C.3.1 Esistono limiti di esposizione e/o valori soglia raccomandati a livello internazionale per gli ultrasuoni che si propagano in aria?

L’art. 180 del D.Lgs. 81/08 introduce gli US tra gli agenti fisici che possono comportare rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori. Ai sensi dell’art. 181 comma 1, la valutazione di tali rischi deve essere effettuata obbligatoriamente dal datore di lavoro nell’ambito della valutazione dei rischi generale di cui all’art. 28 e deve essere tale da “identificare e adottare le opportune misure di prevenzione e protezione con particolare riferimento alle norme di buona tecnica e alle buone prassi”. A differenza di altri agenti fisici, per i quali sono previsti capi specifici riportanti valori limite di esposizione, gli US non sono però oggetto di un capo specifico, né è attualmente vigente alcuna altra normativa nazionale che definisca valori limite di esposizione cogenti a cui debba riferirsi il datore di lavoro nella valutazione del rischio. Si sottolinea inoltre l’assenza di un inquadramento normativo di riferimento a livello UE. Per rispondere agli obblighi di legge è possibile comunque riferirsi ad orientamenti protezionistici internazionali.

Si riportano di seguito nelle Tabelle C1 e C2, i limiti raccomandati per i lavoratori e per la popolazione dall’International Non-Ionizing Radiation Committee of the International Radiation Protection Association (IRPA-INIRC) nelle Linee Guida del 1984 “Interim guidelines on limits of human exposure to airborne ultrasound” [13].

I limiti raccomandati dall’IRPA-INIRC sono stati stabiliti sulla base dei potenziali effetti soggettivi come nausea, mal di testa, affaticamento, acufeni riportati in letteratura e sono basati sull’assunto che l’esposizione avvenga in aria e che non si verifichi mai il contatto diretto del soggetto esposto con la sorgente.

Si suppone che tali limiti siano protettivi anche nei riguardi di effetti più rilevanti, in quanto esposizioni fino a questi livelli normalmente non causano un innalzamento momentaneo della soglia uditiva, effetto che, ripetuto nel tempo può portare ad un deficit del sistema uditivo.

Poiché praticamente tutti gli effetti avversi riportati si riferiscono a frequenze inferiori a 100 kHz, e quasi sempre inferiori a 50 kHz, i limiti IRPA-INIRC sono definiti per bande di terzi di ottava con frequenze centrali da 20 kHz a 100 kHz.

In Tabella C1 si riportano i limiti stabiliti da IRPA-INIRC nel caso di esposizione dei lavoratori (esposizione continuativa di 8 h) e della popolazione (esposizione continuativa ≤ 24 h).

Tabella C1 - Limiti IRPA-INIRC per esposizione dei lavoratori (continuativa per 8 h) e della popolazione (continuativa ≤ 24 h) per US in aria

Frequenza centrale della banda in terzi d'ottava (kHz)	Esposizione lavoratori SPL - Livello di pressione sonora (dB re: 20 µPa)	Esposizione popolazione SPL - Livello di pressione sonora (dB re: 20 µPa)
20	75	70
25	110	100
31,5	110	100
40	110	100
50	110	100
63	110	100
80	110	100
100	110	100

I limiti riportati in Tabella C1 sono espressi in termini di livelli di pressione sonora (Sound Pressure Level SPL) in decibel (dB), a loro volta definiti in base al valore rms (o valore efficace) della pressione acustica. I limiti IRPA-INIRC tengono conto della durata complessiva dell’esposizione quando questa è inferiore alle 4 ore giornaliere modificando i limiti per i lavoratori riportati in Tabella C1 come indicato nella seguente Tabella C2.

Tabella C2 - Modifica dei limiti di esposizione professionale indicati nella Tabella C1 per la durata dell'esposizione non superiore a 4 ore al giorno

Durata esposizione (h)	Correzione (dB)
2-4	+3
1-2	+6
0-1	+9

Le linee guida Canadesi del 1991 “Guidelines for the Safe Use of Ultrasound: Part II Industrial and Commercial Applications” [14] a cura dell’Health Canada indicano limiti di esposizione per le esposizioni lavorative identici a quelli IRPA-INIRC tra 20 e 50 kHz (Tabella C3), massima frequenza considerata, ed esplicitamente sono indipendenti dal tempo di esposizione in quanto gli effetti soggettivi possono verificarsi immediatamente. Si tratta quindi esplicitamente di “ceiling values”, inoltre non è previsto nessun aumento dei limiti per esposizioni inferiori alle 4 ore come invece previsto dall’IRPA-INIRC.

Tabella C3 - Limiti (SPL in banda di 1/3 di ottava) raccomandati dalle Canadian Exposure Guidelines per esposizione dei lavoratori per US in aria

Frequency (kHz)	SPL (dB)
16	75
20	75
25	110
31.5	110
40	110
50	110

Si evidenzia che i limiti stabiliti dall’IRPA-INIRC per l’esposizione della popolazione sono più bassi di quelli fissati per i lavoratori in quanto devono essere prese in considerazione le seguenti argomentazioni:

potrebbero riscontrarsi esposizioni con durate considerevoli, fino a 24 ore al giorno;
non è prevista una sorveglianza sanitaria;
non sarebbe opportuno richiedere l’utilizzo di dispositivi di protezione per mantenere i livelli ultrasonori entro i limiti;
oltre ai possibili effetti uditivi bisogna considerare anche effetti di fastidio, stress ecc.;
all’interno della popolazione possono esserci persone particolarmente suscettibili agli effetti degli agenti fisici, compresi gli US.

In ambiente di lavoro i livelli di protezione stabiliti per la popolazione sono rilevanti nel caso di esposizione di soggetti particolarmente sensibili al rischio, nonché nella definizione delle sorgenti giustificabili (FAQ C.5).

Si riportano in Tabella C4 i limiti stabiliti dall’American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) per esposizione occupazionale a US che si propagano in aria riportati nel documento Threshold Limit Values and Biological Exposure Indices [15]. Questi limiti rappresentano le condizioni al di sotto delle quali si ritiene che la maggior parte dei lavoratori non sperimenti un innalzamento temporaneo della soglia uditiva. I valori Time Weight Average (TWA) per 8 ore sono un’estensione dei limiti per il rumore, ovvero 85 dB per 8 ore.

I Threshold Limit Values (TLV) proposti dall’ACGIH rappresentano le condizioni al di sotto delle quali si ritiene che la maggior parte dei lavoratori possa essere ripetutamente esposto senza effetti avversi sulle loro capacità di udire e comprendere una normale conversazione.

Tabella C4 - Limiti ACGIH per esposizione dei lavoratori. Misurati in aria in dB riferiti a 20 µPa; testa in aria.

Frequenza centrale della banda di 1/3 di ottava (kHz)	Valori Limite di soglia (Ceiling)	TWA (8 h)
10	105^(A)	88^(A)
12.5	105^(A)	89^(A)
16	105^(A)	92^(A)
20	105^(A)	94^(A)
25	115^(B)	-
31.5	115^(B)	-
40	115^(B)	-
50	115^(B)	-
63	115^(B)	-
80	115^(B)	-
100	115^(B)	-

^(A)Disturbo soggettivo e disagio possono verificarsi, in alcuni individui, a livelli compresi tra 75 e 105 dB per frequenze comprese tra 10 kHz e 20 kHz specialmente se di natura tonale. Possono essere necessarie protezioni individuali o interventi ingegneristici per prevenire effetti soggettivi. Suoni tonali di frequenza inferiore a 10 kHz dovrebbero pure essere ridotti a 80 dB.

^(B)Questi limiti presuppongono che il soggetto sia a contatto con acqua o con altro mezzo. Questi limiti possono essere aumentati di 30 dB quando non vi è possibilità che l’ultrasuono agisca sul corpo per contatto con l’acqua o altri mezzi. Quando la sorgente di US viene in contatto diretto con il corpo, i valori della tabella non sono validi. E’ necessario usare il valore del livello di vibrazione sull’osso mastoide. E’ necessario evitare valori di accelerazione di 15 dB superiori al riferimento di 1g rms riducendo l’esposizione o isolando il corpo a contatto con la sorgente (g = accelerazione dovuta alla forza di gravità, pari a 9,80665 m/s²; rms = root mean square, valore quadratico medio o valore efficace).

Esposizioni anche brevi a livelli superiori a 105 dB portano ad un innalzamento temporaneo della soglia uditiva. Nell’intervallo di frequenze tra 25 kHz e 100 kHz, se l’unico mezzo di propagazione fra la sorgente ultrasonica e la testa dell’operatore è l’aria, un livello superiore a 145 dB anche per pochi secondi, porta ad un innalzamento momentaneo della soglia uditiva [16].

Se invece la testa dell’operatore è immersa in acqua insieme alla sorgente, allora l’innalzamento della soglia uditiva si manifesta per livelli superiori a 115 dB (riferiti a 20 µPa in aria). Livelli inferiori a 145 dB (testa in aria) o 105 dB (testa in acqua), possono comunque portare ad un graduale deterioramento dell’udito nelle frequenze superiori a 8 kHz.

I limiti di esposizione raccomandati a livello internazionale, e a livello nazionale in vari Paesi, sono notevolmente diversi tra loro, e in assenza di una normativa nazionale italiana che fissi limiti di esposizione cogenti, l’indicazione che è possibile dare in questa sede ai datori di lavoro è la seguente. In un’ottica cautelativa si consiglia di fare riferimento in primo luogo all’impostazione delle linee guida canadesi che tra 20 e 50 kHz riportano limiti di esposizione per i lavoratori identici a quelli previsti dall’IRPA-INIRC, esplicitamente considerati come “ceiling values”, senza nessun aumento dei limiti per le esposizioni di più breve durata: sono pertanto, da utilizzare i limiti di esposizione previsti dalla Tabella C1, compresi quelli previsti per la popolazione per quanto riguarda i soggetti particolarmente sensibili e la definizione delle sorgenti giustificabili.

Nella banda dei 20 kHz, in caso di superamento del limite e qualora non sia possibile ridurre i livelli di esposizione, va attivato un sistema di prevenzione e protezione per livelli tra 75 dB e 105 dB, in particolare per gli effetti soggettivi, come suggerito dall’ACGIH nella nota alla Tabella C4.

Nel caso di superamento dei 105 dB nella banda dei 20 kHz e nel caso di superamento dei 110 dB per le bande superiori, se non è possibile ridurre i livelli di esposizione in aria, il lavoratore deve essere protetto in particolare fornendo dispositivi di protezione individuale uditivi (DPI-U, FAQ D.6) che riportino l’esposizione del lavoratore al di sotto di questi valori, ed è inoltre necessario attivare la sorveglianza sanitaria (FAQ A.3).

Si evidenzia che nel presente documento sono trattate principalmente sorgenti emittenti US in aria fino alla frequenza di 100 kHz. Per frequenze superiori a 100 kHz in aria non si hanno indicazioni su quali limiti adottare.

Riferimenti bibliografici:

[13] International Non-Ionizing Radiation Committee of the International Radiation Protection Associations (IRPA – INIRC). INTERIM GUIDELINES ON LIMITS OF HUMAN EXPOSURE TO AIRBORNE ULTRASOUND. Health Physics Vol.46, No.4 (April), pp.969-974, 1984.

[14] Health Canada. Guidelines for the Safe Use of Ultrasound: Part II - Industrial and Commercial Application. Environmental Health Directorate Health Protection Branch Published by authority of the Minister of National Health and Welfare. EHD-TR-158, 1991. ISBN 0-660-13741-0.

[15] The American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). Guide to Occupational Exposure Values, 2021.

[16] Health and Safety Executive (HSE). Damage to human hearing by airborne sound of very high frequency or ultrasonic frequency. Institute of Sound and Vibration Research University of Southampton Highfield Southampton SO17 1BJ United Kingdom, 2001. ISBN 0 7176 2019 0.

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