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CONTAMINACIÓN AMBIENTAL, VARIABILIDAD CLIMÁTICA Y
CAMBIO CLIMÁTICO: UNA REVISIÓN DEL IMPACTO EN LA
SALUD DE LA POBLACIÓN PERUANA
[ENVIRONMENTAL POLLUTION, CLIMATE VARIABILITY AND
CLIMATE CHANGE: A REVIEW OF HEALTH IMPACTS ON THE
PERUVIAN POPULATION]
Gustavo F. Gonzales 1,2,3,a, Alisson Zevallos 2,b, Cynthia Gonzales-Castañeda 1,2,e, Denisse Nuñez 2,b, Carmen Gastañaga 6,c, César Cabezas 6,d, Luke Naeher 4,e, Karen Levy 5,e, and Kyle Steenland 5,e (^1) Instituto de Investigaciones de la Altura. Lima, Perú (^2) Facultad de Ciencias y Filosofía, Universidad Peruana Cayetano Heredia. Lima, Perú (^3) Academia Nacional de Ciencias. Lima, Perú (^4) University of Georgia. Georgia, EE. UU (^5) University of Emory. Georgia. EE. UU (^6) Instituto Nacional de Salud. Lima, Perú
RESUMEN
El presente artículo es una revisión sobre la contaminación del agua, el aire y el efecto del cambio climático en la salud de la población peruana. Uno de los principales contaminantes del aire es el material particulado menor de 2,5 μ (PM 2,5), en la ciudad de Lima, anualmente 2300 muertes prematuras son atribuibles a este contaminante. Otro problema es la contaminación del aire domiciliario por el uso de cocinas con combustible de biomasa, donde la exposición excesiva a PM 2,5 dentro de las casas es responsable de aproximadamente 3000 muertes prematuras anuales entre adultos, con otro número desconocido de muertes entre niños debido a infecciones respiratorias. La contaminación del agua tiene como principales causas los desagües vertidos directamente a los ríos, minerales (arsénico) de varias fuentes, y fallas de las plantas de
Correspondencia: Gustavo Gonzales Rengifo Dirección: Av. Honorio Delgado 430, SMP Teléfono: 3100000 anexo 2535, Gustavo.gonzales@upch.pe. a bDoctor en Ciencias y doctor en Medicina cestudiante de Biología dmédico cirujano emédico infectólogo Philosophal Doctor Contribuciones de autoría: GGR y KS participaron en la concepción y diseño del artículo, GGR, AZC, CGC, DNS, MCG, CCS, LN, KL, KS participaron en el análisis e interpretación de datos, redacción del artículo, revisión crítica del artículo y aprobación de la versión final, KS participó en la obtención de financiamiento. Conflictos de interés : los autores declaran no tener conflictos de interés.
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Rev Peru Med Exp Salud Publica. Author manuscript; available in PMC 2015 March 06.
Published in final edited form as: Rev Peru Med Exp Salud Publica. 2014 ; 31(3): 547–556.
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tratamiento. En el Perú, el cambio climático puede impactar en la frecuencia y severidad del fenómeno de El Niño oscilación del sur (ENSO) que se ha asociado con un incremento en los casos de enfermedades como cólera, malaria y dengue. El cambio climático incrementa la temperatura y puede extender las áreas afectadas por enfermedades transmitidas por vectores, además de tener efecto en la disponibilidad del agua y en la contaminación del aire. En conclusión, el Perú, pasa por una transición de factores de riesgo ambientales, donde coexisten riesgos tradicionales y modernos, y persisten los problemas infecciosos y crónicos, algunos de los cuales se asocian con problemas de contaminación de agua y de aire.
Abstract
This article is a review of the pollution of water, air and the effect of climate change on the health of the Peruvian population. A major air pollutant is particulate matter less than 2.5 μ (PM 2.5). In Lima, 2,300 premature deaths annually are attributable to this pollutant. Another problem is household air pollution by using stoves burning biomass fuels, where excessive indoor exposure to PM 2.5 inside the household is responsible for approximately 3,000 annual premature deaths among adults, with another unknown number of deaths among children due to respiratory infections. Water pollution is caused by sewage discharges into rivers, minerals (arsenic) from various sources, and failure of water treatment plants. In Peru, climate change may impact the frequency and severity of El Niño Southern Oscillation (ENSO), which has been associated with an increase in cases of diseases such as cholera, malaria and dengue. Climate change increases the temperature and can extend the areas affected by vector-borne diseases, have impact on the availability of water and contamination of the air. In conclusion, Peru is going through a transition of environmental risk factors, where traditional and modern risks coexist and infectious and chronic problems remain, some of which are associated with problems of pollution of water and air.
Palabras clave Contaminación del agua; Contaminación del aire; Cambio climático (fuente: DeCS BIREME)
Keywords Water pollution; Air pollution; Climate change (source: MeSH NLM)
INTRODUCCIÓN
Muchas enfermedades han aumentado de manera importante en las últimas décadas en los países en vías de desarrollo, particularmente las enfermedades crónicas, las cuales estarían asociadas a contaminantes ambientales(^1 )^ que pueden estar en el agua y en el aire.
Por otro lado, la actividad antropogénica está produciendo cambios sin precedentes al medioambiente global. La acumulación de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono (CO 2 ) y el metano, entre otros, tienen implicaciones en el clima del planeta. El mundo se ha calentado en aproximadamente 0,6 °C en las últimas tres décadas. El tiempo
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entre el área urbana (92,9%) y el área rural (67,1%) también son marcadas(^4 ,^10 ,^11 ). La falta de acceso al agua segura y con un saneamiento básico inadecuado es causal de la prevalencia y persistencia de enfermedades diarreicas agudas (EDA) y las parasitosis(^12 ).
El tener acceso al agua y sistemas de eliminación de excretas por la red pública mejora las conductas sanitarias de las personas, como el lavado de manos antes o luego de una actividad fisiológica, tal como lo muestra un estudio en barrios marginales de Lima, Perú(^13 ). Por otro lado, cuando el acceso al agua potable disminuye, se puede facilitar la contaminación fecal del agua(^14 ,^15 ).
En la región de las Américas, la OMS estima que el rotavirus es responsable de la mayoría de casos de enfermedad diarreica aguda (EDA) en niños < 5 años, seguido por E. coli patógena(^16 ). La EDA también puede verse influenciada por factores de variabilidad climática en poblaciones pobres localizadas en zonas marginales(^17 ,^18 ). Estudios recientes en Perú demuestran que las EDA afectan tanto el peso del niño como su crecimiento(^19 ); igualmente, se ha demostrado en Perú que el acceso al agua y a la eliminación de excretas revierte el efecto adverso sobre el crecimiento de la estatura en niños que previamente tenían inadecuado acceso a agua segura o a eliminación de excretas(^20 –^22 ).
CONTAMINACIÓN CON ARSÉNICO Argentina, Chile y Perú se encuentran expuestos a niveles elevados de arsénico en agua, especialmente de origen subterráneo(^23 –^31 ). La toxicidad del arsénico depende de la forma en que se encuentre así como su estado de oxidación, siendo los arsénicos inorgánicos solubles más tóxicos que los orgánicos (32). La exposición baja a moderada al arsénico inorgánico ha sido prospectivamente asociada a un aumento en la morbilidad y mortalidad por cáncer(^33 ), enfermedad cardiovascular(^34 )^ y diabetes mellitus(^35 ).
En Bangladesh se ha asociado a las enfermedades diarreicas con exposición prenatal de arsénico(^36 ); este elemento puede también aumentar los problemas de diarrea mencionados arriba. En América Latina, con información originada en Argentina, Chile y México, se reportan asociados al arsénico al cáncer de vejiga, de pulmón, de riñón, de hígado y de piel; igualmente, se menciona a las lesiones en la piel, y la enfermedad cardiovascular y respiratoria(^24 ,^27 ). La prevalencia de cada enfermedad es distinta en cada país(^37 ).
En el Perú, la presencia del arsénico en las fuentes de agua para consumo humano se debe tanto a factores naturales de origen geológico como a la explotación minera y refinación de metales por fundición. El mismo proceso geológico de la cordillera de los Andes que se asocia a la presencia natural de arsénico en aguas superficiales y subterráneas, también lo explican los yacimientos de cobre, cuya explotación y posterior fundición contribuye a los niveles de arsénico ambiental.
En el Perú se han reportado niveles de arsénico en agua de consumo humano por encima del límite máximo permisible recomendado en el agua potable de 10 ug/L(^25 ), que es igual al límite de OMS. Hace poco se publicó un estudio con 111 muestras de agua de consumo en Perú; en doce distritos, de los cuales 86% suparaban 10 ug/L, y 56% superaban 50 ug/L(^26 ). Se ha reportado la presencia de arsénico (180 ug/L) en pozos de Puno, de 200–400 ug/L en
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el río Locumba, y 25 ug/L en el agua de consumo en la provincia de Hyatara(^27 ). Igualmente, se ha detectado arsénico en la cuenca del río Rímac, que lleva el agua a Lima, donde en 1994, el 85% de la muestras sobrepasaron los 50 ug/L(^27 ).
Más recientemente, estudios de DIGESA y SEDAPAL encontraron niveles en el río Rímac cerca al 50 ug/L en los años 1997–2004, salvo los años de 2000, 2001 y 2002, en que los promedios eran de 260 ug/L, 710 ug/L, y 780 ug/L(^28 ). En todo el Perú se ha estimado para el año 2000 que, al menos, 250 000 personas bebían agua con concentraciones de arsénico > 50 ug/L(^29 –^31 )
Son pocos los estudios de seres humanos en cuanto al arsénico en Perú. Dos estudios de los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades de los Estados Unidos (CDC) en regiones mineras de Perú reportaron niveles bajos en la orina, con un promedio de 6 ug/L en Ancash en la sierra norte(^38 ), y un promedio de 18 ug/L en la ciudad de Cerro de Pasco en la sierra central(^39 ). El nivel recomendado en la orina es 50 ug/L(^40 ). En cambio, se ha observado queratosis arsenical en 5,7% de habitantes de una población residente a los 3290 metros de altitud expuesta a relaves mineros con arsénico(^41 ).
Es importante mencionar que el consumo de arsénico por la población humana no es solamente a través del agua de consumo diario, sino también a través de los alimentos, se estima en América Latina que los alimentos contribuyen hasta el 50% del total de la ingesta de arsénico(^24 ). Falta mayor información sobre el consumo de arsénico en agua potable en cada región y el impacto en salud, tanto agudo como crónico, de esta exposición.
CONTAMINACIÓN POR PARTICULAS DEL AIRE AMBIENTAL
La mayoría de los efectos dañinos crónicos de la contaminación del aire ambiental se miden, en la actualidad, a través del material particulado menor a 2,5 micrones (PM 2,5), que penetran los espacios profundos del pulmón(^42 ). En la Figura 1, se nota que las partículas PM 2,5 anuales en Lima, la capital del Perú, en el periodo 2001–2011, han tenido un promedio de aproximadamente 50 ug/m^3. El nivel de PM 2,5 recomendado por la OMS es 10 ug/m^3 (25 ug/m^3 en Perú). Para comparación, en Chile el nivel de PM 2,5 en el aire ha bajado de 35 ug/m^3 a 25 ug/m^3 en el mismo periodo (Comisión Nacional del Medioambiente), cuando en los Estados Unidos ha bajado de 15 ug/m^3 a 10 ug/m^3 (http:// www.epa.gov/airtrends/pm.html). Estos datos indicarían que Lima tiene un problema por resolver con respecto a la contaminación del aire con PM 2,5.
Para medir los posibles efectos en la salud en Lima de los niveles de PM 2,5 mayores a lo recomendado por la OMS, se puede utilizar estudios de cohortes de otros países que consideran los efectos a largo plazo de la contaminación del aire con PM 2,5. En estos estudios se ha comprobado que la exposición crónica al aire ambiental contaminado por partículas resulta en enfermedades crónicas, sobre todo cardiovasculares, cerebrovasculares, y pulmonares, incluyendo cáncer del pulmón y enfermedades pulmonares no malignas. Basado en estos estudios, se ha podido calcular la relación exposición-respuesta entre las partículas PM 2,5 y las enfermedades mencionadas, ello permite la cuantificación del riesgo para la salud de niveles específicos de PM2,5(^43 ,^44 ).
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Metropolitana y Callao, siendo mayores en niños que viven en el Callao (26 ug/dL) comparado a 7 ug/dL entre niños en Lima, como una consecuencia de la ubicación de almacenes para el depósito de minerales como el plomo en el Callao(^55 ).
Otros estudios en diversas comunidades de la ciudad minera de Cerro de Pasco (Chaupimarca, Ayapoto y Paragsha) demostraron que el 53% de niños y aproximadamente el 9% de mujeres en edad fértil mostraban intoxicación por metales pesados con niveles de plomo en sangre por encima de 10 ug/dL(^51 ). Igualmente, dos estudios comparativos entre sujetos varones adultos de Lima y Cerro de Pasco muestran mayores niveles de plomo en sangre en varones de la ciudad de Cerro de Pasco, distribuidos entre mineros y no mineros(^56 ,^57 ).
Los niveles de plomo en suelo que exceden 1200 mg/kg, un estándar de referencia para suelo de residencias, se encuentran presentes en 35 de 74 sitios en Cerro de Pasco comparados con 4 de 47 sitios evaluados alrededor de operaciones nuevas cerca de Huaral, en el norte de Lima(^58 ). En la ciudad de La Oroya, que desde el año 1922 la población se encuentra expuesta a las emisiones de la planta de fundición, se ha observado en las gestantes tasa altas de plomo (≥ 10 ug/dL) en el 71,4% en La Oroya Nueva, 100% en La Oroya vieja y 82,5% en otras zonas. Igualmente, las tasas de plomo alto en el cordón umbilical oscilan entre 52,4 y 88,9%(^59 ).
Todavía faltan estudios en Perú documentando efectos dañinos en el desarrollo intelectual de los niños de estas zonas, o documentando efectos crónicos entre adultos.
CONTAMINACIÓN DE INTERIORES: EL CASO DEL COMBUSTIBLE DE BIOMASA La contaminación del aire intradomiciliario se ha vinculado con enfermedades respiratorias entre niños(^60 ), y resultados reproductivos adversos(^61 ). Se estima que en 2010 el aire intradomiciliario fue responsable de 3,5 millones de muertes prematuras en el mundo, que es mayor al número de muertes atribuibles a contaminación ambiental del aire (3,1 millones de muertes)(^42 ). Estas muertes se deben a enfermedades respiratorias entre niños (aproximadamente 40%), y muertes por enfermedades cardiopulmonares y cardiovasculares entre adultos (60%).
En Perú, estudios relacionados a la contaminación intradomiciliaria se han llevado a cabo midiendo principalmente los niveles de monóxido de carbono (CO) y PM 2,5 en el aire(^62 –^64 ), y a veces, biomarcadores como 8-hidroxi-2′-deoxiguanosina y 8-isoprostano en la orina(^65 ). Algunas publicaciones muestran resultados que tratan de medir el impacto de instalar cocinas mejoradas, que presenta varios desafíos(^66 ). Con los datos limitados en Perú, que se tiene acceso hasta ahora, parece que las cocinas mejoradas pueden bajar los niveles de CO y PM 2,5 inmediatamente en un porcentaje importante (47–74%)(^67 ), pero con el tiempo esta reducción parece ser menor (25–50%), probablemente, entre otros, a falta de mantenimiento de las cocinas(^68 ). El nivel promedio de PM 2,5 de personas viviendo en hogares usando biomasa, puede ser aproximadamente 100 ug/m^3 de PM 2,5, tanto en las ciudades(^69 )^ como en la zona rural(^67 ), usando mediciones de muestras personales. Dado eso, una reducción de 25–50% (a 50–75 ug/m^3 ) con cocinas mejoradas no será suficiente para
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eliminar el riesgo excesivo de enfermedades; para ello, tendría que llegar a un nivel de 10 ug/m^3 PM 2,5, tal como lo recomienda la OMS.
En la Figura 3 se presentan los porcentajes de viviendas que utilizan solo leña o solo gas en el Perú entre los años 2003 y 2012. A nivel nacional se observa una disminución en el porcentaje de hogares que usan solo leña, de algo menos del 30% en el 2003 a un poco más del 15% en el 2012; por su parte, hay un incremento en el mismo período de los hogares que usan solo gas (40% en 2012). Hay muchos hogares que usan ambos. Si en el Perú existen 6 millones de viviendas, los datos indicarían que 3,6 millones de viviendas podrían estar usando de alguna manera combustible de biomasa.
En Perú, según estimaciones de OMS, cerca de 10 millones de habitantes están expuestos a combustible de biomasa (leña, champa, bosta, carbón) para cocinar(^67 ). El nivel promedio estimado de PM 2,5 de personas viviendo en estos hogares, sería aproximadamente 100 ug/m^3 PM 2,5(^62 ,^64 ). Este nivel es dos veces el nivel de PM 2,5 en el aire de Lima. Siguiendo la lógica de los cálculos arriba relacionados con el aire ambiental, el riesgo relativo para la muerte cardiovascular/cardiopulmonar sería aproxima-damente 1,3–1, debido a esta exposición comparada con la recomendada por la OMS de 10 ug/m^3 , y la fracción de muertes atribuibles a PM 2,5 debería ser aproximada-mente 25% [(1,35–1)/ 1,35]. Asumiendo que los 10 millones de habitantes que usan biomasa tienen aproximadamente las mismas tasas de mortalidad que los habitantes de Lima, podemos estimar que habría aproximadamente 3000 muertes prematuras por causas cardiopulmonares anuales entre adultos, por exposición excesiva a la PM 2,5. A ese número habría que agregarse otra cantidad desconocida de muertes prematuras entre niños por enfermedades respiratorias, principalmente la neumonía.
La exposición crónica a combustible de biomasa se asocia con un aumento en el grosor de la íntima-media de la arteria carótida y mayor prevalencia de la placa ateroesclerótica e hipertensión arterial(^68 ). Esto genera un alto riesgo cardiovascular. El cocinar con combustible de biomasa y vivir en grandes altitudes puede tener un efecto adicional adverso sobre la salud materno-perinatal, teniendo en cuenta que la altitud se asocia a menor peso al nacer, por la hipoxia ambiental(^69 ). En un estudio caso-control en dos zonas altoandinas en Perú (Apurímac y Huancavelica) se encuentra que 52% de madres de niños nacidos con bajo peso usaban combustible de biomasa para cocinar, en comparación con las madres con niños normales quienes en un 30% usaron combustible de biomasa(^5 ).
CAMBIO CLIMÁTICO
El cambio climático, causado por seres humanos, afecta a todas las naciones del mundo(^70 ). Este cambio está asociado con un aumento de temperatura y más variabilidad climática. Muchas de las enfermedades prevalentes en Perú pueden ser afectadas por fluctuaciones climáticas, desde la mortalidad cardiovascular y enfermedades respiratorias debido a las ondas de calor o una alterada trasmisión de enfermedades infecciosas y a la malnutrición debido a escasez de alimentos por falta de agua.
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Aparte del cólera, hay índices de que El Niño está relacionado con la diarrea. Durante los años 1997–1998, El Niño aumentó la temperatura ambiente de Lima en 5 °C por encima de lo normal, y el número de admisiones diarias por diarrea aumentaron en 200% de la tasa previa. Se atribuyeron a El Niño los 6225 casos del exceso de admisiones, ello significó un costo de USD 277 000. Durante el periodo antes de El Niño, las admisiones por diarrea aumentaron en 8% por 1 °C de aumento de la temperatura ambiental(^18 ). La tasa de diarrea en primavera aumentó en 55% durante El Niño, comparado con datos antes de El Niño(^17 ).
Otra epidemia asociada al clima es la del dengue. El clima influencia la ecología del dengue al afectar la dinámica del vector ( Aedes aegypti ), el desarrollo del agente, y/o las interacciones entre el humano y el mosquito(^80 ). En los últimos años ha ocurrido una expansión global del dengue y las causas parecen ser multifactoriales pero aún poco entendidas.
En países influenciados por la variabilidad climática ENSO y donde se registra aumento de la temperatura y de las precipitaciones, como el reportado para Matamoros, en la frontera de México y Texas, la incidencia del dengue aumenta en 2,6% (IC 95%: 0,2–5,1) una semana después que aumenta 1 °C de temperatura(^81 ). En el Perú, en 1958 el Aedes aegypti fue erradicado de todo el país; sin embargo, en octubre de 1984 el mosquito reaparece en Iquitos(^82 ). Hacia el 2005 se han presentado casos de dengue en más de trece departamentos, incluyendo Lima(^83 ).
CONCLUSIONES
El Perú, a pesar de su desarrollo económico, aún pasa por un periodo de transición de factores de riesgo ambientales, ya que coexisten tanto riesgos tradicionales como modernos, donde persisten los problemas infecciosos asociados con problemas crónicos, algunos de los cuales se asocian a problemas de contaminación de agua y del aire.
Por otro lado, el Perú está sometido a la variabilidad climática producto del fenómeno de El Niño estando en la actualidad inmerso en mayores frecuencias y severidad de su presentación, y por la probable extensión del área afectada por vectores de enfermedades infecciosas. En cuanto al cambio climático, se hace énfasis en la amplia y valiosa información obtenida en Perú, y que se puede emplear en otros contextos. Queda, sin embargo, mucho por analizar sobre la implicancia del cambio climático en la salud. Los datos existentes permiten sugerir una posibilidad de asociación entre El Niño y el cambio climático, pero se requiere más investigación para comprobarla.
Esta revisión ha permitido detectar la necesidad de mayor información que, si bien puede existir, no está al acceso o en publicaciones para su análisis. Hay una urgencia imperiosa de estudios sobre el impacto de la contaminación de arsénico en agua sobre la salud. Igualmente, permite reflejar la situación del Perú en su salud ambiental donde se detectan problemas en acceso a agua segura y a liberación de excretas, e importantes fuentes de contaminación de aire en interiores y exteriores que deben merecer la atención de las autoridades de salud del país. Un área de investigación importante sería cuantificar el impacto a largo plazo del uso de cocinas mejoradas en la salud.
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Se hace necesario profundizar en el estudio del impacto en la salud de la población peruana que tiene la contaminación del aire, del agua, y de la mayor frecuencia y severidad de la variabilidad climática influenciada por el cambio climático antropogénico.
Remerciements
Fuente de financiamiento : Grant 5R24TW009545 de los Institutos Nacionales de salud (NIH) de los Estados Unidos y del proyecto Especial Promoción de la Ciencia y de la Tecnología en el Perú financiado a la Academia Nacional de Ciencias por el Consejo Nacional de Ciencia, tecnología e Innovación (CONCYTEC).
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Figura 1. Concentraciones promedio anuales de materias particuladas menores de 2,5 micras (PM 2,5) en Lima durante el periodo 2001 a 2011. Fuente: Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA), Perú Elaboración: Observatorio Ambiental de Lima
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Figura 2. Niveles de plomo medidos en la Estación CONACO en avenida Abancay, Lima. Peridodo: 1996–
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Tabla 1 Proporción de la Población del Perú y otras áreas del mundo con fuente de agua y saneamiento mejorado en el 2011
Total Área urbana Área rural Fuente de agua mejorada 2011 Perú 85% 91% 66% América Latina y el Caribe 94% 97% 82% Países en desarrollo 87% 97% 82% Mundo 89% 96% 81% Saneamiento mejorado 2011 Perú 72% 81% n/a América Latina y el Caribe 82% 87% 63% Países en desarrollo 57% 74% 43% Mundo 64% 80% 47% Fuente: Naciones Unidas, Millenium Development Goals Indicators
