El problema de la contaminación del aire ha crecido constantemente desde que comenzó la Revolución Industrial hace 300 años. Cuatro factores principales han exacerbado la contaminación del aire: la creciente industrialización; aumentar el tráfico; rápido desarrollo económico; y mayores niveles de consumo de energía. La información disponible muestra que las pautas de la OMS para los principales contaminantes del aire se exceden regularmente en muchos de los principales centros urbanos. Aunque se ha avanzado en el control de los problemas de contaminación del aire en muchos países industrializados durante las últimas dos décadas, la calidad del aire, particularmente en las ciudades más grandes del mundo en desarrollo, está empeorando. De gran preocupación son los efectos adversos para la salud de los contaminantes del aire ambiental en muchas áreas urbanas, donde los niveles son lo suficientemente altos como para contribuir a una mayor mortalidad y morbilidad, déficits en la función pulmonar y efectos cardiovasculares y neuroconductuales (Romieu, Weizenfeld y Finkelman 1990; OMS/PNUMA). 1992). La contaminación del aire interior debido a los productos de la combustión doméstica también es un problema importante en los países en desarrollo (OMS 1992b), pero no forma parte de esta revisión, que considera solo las fuentes, la dispersión y los efectos en la salud de la contaminación del aire exterior, e incluye un estudio de caso de la situación en México.
Fuente de contaminantes del aire
Los contaminantes del aire más comunes en entornos urbanos incluyen el dióxido de azufre (SO2), partículas en suspensión (SPM), los óxidos de nitrógeno (NO y NO2, denominados colectivamente NOX), ozono (O3), monóxido de carbono (CO) y plomo (Pb). La combustión de combustibles fósiles en fuentes estacionarias conduce a la producción de SO2, Yo no heX y partículas, incluidos los aerosoles de sulfato y nitrato que se forman en la atmósfera después de la conversión de gas en partículas. Los vehículos de motor alimentados con gasolina son las principales fuentes de NOX, CO y Pb, mientras que los motores diésel emiten cantidades significativas de partículas, SO2 y noX. El ozono, un oxidante fotoquímico y el componente principal del smog fotoquímico, no se emite directamente de las fuentes de combustión, sino que se forma en la atmósfera inferior a partir del NOX y compuestos orgánicos volátiles (COV) en presencia de la luz solar (UNEP 1991b). La Tabla 1 presenta las principales fuentes de contaminantes del aire exterior.
Tabla 1. Principales fuentes de contaminantes del aire exterior
Fuentes de Contaminantes
Óxidos de azufre Combustión de carbón y petróleo, fundiciones
Partículas en suspensión Productos de combustión (combustible, biomasa), humo de tabaco
Óxidos de nitrógeno Combustible y combustión de gas
Monóxido de carbono Combustión incompleta de gasolina y gas
Ozono Reacción fotoquímica
Plomo Combustión de gasolina, combustión de carbón, producción de baterías, cables, soldadura, pintura
Sustancias orgánicas Disolventes petroquímicos, vaporización de combustibles no quemados
Fuente: Adaptado de UNEP 1991b.
Dispersión y Transporte de Contaminantes del Aire
Las dos principales influencias en la dispersión y el transporte de las emisiones de contaminantes atmosféricos son la meteorología (incluidos los efectos del microclima como las “islas de calor”) y la topografía en relación con la distribución de la población. Muchas ciudades están rodeadas de colinas que pueden actuar como una barrera a favor del viento, atrapando la contaminación. Las inversiones térmicas contribuyen a un problema de partículas en climas templados y fríos. En condiciones normales de dispersión, los gases contaminantes calientes ascienden al entrar en contacto con masas de aire más frías a medida que aumenta la altitud. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias, la temperatura puede aumentar con la altitud y se forma una capa de inversión que atrapa los contaminantes cerca de la fuente de emisión y retrasa su difusión. El transporte de largo alcance de la contaminación del aire desde grandes áreas urbanas puede tener impactos nacionales y regionales. Los óxidos de nitrógeno y azufre pueden contribuir a la deposición ácida a grandes distancias de la fuente de emisión. Las concentraciones de ozono a menudo se elevan a favor del viento de las áreas urbanas debido al retraso de tiempo involucrado en los procesos fotoquímicos (UNEP 1991b).
Efectos sobre la salud de los contaminantes del aire
Los contaminantes y sus derivados pueden causar efectos adversos al interactuar y dañar moléculas cruciales para los procesos bioquímicos o fisiológicos del cuerpo humano. Tres factores influyen en el riesgo de lesiones tóxicas relacionadas con estas sustancias: sus propiedades químicas y físicas, la dosis del material que llega a los sitios críticos de los tejidos y la capacidad de respuesta de estos sitios a la sustancia. Los efectos adversos para la salud de los contaminantes del aire también pueden variar entre los grupos de población; en particular, los jóvenes y los ancianos pueden ser especialmente susceptibles a los efectos nocivos. Las personas con asma u otras enfermedades respiratorias o cardíacas preexistentes pueden experimentar síntomas agravados tras la exposición (OMS 1987).
Dióxido de azufre y material particulado
Durante la primera mitad del siglo XX, los episodios de marcado estancamiento del aire dieron como resultado un exceso de mortalidad en áreas donde la combustión de combustibles fósiles producía niveles muy altos de SO2 y SMP. Los estudios de los efectos a largo plazo en la salud también han relacionado las concentraciones medias anuales de SO2 y SMP a la mortalidad y morbilidad. Estudios epidemiológicos recientes han sugerido un efecto adverso de los niveles de partículas inhalables (PM10) en concentraciones relativamente bajas (que no excedan las pautas estándar) y han mostrado una relación dosis-respuesta entre la exposición a PM10 y mortalidad y morbilidad respiratoria (Dockery y Pope 1994; Pope, Bates y Razienne 1995; Bascom et al. 1996) como se muestra en la tabla 2.
Tabla 2. Resumen de la relación exposición-respuesta a corto plazo de PM10 con diferentes indicadores de efectos sobre la salud
|
efecto de salud |
% de cambios por cada 10 μg/m3 |
|
|
Media |
Gama de Colores |
|
|
Mortalidad |
||
|
Total |
1.0 |
0.5 - 1.5 |
|
Cardiovascular |
1.4 |
0.8 - 1.8 |
|
Salud respiratoria |
3.4 |
1.5 - 3.7 |
|
Morbosidad |
||
|
Ingreso hospitalario por afección respiratoria |
1.1 |
0.8 - 3.4 |
|
Visitas de emergencia por afecciones respiratorias |
1.0 |
0.5 - 4 |
|
Exacerbaciones de los síntomas entre los asmáticos |
3.0 |
1.1 - 11.5 |
|
Cambios en el flujo espiratorio máximo |
0.08 |
0.04 - 0.25 |
Oxido de nitrógeno
Algunos estudios epidemiológicos han informado efectos adversos para la salud del NO2 incluido el aumento de la incidencia y la gravedad de las infecciones respiratorias y el aumento de los síntomas respiratorios, especialmente con la exposición a largo plazo. También se ha descrito el empeoramiento del estado clínico de personas con asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica y otras afecciones respiratorias crónicas. Sin embargo, en otros estudios, los investigadores no han observado efectos adversos del NO2 sobre las funciones respiratorias (OMS/ECOTOX 1992; Bascom et al. 1996).
Oxidantes Fotoquímicos y Ozono
Los efectos sobre la salud de la exposición a los oxidantes fotoquímicos no se pueden atribuir solo a los oxidantes, porque el smog fotoquímico generalmente consiste en O3, Yo no he2, ácido y sulfato y otros agentes reactivos. Estos contaminantes pueden tener efectos aditivos o sinérgicos en la salud humana, pero O3 parece ser el más biológicamente activo. Los efectos sobre la salud de la exposición al ozono incluyen disminución de la función pulmonar (incluido aumento de la resistencia de las vías respiratorias, reducción del flujo de aire, disminución del volumen pulmonar) debido a la constricción de las vías respiratorias, síntomas respiratorios (tos, sibilancias, dificultad para respirar, dolores en el pecho), irritación de ojos, nariz y garganta, y la interrupción de las actividades (como el rendimiento deportivo) debido a la menor disponibilidad de oxígeno (OMS/ECOTOX 1992). La Tabla 3 resume los principales efectos agudos del ozono en la salud (OMS 1990a, 1995). Los estudios epidemiológicos han sugerido una relación dosis-respuesta entre la exposición a niveles crecientes de ozono y la gravedad de los síntomas respiratorios y la disminución de las funciones respiratorias (Bascom et al. 1996).
Tabla 3. Resultados de salud asociados con cambios en la concentración máxima diaria de ozono ambiental en estudios epidemiológicos
|
Resultados de salud |
Cambios en |
Cambios en |
|
Exacerbaciones de síntomas en niños sanos |
||
|
Aumento del 25% |
200 |
100 |
|
Aumento del 50% |
400 |
200 |
|
Aumento del 100% |
800 |
300 |
|
Admisiones hospitalarias por problemas respiratorios |
||
|
5% |
30 |
25 |
|
10% |
60 |
50 |
|
20% |
120 |
100 |
a Dado el alto grado de correlación entre el O de 1 h y el de 8 h3 concentraciones en estudios de campo, una mejora en el riesgo para la salud asociado con la disminución de 1 u 8 h O3 los niveles deben ser casi idénticos.
Fuente: OMS 1995.
Monóxido de carbono
El principal efecto del CO es disminuir el transporte de oxígeno a los tejidos a través de la formación de carboxihemoglobina (COHb). Con niveles crecientes de COHb en sangre, se pueden observar los siguientes efectos sobre la salud: efectos cardiovasculares en sujetos con angina de pecho previa (3 a 5%); deterioro de las tareas de vigilancia (>5%); dolor de cabeza y mareos (≥10%); fibrinólisis y muerte (OMS 1987).
Lidera
La exposición al plomo afecta principalmente a la biosíntesis del hemo, pero también puede actuar sobre el sistema nervioso y otros sistemas, como el sistema cardiovascular (presión arterial). Los bebés y los niños pequeños menores de cinco años son particularmente sensibles a la exposición al plomo debido a su efecto sobre el desarrollo neurológico a niveles de plomo en la sangre cercanos a 10 μg/dl (CDC 1991).
Varios estudios epidemiológicos han investigado el efecto de la contaminación del aire, especialmente la exposición al ozono, en la salud de la población de la Ciudad de México. Estudios ecológicos han demostrado un aumento de la mortalidad con respecto a la exposición a partículas finas (Borja-Arburto et al. 1995) y un aumento de las visitas a urgencias por asma entre los niños (Romieu et al. 1994). Los estudios sobre el efecto adverso de la exposición al ozono realizados en niños sanos han demostrado un aumento del ausentismo escolar debido a enfermedades respiratorias (Romieu et al. 1992), y una disminución de la función pulmonar después de la exposición tanto aguda como subaguda (Castillejos et al. 1992, 1995). Los estudios realizados entre niños asmáticos han mostrado un aumento de los síntomas respiratorios y una disminución del flujo espiratorio máximo después de la exposición al ozono (Romieu et al. 1994) ya niveles de partículas finas (Romieu et al. en prensa). Si bien parece claro que la exposición aguda a ozono y partículas está asociada con efectos adversos para la salud en la población de la Ciudad de México, existe la necesidad de evaluar el efecto crónico de dicha exposición, en particular dados los altos niveles de fotooxidantes observados en Ciudad de México y la ineficacia de las medidas de control.
Estudio de caso: Contaminación del aire en la Ciudad de México
El Área Metropolitana de la Ciudad de México (MAMC) está situada en la Cuenca de México a una altitud media de 2,240 metros. La cuenca cubre 2,500 kilómetros cuadrados y está rodeada de montañas, dos de las cuales superan los 5,000 metros de altura. La población total se estimó en 17 millones en 1990. Debido a las particulares características geográficas ya los vientos suaves, la ventilación es deficiente con una alta frecuencia de inversiones térmicas, especialmente durante el invierno. Más de 30,000 industrias en el MAMC y los tres millones de vehículos de motor que circulan diariamente son responsables del 44% del consumo total de energía. Desde 1986 se monitorea la contaminación del aire, incluido el SO2, Yo no hex, CO, O3, partículas e hidrocarburos no metánicos (HCNM). Los principales problemas de contaminantes del aire están relacionados con el ozono, especialmente en la parte suroeste de la ciudad (Romieu et al. 1991). En 1992 la norma mexicana para el ozono (110 ppb máximo en una hora) se superó en la parte suroeste más de 1,000 horas y alcanzó un máximo de 400 ppb. Los niveles de partículas son altos en la sección noreste de la ciudad, cerca del parque industrial. En 1992, el promedio anual de partículas inhalables (PM10) fue de 140 μg/m3. Desde 1990, el gobierno ha tomado importantes medidas de control para disminuir la contaminación del aire, incluido un programa que prohíbe el uso de automóviles un día a la semana dependiendo de su número de placa de terminación, el cierre de una de las refinerías más contaminantes ubicada en la Ciudad de México. , y la introducción del combustible sin plomo. Estas medidas han supuesto una disminución de varios contaminantes atmosféricos, principalmente SO2, partículas, NO2, CO y plomo. Sin embargo, el nivel de ozono sigue siendo un problema importante (ver figura 1, figura 2 y figura 3).
Figura 1. Niveles de ozono en dos zonas de la Ciudad de México. Máximo de una hora diaria por mes, 1994
Figura 2. Partículas (PM10) en dos zonas de la Ciudad de México, 1988-1993
Figura 3. Niveles de plomo en el aire en dos zonas de la Ciudad de México, 1988-1994
