Héctor Jorquera González - Introducción a la contaminación atmosférica

Dado que las partículas varían en tamaño, composición y origen, se les suele clasificar por su tamaño, debido a que esta propiedad determina el transporte y remoción de las partículas en el aire, así como la depositación de partículas en el interior del sistema respiratorio; igualmente, el tamaño permite discriminar entre diversas fuentes emisoras y composición química de las partículas. Para esto se define el tamaño aerodinámico, como el tamaño de una esfera con las mismas propiedades aerodinámicas. A menor tamaño, mayor es la toxicidad de las partículas.

Usando esta dimensión, el material particulado en zonas urbanas se puede dividir en tres grupos: partículas gruesas, finas y ultrafinas. El límite entre las partículas gruesas y finas se fija en 2,5 μm, mientras que el límite entre partículas finas y ultrafinas está aproximadamente en 0,1 μm. El término MP 10representa todas las partículas con tamaño aerodinámico menor o igual a 10 μm. Estas partículas pueden alcanzar las partes superior de las vías respiratorias y por ello han sido reguladas desde hace décadas en muchos países del mundo mediante normas de calidad y de emisión.

Las partículas finas, denominadas usualmente MP 2.5pueden penetrar más profundamente en el pulmón e incluso pueden alcanzar la región alveolar. Las partículas ultrafinas contribuyen poco a la masa de MP 10, pero son relevantes desde el punto de vista de la salud, debido a que son muy numerosas y poseen mucha superficie que puede entrar en contacto con los tejidos alveolares, como se aprecia en la siguiente figura. Estas partículas se producen principalmente en procesos de combustión, de modo especial en motores de combustión interna.

Muchos estudios de mortalidad prematura han encontrado asociaciones estadísticas más robustas entre efectos a la salud cuando se usa el MP 2.5como medida del material particulado, en vez de usar el MP 10. No se ha encontrado que las partículas gruesas (diferencia entre MP 10y MP 2.5) tengan una asociación clara con mortalidad prematura, aunque sí tienen asociación con la morbilidad (ver resumen de antecedentes más adelante en este capítulo).

Hasta ahora en el país se ha regulado en conjunto las partículas finas y gruesas, ya que el énfasis en la regulación ha estado en el MP 10, al igual que en muchos otros países. Sin embargo, como ya se ha indicado, ambas fracciones de tamaño provienen de distintas fuentes, están asociadas a diferentes efectos en salud y tienden a estar poco correlacionadas en el ambiente.

A pesar de la evidencia que indica poner más el acento en el MP 2.5, en muchas ciudades del mundo todavía solo se cuenta con monitoreo de MP 10, por lo que se desconoce la magnitud de la contaminación por MP 2.5en muchos lugares del mundo, particularmente en países en desarrollo.

FIGURA 2.2

Probabilidad de depositación de partículas en vías respiratorias superior, alveolar y bronquial, en función del tamaño de la partícula inhalada. Fuente: WHO (2004)

2.2.2 El ozono (O 3)

El ozono es un gas incoloro, poco soluble pero altamente reactivo, y que se produce en la tropósfera por reacciones entre óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles, a través de una red de reacciones iniciada por la radiación solar ( Capítulo 6).

El ozono, al ser inhalado, puede ser absorbido parcialmente en la mucosidad superficial de las vías respiratorias superiores, pero una fracción importante alcanza el sistema respiratorio inferior. Luego la mayor dosis se espera para la zona de bronquios terminales. Esta zona ha sido observada con mucho daño en estudios hechos en animales expuestos a ozono.

Los estudios epidemiológicos han mostrado asociaciones entre variaciones diarias de ozono y efectos de salud, incluso a bajos niveles de exposición, y que incluso incluyen efectos en la mortalidad prematura (ver Tabla 2.1).Para exposición de corto plazo, los efectos se manifiestan para varias horas de exposición continua, por lo cual la legislación de calidad del aire se ha orientado actualmente a regular el promedio móvil de 8 horas. Por otra parte, hay pocos estudios que han conseguido cuantificar la relación entre exposición al ozono de largo plazo y efectos crónicos en salud (McConnell y otros, 2002), aunque hay evidencia que el ozono está asociado a incrementos de la mortalidad prematura de corto plazo (Bell y otros, 2004; Bell y otros, 2005).

2.2.3 El dióxido de nitrógeno (NO 2)

El dióxido de nitrógeno pertenece a la familia de gases altamente reactivos llamada óxidos de nitrógeno o NOx, que es una mezcla de NO (óxido nítrico) y NO 2(dióxido de nitrógeno). Estos gases se forman cuando los combustibles fósiles se queman a alta temperatura y se oxida el nitrógeno presente en el aire de combustión; los NOx provienen principalmente de gases de combustión de vehículos, así como de fuentes estacionarias, tales como generadoras termoeléctricas y calderas industriales.

El dióxido de nitrógeno es un gas irritante, de color café, que se comporta en el ambiente como un fuerte agente oxidante, y reacciona en el ambiente para formar ácido nítrico, así como nitratos orgánicos como el peroxyacetilnitrato (PAN) ( Capítulo 6). También participa de manera muy relevante en las reacciones atmosféricas que producen ozono (o esmog fotoquímico) a nivel del suelo.

El dióxido de nitrógeno puede irritar los pulmones y reducir la resistencia a infecciones respiratorias como la influenza. Los efectos de corto plazo no se han confirmado, pero la exposición continua a concentraciones típicas en los ambientes urbanos puede causar un aumento de la tasa de incidencia de enfermedades respiratorias agudas en niños. Por esto normalmente se regula el promedio anual de las concentraciones de este contaminante.

A través de la formación de esmog fotoquímico los óxidos de nitrógeno tienen un efecto adverso en ecosistemas terrestres y acuáticos. Este contaminante en el ambiente contribuye al impacto de la lluvia ácida a escala regional y a la eutroficación; esto último ocurre cuando un cuerpo de agua superficial recibe un incremento de nutrientes que lleva a crecimiento de algas, y a reducir la cantidad de oxígeno disuelto en el agua, produciendo un ambiente que es destructivo para peces y otras formas de vida animal.

2.3 Estimación cuantitativa de efectos para la salud

Para poder analizar el problema en forma cuantitativa, es necesario introducir indicadores que den cuenta del estado de salud de la población. Comencemos por definir la tasa de incidencia, que es el número de casos de una enfermedad (o síntoma) por unidad de población y de tiempo.

Por ejemplo, si de cada 1.000 personas que ingresan a la fuerza laboral, 10 desarrollan artritis en los próximos 40 años, la tasa de incidencia es 10/1.000/40 o 0,025% por año. La tasa de incidencia, entonces, se refiere al desarrollo de nuevas dolencias en algún período de estudio. Un ejemplo típico de tasa de incidencia es la tasa de mortalidad total de la población; por ejemplo, 1% anual. Normalmente se asume que las tasas de incidencia que se miden en una zona dada dependen de múltiples variables (estado nutricional de la población, hábitos de vida, acceso a atención de salud, etcétera), incluyendo las variables de contaminación ambiental, en este caso material particulado (MP 10o MP 2.5) y ozono.

Como ya se ha indicado, la tasa de mortalidad de la población es una medida de tasa de incidencia. La tasa de nacimientos es asimismo una tasa de incidencia. Sin embargo, también se trabaja con la tasa de prevalencia, que es un porcentaje del total de la población; por ejemplo, niños que nacen con algún defecto congénito dividido por el total de nacimientos; en la población adolescente de América Latina, la prevalencia del asma está entre 5% y 21%, dependiendo del país (PAHO, 2004, Cuadro 1-8).