O problema da poluição do ar tem crescido continuamente desde o início da Revolução Industrial, há 300 anos. Quatro fatores principais exacerbaram a poluição do ar: a crescente industrialização; aumentar o tráfego; rápido desenvolvimento econômico; e maiores níveis de consumo de energia. A informação disponível mostra que as orientações da OMS para os principais poluentes atmosféricos são regularmente ultrapassadas em muitos dos grandes centros urbanos. Embora tenha havido progresso no controle dos problemas de poluição do ar em muitos países industrializados nas últimas duas décadas, a qualidade do ar – particularmente nas grandes cidades do mundo em desenvolvimento – está piorando. De grande preocupação são os efeitos adversos à saúde dos poluentes do ar ambiente em muitas áreas urbanas, onde os níveis são suficientemente altos para contribuir para o aumento da mortalidade e morbidade, déficits na função pulmonar e efeitos cardiovasculares e neurocomportamentais (Romieu, Weizenfeld e Finkelman 1990; OMS/PNUMA 1992). A poluição do ar interior devido a produtos de combustão doméstica também é um problema importante nos países em desenvolvimento (OMS 1992b), mas não faz parte desta revisão, que considera apenas as fontes, dispersão e efeitos na saúde da poluição do ar exterior, e inclui um estudo de caso da situação no México.
Fonte de Poluentes do Ar
Os poluentes atmosféricos mais comuns em ambientes urbanos incluem o dióxido de enxofre (SO2), material particulado em suspensão (SPM), os óxidos de nitrogênio (NO e NO2, denominado coletivamente NÃOX), ozônio (O3), monóxido de carbono (CO) e chumbo (Pb). A combustão de combustíveis fósseis em fontes estacionárias leva à produção de SO2, Eu não tenhoX e particulados, incluindo aerossóis de sulfato e nitrato formados na atmosfera após a conversão de gás em partícula. Os veículos a motor movidos a gasolina são as principais fontes de NOX, CO e Pb, enquanto os motores a diesel emitem quantidades significativas de particulados, SO2 e nãoX. O ozônio, um oxidante fotoquímico e o principal constituinte do smog fotoquímico, não é emitido diretamente de fontes de combustão, mas é formado na baixa atmosfera a partir de NOX e compostos orgânicos voláteis (VOCs) na presença da luz solar (UNEP 1991b). A Tabela 1 apresenta as principais fontes de poluentes do ar externo.
Tabela 1. Principais fontes de poluentes do ar externo
Fontes de Poluentes
Óxidos de enxofre Combustão de carvão e petróleo, fundições
Partículas em suspensão Produtos de combustão (combustível, biomassa), fumaça de tabaco
Óxidos de nitrogênio Combustível e combustão de gás
Monóxido de carbono Combustão incompleta de gasolina e gás
Reação fotoquímica do ozônio
Chumbo Combustão de gasolina, combustão de carvão, produção de baterias, cabos, solda, tinta
Substâncias orgânicas Solventes petroquímicos, vaporização de combustíveis não queimados
Fonte: Adaptado de UNEP 1991b.
Dispersão e Transporte de Poluentes Atmosféricos
As duas maiores influências na dispersão e transporte das emissões de poluentes atmosféricos são a meteorologia (incluindo efeitos microclimáticos como “ilhas de calor”) e a topografia em relação à distribuição populacional. Muitas cidades são cercadas por colinas que podem atuar como uma barreira contra o vento, retendo a poluição. As inversões térmicas contribuem para um problema de partículas em climas temperados e frios. Em condições normais de dispersão, os gases poluentes quentes sobem à medida que entram em contato com as massas de ar mais frias com o aumento da altitude. No entanto, em certas circunstâncias, a temperatura pode aumentar com a altitude, formando uma camada de inversão, prendendo os poluentes perto da fonte de emissão e retardando sua difusão. O transporte de longo alcance da poluição do ar de grandes áreas urbanas pode ter impactos nacionais e regionais. Óxidos de nitrogênio e enxofre podem contribuir para a deposição ácida a grandes distâncias da fonte de emissão. As concentrações de ozônio são frequentemente elevadas a favor do vento em áreas urbanas devido ao intervalo de tempo envolvido nos processos fotoquímicos (UNEP 1991b).
Efeitos dos Poluentes do Ar na Saúde
Poluentes e seus derivados podem causar efeitos adversos ao interagir e prejudicar moléculas cruciais para os processos bioquímicos ou fisiológicos do corpo humano. Três fatores influenciam o risco de lesão tóxica relacionada a essas substâncias: suas propriedades químicas e físicas, a dose do material que atinge os locais críticos do tecido e a responsividade desses locais à substância. Os efeitos adversos à saúde dos poluentes atmosféricos também podem variar entre os grupos populacionais; em particular, os jovens e os idosos podem ser especialmente suscetíveis a efeitos deletérios. Pessoas com asma ou outras doenças respiratórias ou cardíacas pré-existentes podem apresentar sintomas agravados após a exposição (OMS 1987).
Dióxido de Enxofre e Matéria Particulada
Durante a primeira metade do século XX, episódios de acentuada estagnação do ar resultaram em excesso de mortalidade em áreas onde a combustão de combustíveis fósseis produzia níveis muito elevados de SO2 e SMP. Estudos de efeitos de saúde a longo prazo também relacionaram as concentrações médias anuais de SO2 e SMP à mortalidade e morbidade. Estudos epidemiológicos recentes sugeriram um efeito adverso dos níveis de partículas inaláveis (PM10) em concentrações relativamente baixas (não excedendo as diretrizes padrão) e mostraram uma relação dose-resposta entre exposição a PM10 e mortalidade e morbidade respiratória (Dockery e Pope 1994; Pope, Bates e Razienne 1995; Bascom et al. 1996) conforme mostrado na tabela 2.
Tabela 2. Resumo da relação exposição-resposta de curto prazo de PM10 com diferentes indicadores de efeitos na saúde
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efeito de saúde |
% de alterações para cada 10 μg/m3 |
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Média |
Variação |
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Mortalidade |
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Total |
1.0 |
0.5-1.5 |
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Cardiovascular |
1.4 |
0.8-1.8 |
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Respiratório |
3.4 |
1.5-3.7 |
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Morbilidade |
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Internação hospitalar por problema respiratório |
1.1 |
0.8-3.4 |
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Visitas de emergência para problemas respiratórios |
1.0 |
0.5-4 |
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Exacerbações de sintomas entre asmáticos |
3.0 |
1.1-11.5 |
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Alterações no pico de fluxo expiratório |
0.08 |
0.04-0.25 |
Óxidos de nitrogênio
Alguns estudos epidemiológicos relataram efeitos adversos à saúde do NO2 incluindo aumento da incidência e gravidade de infecções respiratórias e aumento de sintomas respiratórios, especialmente com exposição a longo prazo. Piora do estado clínico de pessoas com asma, doença pulmonar obstrutiva crônica e outras condições respiratórias crônicas também foi descrita. No entanto, em outros estudos, os investigadores não observaram efeitos adversos do NO2 nas funções respiratórias (OMS/ECOTOX 1992; Bascom et al. 1996).
Oxidantes Fotoquímicos e Ozônio
Os efeitos na saúde da exposição a oxidantes fotoquímicos não podem ser atribuídos apenas aos oxidantes, porque o smog fotoquímico normalmente consiste em O3, Eu não tenho2, ácido e sulfato e outros agentes reativos. Esses poluentes podem ter efeitos aditivos ou sinérgicos na saúde humana, mas O3 parece ser o mais biologicamente ativo. Os efeitos para a saúde da exposição ao ozônio incluem diminuição da função pulmonar (incluindo aumento da resistência das vias aéreas, redução do fluxo de ar, diminuição do volume pulmonar) devido à constrição das vias aéreas, sintomas respiratórios (tosse, respiração ofegante, falta de ar, dores no peito), irritação nos olhos, nariz e garganta, e interrupção de atividades (como desempenho atlético) devido à menor disponibilidade de oxigênio (OMS/ECOTOX 1992). A Tabela 3 resume os principais efeitos agudos do ozônio na saúde (OMS 1990a, 1995). Estudos epidemiológicos sugeriram uma relação dose-resposta entre a exposição a níveis crescentes de ozônio e a gravidade dos sintomas respiratórios e a diminuição das funções respiratórias (Bascom et al. 1996).
Tabela 3. Resultados de saúde associados a mudanças no pico de concentração diária de ozônio ambiente em estudos epidemiológicos
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resultado de saúde |
Alterações em |
Alterações em |
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Exacerbações de sintomas em crianças saudáveis |
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25% de aumento |
200 |
100 |
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50% de aumento |
400 |
200 |
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100% de aumento |
800 |
300 |
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Internações hospitalares por problemas respiratórios |
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5% |
30 |
25 |
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10% |
60 |
50 |
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20% |
120 |
100 |
a Dado o alto grau de correlação entre o O de 1 h e o de 8 h3 concentrações em estudos de campo, uma melhoria no risco de saúde associado à diminuição de 1 ou 8 horas de O3 os níveis devem ser quase idênticos.
Fonte: OMS 1995.
Monóxido de carbono
O principal efeito do CO é diminuir o transporte de oxigênio para os tecidos através da formação de carboxiemoglobina (COHb). Com o aumento dos níveis de COHb no sangue, podem ser observados os seguintes efeitos na saúde: efeitos cardiovasculares em indivíduos com angina pectoris prévia (3 a 5%); comprometimento das tarefas de vigilância (>5%); dor de cabeça e tontura (≥10%); fibrinólise e morte (OMS 1987).
Conduzir
A exposição ao chumbo afeta principalmente a biossíntese do heme, mas também pode atuar no sistema nervoso e em outros sistemas, como o cardiovascular (pressão arterial). Lactentes e crianças pequenas com menos de cinco anos de idade são particularmente sensíveis à exposição ao chumbo devido ao seu efeito no desenvolvimento neurológico em níveis de chumbo no sangue próximos a 10 μg/dl (CDC 1991).
Vários estudos epidemiológicos investigaram o efeito da poluição do ar, especialmente a exposição ao ozônio, na saúde da população da Cidade do México. Estudos ecológicos mostraram um aumento na mortalidade em relação à exposição a partículas finas (Borja-Arburto et al. 1995) e um aumento nas visitas de emergência por asma entre crianças (Romieu et al. 1994). Estudos sobre o efeito adverso da exposição ao ozônio conduzidos entre crianças saudáveis mostraram um aumento no absenteísmo escolar devido a doenças respiratórias (Romieu et al. 1992) e uma diminuição na função pulmonar após exposição aguda e subaguda (Castillejos et al. 1992, 1995). Estudos conduzidos entre crianças asmáticas mostraram um aumento nos sintomas respiratórios e uma diminuição no pico do fluxo expiratório após a exposição ao ozônio (Romieu et al. 1994) e aos níveis de partículas finas (Romieu et al. no prelo). Embora pareça claro que a exposição aguda ao ozônio e particulados está associada a efeitos adversos à saúde na população da Cidade do México, é necessário avaliar o efeito crônico de tal exposição, em particular devido aos altos níveis de foto-oxidantes observados em Cidade do México e a ineficácia das medidas de controle.
Estudo de caso: Poluição do ar na Cidade do México
A área metropolitana da Cidade do México (MAMC) está situada na Bacia Mexicana a uma altitude média de 2,240 metros. A bacia tem 2,500 quilômetros quadrados e é cercada por montanhas, duas das quais com mais de 5,000 metros de altura. A população total foi estimada em 17 milhões em 1990. Devido às características geográficas particulares e aos ventos fracos, a ventilação é pobre com alta freqüência de inversões térmicas, especialmente durante o inverno. As mais de 30,000 indústrias do MAMC e os três milhões de veículos automotores que circulam diariamente são responsáveis por 44% do consumo total de energia. Desde 1986, a poluição do ar é monitorada, incluindo SO2, Eu não tenhoxCO, O3, material particulado e hidrocarboneto não metânico (HCNM). Os principais problemas de poluição do ar estão relacionados ao ozônio, especialmente na parte sudoeste da cidade (Romieu et al. 1991). Em 1992, a norma mexicana para ozônio (máximo de 110 ppb em uma hora) foi excedida na parte sudoeste em mais de 1,000 horas e atingiu um máximo de 400 ppb. Os níveis de partículas são altos na parte nordeste da cidade, perto do parque industrial. Em 1992, a média anual de partículas inaláveis (PM10) foi de 140 μg/m3. Desde 1990, importantes medidas de controle foram tomadas pelo governo para diminuir a poluição do ar, incluindo um programa que proíbe o uso de carros um dia por semana, dependendo de sua placa final, o fechamento de uma das refinarias mais poluentes localizadas na Cidade do México , e a introdução do combustível sem chumbo. Estas medidas levaram a uma diminuição de vários poluentes atmosféricos, principalmente SO2, material particulado, NÃO2, CO e chumbo. No entanto, o nível de ozônio continua sendo um grande problema (ver figura 1, figura 2 e figura 3).
Figura 1. Níveis de ozônio em duas zonas da Cidade do México. Máximo diário de uma hora por mês, 1994
Figura 2. Partículas (PM10) em duas zonas da Cidade do México, 1988-1993
Figura 3. Níveis de chumbo aéreo em duas zonas da Cidade do México, 1988-1994
