from 1999 to 2015, by hospitalisation and mortality registries. Standardized Hospitalisation Ratios (SHRs) were performed, compared to a reference area. Competing-risks regression models were performed to test the association between As urinary concentration and risk of first hospitalisation. Results: SHRs show various increased risks, more frequently among males. Internal analyses show a positive association between As and skin diseases in the general population, the Hazard Ratio (HR) for 1 µg/l increase of As urinary concentration is 1.06 (90%CI 1.01-1.11) and in males, HR 1.08 (90%CI 1.02-1.14), between As and circulatory system diseases in males, HR 1.03 (90%CI 1.01-1.05). Conclusions: The results suggest an effect on skin diseases and circulatory system diseases and, considering the relative young age of cohort members, they could be considered also as predictive of future severer diseases