Efectos de la contaminación atmosférica sobre la salud de adultos que laboran en diferentes niveles de exposición

Air pollution and its effects in adults working at different levels of exposure

Ana Marcela Muñoz D.
Ingeniera química, magíster en salud ocupacional de la Facultad Nacional de Salud Pública, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.
Cibercorreo: amunoz@guajiros.udea.edu.co

John Jairo Paz V.
Ingeniero ambiental, magíster en salud pública de la Facultad Nacional de Salud Pública, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.

Carlos Mario Quiroz P.
Médico, magíster en salud ocupacional de la Facultad Nacional de Salud Pública, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.
Cibercorreo: cmqp@guajiros.udea.edu.co

Recibido: 9 Abril 2007 Aprobado: 18 Octubre 2007

Resumen

Summary

Objective: to test the differences in health conditions between groups of exposed and non exposed workers to environmental pollution in the metropolitan area of Aburrá Valley. Methods: a careful revision of the measurements of environmental pollution agents, precipitation, temperature and sociodemographic variables of the municipalities of the metropolitan area of Aburrá Valley and the eastern region of the department of Antioquia (Colombia) was accomplished. A cross–sectional study was made. A random selection of a population of 3.500 inhabitants was done. A previously standardized survey was applied to selected individuals and respiratory functional tests were also administered to them by means of spirometry. Results: four hundred spirometries were made. Non significant differences between the two groups were found according to age, sex, smoking habit, consumption and socioeconomic level. Total suspended particles are over 100 µg/m³ and the same applies to the PM₁₀. The workers not exposed have a better relation VEF1/VCF (3.1%). A high risk excess to suffer lung obstructive affections between non exposed workers vs. exposed workers: 68%, RR 1,68 IC (1,19–2,36). Conclusion: air quality in the metropolitan area of Aburrá Valley is not good. There is a risk excess in people exposed to pollution of suffering lung obstructive affections. ---------- Key words: spirometry, environmental pollution, total suspended particles (TSP)

Introducción

La contaminación del aire es una amenaza aguda, acumulativa y crónica para la salud humana y otros aspectos del bienestar humano y el ambiente. Puede provocar o agravar afecciones respiratorias y cardiacas. Además de ser especialmente dañina para personas con enfermedades pulmonares o cardiacas crónicas, mujeres embarazadas, ancianos y niños, también representa un riesgo para los trabajadores expuestos y la población pobre que trabaja en las calles y vive en condiciones precarias.

El Banco Mundial, en su iniciativa de aire limpio, y la Organización Mundial de la Salud (OPS), en el Plan Regional sobre Calidad del Aire Urbano y Salud para el período 2000–2009, plantean dentro de sus planes de acción la vigilancia del impacto de la contaminación del aire sobre la salud. Así, países como Chile y México tienen normatividad de obligatorio cumplimiento en la vigilancia y el control de las fuentes de factores de riesgo y efectos relacionados (Decreto Supremo N.° 185 de los ministerios de minería, agricultura y salud y NOM–097–ECOL–1995, respectivamente).

Coincidiendo con la publicación de sus nuevas Directrices sobre la calidad del aire, que reducen mucho los niveles permisibles de sustancias contaminantes, la OMS pide a los gobiernos de todo el mundo mejorar la calidad del aire de sus ciudades para proteger la salud de la población. Cree la Organización que si se reducen los niveles de un tipo de contaminante —las partículas en suspensión de diámetro inferior a 10 micrómetros (PM₁₀)—, la cifra anual de fallecidos en las ciudades contaminadas podría descender hasta el 15%. Las directrices también reducen considerablemente los límites recomendados de ozono y dióxido de azufre.

Ante la proliferación de pruebas sobre el impacto de la contaminación atmosférica en la salud, la OMS ha revisado y ampliado sus directrices sobre la calidad del aire ya en vigor para Europa, elaborando así las primeras aplicables en todo el mundo. Estas nuevas líneas han sido establecidas tras un proceso de consultas en todo el mundo con más de 80 destacados científicos y se basan en el examen de miles de estudios recientes de todas las regiones. Se trata, pues, del estudio más consensuado y actualizado sobre los efectos sanitarios de la contaminación del aire, en el que se recomiendan objetivos en relación con la calidad del aire, cuyo cumplimiento supone una reducción considerable de los riesgos para la salud.

Hay muchos países que carecen de reglamentación en materia de contaminación del aire, lo que hace prácticamente imposible controlar este importante factor de riesgo para la salud. Además, las normas nacionales existentes son muy variables y no garantizan debidamente la protección de la salud humana. Si bien la OMS acepta la necesidad de que los gobiernos establezcan normas nacionales adaptadas a sus circunstancias particulares, las directrices indican los niveles de contaminación que reducen al mínimo el riesgo para la salud. Así, las nuevas directrices de la OMS constituyen una base científicamente sólida sobre la que todos los países pueden elaborar sus propias normas y políticas de calidad del aire para mejorar la salud de la población.

La contaminación atmosférica por partículas en suspensión (dióxido de azufre, ozono o dióxido de nitrógeno) tiene importantes repercusiones en la salud. Por ejemplo, en la Unión Europea se calcula que las partículas en suspensión más pequeñas, material particulado inferior a 2,5 micras (PM_2,5), provocan por sí solas una reducción de 8,6 meses en la esperanza de vida del europeo medio. Aunque se considera que las partículas en suspensión son el principal factor de riesgo de la contaminación atmosférica para la salud humana, en las nuevas directrices se recomienda también un nuevo límite diario para el ozono, que pasa de 120 a 100 µg/m³. Lograr estos niveles será todo un desafío para muchas ciudades, sobre todo de los países en desarrollo y, en particular, en aquellas con gran número de días de sol, donde las concentraciones de ozono alcanzan niveles máximos que provocan problemas respiratorios y ataques de asma.

En cuanto al dióxido de azufre, el nivel máximo permitido ha pasado de 125 a 20 µg/m³, pues la experiencia ha demostrado que basta con emprender acciones relativamente sencillas para que sus niveles desciendan rápidamente, con la consiguiente reducción de las tasas de mortalidad y morbilidad infantil. El límite para el dióxido de nitrógeno no se ha modificado, pero alcanzarlo —y evitar así problemas de salud provocados por la exposición, como la bronquitis— seguirá siendo un importante desafío en numerosas zonas donde el tráfico rodado es intenso.

Las directrices proponen objetivos transitorios y progresivos y metas intermedias para mejorar la calidad del aire.

A partir del trabajo sobre la contaminación ambiental realizado durante varios años, la OMS acaba de establecer nuevos objetivos a los que los Estados miembros pueden remitirse para elaborar sus políticas. Los países pueden calcular la distancia que los separa de esos objetivos, estimar los afectos sobre la salud reduciendo tales límites

Ha dicho el Dr. Michal Krzyznowski, asesor regional para la calidad del aire de la oficina regional de la OMS para Europa y encargado de coordinar el proceso de actualización de las directrices desde la oficina de la OMS en Bonn.

Según Luis A. Cifuentes, profesor de la Universidad Católica de Chile, los efectos por material particulado respirable en la población se manifiestan principalmente como muertes prematuras, aumento en la frecuencia de cáncer pulmonar, síntomas respiratorios severos, irritación de ojos y nariz, irritación de vías respiratorias y broncoconstricción. Se suman a estos efectos otros factores de exposición (partículas y gases), pobreza, desigualdad social, hábitos alimenticios, estilos de vida y el contexto socioeconómico, todos los cuales participan en la génesis de la enfermedad.¹

En el área Metropolitana del Valle de Aburrá (AMVA) se tiene información en el campo ambiental de la naturaleza y magnitud de la contaminación por material particulado desde aproximadamente el año 1975, pero no se tiene información cuantificada de la magnitud de los efectos sobre la salud de las personas. En esta región metropolitana no se conoce aún la correlación entre las manifestaciones clínicas en las personas expuestas y las concentraciones ambientales de diferentes contaminantes que se han venido determinando en las estaciones de la ciudad, a pesar de que existen algunos estudios como el realizado por Gómez et al. en 2002.² Tampoco se tiene un modelo que nos permita, de acuerdo con las características existentes en la región, identificar precozmente el riesgo y el exceso de sufrir enfermedades pulmonares o cardiacas y prevenir los efectos por la exposición a los contaminantes.

Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo general de este trabajo fue elaborar un análisis de la posible relación existente entre la contaminación atmosférica y los efectos en la salud de los habitantes del área metropolitana del Valle de Aburrá, con base en información secundaria. Se buscó reconocer individuos que fueran sensibles a la mala calidad del aire, que tuvieran condiciones especiales como enfermedades respiratorias y cardiovasculares, en todos los municipios metropolitanos, teniendo en cuenta la diferencia de las concentraciones de los contaminantes. Igualmente, se hizo un análisis basándose en algunos aspectos sociodemográficos de cada población para tener una idea de los impactos por condiciones ambientales.

Metodología

Diseño

Se realizó un estudio transversal de asociación en el cual se examinaron varios grupos de personas en un solo punto en el tiempo en cuanto a las variables de interés: contaminación atmosférica y situación de salud. La primera se realizó estudiando la concentración de los contaminantes material particulado inferior a 10 µm (PM₁₀), monóxido de carbono (CO), óxidos de azufre (SO_X) y óxidos de nitrógeno (NO_X) y la segunda se hizo teniendo en cuenta las espirometrías realizadas en los municipios del Valle del Aburrá y los municipios de Rionegro, La Ceja, Guarne, El Retiro y el corregimiento de Santa Elena.

Población objeto de estudio

Trabajadores de comercio y talleres de mecánica y otros oficios ubicados en los municipios del Valle de Aburrá, oriente antioqueño y Santa Elena, que tuviesen más de un año de laborar en el sitio en el que se realizó la encuesta. Se excluyeron los menores de 18 años y los que, por impedimentos físicos, no fueran capaces de hacer la espirometría o estuvieran bajo efectos de alcohol o drogas alucinógenas.

Técnicas, procedimientos e instrumentos

Estrategia de muestreo ambiental

Se realizaron visitas de inspección en los municipios de interés ubicados en el Valle de Aburrá y en el oriente antioqueño. Se realizó una caracterización para la ubicación de los equipos de monitoreo ambiental teniendo en cuenta los siguientes factores como fuentes de contaminación:

– fuentes móviles
– vías de flujo vehicular lento
– vías sin pavimentar
– canchas de arenilla
– construcciones en marcha
– quemas permanentes
– estaciones de gasolina
– parqueaderos de buses
– chimeneas
– canteras

Se tuvieron en cuenta las mediciones de material particulado, monóxido de carbono, dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno realizadas por el área Metropolitana desde el año 2000, para estudiar el comportamiento de cada uno de los contaminantes en los municipios de interés.

Mediciones de la situación de salud

Los investigadores se trasladaron al lugar de trabajo de las personas que participaron y allí se les aplicó la encuesta, se realizó la espirometría y las mediciones antropométricas.

Instrumentos y técnicas

Encuesta: para la caracterización de la población y la evaluación de los signos y síntomas de enfermedad cardiopulmonar y de percepción del impacto de la contaminación se utilizó una encuesta que considera, además, el impacto de la contaminación en la vida personal y la magnitud de la contaminación por cada una de las fuentes.

Espirometría: se utilizó un espirómetro (spiroanalyzer ST 95) y todas las espirometrías fueron tomadas por un médico especialista en salud ocupacional. La calibración del equipo se hizo al terminar cada jornada.

Bomba de muestreo: para la determinación de la concentración del material particulado se utilizaron dos bombas de muestreo personal marca Escort Elf, calibradas previamente en el laboratorio de higiene y salud ocupacional de la Facultad Nacional de Salud Pública con el calibrador de burbuja de marca Gillian.

Plan de análisis: en el manejo estadístico de los datos se utilizó el programa EpiInfo versión 6.1. Para las tablas y los gráficos que presentan de los resultados se utilizó Excel.

Resultados

El Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial expidió la resolución N.° 601 del 4 de abril de 2006, por la cual se establece la norma de calidad del aire o nivel de inmisión para todo el territorio nacional en condiciones de referencia de 25 °C y 1 atm. de presión. En el artículo 4 se detallan los niveles máximos permisibles para los contaminantes criterio (tabla 1).

Tabla 1. Concentraciones permitidas de los contaminantes según la Resolución 601 del 4 de abril de 2006

En la Figura 1 se observa que las estaciones Universidad Nacional, Itagüí, Miguel de Aguinaga, Politécnico y Guayabal presentan los niveles más altos de contaminación y que las estaciones Girardota–Liceo y Envigado presentan los niveles más bajos por partículas suspendidas totales (PST).

Figura 1. Concentraciones promedio de PST (µg/m³) en el área metropolitana, 2000–2005

La variación anual de este contaminante en las estaciones de Universidad Nacional, Universidad de Antioquia, Itagüí, Politécnico Jaime Isaza Cadavid, Girardota– Liceo y La Estrella muestra un comportamiento cíclico en que la contaminación aumenta en las épocas de verano (enero a marzo, julio a noviembre) y disminuye en las épocas de invierno (abril a mayo, noviembre a diciembre).

En cuanto a la variación semanal, se encontró que aumenta los días lunes y martes; hay un pequeño descenso los días miércoles y nuevamente aumenta los jueves y viernes; los sábados y domingos disminuye. Esto se debe a que los fines de semana las actividades laborales y el flujo vehicular es menor y que al iniciar la semana se reanudan nuevamente las actividades laborales.

Variación de la contaminación por PST, la precipitación y la velocidad del viento

En Itagüí, en el año de 2003, la concentración más alta fue de 148 µg/m³ en el mes de marzo y la precipitación, de 92,6 mm, uno de los valores más bajos, lo que es coherente con la teoría de que en los meses de verano la concentración aumenta y en los meses de invierno baja por el efecto que tiene la lluvia de precipitar las partículas sólidas dispersas en el ambiente,³ pero, contrariamente, también se observó que los meses más lluviosos fueron junio y octubre; en ellos, la concentración de PST fue alta: 103 µg/m³ y 133 µg/m³, valores que sobrepasan la norma actual (Resolución 601/2006, 100 µg/m³ anual). La velocidad del viento durante este año fue de 2,5 m/s, por lo que se puede considerar que dicho factor no influye en la concentración del contaminante.

En el año 2004, los meses más contaminados fueron febrero (133 µg/m³), diciembre (126 µg/m³), junio (125 µg/m³) y agosto (123 µg/m³). La precipitación en los meses de febrero y diciembre fue baja, al igual que en el mes de junio, que fue la más baja de todo el año (50,4 mm). Se concluye que en las épocas de verano la contaminación por PST aumenta y que en los meses de invierno ocurre lo contrario. En cuanto a la velocidad del viento, el promedio es de 2,5 m/s durante todo el año y no se presentan variaciones significativas que alteren la contaminación.

En la estación Politécnico Jaime Isaza Cadavid se presentó en el año 2003 mayor contaminación en los meses de marzo (119 µg/m³), abril y octubre (117 µg/m³), febrero (111 µg/m³), noviembre (110 µg/m³) y diciembre (107 µg/m³); las precipitaciones más altas se presentaron en junio, octubre, noviembre y abril, lo que constituye un comportamiento anormal, ya que en estos meses la concentración debería ser menor por el efecto de la lluvia sobre la atmósfera. Por el contrario, se observa que el mes de febrero fue también muy contaminado pero la precipitación fue baja. La velocidad del viento no influye en la concentración del contaminante.

En el año 2004, los meses más contaminados fueron diciembre (126 µg/m³), septiembre y octubre (123 µg/ m³) y marzo (112 µg/m³), meses en que la precipitación fue baja, excepto en octubre, que reportó un valor de 226,4 mm, el más alto del año. No estamos en capacidad de explicar por qué se da este comportamiento de aumento de concentración del contaminante en un mes tan lluvioso.

En la estación Guayabal, los meses más contaminados en el año 2003 fueron marzo y octubre (129 µg/m³), septiembre (123 µg/m³), febrero y noviembre (107 µg/m³); nuevamente, la precipitación más alta se presentó en los meses de junio (231,3 mm), octubre (216,5 mm) y noviembre (203,4 mm).

En el año 2004, los meses de mayor contaminación fueron octubre (124 µg/m³), noviembre (125 µg/m³), agosto (123 µg/m³), septiembre (117 µg/m³), diciembre (110 µg/m³) y marzo (109 µg/m³); los más lluviosos, octubre, septiembre, abril y mayo. Nuevamente, en los meses de septiembre y octubre hay mucha contaminación y también se presentaron los niveles más altos de precipitación. La velocidad del viento no constituye un factor influyente en la concentración del contaminante, ya que el régimen de vientos es muy bajo.

En la Figura 2 se observa la concentración promedio entre los años 2000 y 2005 por PM₁₀. En Medellín se tienen tres estaciones de monitoreo para este contaminante: Miguel de Aguinaga, Guayabal y Corantioquia. En estas tres estaciones, las concentraciones fueron de 63, 63 y 61 µg/m³, respectivamente. La Resolución 601 de 2006 establece para este contaminante una concentración de 70 µg/m³ anual, por lo que podría decirse que no se supera la norma recientemente definida para Colombia, pero está por encima de la norma definida internacionalmente como de riesgo para la salud de las personas (50 µg/m³). Este contaminante es el que más efectos tiene sobre la salud en cuanto a morbilidad respiratoria y cardiovascular, dado el tamaño de partícula.

Figura 2. Concentraciones promedio de PM10 (µg/m³ ) en el área metropolitana, 2000–2005

De acuerdo con los resultados, se podría decir también que las mayores concentraciones anuales de PM₁₀ se dan en el mes de noviembre aproximadamente, con valores de 80 µg/m³ en promedio. No hay una razón aparente para entender la causa de este hallazgo.

En cuanto al ciclo semanal, se observa aumento en los días lunes y martes, hay disminución los miércoles y alcanza sus niveles máximos los jueves y viernes; los sábados y domingos nuevamente desciende la concentración.

Variación de la contaminación por PM₁₀, la precipitación y la velocidad del viento

Solamente se tiene como referencia la estación de Guayabal en los años 2003 y 2004, por la cercanía con la estación meteorológica en el aeropuerto Olaya Herrera; al analizar las concentraciones de PM₁₀ y su relación con las lluvias y los vientos, se observa que es igual al que presentan las PST, analizadas anteriormente en los dos años (2003 y 2004), es decir, en el primer semestre se da el comportamiento esperado: a mayor precipitación, menor concentración de material particulado, y al contrario con lo vientos: a menor velocidad, menor concentración. En el segundo semestre esto cambia, ya que aumentan las lluvias y las concentraciones de PM₁₀, al contrario de lo que sucede con los vientos, pues estos aquí son los que presentan el comportamiento esperado: a menor velocidad, mayor concentración. Se requiere de un estudio más riguroso para conocer las causas de este comportamiento.

Óxidos de azufre

Los valores obtenidos en las estaciones de monitoreo no superan los 20 µg/m³, por lo que no se considera crítico este contaminante en el Valle del Aburrá y, además, la Resolución 601 de 2006 establece como límite 80 µg/m³ al año.

Óxidos de nitrógeno

La concentración más alta de este contaminante fue de 50 µg/m³ en la estación Miguel de Aguinaga, entre los años/ 2001 y 2005, por lo cual tampoco es muy crítico para la salud de los habitantes del área; además, porque la Resolución 601 de 2006 establece como límite 100 µg/m³.

Sinergias

La mezcla de contaminantes como el SO₂ y el NO₂, en presencia de la luz solar, produce ozono, considerado otro contaminante que produce efectos negativos en la salud de las personas, principalmente fenómenos de tipo obstructivo (asma).

Monóxido de carbono