Influencia de la Contaminación Atmosférica en las Enfermedades Respiratorias Agudas

La complejidad orográfica y climatológica de la ciudad de Santiago de Cuba, contribuye a incrementar los efectos nocivos de las emisiones originadas por las principales industrias. Para evaluar la influencia de la contaminación atmosférica sobre los cuatro distritos del territorio se consideraron las etapas (1990-1994) y (1995-1999), durante las cuales dichas industrias sufrieron una marcada disminución de sus procesos productivos dado el déficit de combustible en la primera etapa o periodo especial y su posterior arrancada con la utilización del crudo nacional. Se observó un incremento de las Enfermedades Respiratorias Agudas entre 0,3-1,5 %, además de una significativa correlación con los vientos provenientes de los sectores norte, sur y preferentemente las calmas.

Introducción

La ciudad de Santiago de Cuba es la segunda en importancia del país con una población aproximada de 495 mil habitantes. Ocupando un área de 5560 ha, se localiza al centro de una cuenca, rodeada desde el noroeste al noreste por la cordillera de la Sierra Maestra con elevaciones que van desde los 500 a 1500 m sobre el nivel medio del mar y abierta al sur a la bahía o Mar Caribe, hechos que le confieren una orografía muy compleja que la diferencian del resto de las ciudades del país.

La temperatura media anual es de 26.5 °C. Las máximas alcanzan como promedio unos 32,2°C y las mínimas alrededor de los 22,5°C, mientras que la humedad relativa promedio es de 74,2 %.

El régimen de circulación del viento en el territorio es muy complejo, estando marcado por una circulación interna de las brisas de mar y de tierra. Los vientos que provienen del sector norte predominan a partir de las 19.00 h hasta las 7.00, originándose algunos períodos de calma para dar paso a los vientos del sector sur que irán incrementándose hasta alcanzar un máximo de ocurrencia de vientos francamente del sur entre las 13.00 y las 16.00 h, disminuyendo gradualmente hasta quedar restablecidos nuevamente los vientos del norte. Patrón que se repite diariamente con algunas oscilaciones en dependencia del mes o período de observaciones. Su velocidad promedio oscila entre los 5,8 y los 10,8 Km./h.

Las precipitaciones tienen un régimen definido con dos periodos, uno lluvioso, que va desde Mayo-Octubre y el poco lluvioso, desde Noviembre-Abril.

La estabilidad atmosférica prevalece en la ciudad, existiendo condiciones favorables para la sedimentación de las partículas, lo que se traduce como condiciones propicias para el incremento de las concentraciones de contaminantes en la ciudad [1]

OBJETIVOS

• 1. Evaluar la influencia de las emisiones producidas por las principales industrias y otras fuentes antropogénicas sobre la ciudad de Santiago de Cuba a partir de la ocurrencia de las Enfermedades Respiratorias Agudas (ERA).

• 2. Conocer el comportamiento de las emisiones sobre la ciudad, en función de la orografía y los elementos meteorológicos.

• 3. Proponer medidas encaminadas a mitigar o eliminar las emisiones atmosféricas y sus efectos nocivos sobre la ciudad.

DESARROLLO

Principales fuentes que contaminan la ciudad

El peso de la economía global de la ciudad de Santiago de Cuba respecto a la producción bruta esta representada por las industrias en un 66,5 %, lo que denota que la actividad industrial ocupa una cifra importante dentro de la economía del territorio.

La ciudad cuenta con 33 fuentes altas de origen industrial, 9 hospitales y otras no menos importantes, el transporte automotor y 26 fuentes fijas bajas, consideradas como importantes objetivos químicos por la naturaleza de las sustancias que en ellas se manipulan[2]

Entre las principales fuentes que más contaminan la ciudad se encuentran la fábrica de cemento, la refinería, la termoeléctrica, el combinado de cereales, la fabrica de cervezas, etc, situadas en su mayoría en el litoral de la bahía. Dichas industrias son consideradas las más importantes desde el punto de vista de contaminación, por su localización, cargas contaminantes lanzadas a la atmósfera, tipo de combustible utilizado en sus procesos productivos, naturaleza de sus emisiones y su deficiente estado tecnológico.

En cuanto a la contaminación producida por el transporte automotor, podemos decir que en su mayoría esta compuesto por motos, camionetas y autos ligeros, cuyo estado técnico general es deficiente al igual que la calidad de los combustibles utilizados, que unido a las características orográficas, las calles estrechas y encajonadas, y el efecto de las pendientes que tiende a incrementar la carga del motor, contribuyen a aumentar los niveles de contaminación en la ciudad.[3]

TABLA 1 CARACTERISTICAS FUNDAMENTALES DE LAS PRINCIPALES FUENTES INDUSTRIALES QUE CONTAMINAN LA CIUDAD DE SANTIAGO DE CUBA.

Fig. 1. Localización de las fuentes industriales (altas) que contaminan la ciudad de Santiago de Cuba.

Principales fuentes por sus volúmenes de producción, cargas contaminantes, naturaleza de sus emisiones, estado técnico y localización:

1.- Fabrica de Cemento José Mercerón 2.- Combinado de Cereales Frank País, 3.- Refinería Hermanos Díaz 4.- Termoeléctrica A. Maceo. (Rente) 5.- Fábrica de Cervezas

Calidad del aire en la ciudad de Santiago de Cuba

En Santiago de Cuba la vigilancia de la calidad del aire en estos momentos
es deficiente debido al estado técnico del equipamiento, sin embargo
algunos estudios realizados han puesto en evidencia los altos niveles de contaminación
del aire por la presencia de polvo procedente de la fábrica de Cemento[4]emisiones
de la termoeléctrica[5]y transporte automotor, por ej.

Algunos muestreos espaciales realizados por el Centro de investigación del Transporte (CIT) en cooperación Centro Nacional de Electrolectromagnetismo Aplicado (CNEA) en las arterias principales de la ciudad, se obtuvieron, para el Monóxido de Carbono valores de 11,24 a 22,49 mg/m³ y para el hollín de 0,381 a 0,413 mg/m³, magnitudes superiores a las permisibles (5 y 0,15 mg/m³ respectivamente) previstas en la norma cubana y que a su vez, están muy por encima del fondo natural para el caso del CO (de 0,01-0,23 mg/m³) Ver³, tablas.

La contaminación atmosférica ha sido un tema de ocupación
permanente por parte de los organismos e instituciones del territorio y la propia
población, que tomando en cuenta las características especiales
de la ciudad de Santiago de Cuba, son evidentes los daños a la salud,
la economía y otras esferas de la actividad humana[6]etc.

Metodología de trabajo

Para conocer la posible influencia de la contaminación atmosférica sobre la ciudad de Santiago de Cuba, basamos nuestras observaciones en los periodos 1990-1994 y 1995-1999, teniendo en cuenta que durante (1990-1994) las principales industrias del territorio, disminuyeron sus procesos productivos debido el déficit de combustible en esta etapa o periodo especial y su posterior arrancada con la utilización del crudo nacional (1995-1999).

Tomamos como referencia la ocurrencia de las Enfermedades Respiratorias Agudas, atendiendo que las mismas son muy vulnerables a los cambios climáticos y de contaminación del medio ambiente. Partiendo de los datos reportados por la dirección de salud, referidos a los cuatro Distritos que agrupan las diferentes zonas de la ciudad, por año y por meses, considerando su localización, la distancia de las principales fuentes contaminantes, así como la posible influencia de los vientos provenientes de los cuadrantes norte, sur y las calmas.

Asumimos que los vientos provenientes del sector sur transportan los
contaminantes desde las principales industrias, dispersándolos sobre
la ciudad, los vientos del sector norte expulsan los contaminantes de dichas
industrias fuera del territorio y las calmas contribuyen a la deposición
de las partículas. Para facilitar la observación tuvimos en consideración
la distribución de los vientos de ambos sectores y las calmas por períodos,
es decir, periodo lluvioso (Mayo-Octubre) y poco lluvioso (Noviembre-Abril).
Finalmente se aplicó un análisis de correlación y modelos
de regresión lineal, método paso a paso hacia atrás para
validar los resultados. Tablas 8-10.

TABLA 5 DISTRITOS Y AREAS DE SALUD DE LA CIUDAD

Fig. 2. LOCALIZACION DE LAS PRINCIPALES INDUSTRIAS

Y LOS DISTRITOS DE SALUD

Análisis de los resultados

Al comparar el comportamiento de las ERA en los periodos (1990-1994) y (1995-1999) se observa un incremento de dichas enfermedades entre un 0,3 para el Distrito 1 y 1,5 % en el Distrito 2 (ver fig.3). Destacando que el Distrito 2 se encuentra localizado en el centro de la ciudad, por lo que se ve afectado tanto por las emisiones de las industrias como del transporte automotor y otras fuentes cercanas.

Fig. 3. % de Crecimiento de las ERA en los 4 Distritos de la ciudad de

Santiago de Cuba durante el quinquenio 1995-1999, con relación

a 1990-1994.

Las figuras 4 y 5 representan el comportamiento de las ERA promedio por meses en ambos quinquenios y denotan un comportamiento similar en todos los distritos en correspondencia con la ocurrencia de los eventos climáticos y físico-geográficos señalados anteriormente. En las figuras 6, 7 y 8 se observa la relación entre las ERA y los vientos promedios de los sectores norte, sur y las calmas, lo que se corrobora a través del análisis estadístico. (Tablas 9 y 10)

Fig. 4 Comportamiento de las ERA por meses y períodos en los

cuatro Distritos de salud durante el Quinquenio 1990-1994.

Fig. 5 Comportamiento de las ERA por meses y períodos en los

cuatro Distritos de salud durante el Quinquenio 1995-1999.

Fig. 6. Relación de las ERA con los vientos provenientes del sector

norte en la ciudad en los periodos lluvioso y poco lluvioso

durante 1995-1999.

Fig. 7. Relación de las ERA con los vientos provenientes del sector sur en

la ciudad de Santiago Cuba en los periodos lluvioso y poco lluvioso

durante 1995-1999.

Fig. 8. Relación de las ERA con las Calmas en la ciudad de Santiago

de Cuba en los periodos lluviosos y poco lluvioso durante

1995-1999.

ANÁLISIS ESTADÍSTICO

TABLA 8. Promedio (divididos por 100 000) de horas mensual de los vientos durante cinco años (1995, 1996, 1997, 1998, 1999) para los vientos norte, sur y las calmas; y promedio mensual de las tasas de reportes de pacientes con crisis por (ERA) durante cinco años (1995, 1996, 1997, 1998, 1999) en cada distrito.

TABLA 9. Correlación entre el promedio de ERA con los vientos del sur, norte y las

Calmas para los cuatro distritos de la ciudad.

TABLA # 10. Modelos de regresión lineal, método paso a paso hacia atrás.

Se observa la fuerte correlación del promedio por mes en cinco años en cada distrito de las afectaciones por ERA con el promedio por mes de cinco años del número de horas para cada una de las tipologías de vientos (sur, calma y norte).

Conclusiones

• Las Enfermedades Respiratorias Agudas (ERA) reportadas por los cuatro Distritos de Salud de Santiago de Cuba se han incrementado entre un 0,3 y 1,5 % desde (1990-1994) a (1995-1999).

• El incremento de las ERA del segundo periodo bajo estudio con respecto al primero está en correspondencia con la disminución de las actividades productivas de las principales industrias y otras fuentes contaminantes durante el periodo (1990-1994) y su posterior puesta en marcha (1995-1999) con la utilización del crudo nacional.

• Existe una significativa correlación entre el comportamiento de las ERA y la ocurrencia de los vientos provenientes de los sectores norte, sur y fundamentalmente las calmas.

• El Distrito 2 resulto el de mayor % de incremento de las enfermedades, lo que denota la influencia de las emisiones de las principales industrias, además del transporte automotor, la fábrica de cervezas y los hospitales, entre otras fuentes localizadas en el área céntrica de la ciudad.

Recomendaciones

• Continuar la investigación con los datos correspondientes al periodo 2000-2006 y hacer un análisis comparativo entre los diferentes periodos.

• Determinar otros modelos que logren explicar mejor por una parte la predicción de la contaminación en los próximos años, así como la correspondiente afectación en las ERA (variables de interés). En este sentido se deben buscar las variables (independientes) que según los referentes teóricos más importantes estudian las variables de interés.

• Realizar un análisis de costo económico de las ERA, a pesar de que desde el punto de vista humanístico la afectación de la salud humana es incosteable.

• Se proponen mejoras tecnológicas para la refinería, la termoeléctrica y el combinado de cereales, así como la utilización de combustibles de mayor calidad. Para la fábrica de cemento, teniendo en cuenta su deterioro, recomendamos un cambio total de su tecnología.

• Por la complejidad de la zona estudiada, proponemos organizar una red de monitoreo y vigilancia permanente de la calidad del aire.

• Proponer un proyecto integrador que aglutine a todos los organismos implicados en la temática para lograr soluciones organizadas y definitivas, conscientes de que las características de la ciudad y del territorio, así lo requieren.

Referencias bibliográficas

1-Ferrer G. Ma. Caridad, Lorente V. Mercedes, Hernández H. Raúl.(2000).Determinación del Gradiente de temperatura y su valoración en cuatro puntos de la ciudad de Santiago de Cuba.

2- Lorente V. Mercedes. (2000). Inventario de las fuentes fijas altas que contaminan la ciudad de Santiago de Cuba.

3- Mirabent A. Jordi, Blázquez S Edgar, Milanés B. Celene, Gómez P. Jorge, Falcón N. Carlos L. (2000). La contaminación por el transporte automotor en las arterias principales de la ciudad de Santiago de Cuba. Una visión integral.

4- Maleta T. Olga, (1999). Monitoreo de polvo en la fábrica de Cemento Lab. Prov. Higiene y Epidemiología. Santiago de Cuba.

5- Collazo A, Cuesta O, Wallo A, Imbert C. (2000) Caracterización de la calidad del aire en la Central Termoeléctrica Antonio Maceo, Santiago de Cuba.

6- Oliva Ruiz Luis. Emisiones de Nox y SO2 en la central termoeléctrica Renté. Universidad de Oriente. Santiago de Cuba.

7- Carbonell José, Falcón José. Factores que influyen en las emisiones de Nox y SO2 en una central

Termoeléctrica de 100 y 50 MW respectivamente.

8- Pérez S. Rene, Pacheco B. Pedro. Economía, desarrollo y medio ambiente en la Provincia de Santiago de Cuba.

9-Cardona A. José D Contaminación ambiental y enfermedad respiratoria.

10- Álvarez L. Jander., Argote O. Miguel. Análisis energético y exegético de la caldera del hospital materno norte de Santiago de Cuba. OU. (2004)

11- Espinosa I. 1998. Influencia del polvo generado en la industria de cemento para el medio ambiente.

12- Ramos Ferra L; Maletá T. Olga (1986). Contaminación ambiental en la ciudad de Santiago de Cuba.

13- Carbonell G. Isabel Cristina. (2003) Amenazas ambientales a la salud infantil. Perfil de país Republica de Cuba.

14-Molina E., Meneses E., (2003) Programa Nacional Desarrollo Energético Sostenible. Proyecto "Externalidades ambientales atmosféricas de la generación eléctrica". SALIDA 1/2003: Resultados obtenidos en la selección de funciones exposición-respuesta para las evaluaciones de impacto en la salud humana.

12- Turtós L., Roque A., Soltura R., Sánchez M., 2003b, Metodología de estimación de Variables Meteorológicas Secundarias para modelos de dispersión de contaminantes Atmosféricos, Contribución a la Educación y la Protección Ambiental. Vol. 4. ISBN 959-7136-20-1: 266-277.

13- Anuario Estadístico (2005). Provincia de Santiago de Cuba

 Sitios en Internet

http://www.unep.net

Información, vínculos y referencias sobre el medio

ambiente mundial

http://www.wri.org/

World Resources Institute. Tendencias de la Tierra: el

portal de información ambiental

http://www.org/esa/sustdev/agenda21.htm

Agenda 21: La Declaración de Río sobre Medio

Ambiente y Desarrollo

Otros sitios.

http://www.monografias.com/contaminaciónambiental/2006

http:/www.COMANA-RM. Contaminación atmosferica.mht/2006

http:/www.INGENIERO AMBIENTAL. Introducción a la calidad del aire/2006

Autor:

Ing. Mercedes Lorente Vega

—– Centro Meteorológico Provincial

Ing. Asela Montoya Rosales

—— Centro Meteorológico Provincial

Lic. Alexander Gorina Sánchez

—— Universidad de Ote.

Lic. Olga Maleta Tamayo

——- Lab. Prov. Higiene y Epidemiología

Colaboradores

Ing. Olga espinosa Aguilera

Estudiante Jander Alvarez Lorente

MINISTERIO DE CIENCIA TECNOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE

CENTRO METEOROLOGICO PROVINCIAL

SANTIAGO DE CUBA

2007

[1] Ferrer G. Ma. Caridad, Lorente V. Mercedes, Hern?ndez H. Ra?l. (1999). Determinaci?n del Gradiente de temperatura y su valoraci?n en cuatro puntos de la ciudad de Santiago de Cuba.

[2] Lorente V. Mercedes. (2000). Inventario de las fuentes fijas altas que contaminan la ciudad de Santiago de Cuba.2000

[3] . Mirabent A. Jordi, et.. al. La contaminaci?n por el transporte automotor en las arterias principales de la ciudad de Santiago de Cuba. Una visi?n integral. 2000

[4] – Maleta T. Olga, et.al. Monitoreo de polvo en la f?brica de Cemento 1999. Lab. Prov. Higiene y Epidemiolog?a. Santiago de Cuba.

[5] -Collazo, A. et. Al. (2000) Caracterizaci?n de la calidad del aire en la Central Termoel?ctrica Antonio Maceo, Santiago de Cuba.
.

[6] ? Oliva R. Luis Emisiones de Nox y SO2 en la central termoel?ctrica Rent?. Universidad de Oriente. Santiago de Cuba.