Predisposizione di un modello di controllo delle acque potabili:
modalità di lavoro ed analisi dei dati
Leonella Rossi Leonella Rossi Direzione Tecnica Direzione Tecnica Arpa Emilia RomagnaArpa Emilia Romagna
Claudio BonifazziClaudio BonifazziProfessore di Statistica e Analisi dei DatiProfessore di Statistica e Analisi dei DatiScuola di Medicina Scuola di Medicina –– Università di FerraraUniversità di Ferrara
Il controllo delle acque potabili : nuovi orizzonti . Bologna 5 giugno 2013
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�Garantire la qualità del dato prodotto dai laboratori deputati al controllo delle acque potabili (esperienza 2009-2013);
�Garantire una buona comunicazione con il cliente fornendo un unico strumento comune di gestione dell’anagrafica regionale dei punti di
L’impegno di Arpa sulle acque potabili
strumento comune di gestione dell’anagrafica regionale dei punti di campionamento sulla rete degli acquedotti (progetto Portale);
�Necessità di razionalizzare l’attività analitica dei laboratori sperimentando un modello di analisi del rischio per ciascun punto di controllo degli acquedotti al fine di rimodulare le frequenze di campionamento.
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ORGANIZZAZIONE Rete laboratoristica Arpa Emilia Rom agna
PC
PR
RE
MO
BO
FE
RA
Acque potabili
Acque potabili
Rete laboratoristica costituita da:� laboratori integrati (Piacenza, Reggio Emilia, Bologna, Ferrara, Ravenna)� laboratori tematici (Parma, Modena, Rimini)� nove sportelli di accettazione e refertazione campioni
Legenda
LABORATORI INTEGRATI
LABORATORI TEMATICI
SPORTELLI
BO RA
FC
RN
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Un Po’ di numeri…..Nel 2012 sono stati analizzati dalla Rete Laboratoristica di ARPA 13.400 campioni di Acque destinate al consumo umano
5100 campioni presso il laboratorio di Reggio Emilia (Acquedotti di PC, Pr, Re )8300 campioni presso il laboratorio di Bologna (acquedotti di Bo, Rn, 8300 campioni presso il laboratorio di Bologna (acquedotti di Bo, Rn, Ra, Fe, FC,Cesena e RN)
Analizzati secondo quanto previsto dalla circolare 9/94:- Routine- Verifica Completa- Verifica semplificata
Per circa 3200 campioni è stata effettuata anche la ricerca dei Fitofarmaci il cui protocollo analitico è molto impegnativo, sia in termini di quantità (circa 85 principi) che di qualità delle analisi. 4
Proposta di studio
• Realizzazione di un modello integrato per il controllo delleacque destinate al consumo umano nel rispetto delle normativevigenti delle specifiche tecniche, procedurali e documentali con ilconcorso di tutti gli attori istituzionali (AUSL, ARPA, Gestori e/oDistributori) chiamati a espletare questo compito.Distributori) chiamati a espletare questo compito.
• Modello basato sulla valutazione preventiva del rischio che siverifichi un evento avverso come l’impossibilità di rilevare lapresenza di parametri non conformi, che permetta di farevalutazione del rischio sull’intero processo (generale ) e su ciascunasua fase (puntuale ); adattabile a tutte le filiere di captazione,potabilizzazione e distribuzione presenti sul territorio.
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Arpa ER Direzione Tecnica/Sezione di Bologna
AUSL Bologna/Forlì/Ferrara
Gruppo di lavoro
5 dicembre 2012
HERA S.p.a.
Università degli studi di Ferrara
Coordinamento : Regione Emilia Romagna – Direzione Sanità e Politiche Sociali
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Acquedotto come Impianto di produzione di acqua potabile
Si è operato secondo il principio espresso già nella Circolare Regionale dell’Emilia Romagna n. 32/91 : l’acquedotto costituisce un “impianto di produzione” di acqua potabile e ripreso in quelle successive. Conseguentemente il controllo dei requisiti di qualità del prodotto deve essere eseguito lungo tutta la linea di produzione, tenendo conto dei rischi specifici che sono propri di ogni fase del processo (Captazione-potabilizzazione-distribuzione). distribuzione).
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Obiettivo . Predisporre un modello per il controllo delle acquepotabili che tenga conto degli indici di complessità noti e ipotizzati,che abbia a supporto la valutazione quantitativa del rischio dellamancata segnalazione di una non conformità.
Indici di Complessità
Vincoli normativi– Dlgs.31/2001 e circolari regionali esplicative (2/99 – 9/04)– Enti diversi preposti (AUSL, ARPA, Distributore/Gestori) con funzioni diverse– Categorizzazione dei siti di captazione, delle caratteristiche della rete, …– Modalità di campionamento per tempi, luoghi e sostanze– Procedure di accettazione, codifiche dei punti di prelievo–– Procedure di accettazione, codifiche dei punti di prelievo– Tempi di espletamento delle analisi e modalità di comunicazione degli esiti
Vincoli Strutturali– Siti di captazione profondi, superficiali e di altra natura– Sorgenti utilizzate in modo continuo, stagionale e occasionale – Reti di distribuzione fortemente interconnesse– Presenza di filiere captazione-distribuzione diverse nella medesima area– Presenza di gestori e distributori diversi nel territorio– Presenza di centrali di potabilizzazione di vecchia e nuova generazione– Vetustà della rete di distribuzione
Indici di ComplessitàDifficoltà analitiche
– Numero molto elevato di sostanze da monitorare (oltre 60)
– Sostanze con diverso impatto sulla salute del cittadino– Per lo stesso parametro limiti di legge a diversa
concentrazioneconcentrazione– Per ciascun parametro limiti di rilevabilità diversi– Tecniche e protocolli di analisi in continuo
aggiornamento– Per ciascun parametro variabilità di concentrazione
nei medesimi punti in tempi diversi
La normativa comunitaria ha introdotto nel settorealimentare con il “pacchetto Igiene” il concetto divalutazione e categorizzazione del rischio
Sperimentazione nella filiera delle acque destinate al consumo umano,
Confronto con il settore alimentare
Sperimentazione nella filiera delle acque destinate al consumo umano,
FMEA/FMECA (*)
(Failure Mode and Event Analysis / Failure Mode and Effect and Criticality Analysis)
Metodologia utilizzata per valutare i rischi di un potenziale evento avverso di un difetto di un processo,o di prodotto
Utilizzando
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Il project team individua i possibili eventi avversi e le cause che li possono generare . Per ciascun evento viene definito un indice
G = gravità ( effetti provocati )
P = probabilità ( frequenza con cui appare )
FMEA/FMECA: una visione d’insieme
P = probabilità ( frequenza con cui appare )
R = rilevabilità (possibilità di misurare l’evento)
Il calcolo dell’Indice di Priorità del Rischio (IPR) per ciascun evento
Prodotto di tre fattori indipendenti IPR = G*P*R
Ciascun fattore assume un valore da 1 a 5 secondo una proporzionalità.
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APPLICAZIONE PRATICA DI FMEA
1. Scelta di una serie di variabili esplicative su c ui progettare il modello:• Acquedotto e relativi punti di campionamento• Intervallo temporale
2. Scelta delle variabili dipendenti .
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2. Scelta delle variabili dipendenti .• parametri rappresentativi nella filiera di potabilizzazione della
acque.
3. Definizione dei fattori G, P ed R delle variabili scelte ai fini di quantificare IPR=G*P*R
4. Confronto a posteriori, dei dati del Gestore Hera con le valutazioni ottenute dall’analisi dei dati storici.
SCELTA DEI PUNTI DELL’ACQUEDOTTO
USCITA CENTRALE : punti di rete a km 0
PUNTI DI CAPTAZIONE : Superficiale Profonda
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USCITA CENTRALE : punti di rete a km 0
RETE: punti ritenuti significativi sulla base della densità antropica e della distribuzione geografica
PozzoCentro Fossolo
PozzoCentro Tiro a segno
PozzoCentro S. Vitale
PozzoCentro Borgo
02 Area Pianura
01 Area Bologna
01 Area Bologna
01 Area Bologna
1. SCELTA DEI PUNTI DA MONITORARE
PozzoCentro Mirandola
Centro superf. Setta
Bologna
02 Area Pianura 15
Tiro a segno
Borgo San vitale
Schema dell’acquedotto di Bologna per aree geografiche
Setta
San vitale
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Sono STATI definiti i parametri RITENUTI MAGGIORMENTE RAPPRESENTATIVI per ciascuna tipologia di punto da monitorare.
Punti di captazione profonda (POZZI)
Ammonio
Nitrati
Cloruri
Coliformi Totali
pH
Conduttività
Durezza
Ferro
Punti di captazione superficiale
Ammonio
Nitrati
Cloruri
Coliformi Totali
pH
Conduttività
Durezza
Ferro
Uscite centro/centrali/Rete
Ammonio
Cloruri
Nitrati
Coliformi Totali
pH
Conduttività
Durezza
FerroFerro
Manganese
Sodio
Solfato
Tetra+Tricloroetilene
Manganese
Sodio
Solfato
Tetra+Tricloroetilene
Coliformi fecali
Torbidità
Metalli pesanti (mercurio, nichel, piombo,cadmio)
IPA totali
Tensioattivi
Ferro
Manganese
Sodio
Solfato
Tetra+Tricloroetilene
E. coli
Trialometani
Bromuri
Bromati
Cloriti
Alluminio (solo centro Setta)
Mercurio
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IPR = GPR
Si è deciso di valorizzare G sulla base della distinzione dei parametr i in “indicatori” e “diverifica” presente nel Dlgs. 31/2001, e sulla base della valutazione di gravità di impattosull’utenza. Dei 24 parametri chimici scelti 10 sono stati classificati con un livello di G>3.
Indice 1 Indice 2 Indice 3 Indice 4 Indice 5
pH Ferro SE IN RETE Ammonio SE IN RETETetra+Tricoloetilene SE IN CAPTAZIONE
Nitriti
Fattore G- Gravità (effetti provocati dalla non conformità)
pH Ferro SE IN RETE Ammonio SE IN RETESE IN CAPTAZIONE
Nitriti
Conduttività Manganese SE IN RETE Coliformi totali SE IN RETE Mercurio NitratiDurezza Alluminio Nichel Tetra+TricoloetileneTorbidità Nitrati SE IN SUPERFICIALI Piombo E. ColiAmmonio Cromo TrialometaniCloruri IPA totali BromatiSodio CloritiSolfato Mercurio Ferro AntiparassitariManganese
Coliformi Fecali SE IN SUPERFICIALI (Dlgs 152/2006)
Coliformi totali SE IN SUPERFICIALI (Dlgs 152/2006)
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Fattore P- Probabilità ( frequenza con cui appare la non conformità )
Sono state fatte 2 distinzioni:1. Punti di captazione (Profonde e Superficiali) il criterio di attribuzione
della scala 1-5 è derivato dalle caratteristiche dei fattori antropicicircostanti, e dalla classificazione dei corpi idrici (dlgs 152), ecc..� P uguale 4 per le superficiali (Setta-Reno);
IPR = GPR
� P uguale 4 per le superficiali (Setta-Reno);� P uguale 4/5 per i pozzi di Fossolo e Tiro a segno� P uguale a 1/2 per Borgo Panigale
2. Rete distributiva . Incremento dell’indice da 1 a 5 è stato direttamenteproporzionale alla presenza di strutture sensibili (ospedale, scuole,carcere) alla logistica di supporto ai centri sensibili, alla vetustà della retestessa ecc. Per una definizione dettagliata di P è stato necessariovalutare il concorso di questi fattori in ogni quartiere.
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IPR = GPR
Fattore R - Rilevabilità (possibilità di misurare la non conformità)
Modalità operativa: analisi dei dati storici effettuata da Arpa su 15000un data set di circa 15000dati.
Sono stati valutati l’insieme dei dati del periodo 2009-2012 (I sem.)
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Domande
1. La tecnica FMEA può essere uno strumento di analisi, miglioramento e controllo del processo di distribuzione delle acque potabili?
2. La FMEA è una tecnica robusta in grado di seguire 2. La FMEA è una tecnica robusta in grado di seguire variazioni del fattore di rischio a fronte di variazioni programmate o accidentali dei fattori che influenzano il processo di distribuzione?
3. La FMEA può essere trasformata in una procedura standardizzata di carattere generale di futura informatizzazione?
PRIME CONSIDERAZIONI E ……..
� Il modello FMEA per la categorizzazione del rischio è applicabile al monitoraggio delle acque potabili.
� L’analisi dei dati ha evidenziato probabilità di rischio diversa da area ad area con andamento stabile nel triennio considerato (Es. Fossolo rispetto a Borgo).
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…………. PROPOSTE a breve termine
(2013)
2. Conferma del modello proposto Verifica dell’andamento riscontrato per BO
1. “Riconoscimento” del tavolo di coordinamento del sistema di controllo della qualità del dato erogato da ARPA e Gestori
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Estensione del modello ad un acquedotto regionale dalle caratteristiche diverse.
Verifica dell’andamento riscontrato per BO analizzando anche i dati del 2° sem. 2012.
3. Comunicazione puntuale agli addetti ai lavori , deirisultati analitici dei punti di prelievo degli acquedottiregionali con archivio dei dati storici
1. Individuazione di criteri condivisi (applicazione di FMEA) oggettivi per la definizione della frequenza di
campionamento:
•Si propone per le aree in classe di rischio IPR=1 unariduzione della frequenza di campionamento e una
………. PROPOSTE a medio/lungo termine
(2014/2015)
2. Comunicazione ai cittadini dell’andamento della qualità dell’acqua per alcuni punti target di ogni acquedotto.
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riduzione della frequenza di campionamento e unamodulazione dei protocolli analitici (revisione circolare9/04).
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Un ringraziamento particolare a :
Direzione Sanità e Politiche Sociali Regione Emilia Direzione Sanità e Politiche Sociali Regione Emilia RomagnaRomagna
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AUSL Bologna/Forlì/FerraraAUSL Bologna/Forlì/Ferrara
HERA S.p.a.HERA S.p.a.
Università degli studi di FerraraUniversità degli studi di Ferrara
Arpa ER Sezione di BolognaArpa ER Sezione di Bologna
Note(*)
1)Originariamente sviluppata negli anni quaranta da U.S. Military (MIL–STD–1629, 1949); è statautilizzata dalla NASA a partire dal 1966 per i progetti Apollo, Viking, Voyager, Magellano e Galileo.Contemporaneamente FMEA/FMECA si è diffusa all'aviazione civile (1967), al settoreContemporaneamente FMEA/FMECA si è diffusa all'aviazione civile (1967), al settoreautomobilistico (1970) e all’industria elettronica (1985). A seguito della sua inserimento fra leprocedure di Risk Analysis and Management (1991) è entrata a far parte è stata codificata comeed è entrata afar parte del la valutazione del rischio e dal 2001è entrata a far parte del mondosanitario come tecnica di tipo proattivo della valutazione del rischio.2)FMEA/FMECA è generalmente utilizzata nella fase di progettazione ex novo di un processo oquando un processo esistente necessita di miglioramenti in una o più fasi. Fa parte del percorso dimiglioramento continuo dei processi e dei servizi (Define, Analize, Measure, Improve and Control oDMAIC) ed è può essere utilizzato nella fase di Analyze ed Improve per individuare, sulla base delvalore IPR, le priorità delle fasi di miglioramento e nella fase di Control per verificare l’efficaciadelle modifiche adottate.
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(*)Le note sono tratte da: M.J. HARRY, “Statistics and Lean Six Sigma for Process Improvements”, Wiley (2009)