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1 ANÁLISIS DE LA INCIDENCIA DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA SOBRE LA PRESENCIA DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS AGUDAS (ERA) EN LA LOCALIDAD DE PUENTE ARANDA YUDI CAROLINA JIMENEZ FRANCO RUBEN DARIO GRANADOS ROJAS UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTADDELMEDIO AMBIENTEY RECURSOSNATURALES PROYECTOCURRICULAR DE INGENIERÍA AMBIENTAL BOGOTÁ D.C. 2015 2 ANÁLISIS DE LA INCIDENCIA DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA SOBRE LA PRESENCIA DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS AGUDAS (ERA) EN LA LOCALIDAD DE PUENTE ARANDA YUDI CAROLINA JIMENEZ FRANCO RUBEN DARIO GRANADOS ROJAS Proyecto de grado en la modalidad de proyecto de Aplicación presentado como requisito para optar por el título de Ingenieros Ambientales MARTHA LUCIA MOJICA HERNÁNDEZ Director Proyecto de Aplicación UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTADDELMEDIO AMBIENTEY RECURSOSNATURALES PROYECTOCURRICULAR DE INGENIERÍA AMBIENTAL BOGOTÁ D.C. 2015 1 DERECHOS Y RESPONSABILIDAD DE LOS AUTORES Los conceptos expuestos en esta investigación son de la exclusiva responsabilidad de sus autores, sin perjuicios respecto al derecho moral consagrado en el artículo 11 de la decisión Andina 351 de 1993 concordante con el artículo 30 de la Ley 23 de 1982. Nosotros, Yudi Carolina Jiménez Franco, identificada con la cédula de ciudadanía número 53’155.444 de Bogotá, y Ruben Darío Granados Rojas, identificado con la cédula de ciudadanía número 80’731.171 de Bogotá, autores del trabajo de grado titulado ANÁLISIS DE LA INCIDENCIA DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA SOBRE LA PRESENCIA DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS AGUDAS (ERA) EN LA LOCALIDAD DE PUENTE ARANDA, presentado como requisito para optar por el título de Ingeniero Ambiental, autorizamos a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas a promover la difusión y uso público de la producción intelectual de este trabajo de investigación. En consecuencia, no reservamos en nuestro beneficio derecho, ni acción legal que pudiere ejercitar por éste concepto en contra de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Garantizamos que somos los propietarios integrales de los derechos de explotación de la obra y, por lo tanto, seremos responsables por cualquier reclamo que en materia de derechos de autor se pueda presentar frente a la cesión que por éste medio realizamos exonerando de cualquier responsabilidad a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Finalmente, de acuerdo a la normatividad de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, “éste trabajo hace parte de las investigaciones realizadas por la facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Sin embargo, las ideas emitidas por los autores son de su exclusiva responsabilidad y no expresan necesariamente opiniones de la universidad” (artículo 117, Acuerdo 029 de1998). Yudi Carolina Jiménez Franco C.C. 53’155.444 de Bogotá Ruben Darío Granados Rojas C.C. 80’731.171 de Bogotá 2 Nota de aceptación: Firma del director Firma del jurado Firma del jurado Ciudad y fecha Día Mes Año 3 AGRADECIMIENTOS Al profesor Fernando Calderón y a la profesora Martha Lucía Mojica Hernández, directores del presente trabajo de aplicación, por su interés y colaboración en todos los aspectos relacionados con el desarrollo del proyecto degrado. A los revisores del proyecto de grado, por su apoyo, colaboración y respaldo ofrecidos durante nuestro proceso de formación profesional. A la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, a la secretaria Distrital de ambiente de Bogotá, la secretaria Distrital de salud de Bogotá, el hospital del sur y la sala ERA CAMI 17 Trinidad Galán de la localidad de Puente Aranda, por su respaldo y colaboración para la realización del presente trabajo de grado. A nuestras familias, que nos brindaron su apoyo incondicional en todo momento, su respaldo y confianza para culminar con éxito nuestra formación profesional además de alcanzar nuestro objetivo de superación personal; en especial a: Mary España Franco Badillo, Jorge Orlando Jiménez Ramírez, Rosaura Ramírez de Jiménez (Q.E.P.D), Luís Hernando Castillo Mosquera, Alba C. Rojas Ramírez, Claudina Ramírez, Edwin Leonardo Granados Rojas y Gerardo Perilla Durán. A nuestros demás familiares y amigos, gracias. 4 Tabla de contenido RESÚMEN.............................................................................................................10 ABSTRACT............................................................................................................12 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................14 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................16 3. JUSTIFICACIÓN..............................................................................................18 4. OBJETIVOS.....................................................................................................20 4.1. Objetivo general ...........................................................................................20 4.2. Objetivos específicos ................................................................................20 5. ALCANCE DELPROYECTO............................................................................21 6. MARCO TEÓRICO ..........................................................................................22 6.1. Marco conceptual .....................................................................................22 6.1.1. Clasificación general de los contaminantes atmosféricos ..................24 6.1.2. Enfermedades respiratorias agudas ERA ..........................................26 6.1.3. Efectos en la salud .............................................................................27 6.2. Marco normativo .......................................................................................32 6.2.1. Marco normativo colombiano .............................................................33 6.3. Antecedentes y estado del arte ................................................................38 6.3.1. Antecedentes históricos .....................................................................38 6.3.2. Estado del arte ...................................................................................48 6.3.3. Manejo y vigilancia de la calidad del aire en Colombia ......................52 7. MATERIALESY MÉTODOS.............................................................................56 7.1. Metodología propuesta .............................................................................57 5 7.1.1. Obtención de la información...............................................................57 7.1.2. Tratamiento de los datos....................................................................58 7.1.3. Identificación de metodologías aplicables en estudios de salud y contaminación..................................................................................................60 7.1.4. Metodología para elaboración de cartografía.........................................63 7.1.5. Metodología y herramientas para el análisis ambiental .........................64 7.2. Evaluación técnica....................................................................................67 8. RESULTADOSY DISCUSIÓN .........................................................................68 8.1. Ubicación geográfica ................................................................................68 8.1.1. Demografía ........................................................................................69 8.1.2. Descripción de las estaciones meteorológicas de referencia .............70 8.2. Costos al contraer una enfermedad respiratoria aguda ............................71 8.3. Cálculo de registros faltantes de datos de salud ......................................75 8.3.1. Pacientes ...............................................................................................75 8.4. Coeficiente de correlaciónentre el número de pacientes atendidos y precipitación trimestral ........................................................................................79 8.5. Datos de concentración de los contaminantes, objeto de estudio ............81 8.6. Coeficiente de correlación de Pearson (serie de datos trimestrales), para la relación contaminación-pacientes ...................................................................89 8.7. Análisis visual-descriptivo .........................................................................93 8.8. Análisis ambiental .....................................................................................96 8.8.1. Valoración cualitativa de los impactos ambientales ..................................97 8.8.2. Valoración cuantitativa de impactos ambientales ...................................100 CONCLUSIONES ................................................................................................103 RECOMENDACIONES........................................................................................108 6 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................111 ANEXOS..............................................................................................................116 7 Lista de tablas Tabla 1. Número de equipamientos de salud por tipo según UPZ.........................23 Tabla 2. Contaminantes atmosféricos y sus principales efectos en la salud. ........27 Tabla 3. Contaminantes de referencia que afectan la salud humana ....................32 Tabla 4. Normatividad colombiana para calidad del aire y contaminación atmosférica ............................................................................................................33 Tabla 5. Cuadro cronológico de algunos sucesos importantes relacionados con las enfermedades respiratorias agudas ERA ..............................................................38 Tabla 6. Clasificación de estudios epidemiológicos ..............................................60 Tabla 7. Impactos ambientales frecuentes en los procesos industrials que se realizan en las empresas ubicadas en la localidad de Puente Aranda. .................65 Tabla 8. Características generales de estaciones meteorológicas y de contaminación........................................................................................................70 Tabla 9. Costos dirtectos totales y promedio por evento de infecciones respiratorias (n=75) en niños de sala cuna. ...........................................................72 Tabla 10. Costos directos totales y promedio por evento de infecciones respiratorias (n=127) en niños de jardín infantil. (Luis Delpiano M, 2006) .............73 Tabla 11. Valoración Económica, a través del método de coste de enfermedad, de las ERA’s presentes en los niños menores de cinco años de tres barrios de la localidad de bosa, producidas por la contaminación del humedal de tibanica. ......73 Tabla 12. Costo economico de la neumonia..........................................................74 Tabla 13. Costos de enfermedad para cien niños vecinos al humedal de tibanica y afectados por su problemática (Barrantes, 2008). .................................................75 Tabla 14. Precipitación trimestral durante el periodo 2009 III y 2012 IV ................78 Tabla 15. Porcentaje de datos de precipitación en el periodo 2009 III-2012 IV .....79 Tabla 16. Coeficiente de correlación total entre pacientes con ERA y precipitación durante el periodo 2009 III – 2012 IV.....................................................................79 Tabla 17. Concentración de O3 por estación de referencia...................................81 8 Tabla 18. Concentración de PM10 por estación de referencia ...............................83 Tabla 19. Concentración de NO2por estación de referencia .................................85 Tabla 20. Porcentaje de datos entregados de NOx................................................86 Tabla 21. Coeficiente de Correlación de Pearson para Ozono ..............................89 Tabla 22. Coeficiente de Correlación de Pearson para PM10 ...............................90 Tabla 23. Coeficiente de Correlación de Pearson para PM2.5................................90 Tabla 24. Coeficiente de Correlación de NO2 ........................................................91 Tabla 25. Coeficiente de Correlación para NOx .....................................................91 Tabla 26. Coeficiente de Correlación para SO2 .....................................................92 Tabla 27. Coeficiente de Correlación de Pearson para CO ...................................93 Tabla 28. Valoración cuantitativa deimpactos ambientales. ................................100 Tabla 29. Priorización yclasificación de impactosambientales.............................101 9 Lista de figuras Figura 1.Enfermedades respiratorias agudas más comunes en Bogotá................26 Figura 2.Estructurageneral del desarrollo metodológico del proyecto ...................56 Figura 3. Parámetros de interpretación de correlación de Pearson .......................62 Figura 4. Evaluación técnica ..................................................................................67 Figura 5. Ubicación geográfica de la localidad Puente Aranda..............................68 Figura 6. Área de influencia de las estaciones implementadas, sobre la localidad de Puente Aranda. .................................................................................................71 Figura 7. Datos trimestrales de pacientes con ERA...............................................76 Figura 8. Mapa de ubicación de pacientes atendidos sala ERA. ...........................77 Figura 9. Análisis de relación entre precipitación y pacientes................................80 Figura 10. Concentración trimestral de O3 en ppb del periodo 2009 III-2012IV ....82 Figura 11. Concentración trimestral de PM10 en µg/m3 del periodo 2009 III- 2012 IV ..................................................................................................................84 Figura 12. Concentración trimestral de PM2.5 en µg/m3 en los periodos 2009 III- 2012 IV .............................................................................................................85 Figura 13. Concentración trimestral de NO2 para el periodo 2009 III-2012 IV.......86 Figura 14. Concentración trimestral de NOx para el periodo 2009 III-2012 IV ......87 Figura 15. Concentración trimestral de SO2 en ppb, para el periodo 2009 III- 2012 IV ..................................................................................................................88 Figura 16. Concentración trimestral de COen ppm, para el periodo 2009 III- 2012 IV ..................................................................................................................88 Figura 17. Análisis de relación entre PM10 y pacientes ........................................93 Figura 18. Análisis de relación entre NOx y pacientes...........................................94 Figura 19. Análisis de relación entre SO2 y pacientes...........................................95 Figura 20. Análisis de relación entre CO y pacientes ............................................96 10 RESÚMEN El estudio se llevó a cabo con los datos obtenidos de la sala de enfermedades respiratorias agudas (sala ERA) CAMI 17, Trinidad Galán, de la localidad de Puente Aranda, donde son remitidos todos los pacientes de la localidad y los datos de contaminación y precipitación para las estaciones Puente Aranda, Tunal, Carvajal, San Cristóbal y Sagrado Corazón; datos obtenidos de la Secretaría de Ambiente. La temporalidad del presente estudio va desde el 21 de junio de 2009 hasta el 31 de diciembre de 2012, por la disponibilidad de los datos. Estos se dividieron de manera trimestral por los periodos de sequía y lluvia.De estos datos se extrajeron además la dirección de residencia reportada para crear el mapa de ubicación del paciente y registrar en datos trimestrales los pacientes atendidos. La metodología de análisis de los datos se desarrolló bajo el método de comparación de correlación de Pearson. El presente trabajo permite realizar por medio del método de correlación de Pearson, el análisis de la incidencia de la contaminación atmosférica sobre la aparición de enfermedades respiratorias agudas ERA, superando los inconvenientes de la falta de registros de contaminación entregados por la Secretaria de Ambiente, priorizando los posibles impactos causados al medio ambiente y definiendo la metodología de análisis de regresión lineal de Pearson y comparación con los datos permisibles según la normatividad nacional, y los datos de precipitación para la serie temporal del estudio. 11 Dentro de las herramientas utilizadas en el desarrollo del trabajo, se encuentran sistemas de información geográfica, estaciones meteorológicas y de medición de contaminación atmosférica y precipitación, y los datos de morbilidad por ERA suministrados en la sala ERA Trinidad Galán del distrito capital. Éste método dio como resultado una relación positiva entre las entradas a la sala de enfermedades respiratorias agudas y la concentración de PM10 y PM2.5 en la serie de tiempo, y se identifica el crecimiento en el número de consultas en los periodos de lluvia y el fenómeno del niño 2010-2011, identificándose que existe relación entre los casos de las enfermedades respiratorias agudas y la contaminación presente en el área de estudio. Palabras clave: Enfermedad respiratoria, aguda, ERA, Coeficiente de correlación de Pearson, contaminación atmosférica, salud pública, localidad Puente Aranda. 12 ABSTRACT The study was conducted with data from acute respiratory diseases room (living ERA) CAMI 17 Trinidad Galan of the town of Puente Aranda, which are referred all patients of the town and pollution data and precipitation for Puente Aranda stations, Tunal, Carvajal, St. Kitts and Sacred Heart; Data from the Ministry of Environment. The timing of this study is from the June 21, 2009 until December 31, 2012, by the availability of data. These were divided by quarterly periods of drought and rain. From these data the reported residence address to create the map location of the patient and record quarterly data in the treated patients was further extracted. The methodology for analyzing the data under comparison method of Pearson correlation. This work permits by the method of Pearson correlation analysis of the impact of air pollution on the occurrence of acute respiratory diseases ERA, overcoming the disadvantages of the lack of records of pollution delivered by Secretary of environment, prioritizing potential impacts to the environment and defining the methodology of linear regression analysis and Pearson compared with the permissible data in accordance with national regulations, and precipitation data for time series study. Among the tools used in development work, are geographic information systems, weather stations and measurement of air pollution and precipitation and morbidity data suministrated ERA in the room was Trinidad Galan district capital. This method resulted in a positive relationship between the entrances to the hall of 13 acute respiratory diseases and the concentration of PM10 and PM2.5 in the time series, and growth identified in the number of queries during periods of rain and Niño 2010-2011, identifying that there is a relationship between cases of acute respiratory diseases and contamination present in the study area. Keywords: disease respiratory, acute, ERA, Pearson product-moment correlation coefficient, air pollution, impact, public health, Puente Aranda locality. 14 1. INTRODUCCIÓN La contaminación atmosférica hace referencia a la alteración de la atmósfera terrestre-susceptible de causar impacto ambiental por la adición de gases, partículas sólidas o líquidas en suspensión, en proporciones distintas a las naturales, que pueden poner en peligro la salud del hombre y el bienestar de las plantas y animales, atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. (Pire, 2000). Los procesos industriales y el transporte en vehículos automotores obtienen la energía a partir de procesos de combustión de materiales fósiles, lo cual infortunadamente se acompaña de residuos o subproductos nocivos para la salud que son vertidos al entorno aéreo, donde respiran cientos, miles o aún millones de habitantes. La contaminación del aire es una amenaza acumulativa y crónica para la salud y otros aspectos del bienestar humano y del ambiente. Puede causar o agravar afecciones respiratorias y cardiovasculares, y es especialmente peligrosa para personas con enfermedades crónicas, mujeres embarazadas, ancianos y niños. Los trabajadores y la población que permanece por extensos periodos en exteriores contaminados pueden llegar a sufrir significativas complicaciones de salud, o graves complicaciones si ya padecían alguna afectación. En la localidad de Puente Aranda más de 259.000 personas han establecido su lugar de residencia y 102.592 personas su lugar de trabajo. (Bernal J, 2010) La expansión urbana ha ido concentrando cada vez más a los habitantes de la localidad, y la contaminación del aire se ha convertido en una de las principales preocupaciones de la salud pública. En una escala global, se emiten a la 15 atmósfera grandes cantidades de partículas y gases potencialmente nocivos que afectan la salud humana y el ambiente.(Bernal J, 2010). Las grandes urbes favorecen la concentración de personas y actividades, lo cual plantea serios retos para la convivencia humana. Si una persona arroja un residuo tóxico al ambiente, alguien, en alguna parte, sufrirá el efecto de tal acción. Este problema es más evidente cuando muchas personas conviven en lugares reducidos, como ocurre en los asentamientos urbanos del mundo en desarrollo. Dicho lo anterior, en el presente estudio, se evidencia la relación de ERA y contaminación atmosférica presentes en el área de estudio, arrojando una correlación entre los dos factores. Dicha relación, se evidencia en el incremento de los casos de enfermedades respiratorias agudas en los periodos en los que se supera el límite permisible según la normatividad consultada y los periodos en los que se incrementaron las lluvias debido al fenómeno del niño presentado en la serie de tiempo analizada. 16 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Los efectos de la contaminación del aire en la salud humana se encuentran ampliamente documentados alrededor del mundo. La OMS estima que la contaminación del aire es responsable, a nivel mundial, de 1,4% de las muertes y de 0,8% de los años de vida ajustados según la discapacidad(OMS, 2002). Se ha puesto en evidencia igualmente el crecimiento de la esperanza de vida al mejorar la calidad del aire. Pope, Ezzati y colaboradores(Popeet al, 2009), en un estudio que incluye 211 condados de 51 áreas metropolitanas de los Estados Unidos de América calculan un incremento de 0,61 años al disminuir en 10 µg/m3 la concentración de PM2,5. Estos resultados son comparables con predicciones previas de reducciones en la esperanza de vida al incrementar la concentración de PM2.5 en 10 µg/m3: 1,11 años en Holanda, 1,37 en Finlandia y 0,80 en Canadá (Krewski et al, 2009). La exposición permanente o intermitente, en cualquier nivel, a la contaminación del aire es asociada con el aumento de mortalidad y morbilidad por afectaciones cardiovasculares y respiratorias, con diferentes tipos de cáncer, efectos en la reproducción y el desarrollo y efectos neurológicos. Estudios epidemiológicos y modelos en animales indican que los sistemas más afectados son el cardiovascular y el respiratorio. Es importante mencionar que debido a los niveles de contaminación del aireque se registran en las grandes ciudades de América Latina la población urbana-en particular los niños- está expuesta a niveles altos de manera crónica, lo cual influye en la salud a largo plazo, particularmente en el sistema respiratorio (Rojas et al, 2007). En la ciudad de Bogotá, los niveles de contaminación atmosférica son altos, aún más en la localidad de Puente Aranda, debido a la zona industrial que allí se encuentra y 17 por ende, las personas que allí residen respiran a diario el aire contaminado de la localidad. De acuerdo con el contexto actual se plantean las siguientes preguntas: ¿La incidencia de los contaminantes atmosféricos generados en la localidad de Puente Aranda, afectan la salud de la población residente en el área de estudio”? ¿La presencia de contaminación atmosférica es la principal responsable de la aparición de enfermedades respiratorias agudas ERA en la localidad de puente Aranda? A partir de las preguntas anteriores ¿Qué contaminantes atmosféricos tienen mayor incidencia sobre la afectación a la salud de la población permanente de la localidad de Puente Aranda? 18 3. JUSTIFICACIÓN La exposición a los tipos y concentraciones de contaminantes que frecuentemente se encuentran en las zonas urbanas se ha relacionado con un aumento de riesgo de mortalidad y morbilidad debido a una variedad de condiciones, incluidas las enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Para América Latina y el Caribe 35.000 muertes se atribuyen a la contaminación del aire cada año, pero la cifra real es posible que sea más alta (CEPIS, 2005). Las variaciones temporales de la concentración de PM10 en el ambiente se han asociado con un aumento de la mortalidad diaria, según estudios como los realizados en la ciudad de la Habana (Cuba) en el año de 1998 “Contaminación atmosférica, asma bronquial e infecciones respiratorias agudas en menores de edad, de La Habana”, el estudio de la “Revista salud pública de México. Vol. 46, Nº3. México, 2004”, y el de Cartagena (España) en el periodo de 1992 – 1996, “efectos a corto plazo de la contaminación atmosférica sobre la mortalidad; resultados del proyecto Emecam en Cartagena”. Revista Salud Pública de España Vol. 73, Nº 2: 215-224. España, 1999., el de Bogotá (Colombia) en 1997 “Contaminación del aire y enfermedad respiratoria en la población infantil de Puente Aranda de la Universidad del Bosque”, y el realizado en la ciudad de Taipéi (Taiwán) en el periodo de 1994-1998 “Relationship between air pollution and daily mortality in a subtropical city: MagazineEnvironment International Vol 30, 519–523. Taipéi, Taiwán, 2004”. En http://www.sciencedirect.com, establecen que la exposición a corto plazo a partículas suspendidas totales y al dióxido de azufre (SO2) se ha asociado con el aumento de la morbilidad por problemas respiratorios. En un reporte reciente sobre contaminación del aire y salud en América Latina y el Caribe (CEPIS, 2005), se demuestra la asociación entre morbilidad y mortalidad http://www.sciencedirect.com 19 con el deterioro de la calidad el aire en los principales centros urbanos. Para Rio de Janeiro (Brasil) se ha observado que un aumento de 10 μg/m3 en la concentración de PM10 conlleva un incremento de 1.84% en la admisión hospitalaria por causas respiratorias. En ciudad de México, el mismo incremento en el material particulado correspondió a un cambio de 1.83% en la mortalidad diaria por todas las causas y todas las edades. Para Santiago (Chile) éste cambio es del 0.75% y para Sao Paulo (Brasil) del 0.09%. Para la ciudad de Bogotá se ha encontrado que un incremento de 10 Gg/m3 en la concentración de PM10 produce un aumento de por lo menos el 8% en el número de consultas por enfermedad respiratoria en los niños menores de 14 años.(Solarte, 1999). Por otra parte, la definición de los impactos al medio ambiente generados por los procesos industriales que se llevan a cabo en la zona industrial de Puente Aranda, permiten realizar un diagnóstico de la afectación y su relación con la aparición de enfermedades respiratorias agudas, y de esta manera comparar las diferentes alternativas para decidir la mejor opción al momento de mitigar y controlar las afectaciones causadas por la contaminación. 20 4. OBJETIVOS 4.1. Objetivo general Analizar la incidencia de la contaminación atmosférica sobre la aparición de ERA (enfermedades respiratorias agudas) en los residentes de la localidad de Puente Aranda. 4.2. Objetivos específicos Identificar y seleccionar la metodología más apropiada, aplicable en zonas industriales y residenciales para el análisis técnico de la incidencia de la contaminación atmosférica sobre la aparición de ERA (enfermedades respiratorias agudas). Identificarlos posibles impactos ambientales que existen en el área de influencia directa, derivados de la contaminación atmosférica, y que influyen en la salud de los habitantes del área de estudio. Determinar las ERA (enfermedades respiratorias agudas) que se presentan con mayor frecuencia y en mayor proporción en los habitantes del área de estudio. Identificar los contaminantes que presentan mayor incidencia en la aparición de enfermedades respiratorias agudas ERA en la localidad de Puente Aranda Identificar la relación entre las enfermedades respiratorias agudas (ERA) y los impactos ambientales generados por la contaminación atmosférica. 21 5. ALCANCE DELPROYECTO El propósito del trabajo de investigación fue determinar la relación entre la morbilidad en los habitantes de la localidad de Puente Aranda por enfermedad respiratoria aguda (ERA) y la concentración de contaminantes en la localidad de Puente Aranda en Bogotá, un área de desarrollo industrial y con un alto flujo vehicular, con el fin de aportar datos a las autoridades ambientales y sanitarias en los análisis de casos de morbilidad por contaminación del aire. El tratamiento estadístico de los datos partió de los registros de ingresos a la sala ERA de la localidad de Puente Aranda y los datos de contaminación por componente, según los procesos industriales que se llevan a cabo en la zona de estudio. En el caso que no se encontraron datos se aplicaron diferentes lineamientos según el origen del dato. La metodología propuesta en éste trabajo de aplicación se acopló a las características de la información de residencia y contaminante, permitiendo definir únicamente las dimensiones básicas del proyecto y evaluando profundamente a partir de la estadística descriptiva y analítica, así como la meteorología. El análisis ambiental se realizó a partir de la información básica recopilada y del apoyo en estudios ambientales de proyectos con características similares, definiendo el alcance en salud ambiental, en la zona de estudio. Teniendo en cuenta lo anterior, se determinaron los contaminantes que más afectación presentan sobre los residentes de la localidad de Puente Aranda, y se realizó un análisis de la incidencia en la aparición de enfermedades respiratorias agudas ERA en los habitantes de la localidad, identificando las enfermedades que más se presentan y su relación con la contaminación atmosférica, y los límites permisibles de ésta. 22 6. MARCO TEÓRICO 6.1. Marco conceptual La contaminación atmosférica puede tener carácter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario, cuando por las características del contaminante, se ve afectado el equilibrio general del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores (Fernández N. , 2008). En la localidad de Puente Aranda se unen diferentes actividades de tipo industrial, comercial, residencial e institucional, lo que influye en el deterioro del ambiente y por ende en la calidad de vida de los más de 258.000 habitantes permanentes. Este deterioro ambiental no solo influye en esta población, sino también en la población flotante, como los trabajadores de esta zona. En la localidad de PuenteAranda el modelo de atención en salud pública establece las IPS con los niveles de atención: • Nivel I: lo caracteriza la atención básica prestada por puestos y centros de salud; los hospitales locales, que cuentan con servicios de consulta externa y odontológica, urgencias y hospitalización, bajo la atención de médicos generales; además, están los centros de atención médica inmediata CAMI. El nivel I de atención tiene los siguientes grados: − Primer grado: compuesto por las Unidades Básicas de Atención (UBA), prestará servicios básicos de salud, atendidos por un equipo de salud que cuenta con médico, odontólogo, trabajadora social, auxiliar de enfermería, promotor de Saneamiento promotores de salud. 23 − Segundo grado: compuesto por los Centros de Salud o Unidades Primarias de Atención que, en conjunto con las Unidades Básicas de Atención del área de influencia, constituyen el centro de salud. − Tercer grado: compuesto por los Centros de Atención Médica Inmediata (CAMI); está capacitado para atención de partos de bajo riesgo, consulta externa médica odontológica y atención de urgencias durante las 24 horas del día. − Cuarto grado: compuesto por un hospital de nivel I, cuenta con servicios de consulta externa médica y odontológica, atención de urgencias y hospitalización, para patologías de baja complejidad y saneamiento ambiental. En esta localidad la institución prestadora de servicio es el Hospital del Sur Empresa Social Del Estado (ESE), que cuenta con 15 centros de atención, de los cuales 10 son Unidades Primarias de Atención en salud (UPAs), dos Unidades Básicas de Atención (UBAs), un centro de atención ambulatoria (CAA) y un Centro de Atención Médica Inmediata (CAMI) Trinidad Galán, que presta servicios integrales de promoción y asistencia en el campo de la salud a todos los usuarios y al medio ambiente circundante en pro del bienestar y del mayor nivel de salubridad de la población. En la tabla1 se presenta la descripción de los equipamientos de salud en Puente Aranda mencionados anteriormente. Tabla1. Número de equipamientos de salud por tipo según UPZ UPZ CAA CAMI UBA UPA Total 40 Ciudad Montes 1 1 41 Muzú 5 5 43 San Rafael 2 2 4 108 Zona Industrial 2 2 111 Puente Aranda 1 2 3 TOTAL 1 2 2 10 15 Fuente: Secretaría Distrital de planeación, 2006 24 6.1.1. Clasificación general de los contaminantes atmosféricos La contaminación Atmosférica “Es el fenómeno de acumulación o de concentración de contaminantes en el aire” (Decreto 948, 1995); estos contaminantes a su vez se definen como “fenómenos físicos o sustancias o elementos en estado sólido, líquido o gaseoso, causantes de efectos adversos en el medio ambiente, los recursos naturales renovables y la salud humana que solos, o en combinación, o como productos de reacción, se emiten al aire como resultado de actividades humanas, de causas naturales, o de combinación de estas” (Resolución 0610 , 2010). Estos contaminantes se clasifican en primarios y secundarios, denominándose como contaminantes primarios aquellas sustancias que se vierten directamente al aire por las fuentes emisoras. Un importante grupo de contaminantes son generados a partir de reacciones químicas. Estas sustancias así formadas se denominan secundarios(Fernández N. , 2008). Existen cinco contaminantes primarios que provocan cerca del 90% de los problemas de contaminación atmosférica(Pire, 2000). En la localidad de Puente Aranda los contaminantes primarios tomados para el estudio son: 1. Monóxido de Carbono. (CO): El monóxido de carbono es un compuesto parcialmente oxidado que resulta de la combustión incompleta. Se forma cuando la temperatura del gas y / o la concentración de oxígeno del gas es insuficiente para producir la oxidación de monóxido de carbono en dióxido de carbono. Es inodoro, incoloro y tóxico. Es letal a altas concentraciones y causa efectos sobre el sistema nervioso (pérdida de visión e incapacidad para realizar tareas complejas 25 2. Óxidos de Nitrógeno (NOX): La mayor parte del NO2 atmosférico se emite en forma de NO, que se oxida rápidamente a NO2 por acción del ozono. El dióxido de nitrógeno es, en presencia de hidrocarburos y luz ultravioleta, la principal fuente de ozono troposférico y de aerosoles de nitratos, que constituyen una fracción importante de la masa de PM2.5 del aire ambiente. (OMS, 2005) 3. Óxidos de Azufre (SOX): Los óxidos de azufre se encuentran en la atmósfera en forma de dióxido de azufre (SO2), trióxido de azufre (SO3) y ácido sulfúrico (H2SO4). Son excelentes núcleos de condensación razón por la cual generan problemas de visibilidad en la atmósfera. Corroen materiales, son promotores de lluvia ácida y de partículas secundarias que exacerban las enfermedades respiratorias y cardiacas (sulfatos) (SIAC, Sistema de información Ambiental de Colombia, 2014). 4. Material Particulado (PM): La característica más importante de las partículas (PM) es su tamaño. Esta propiedad tiene el mayor impacto en el comportamiento de las partículas en el equipo de control, la atmósfera, y el tracto respiratorio. 5. Las partículas de importancia en el control de la contaminación atmosférica abarcan una amplia gama de tamaño, desde el extremadamente pequeño como de 0.001 µm (micrómetro, 10-6 m), a más de 1.000 micrómetros (1 mm). Entre los contaminantes secundarios se encuentran: 1. Ozono O3: El ozono se forma en la atmósfera mediante reacciones fotoquímicas en presencia de luz solar y contaminantes precursores, como los óxidos de nitrógeno (NOx) y diversos compuestos orgánicos volátiles 26 (COV). Se destruye en reacciones con el NO2 y se deposita en el suelo(SIAC, Sistema de información ambiental de Colombia, 2014) 6.1.2. Enfermedades respiratorias agudas ERA Se define la infección respiratoria aguda como el conjunto de infecciones del aparato respiratorio causadas por microorganismos virales, bacterianos y otros, con un período inferior a 15 días, con la presencia de uno o más síntomas o signos clínicos como : tos, rinorrea, obstrucción nasal, odinofagia, otalgia, disfonía, respiración ruidosa, dificultad respiratoria, los cuales pueden estar o no acompañados de fiebre; siendo la infección respiratoria aguda la primera causa de morbimortalidad en nuestro medio, como también de consulta a los servicios de salud y de internación en menores de cinco años. El niño desarrolla entre tres a siete infecciones del aparato respiratorio superior cada año, que, dependiendo de la intensidad y el compromiso del estado general, pueden ser leves, moderados o graves, siendo estas últimas responsables de una mortalidad importante en lactantes y menores de cinco años. Figura 1.Enfermedades respiratorias agudas más comunes en Bogotá Fuente:http://bogota.gov.co/article/alerta-epidemiol%C3%B3gica-en-bogot%C3%A1-por- primer-pico-de-enfermedad-respiratoria-aguda http://bogota.gov.co/article/alerta-epidemiol%C3%B3gica-en-bogot%C3%A1-por- 27 6.1.3. Efectos en la salud Estudios epidemiológicos en Colombia y a nivel internacional, demuestran que la exposición a diferentes contaminantes de tipo atmosférico, incluso a niveles por debajo de la normatividad mundial, se asocian con un incremento en la incidencia de enfermedades respiratorias agudas, presentándose deterioro de la función pulmonar y una mayor gravedad de las enfermedades respiratorias agudas de niños y adolescentes. La constante industrialización, crecimiento poblacional reflejado en grandes urbanizaciones, y el congestionamiento vehicular, han convertido en un problema de gran importancia la contaminación del aire en zonas urbanas; esta contaminación y sus derivados pueden producir efectos adversos a la salud, alterando los procesos bioquímicos y fisiológicos del cuerpo humano. En la tabla 2 se pueden observar los principales contaminantes atmosféricos que afectan la salud de las personas, los cuales son CO, NOX, SO2, PM2, 5, PM10, y el O3, y sus principales efectos en la salud. Tabla2.Contaminantes atmosféricos y sus principales efectos en la salud. Contaminante Principales efectos en la salud CO Causa efectos negativos al reaccionar con la hemoglobina de la sangre, lo cual forma carboxihemoglobina (COHb). Esta unión de la hemoglobina con el monóxido de carbón es 220 veces más fuerte que con el oxígeno, por lo que pequeñas cantidades de este gas en el aire pueden provocar COHb; la hemoglobina en esta combinación no puede desempeñar su función de transportar oxígeno en la sangre, por lo cual se presenta una disminución en el transporte de oxígeno en el organismo, ocasionando déficit 28 Contaminante Principales efectos en la salud de oxígeno en los tejidos, produciéndose efectos negativos en las personas. Según el porcentaje de hemoglobina de la sangre convertida en COHb, se presentan diferentes efectos a la salud, dentro de los cuales se tienen: 1. Decrementos en la función cardiaca en personas con algún padecimiento. 2. Alteraciones en el flujo sanguíneo. 3. Deterioros visuales, disminución en la capacidad de percepción de estímulos, capacidad laboral reducida. 4. Dolor de cabeza ligero, languidez, falta de aliento para realizar esfuerzos, dilatación de las células sanguíneas en la piel, visión anormal, daño potencial a los fetos. 5. Dolor de cabeza severo, náuseas, destreza manual anormal. 6. Dolor de cabeza severo, vómito, oscurecimiento de la visión, músculos débiles, irritabilidad y capacidad disminuida de discernimiento. 7. Desmayo, convulsiones, coma. 8. Coma, actividad cardiaca y respiración deprimida, a veces mortal. 9. Muerte. NOx Los niveles significativos de óxidos de nitrógeno en el aire, pueden irritar los ojos, la nariz, la garganta, los pulmones, causar tos, falta de aliento, cansancio y nausea, acumulación de líquido en los pulmones uno o dos días luego de la exposición. 29 Contaminante Principales efectos en la salud De acuerdo con las concentraciones de NOx en el ambiente, hay evidencias que sugieren un efecto de los contaminantes fotoquímicos sobre las infecciones, se dice que pueden provocar respuesta inflamatoria y dañar los macrófagos alveolares con el consiguiente incremento riesgo de infecciones pulmonares. Lo anterior se da según los niveles de exposición en el siguiente orden: 1. 5 ppm por 14 h- Incremento de la resistencia de las vías aéreas, aumento de la hiperreactividad bronquial (individuos normales) 2. 2,5 ppm por 2 h- Incremento de la Resistencia de las vías aéreas (individuos normales) 3. 1 ppm por 2 h – Pequeño cambio en la capacidad vital forzada (CVP) (individuos normales) 4. 0,5 ppm por 3 a 60 min – Incremento de la Resistencia de las vías aéreas (individuos con bronquitis crónica) 5. <0,5 ppm por 20 min – Disminución de tasa máxima de flujo respiratorio (individuos asmáticos, con 10 minutos de ejercicio moderado) SO2 Al ingresar a las vías respiratorias, destruye los cilios del epitelio del Sistema pulmonar, que tienen la función de evacuar partículas de polvo y aerosol de los bronquios. Este efecto es especialmente manifiesto en los niños, que pueden desarrollar una enfermedad aguda, que se manifiesta por una tos seca y fiebre, y encases extremos puede producir la muerte por asfixia. 30 Contaminante Principales efectos en la salud El dióxido de azufre afecta los ojos y la piel; las personas afectadas con mayor frecuencia por la exposición son los trabajadores de las plantas en las cuales el dióxido de azufre se produce como derivado (industria de la fundición de cobre). Según los niveles de exposición, los efectos en la salud se dan en el siguiente orden: 1. 400 -900 µg/m3 – Posible incremento de los síntomas respiratorios (tos, irritación de la garganta y silbidos en el pecho) en personas con asma. 2. 900 – 1700 µg/m3 – Incremento de los síntomas respiratorios en personas con asma y posible agravamiento de las personas con enfermedades pulmonares cardiacas. 3. 1700 – 2300 µg/m3 – Incremento significativo de los síntomas respiratorios en personas con asma y agravamiento de las personas con enfermedades pulmonares cardiacas. 4. 2300 – 2900 µg/m3 – Síntomas respiratorios severos en personas con asma y riesgo serio de agravamiento de las personas con enfermedades pulmonares cardiacas. 5. > 2900 µg/m3 – Cambios en la función pulmonar y síntomas respiratorios en individuos sanos. Material particulado Existe un incremento del riesgo de morir por exposición a material particulado en áreas con aumento en las concentraciones de este contaminante y se ha encontrado que las altas concentraciones están asociadas con la 31 Contaminante Principales efectos en la salud mortalidad diaria y las admisiones hospitalarias. Se presentan los siguientes efectos en la salud: 1. 200 µg/m3 – Disminución de la capacidad respiratoria 2. 250 µg/m3 – Aumento de enfermedades respiratoria en ancianos y niños 3. 400 µg/m3 – Afecta a toda la población 4. 500 µg/m3 – Aumento de mortalidad en adulto mayor y enfermos O3 La exposición a concentraciones bajas comprende irritación de los ojos, la nariz, la garganta y los pulmones. Estos síntomas se observan al cabo de 10 a 30 minutos de exposición. En concentraciones más altas se presentan problemas respiratorios y de tos. Grandes concentraciones, causan dolor en el pecho y neumonía. Los siguientes son efectos a la salud dependiendo de la concentración y el tiempo de exposición: 1. 0,08 – 0,15 ppm– tos y dolor de cabeza 2. 0,12 ppm de 1 a 3 horas – Disminuye la tasa máxima de flujo respiratorio y la capacidad vital forzada. Incrementa la sensibilidad de las vías aéreas, lo cual podría significar un aumento en la respuesta a otros contaminantes. 3. 0,12 ppm de 2 a 5 horas – Disminución de la función pulmonar en niños y asaltos durante ejercicio fuerte. 4. 0,24 ppm de 1 a 3 horas – En individuos sanos, 32 Contaminante Principales efectos en la salud durante el ejercicio, incremento en la frecuencia respiratoria, disminución en la resistencia de vías aéreas, disminución de la función pulmonar. Fuente: Contaminación atmosférica y efectos en la salud de la población de Medellín y su área metropolitana, 2007. 6.2. Marco normativo La organización mundial de la salud y la agencia estadounidense de protección ambiental, identificaron una lista de contaminantes denominados “de referencia” que afectan directamente la salud humana y sobre los cuales se han establecido niveles de seguridad (PST, PM10, PM2.5, SO2, NO2, O2, CO). En la tabla 3 se encuentra esta lista de contaminantes de referencia y junto con los niveles permisibles según cada entidad. Tabla3.Contaminantes de referencia que afectan la salud humana Contaminante Unidad Tiempo de exposición Norma EPA Norma OMS Norma colombiana PST / Anual 24 horas 100 400 100 300 PM10 / Anual 24 horas 50 150 20 50 70 150 PM2.5 / Anual 24 horas 10 25 SO2 / Anual 24 horas 80 20 80 250 NO2 / Anual 24 horas 100 40 100 150 O2 Ppm / 8 horas 1 hora 80 (100) 0.041 (80) 0.061 (120) CO Ppm / 8 horas 8.8 (10) 33 Contaminante Unidad Tiempo de exposición Norma EPA Norma OMS Norma colombiana 1 hora 35 (40)g Fuente: Ministerio de ambiente, EPA. Organización Mundial de la Salud, 2006 6.2.1. Marco normativo colombiano En la tabla número 4 se presentan las diferentes normas existentes en el territorio colombiano, respecto a calidad del aire, implementadas para el análisis del cumplimiento de niveles de contaminación en el área de estudio. Tabla4.Normatividad colombiana para calidad del aire y contaminación atmosférica Título Detalle Observación Decreto 1697 de 1997 Por medio del cual se modifica parcialmente el Decreto 948 de 1995, que contiene el Reglamento de Protección y Control de la Calidad del Aire. Decreto 2107 de 1995. Por medio del cual se modifica parcialmente el Decreto 948 de 1995 que contiene el Reglamento de Protección y Control de la Calidad del Aire. Decreto 1228 DE 1997 Por medio delcual se modifica parcialmente el Decreto 948 de 1995 que contiene el Reglamento de Protección y Control de la Calidad del Aire. Decreto 02 de 1982 Por el cual se reglamentan parcialmente el Título I de la Ley 09 de Capítulo XVI sustituido 34 Título Detalle Observación 1979 y el Decreto Ley 2811 de 1974, en cuanto a emisiones atmosféricas mediante decreto 2206 de 1983 Decreto 2206 de 1983 Por el cual se sustituye el Capítulo XVI de la vigilancia, el control y las sanciones, del Decreto No. 02 de 1982 sobre emisiones atmosféricas Decreto 979 de 2006 Por el cual se modifican los artículos 7°, 10, 93, 94 y 108 del Decreto 948 de 1995 Decreto 1552 de 2000 Por el cual se modifica el artículo 38del Decreto 948 de 1995, modificado por el artículo 3o del Decreto 2107 de 1995 Decreto 2622 de 2000 Por medio del cual se modifica el artículo 40 del Decreto 948 de 1995, modificado por el artículo 2o. del Decreto 1697 de 1997 Decreto 1697 de 1997 Por medio del cual se modifica parcialmente el decreto 948 de 1995 que contiene el reglamento de protección y control de la calidad del aire Decreto 2107 de 1995 Por medio del cual se modifica parcialmente el decreto 948 de 1995 que contiene el reglamento de protección y control de la calidad del aire Decreto 948 de 1995 Por el cual se reglamentan; parcialmente, la Ley 23 de 1973; los Modificado parcialmente por 35 Título Detalle Observación artículos 33, 73, 74, 75 y 76 del Decreto-Ley 2811 de 1974; los artículos 41, 42, 43, 44, 45, 48 y 49 de la Ley 9 de 1979; y la Ley 99 de 1993, en relación con la prevención y control de la contaminación atmosférica y la protección de la calidad del aire Decreto 2107 de 1995, y en sus artículos 7°, 10, 93, 94 y 108 por el Decreto Nacional 979 de 2006 Resolución 0898 de 1995 Por la cual se regulan los criterios ambientales de calidad de los combustibles líquidos y sólidos utilizados en hornos y calderas de uso comercial e industrial y en motores de combustión interna de vehículos automotores. Resolución 1351 de 1995 Por medio de la cual se adopta la declaración denominada Informe de Estado de Emisiones (IE-1) Resolución No. 528 de 1997 Por medio de la cual se prohíbe la producción de refrigeradores, congeladores y combinación de refrigerador- congelador, de uso doméstico, que contengan o requieran para su producción u operación Clorofluorocarbonos (CFCs), y se fijan requisitos para la importación de los mismos. Resolución 415 de 1998 Por la cual se establecen los casos en los cuales se permite la combustión de 36 Título Detalle Observación los aceites de desecho y las condiciones técnicas para realizar la misma Resolución 1048 de 1999 Por la cual se fijan los niveles permisibles de emisión de contaminantes producidos por fuentes móviles terrestres a gasolina o diésel, en condiciones de prueba dinámica, a partir del año modelo 2001 Resolución 1447 de 2009 Por la cual se reglamenta la prestación de los servicios de cementerios, inhumación, exhumación y cremación de cadáveres Resolución 909 de 2008 Por la cual se establecen las normas y estándares de emisión admisibles de contaminantes a la atmósfera por fuentes fijas y se dictan otras disposiciones. Resolución 910 de 2008 Por la cual se reglamentan los niveles permisibles de emisión de contaminantes que deberán cumplir las fuentes móviles terrestres, se reglamenta el artículo 91 del Decreto 948 de 1995 y se adoptan otras disposiciones Resolución 0601 de 2006 por la cual se establece la Norma de Calidad del Aire o Nivel de Inmisión, para todo el territorio nacional en 37 Título Detalle Observación condiciones de referencia Resolución 0653 de 2006 Por la cual se adopta el procedimiento para la expedición de la certificación en materia de revisión de gases, a que hace referencia el literal e) del artículo 6° de la Resolución 3500 de 2005 Resolución 003500 de 2005 Por la cual se establecen las condiciones mínimas que deben cumplir los Centros de Diagnóstico Automotor para realizar las revisiones técnico mecánica y de gases de los vehículos automotores que transiten por el territorio nacional Resolución 886 de 2004 Por la cual se modifica parcialmente la Resolución número 0058 del 21 de enero de 2002 y se dictan otras disposiciones Resolución 058 de 2002 Por la cual se establecen normas y límites máximos permisibles de emisión para incineradores y hornos crematorios de residuos sólidos y líquidos Resolución 619 de 1997 Por la cual se establecen parcialmente los factores a partir de los cuales se requiere permiso de emisión atmosférica para fuentes fijas Resolución 005 de 1996 Por la cual se reglamenta los niveles permisibles de emisión de 38 Título Detalle Observación contaminantes producidos por fuentes móviles terrestres a gasolina o diésel, y se definen los equipos y procedimientos de medición de dichas emisiones y se adoptan otras disposiciones Fuente: Normatividad de Colombia, autores 6.3. Antecedentes y estado del arte 6.3.1. Antecedentes históricos La ciencia y la tecnología del control de la contaminación del aire tiene una antigüedad de tan solo unas cuantas décadas, y nuestros conocimientos se están desarrollando con gran rapidez. Por ejemplo, la mayor parte de los instrumentos que se utilizan en la actualidad para medir la calidad del aire se crearon en las últimas dos décadas. En la tabla 5 se observa la cronología de los episodios más destacados de contaminación del aire registrados a través de la historia. Tabla5. Cuadro cronológico de algunos sucesos importantes relacionados con las enfermedades respiratorias agudas ERA Año Episodio 852 Londres, Inglaterra. Quejas de aire impuro debido a la quema ineficiente del carbón en parrillas abiertas con fines de calefacción 1100-1200 Londres, Inglaterra. Se aprobaron varias leyes del parlamento en relación con la contaminación del aire 1661 Londres, Inglaterra. Un erudito, llamado John Evelyn, escribió un 39 Año Episodio largo informe sobre la contaminación del aire en Londres. Evelyn propuso la zonificación de las actividades domésticas, comerciales e industriales, con cinturones verdes alrededor de ellas y ubicación de las fuentes más intensas en lugares situados a favor de los vientos predominantes. Esta persona se adelantó mucho a su tiempo, y sus análisis y recomendaciones no encontraron eco 1864 Se interpuso la primera demanda relacionada con la contaminación del aire en St. Louis, Missouri 1873 Los registros médicos ingleses indican un “exceso de fallecimientos” asociados con periodos de mucho smog 1880 Londres, Inglaterra. Se informó de un aumento del 27%en la mortalidad durante un periodo de dos semanas 1891 Londres, Inglaterra. Un exceso de 1484 fallecimientos se atribuyó a la contaminación del aire 1922 Londres, Inglaterra. Se informó de un aumento de 11.8% en los decesos durante un periodo de niebla intensa 1926 El Public Healt Service (Servicio de Salud Pública) de EUA hizo observaciones de carga de partículas en siete ciudades importantes (Buffalo, Nueva Orleans, Baltimore, Detroit, Los Ángeles, San Francisco y Washington). Se identificó a estas como ciudades de clase I, con una “precipitación” de 3,600 µg de partículas por m3 de aire. En 1971 la EPA de EUA estableció el estándar primario de calidad del aire para la materia particulado total en suspensión (MPTS) en 75 µg/m3 como media geométrica anual que no debe ser excedida, y una concentración en 24 h de 260 µg/m3 que no debe excederse más de una vez por año. El primero de Julio de 1987 se fijaron nuevos estándares utilizando 40 Año Episodio un nuevo indicador, el PM10 [partículas con diámetro aerodinámico menor de 10 µm (es decir, partículas respirables)]. Estos estándares PM10 especifican una media aritmética anual no mayor de 50 µg/m3 y un número esperado de concentraciones de 24 h mayores de 150 µg/m3 de no más de una por año.La instrumentación que se utilizó en el estudio de 1926 era muy diferente a la que se utiliza en la actualidad, de modo que las observaciones de calidad no son comparables de manera directa, pero vale la pena destacar la reducción en la carga de partículas 1930 Se informó de una “epidemia” en el Valle del Mosa, en Bélgica. Se informó de 63 decesos, y unas 8000 personas enfermaron durante un periodo de intenso smog 1939 Londres, Inglaterra. Se informó de un exceso de 1300 muertes durante un periodo de cuatro días de niebla intensa 1948 Donora, Pensilvania. Se produjo un episodio grave de contaminación del aire del 25 a 31 de octubre en una comunidad de unos 14000 habitantes. El espeso humo y niebla no se disipo durante el día. Los vientos eran ligeros y las montañas restringían el transporte horizontal de contaminantes. Además, una inversión redujo l dispersión vertical de los contaminantes del valle. Entre las industrias primarias había hornos de coque, altos hornos, acererías, plantas de ácido sulfúrico, una fundidora de zinc, una planta de fertilizantes y plantas generadoras de energía eléctrica. Había un intenso tráfico de trenes y barcos alimentados con carbón. El episodio de Donora se investigó extensamente (U.S. PHS., 1949). Se llegó entre otras, a las siguientes conclusiones: · Alrededor del 43% de la población se vio afectada. 20 personas murieron, 1440 sufrieron efectos graves, 2322 experimentaron 41 Año Episodio efectos moderados y para 2148 los efectos fueron leves. Los efectos sobre la salud se clasificaron como graves si la persona no podía respirar acostada; moderados si la respiración era difícil o se informaba de opresión en el pecho, tos, vomito o diarrea; y leves si solo se informaba de ardor en los ojos, flujo nasal, garganta irritada, tos seca, dolor de cabeza o mareo. · Las afecciones no hicieron distinción entre género, raza o situación ocupacional. · Hubo notables variaciones en el porcentaje de personas afectadas en cada grupo de edad. El suceso afecto al 60 % de las personas de más de 65 años y al 50 % de todos los adultos, pero solo al 16 % de todos los niños menores de 6 años. · Alrededor del 90 % de las personas afectadas informaron de síntomas respiratorios, y el 34 % informo de síntomas gastrointestinales (estomacales). · Las personas más severamente afectadas fueron las que tenían antecedentes de problemas respiratorios o cardiacos. · La reconstrucción de los sucesos y las estimaciones de la calidad del aire indicaron que ningún contaminante individual causo los efectos observados 1952 Londres, Inglaterra. La cantidad de 4000 fallecimientos se atribuyó a la contaminación del aire durante un periodo de 4 días. La concentración máxima de dióxido de azufre medida fue de 1.34 ppm (3,510 µg/m3), y se observaron con frecuencia concentraciones de hasta 1 ppm (2,620 µg/m3). En comparación, los estándares primarios de calidad del aire para el SO2 en 42 Año Episodio Estados Unidos es en la actualidad de 80 µg/m3 (0,03 ppm) para la media aritmética anual, 365 µg/m3 (0,14 ppm) para la media de 24 h, y 1300 µg/m3 (0,50 ppm) para una media de 3 h. los estándares anual y de 24 h tienen relación con la salud y por tanto son estándares primarios. 1956-1971 Se aprobó la British Clean Air Act (Ley británica para el aire limpio) Se aprobó la U.S. Clean Air Act (Ley para el aire limpio de EUA) Se estableció la EPA de EUA Se aprobó la Canadian Clean Air Act (Ley para el aire limpio canadiense) 1992 En Europa, el estudio APHEA3 (Air Pollution and Health: a European Aproach) encontró en seis ciudades de Europa (Barcelona, Bratislava, Colognee, Lyon, Milán y Paris) que en promedio, un incremento de 10 ug/m3 de PM10 implica un cambio del 0.44% en la mortalidad prematura. En el estudio denominado APHEA-2 desarrollado a finales de los 90’s para una población de 43 millones de personas localizadas en 29 ciudades Europeas, estudiadas durante 5 años, se encontró que la mortalidad diaria por todas las causas incrementa en un 0.6% al incrementarse 10 ug/m3 de la concentración ambiente de PM10. Fuente: Autores Los anteriores incidentes son los de mayor importancia en cuanto a efectos negativos se refiere, pero no son los únicos eventos que han ocurrido a causa de la contaminación atmosférica; también se encuentran casos importantes en ciudades como Nueva York, Pittsburgh, Birmingham, Los Ángeles y San Francisco en los Estados Unidos, Toronto en Canadá, varias ciudades de gran Bretaña y Europa, Tokio en Japón, y otras áreas industrializadas del mundo. 43 Todos los incidentes observados en el cuadro cronológico, no solo han tenido efectos negativos sobre la salud de las personas; también han afectado ecosistemas completos como bosques, y actividades económicas como la agricultura, en el área y en su entorno, convirtiéndolos en incidentes de mayor magnitud. Son múltiples los convenios, tratados, acuerdos, convenciones y pactos internacionales, tanto bilaterales como multilaterales, celebrados en los últimos años en el mundo entero. Colombia inserto en la era de la globalización, no es ajeno a esta situación y es así como bajo el postulado del desarrollo sostenible se acoge a la suscripción y aprobación de convenios, tratados y protocolos internacionales sobre el Medio ambiente y calidad de aire. Los convenios y acuerdos más significativos llevados a cabo para solucionar los problemas que afectan el medio ambiente en todo el globo, se dieron en la primera conferencia realizada en Estocolmo en junio de 1972, en la conferencia de Río en 1992 y la cumbre sobre cambio climático en Kioto en 1997. Los principales convenios internacionales en los cuales Colombia ha participado son: • Convenio declaración de Río (Brasil): se aprobaron tratados y convenios con un fin único de adoptar medidas de protección del medio ambiente global. Muchos de los principios o tratados aprobados, hacen parte del derecho ambiental colombiano. • Convenio sobre Cambio Climático y Acuerdo de Kyoto: el convenio “marco de las Naciones Unidas sobre cambio climático (Nueva York, 1992)” fue ratificado por Colombia por la Ley 164 de 1994, cuyo objetivo es lograr la 44 estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera. • Otros intentos importantes por atender la problemática ambiental global, surgen a partir de la Cumbre de Río y es así como el Protocolo de Acuerdo de Kioto-Japón en 1997, por su parte, determina que la reducción de emisiones estará centrada en seis gases, de los cuales los más importantes son el dióxido de carbono, el metano y el dióxido de nitrógeno; con el fin de contrarrestar los efectos del cambio climático. La contaminación atmosférica en Colombia ha sido uno de los factores de mayor preocupación en los últimos años, por los impactos generados tanto en la salud como en el medio ambiente. La problemática atmosférica actual es la que genera los mayores costos sociales y ambientales después de los generados por la contaminación del agua y los desastres naturales(Política de prevención y control de la contaminación del aire, 2010). En este sentido, Colombia ha tenido una larga y amplia tradición en materia de acciones para el control de la contaminación del aire. Inicialmente, en 1967 se instalaron las primeras redes para el monitoreo de la calidad del aire (ídem, 2010); posteriormente, en 1973 se expidió la Ley 23, cuyo propósito es “Prevenir y controlar la contaminación del medio ambiente y buscar el mejoramiento, conservación y restauración de los recursos naturales renovables, para defender la salud y el bienestar de todos los habitantes del territorio nacional”. Reconociendo que dichos procesos de urbanización asocian una problemática ambiental que puede contribuir al deterioro del medio ambiente, el Código Nacional de los Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente, Decreto 2811 de 1974, regula las condiciones de vidaresultantes de los asentamientos humanos urbanos o rurales. También, determina que la planeación del manejo de los recursos naturales renovables y los elementos ambientales 45 debe hacerse de manera integral, con el fin de contribuir al desarrollo equilibrado urbano y rural. Se sentaron las bases para la incorporación de la dimensión ambiental en los temas urbanos. La Ley 23 de 1973 le concedió facultades extraordinarias al gobierno nacional para expedir el Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente. En 1979, el congreso de la República aprobó la Ley 9, mediante la cual se expidió el Código Sanitario Nacional, por medio de la cual se definieron normas, programas y medidas para la protección del medio ambiente. Se facultó al Ministerio de Salud, hoy Ministerio de Salud y la Protección Social, para proferir normas para el control de la contaminación atmosférica. La norma que reguló la emisión y concentración de contaminantes a la atmósfera fue emitida en 1982, año en el cual se adoptaron los estándares de calidad del aire y de emisión por fuentes fijas mediante el Decreto 02, el cual reglamentó parcialmente el Título I de la Ley 9 de 1979 y el Decreto – Ley 2811 de 1974 en cuanto a emisiones atmosféricas y calidad del aire. Posteriormente, con la promulgación de la Constitución Política de 1991 y la expedición de la Ley 99 de 1993, se creó el Ministerio del Medio Ambiente y se reordena el sector público encargado de la gestión y la conservación del medio ambiente y los recursos naturales, organizándose el Sistema Nacional Ambiental SINA. Se transformaron o crearon las Corporaciones Autónomas Regionales y de Desarrollo Sostenible y se estableció que los municipios, distritos o áreas metropolitanas cuya población urbana fuera igual o superior a un millón de habitantes ejercerían, dentro del perímetro urbano, las mismas funciones atribuidas a las Corporaciones Autónomas Regionales, en lo que fuera aplicable al medio ambiente urbano. 46 En el año de 1992, la Agencia de Cooperación Internacional Japonesa – JICA junto con la Secretaria de Salud del Distrito desarrollo el Plan para el control de la contaminación del aire, en donde analizaron el estado de la contaminación atmosférica en Bogotá, encontrando que el 70% de los contaminantes en el aire provienen del parque automotor, y el porcentaje restante de fuentes como las industrias, los establecimientos, las operaciones aéreas y las residenciales, por tanto las tasas de emisión más altas son para los óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, para el caso de los automotores a gasolina, y material particulado generado por vehículos con motor a diésel. En el año 2002, con la Ley 768, que adoptó el Régimen Político, Administrativo y Fiscal de los Distritos Portuario e Industrial de Barranquilla; Turístico y Cultural de Cartagena de Indias y Turístico, Cultural e Histórico de Santa Marta, se asignó la competencia de autoridad ambiental al interior del perímetro urbano de dichos Distritos(Política de gestión ambiental urbana, 2008). En el marco de esta nueva institucionalidad y de las competencias establecidas al entonces Ministerio del Medio Ambiente, se conformó el Grupo de Gestión Ambiental Urbana y se inició el trabajo en temas de gestión de medio ambiente en áreas urbanas, con el programa “Mejores Ciudades y Poblaciones” (PND 1994- 1998) y el programa “Calidad de Vida Urbana” (PND 1998-2002), experiencias que culminaron en el año 2002 con la adopción de los “Lineamientos Ambientales para la Gestión Urbano Regional en Colombia (ídem, 2008). Dichos lineamientos constituyen el primer documento explícito de Política Ambiental para el contexto urbano y responden a las prioridades de gestión que en su momento fueron identificadas como ejes de la gestión ambiental urbana en Colombia. En ese documento, se aborda la gestión del medio ambiente en el perímetro urbano con una mirada de región, el centro urbano se concibe asociado y relacionado con una región circundante y bajo una aproximación integral de los 47 diferentes elementos o factores que tienen que ver con la calidad ambiental urbana. En marzo de 2005, el Consejo Nacional de Política Económica y Social aprobó el documento CONPES 3344 que contiene los lineamientos para la formulación de la Política de Prevención y Control de la Contaminación del Aire y recomienda adoptar los lineamientos propuestos en dicho documento para el desarrollo de estrategias de prevención y control de la contaminación del aire; solicita al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, en coordinación con los Ministerios de Minas y Energía, Protección Social y Transporte, adelantar los trámites necesarios para la creación de la Comisión Técnica Nacional Intersectorial para la Prevención y el Control de la Contaminación del Aire, CONAIRE; y solicita a las entidades que integran la CONAIRE concurrir coordinadamente en el desarrollo de las acciones indicadas en el Plan de Acción del documento CONPES y, a partir de la fecha de conformación de la CONAIRE, detallar y ajustar el plan de acción que garantice su efectiva implementación(Política de prevención y control de la contaminación del aire, 2010). En el año 2008 se crearon lineamientos para la formulación de la política integral de salud ambiental, con énfasis en los componentes de la calidad del aire, calidad de agua y seguridad química (Lineamientos para la formulación de la política integral desalud ambiental con énfasis en los componentes de calidad del aire, calidad de agua y seguridad química, 2008) De acuerdo con una encuesta realizada para el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial en 2008, el 67% de los encuestados perciben la contaminación como un problema ambiental y 52% consideran la contaminación del aire como el principal problema. 48 6.3.2. Estado del arte A continuación se presentan algunos de los estudios que se realizan en la actualidad para evaluar los efectos de la contaminación atmosférica en la salud, en diferentes países. Manejo, vigilancia y control de la calidad del aire a nivel mundial En el 2001, Esquivel y colaboradores, realizaron un estudio ecológico con análisis transversal en el Centro de la Habana (Cuba), que buscaba identificar las relaciones entre contaminantes atmosféricos (SO2, NO2, Humo y PM10), variables meteorológicas y consultas de urgencia por asma y enfermedades respiratorias agudas, en donde se concluye: • Las mayores temperaturas y fuerza del viento se asociaron a menores concentraciones de PM10 y de humo. Las concentraciones de humo se relacionaron con el incremento de las consultas hospitalarias por estas causas.(Molina, 2001) • Existe una fuerte relación entre los menores valores de temperatura media diaria y el incremento de las consultas hospitalarias por CAAB (crisis agudas de asma bronquial). Las concentraciones media diarias de SO2 y NO2 no se relacionaron con indicadores de morbilidad respiratoria aguda.(ídem, 2001) En el año 2004, Pérez y colaboradores desarrollaron el estudio de “Geosalud: relaciones geográficas entre salud y ambiente”, que tenía por objeto analizar los indicadores de salud y ambiente disponibles, obteniendo la información de datos primarios por infecciones respiratorias agudas (IRA) y crisis agudas de asma bronquial (CAAB) en la Habana (Cuba); donde se observó: 49 • El comportamiento de las IRA en el mes de enero daba a conocer un total de 38 manzanas con casos de IRA para un 34,5%, mientras el comportamiento de las CAAB en el mes de enero, se representaron en 18 manzanas con un 16,4% (Jiménez et al, 2004) • Solo se representaron los efectos en salud cuando las partículas excedieron las medias mensuales y fueron las que mayor porcentaje de trasgresión mostraron (75%) (ídem, 2004). En el mismo año, Lee y colaboradores realizaron la investigación que tenía por objeto determinar el efecto de contaminantes en la salud,usando medidores personales para estimar la exposición a largo plazo de NO2 y SO2 en Yeochun (Corea); en la cual se encontró que: • La diferencia entre la exposición diaria y la exposición de 14 días fue estadísticamente significativa para NO2 y SO2. La diferencia de exposiciones era significativa hasta 7 días de exposición para SO2 y 4 días de exposición para NO2 (Kiyoung Lee et al, 2004) • Los modelos de efectos mixtos con exposiciones personales log-trasformed demostraron que el área y las condiciones del lugar fueron influyentes para las concentraciones de NO2 y SO2 (ídem, 2004). En el 2005, Sichletidis L. y colaboradores realizaron una investigación de los efectos de contaminantes en ambientes extramurales e intramurales en el sistema respiratorio de niños entre 9 y 12 años de edad; se estudiaron los niños que vivían en las ciudades del occidente de Macedonia (Grecia), las cuales se caracterizaron por presentar diferencias significativas en cuanto al tipo y nivel de contaminación ambiental, además en la prevalencia de las condiciones económicas. De éste estudio se concluyó: 50 • Los síntomas respiratorios son más frecuentes en niños que viven en ambientes contaminados, ya que la alta prevalecía de “Rinitis Crónica” y bajos flujos nasales observados pudo ser debido a factores como la alta exposición de las concentraciones de contaminantes e incremento en la sensibilidad a infecciones (Sichletidis, 2005) • La relación patogénica entre asma bronquial y la contaminación atmosférica es incierta, se cree que los contaminantes comunes estudiados no causan asma, sin embargo ellos pueden conducir a episodios de bronco espasmos en sujetos con hiperreactividad bronquial (ídem, 2005). Siguiendo la metodología propuesta por Ostro en 2004, la Organización Mundial de la Salud calculó la carga atribuible a riesgos ambientales por país. Para América Latina estima que 48.110 muertes al año son causadas por la contaminación del aire exterior. En un estudio multicéntrico de la Ciudad de México, Santiago, Sâo Paulo y Nueva York se calculó que se evitarían aproximadamente 64000 muertes prematuras, 65000 casos de bronquitis crónica, 91000 admisiones hospitalarias y 37 millones de personas-día de ausencias laborales, durante el periodo 2000-2020, si se redujeran las emisiones de material particulado y de ozono (en aproximadamente 10%) al adoptar las políticas de mitigación de emisiones de efecto invernadero(Cifuentes, 2001). En el año 2006, Bell y sus colaboradores calcularon la influencia de las políticas de control de la contaminación del aire en la salud, en la Ciudad de México, Santiago y Sâo Paulo. Los resultados indican que podrían evitarse, durante el periodo 2000-2020, 33.084 muertes en la Ciudad de México, 6733 en Santiago 113165 en Sâo Paulo, si se aplicara la tecnología disponible hasta ahora para mitigar las emisiones de PM10 y de O3, en el sector energético, de transporte, industrial y residencial. Del mismo modo se evitarían 2684, 385 y 735 muertes 51 infantiles en México, Santiago y Sâo Paulo, respectivamente, además de cerca de 4 millones de ataques de asma, 300000 visitas médicas de niños y 48000 casos de bronquitis Crónica, en total para las tres ciudades (Margaret C. Bell et al, 2006) Manejo y vigilancia de la calidad del aire en México: sistema nacional de la información de la calidad del aire (SINAICA); Programa para mejorar la calidad del aire en la zona Metropolitana del Valle de México (Proaire), 2002-2010 Se encuentra en la última fase una evaluación de los efectos de la contaminación atmosférica en la salud, (específicamente de ozono y PM10) en la zona metropolitana del Valle de México. Dicha evaluación calcula las muertes evitadas por diferentes causas al reducir los niveles de ozono y PM10, así como el efecto en la morbilidad. Para la evaluación se seleccionaron las funciones de concentración- respuesta a partir de diversas fuentes: meta análisis internacionales, estudios de la ciudad de México, y los estimadores del proyecto ESCALA; se evaluaron diferentes escenarios de reducción de niveles de ozono y PM10 y se recurrió a un sistema de información geográfica para calcular las exposiciones de la población a los contaminantes (SEMARNAT, 2003)(Galvao L.A.C., 2010). Al utilizar los CFR del proyecto ESCALA se calcula que se evitarían 2.306 (IC95%: 1029-2184) muertes si se bajaran las concentraciones anuales de PM10 a 20 µg/m3, que es lo establecido en las recomendaciones de la OMS. Para el caso de ozono, se evitarían 389 (IC 95%: 219-559) muertes si se bajaran las concentraciones del promedio anual de 8 horas de ozono a 50 ppb, como recomienda la OMS(Romieu I, 1992) Los resultados obtenidos servirán como fuente de información para los tomadores de decisiones que desarrollarán el programa de control de la contaminación del aire en la metrópoli para los próximos 10 años (Galvao L.A.C., 2010) 52 Manejo y vigilancia de la calidad del aire en Estados Unidos: Prevención de eventos asociados con asma en niños al mejorar la calidad del aire en Long Beach y Riverside, california Es Un estudio de evaluación de influencia en la salud se realizó en el sur de california, Estados Unidos de América, por Laura Pérez, investigadora del Centro de Investigación de Epidemiología ambiental de Barcelona, España (CREAL), y colaboradores, para evaluar el número de eventos asociados a asma que se evitarían al mejorar la calidad del aire en Long Beach y Riverside. En dicha evaluación recurrieron a CFR obtenidos de estudios epidemiológicos, como el Southern California Children’s Healt Study (CHS) sobre contaminación del aire y salud respiratoria, que incluye las áreas de Long Beach y Riverside (ídem, 2010) 6.3.3. Manejo y vigilancia de la calidad del aire en Colombia Los estudios que relacionan la salud y el medio ambiente en Colombia tiene referencias existentes desde 1978, donde se realizó un Estudio toxicológico, médico y urbanístico de barrios aledaños a la vía 40 de Barranquilla, en el cual se presentaron altas incidencias de enfermedades respiratorias, debido posiblemente a la acción toxica e irritante de las emisiones de las industrias químicas y cementeras del sector (Whelples, 1978). En el año 1993, Montealegre Murcia realizó una investigación que buscaba establecer la relación entre la contaminación del aire y las morbilidades por enfermedades del Sistema respiratorio que se presentaron en Bogotá de 1987 a 1993, donde se concluye: • La relación dosis–respuesta al establecer asociaciones de las enfermedades respiratorias con contaminantes como SO2, NO2, O3, CO y HC (Montealegre, 1993) 53 • Los resultados indican que una disminución del 1% en los niveles de Material Particulado Sedimentable en el aire de Bogotá, implicará una disminución del 0.04% en la ocurrencia de enfermedades respiratorias como las neumonías, dos semanas después del registro de la disminución de la contaminación (ídem, 1993) En el año 1997, Aristizabal desarrolló un estudio de la Secretaria de Salud y la Universidad del Bosque, con el objeto de establecer la relación existente entre las emisiones de SO2, NO2 y PM10 con síntomas respiratorios en niños menores de 5 años, que asistieran a instituciones educativas en un perímetro menor de 12 cuadras a la redonda del centro de salud o UPA de puente Aranda; en el cual se da conocer: • La población infantil de la zona de Puente Aranda tiene incidencia superior de episodios de IRA (Infección Respiratoria Aguda) y de ERA (Enfermedad Respiratoria Aguda) en general, que lo reportado en otras poblaciones en la literatura mundial (Aristizabal, 1997). • La alta densidad de fuentes fijas como móviles en la zona, contribuyen a la generación de contaminantes en especial de PM1O, y es muy posible que estas partículas sean vehículo facilitador para que concentraciones relativamente bajas de SO2 y NO2, presenten riesgo de aumento en problemas respiratorios de la población estudiada (ídem,
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