B.2.1 Come si effettua la misura dell'esposizione ROA NON COERENTI ai fini del confronto con i VLE ?

La misura dei livelli di esposizione dei lavoratori ai fini del confronto con i VLE richiede in primo luogo che venga individuata la regione spettrale in cui emette la sorgente per definire quali indicatori di rischio devono essere valutati. A tal fine è indispensabile la consultazione del manuale di istruzioni ed uso ed eventualmente documentazione tecnica integrativa ove siano riportati i dati di emissione spettrale della sorgente. Una volta individuata tale regione, il dato più utile da misurare è l’irradianza spettrale*. A seconda dell’indicatore di rischio da valutare, tale grandezza viene poi ponderata con le pertinenti curve di efficacia biologica e/o utilizzata per calcolare la radianza. Le modalità di misura dell’irradianza dipendono dalla regione spettrale di interesse.

Quando è possibile le misure vanno eseguite per intervalli omogenei di esposizione e nelle diverse condizioni di lavoro in modo da non sovrastimare il rischio, cosa che accade quando si è costretti a scegliere lo scenario peggiore d’esposizione a causa delle difficoltà pratiche di misura (ad esempio nel caso di sorgenti variabili nel tempo con frequenze non note o lavoratori che durante le loro mansioni si spostano rispetto alle sorgenti).

Metodiche di misura utilizzabili per sorgenti particolari, sono reperibili nella documentazione ROA del Portale Agenti Fisici; dalla stessa sezione è scaricabile la Guida Europea - Guida non vincolante alla buona prassi nell’attuazione della direttiva 2006/25/CE (NBG) contenente alcuni esempi di misurazioni condotte su sorgenti di radiazioni ottiche.

Sorgenti con emissione nell’intervallo UV (come ad esempio le lampade germicide, i saldatori ad arco, le lampade per fototerapia e le lempade abbronzanti, lampade per essicazione dell’inchiostro)

(D.lgs. 81/08, All. XXXVII, Parte I, Tab.1.1 limiti a-b) 

In questa regione i limiti sono espressi in termini di esposizione radiante, pertanto, per determinarla è sufficiente eseguire una misura di irradianza spettrale (ponderarla conformente allo spettro di azione S (l) nel solo caso del limite a) e integrarla sul tempo di esposizione.

Sorgenti con emissione nell’intervallo UV – VIS (come ad esempio le sorgenti di illuminazione artificiale (lampade ad alogenuri metallici, al mercurio, sistemi LED), le lampade per uso medico (fototerapia neonatale e dermatologica) ed estetico e le sorgenti di luce pulsata –IPL (Intense Pulsed Light) e la saldatura) 

(D.lgs. 81/08, All. XXXVII, Parte I, Tab.1.1 limiti c-d-e-f)

Relativamente ai limiti previsti si distinguono due casi: sorgenti estese, per le quali valgono i limiti c-d e sorgenti puntiformi per le quali valgono i limiti e-f. Il limite da considerare tra i due possibili per ciascun caso è funzione del tempo di esposizione.

I limiti c-d-e-f sono relativi al danno fotochimico da luce blu (300-700nm) alla retina e sono espressi in termini di radianza o irradianza. Quando si tratta di valutare l’esposizione da sorgenti estese (angolo sotteso dalla sorgente, espresso in milliradianti [mrad],  a>11) (allegato 1) il limite è espresso in termini di radianza poiché l’irradianza alla retina e, quindi, la dose da essa assorbita è correlata alla radianza della sorgente.

Quando si tratta, invece, di valutare l’esposizione da sorgenti che sottendono angoli a inferiori a 11 mrad (sorgenti puntiformi) il limite è espresso in termini di irradianza.

Per la valutazione di sorgenti estese, il limite è espresso in termini di radianza. Questa grandezza si ricava a partire da una misura di irradianza e si ottiene dividendo quest’ultima per un opportuno angolo solido espresso in steradianti [sr].

La misura deve essere effettuata con un angolo di vista g (angolo di accettazione dello strumento – Allegato 1) che varia in funzione della durata dell'esposizione. In allegato 1 sono riportati i valori di g suggeriti dall’ICNIRP (“ICNIRP Guidelines on limits of exposure to incoherent visible and infrared radiation” - 2013) per questo tipo di danno.

In generale, la radianza della sorgente può essere determinata in tre modi:

• misurando direttamente la radianza con un opportuno strumento (si tratta di misuratori di irradianza che tengono conto della geometria della loro ottica d’ingresso per restituire un valore di radianza);
• misurando l’irradianza e ricavando la radianza, noto l’angolo solido sotteso dalla sorgente w - allegato 1);
• misurando l’irradianza oscurando parte della sorgente con un diaframma di dimensioni note tali da determinare un opportuno angolo di vista  g (allegato 1) e dividendo la stessa per l’angolo solido corrispondente a g. Questa configurazione tiene conto degli effetti sull’esposizione dell’occhio correlabili alla dimensione geometrica della sorgente, alla sua immagine retinica e alla durata dell'esposizione.

Per quanto riguarda la misura diretta della radianza, occorre evidenziare che non sempre l'angolo di vista dello strumento coincide con l’angolo g appropriato e che, generalmente, lo strumento non ne consente la variazione in funzione della durata dell'esposizione. Inoltre, soprattutto nel caso di misure spettrali, considerato che il segnale viene raccolto all’interno di angoli di vista dell’ordine del mrad, il valore misurato può risultare inferiore alla sensibilità strumentale. Per le sorgenti che presentano una radianza non omogenea le misure andranno effettuate collimando l’area maggiormente luminosa.

In merito al secondo metodo, esso restituisce un valore di radianza medio della sorgente che, nel caso di sorgenti non omogenee, può sottostimare il rischio. Inoltre, le dimensioni della sorgente non sono sempre facilmente determinabili e, di conseguenza, l’incertezza di cui è affetta la misura non è facilmente stimabile.

Il terzo approccio è quello più rigoroso in quanto gli angoli suggeriti dall’ICNIRP tengono conto degli effetti sull’esposizione dell’occhio correlabili alla dimensione geometrica della sorgente, alla sua immagine retinica e alla durata dell'esposizione. Occorre tuttavia evidenziare che questo metodo è utilizzabile solo se la sorgente è accessibile. Nella pratica occorre diaframmare la sorgente in modo da ottenere l'angolo di vista g corretto in funzione del tempo di esposizione. I valori di  gsuggeriti dall’ICNIRP sono riportatiti nell’allegato 1. L’irradianza così misurata viene divisa per l’angolo solido corrispondente a g.

Ipotesi semplificate

Per il rischio da luce blu, la Guida Europea - Guida non vincolante alla buona prassi nell’attuazione della direttiva 2006/25/CE (NBG) - nel caso particolare in cui la sorgente effettiva sottenda un angolo w maggiore dell’angolo solido corrispondente a  g (ovvero maggiore di 0,01 sr per g =100 mrad e maggiore di 0,0001 sr per g = 11 mrad) suggerisce un approccio semplificato al fine di agevolare il processo di misura. Tale approccio consiste in una misura di irradianza senza diaframmi.

Molto spesso, nella comune pratica l’uso di diaframmi per delimitare l’angolo di accettanza  g è difficilmente realizzabile. Quindi, generalmente, si misura senza limitare l’angolo di accettanza g dello strumento.

Si ricorda che l’ICNIRP broadband definisce i limiti in radianza assumendo che le misure vadano fatte entro angoli  g rispettivamente di 110 mrad per il rischio da Luce Blu ed 11 mrad per il rischio termico retinico.

Per sorgenti estese ( a ≥ 11 mrad) esiste la possibilità di effettuare misure di irradianza senza l’uso di limitatori di campo. In questo caso la misura di irradianza effettuata andrà divisa per l’angolo solido w (vedi figura B.9.3) scelto tra il più grande tra quello effettivamente sotteso dalla sorgente e un angolo solido di riferimento che, nel caso di valutazione del rischio fotochimico da Luce Blu, è pari a w_B = 0,01 sr e, nel caso di valutazione del rischio retinico da infrarosso, è pari a w_R = 0,0001 sr.

Per esempi applicativi del metodo si può far riferimento agli esempi riportati nella NBG.

In tal caso, se il limite di esposizione viene superato, è auspicabile ripetere le misurazioni con un campo di vista limitato ad un valore appropriato di g.

I limiti e-f ** si riferiscono a sorgenti che sottendono un angolo inferiore a 11 mrad, comunemente definite puntiformi, e mirano a proteggere dagli effetti derivanti dall’esposizione a luce blu rispettivamente per esposizioni inferiori o superiori a 10000 s. Essendo l’angolo sotteso dalla sorgente molto piccolo e prossimo alla dimensione minima dell’immagine sulla retina, gli effetti non dipendono dalla dimensione della sorgente ma solo dalla distanza, pertanto, l’irradianza è un indicatore direttamente utilizzabile per caratterizzare l’esposizione retinica.

Sorgenti con emissione nell’intervallo VIS – IRA (come ad esempio le sorgenti di illuminazione artificiale (lampade ad alogenuri metallici, al mercurio, sistemi LED), le sorgenti di luce pulsata –IPL (Intense Pulsed Light) e la saldatura)

(D.lgs. 81/08, All. XXXVII, Parte I, Tab.1.1 limiti g-h-i)

I limiti g-h-i sono stabiliti al fine di proteggere dagli effetti termici a carico della retina e variano in funzione della durata di esposizione. L’ustione retinica, qualora nello spettro di emissione della sorgente sia presente anche la componente visibile, generalmente avviene solo in tempi brevi. Essendo anche in questo caso l’organo bersaglio la retina, la grandezza che descrive il rischio è la radianza da valutarsi all’interno di un angolo di vista g che tiene conto della modalità di trasmissione per conduzione del calore, dipendente dalla densità di potenza sulla retina, dalla durata dell'esposizione e dalla dimensione dell’immagine retinica. I valori di g  suggeriti dall’ICNIRP (“ICNIRP Guidelines on limits of exposure to incoherent visible and infrared radiation” - 2013) sono riportati in allegato 1.

Analogamente a quanto argomentato relativamente ai limiti c-d, la radianza può essere calcolata partendo dal valore di irradianza misurato diaframmando la sorgente in modo da ottenere il  g corretto. Anche in questo caso, se l’angolo solido sotteso dalla sorgente  wè superiore all’angolo solido corrispondente al g, si può adottare il metodo semplificato riportato nella Guida Europea - Guida non vincolante alla buona prassi nell’attuazione della direttiva 2006/25/CE di calcolo della radianza partendo da una misura di irradianza senza diaframmi. Valgono le stesse considerazioni riportate sopra per i limiti c-d.

Sorgenti con emissione nell’intervallo IRA (come ad esempio i dispositivi per la visione notturna e i riscaldatori ad infrarossi)

(D.lgs. 81/08, All. XXXVII, Parte I, Tab.1.1 limiti j-k-l)

Anche questi limiti sono relativi all’ustione della retina provocata da sorgenti che emettono solo nel vicino infrarosso (780-1400 nm). L’indicatore da valutare continuerà ad essere la radianza, per la misura della quale le tecniche sono riportate sopra. Dal momento che, trattandosi di radiazione non visibile, non si instaura il meccanismo di avversione, questo rischio è presente anche per esposizioni prolungate (limite j). Il valore di g suggerito dall’ICNIRP (“ICNIRP Guidelines on limits of exposure to incoherent visible and infrared radiation” - 2013) è riportato in allegato 1.

Sorgenti con emissione nell’intervallo IRA÷IRB (come ad esempio i forni di fusione di vetro e metallo ed i riscaldatori ad infrarossi)

(D.lgs. 81/08, All. XXXVII, Parte I, Tab.1.1 limiti m-n-o)

I limiti m - n sono relativi agli effetti della radiazione IR sull’occhio a carico della cornea e del cristallino. Sono limiti di esposizione radiante non pesata. Per la stima dei livelli di esposizione dei lavoratori ci si riferisce alla irradianza assoluta E_IR.

Il limite o è relativo agli effetti sulla cute dovuti all’esposizione alla radiazione visibile e all’infrarosso. La grandezza di riferimento, l’esposizione radiante H_skin, viene determinata integrando nel tempo l’irradianza assoluta nel punto di misura.

Esempi di valutazioni tramite misure di sorgenti di radiazione ottica sono contenute nella documentazione ROA del Portale Agenti Fisici; dalla stessa sezione è scaricabile la Guida Europea - Guida non vincolante alla buona prassi nell’attuazione della direttiva 2006/25/CE (NBG) contenente alcuni esempi di misurazioni condotte su sorgenti di radiazioni ottiche.

Note:

*     Il criterio secondo cui in presenza di una sorgente per illuminazione con luminanza  inferiore a 10.000 cd/m², non saranno superati i relativi limiti previsti a tutela del rischio retinico (ICNIRP, “Guidelines on limits of exposure to broad-band inchoerent optical radiation (0.38 to 3 mm)”) era legato all’utilizzo esteso di lampade ad incandescenza. Allo stato attuale, vi sono sorgenti come le lampade a LED, fluorescenti compatte e aloguenuri metallici che con determinate potenze e condizioni espositive, potrebbero dal luogo a livelli di luce blu ed UV rilevanti anche per valori di luminanza inferiore a 10.000 cd/m².

**   Per la fissazione costante di sorgenti piccolissime che sottendono angoli < 11 mrad, L_B può essere convertito in E_B. Ciò si applica solo agli strumenti oftalminici o all'occhio stabilizzato sotto anestesia. Il "tempo di fissazione" massimo è dato da t_max = 100/E_B dove E_B è espressa in W m^-2 Considerati i movimenti dell'occhio durante compiti visivi normali, questo valore non supera i 100s.