Efectos de los contaminantes del aire en la salud humana

Una breve descripción de los efectos de varios contaminantes del aire en la salud se da a continuación:

Los contaminantes del aire tienen efectos variados en la vida humana, los más importantes tienen sus efectos en la salud humana. Sus otros efectos son sobre los materiales, y la vegetación.

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1. Efectos a la salud asociados con los contaminantes del aire:

Los contaminantes del aire tienen un efecto adverso grave en la salud humana. Las personas que viven en áreas urbanas e industriales son particularmente propensas a diversos tipos de enfermedades debido a la contaminación del aire.

I. Efectos en la salud del dióxido de azufre (SO 2 ):

Los seres humanos expuestos crónicamente al SO 2 tienen mayor incidencia de tos, dificultad para respirar, bronquitis, resfriados de larga duración y fatiga. La mayor parte del SO 2 en la atmósfera se convierte en sales de sulfato, que se eliminan por sedimentación o por lavado junto con la precipitación, lo que hace que el agua de lluvia sea ácida debido a la formación de ácido sulfúrico.

La exposición aguda más común al SO 2 a una concentración> = 0.4 ppm (partes por millón) es la inducción de asmáticos después de una exposición que dura solo 5 minutos. Se observa una mayor prevalencia de tos en niños con exposición intermitente a niveles de SO 2 de 1.0 ppm.

II. Efectos sobre la salud del dióxido de nitrógeno (NO 2 ):

Los óxidos de nitrógeno son gases tóxicos que entran al cuerpo humano durante la respiración. La alta concentración de NO 2 puede aumentar la susceptibilidad a los patógenos respiratorios y también aumenta el riesgo de enfermedades respiratorias agudas como bronquitis, fibrosis crónica, enfisema y bronconeumonía. La exposición a N0 2 puede causar disminución de las funciones pulmonares.

Se ha establecido que la exposición continua con tan solo 0, 1 ppm de NO 2 en el aire durante un período de uno a tres años aumenta la incidencia de bronquitis, sedema, enfisema, edema y afecta negativamente al rendimiento de los pulmones. Un estudio realizado por Hasselblad et al. (1992) indican que la exposición repetida a N0 2 aumenta la enfermedad respiratoria en los niños.

Los estudios epidemiológicos sugieren que un aumento de 30 µg / m 3 en los niveles de NO 2 da como resultado un aumento de alrededor del 20% en las enfermedades y enfermedades respiratorias. La exposición continua con más de 2.0 ppm de NO 2 puede causar alteración morfológica extensa, dispensabilidad pulmonar y cambios permanentes en el pulmón (bronquiolitis).

III. Efectos sobre la salud de la materia particulada:

Las partículas pueden influir en el ajuste del cuerpo humano y causar efectos externos, por ejemplo, efectos en la piel. Sin embargo, ciertos grupos de partículas pasan al torrente sanguíneo al ser inhalados y actúan como un veneno sistemático. El efecto de las partículas irritantes en el tracto respiratorio depende del tamaño de las partículas, su solubilidad, el depósito de penetración y el mecanismo de depuración en el tracto respiratorio humano.

Las partículas finas pueden causar irritación del broncospasmo, edema pulmonar y alveolitis alérgica, mientras que ciertos moldes de partículas de mayor tamaño causan enfermedad pulmonar obstructiva. A medida que aumenta la presencia de un tamaño de partícula más fino, el porcentaje de partículas depositadas en la parte superior del tracto respiratorio disminuye, por lo que las partículas se inhalan más profundamente.

La naturaleza soluble de las partículas de origen químico puede causar intoxicación sistemática en el cuerpo. La mayor presencia de partículas en el aire ambiente aumenta la frecuencia de la tos y la flema. La susceptibilidad de infección en el sistema pulmonar aumenta en caso de que las partículas inhaladas sean partículas activas que constituyan bacterias, esporas de hongos o cepas virales.

El efecto agudo de la contaminación del aire por partículas produce cambios en el estado de salud respiratoria y muestra varios síntomas respiratorios. Los síntomas a menudo se registran en los síntomas respiratorios superiores, como congestión o congestión nasal, sinusitis, dolor de garganta, tos húmeda, resfrío, fiebre del heno y ardor o los ojos rojos.

Los síntomas respiratorios inferiores incluyen sibilancias, tos seca, flema, falta de aliento, molestias en el pecho y dolor. La tos es el síntoma reportado con mayor frecuencia debido a la exposición continua en el aire ambiente con alta carga de partículas.

El asma y la alveolitis alérgica son dos enfermedades respiratorias principales relacionadas con la exposición crónica a partículas. Los estudios revelan una relación directa en el ataque asmático con la exposición a partículas. Las partículas que contienen hongos, patógenos virales o bacterianos que se cargan en el aire ambiente pueden desempeñar su papel en la transmisión de enfermedades infecciosas. El aumento de la exposición a partículas aumenta la incidencia de bronquitis. La bronquitis o neumonía inducida por la contaminación del aire en presencia de problemas cardíacos preexistentes puede precipitar la insuficiencia cardíaca congestiva y la mortalidad cardiovascular.

IV. Efectos sobre la salud del monóxido de carbono (CO):

El monóxido de carbono se absorbe del tejido pulmonar en el torrente sanguíneo. La flexión competitiva entre el monóxido de carbono y el oxígeno a la hemoglobina (Hb) en los glóbulos rojos (RBC) se produce formando hemoglobina carboxi (COHb) y oxihemoglobina (O 2 Hb), respectivamente.

Los efectos tóxicos del CO se deben principalmente a su alta afinidad por la Hb, que es 240 veces mayor que la afinidad por el oxígeno. El COHb en sangre de la población expuesta puede estar entre el 3, 0 y el 5, 3 por ciento, mientras que el límite de seguridad es inferior al 2 por ciento.

La exposición a altas dosis de CO puede afectar el tejido pulmonar y puede llevar a una disminución aguda en las funciones pulmonares. El nivel de CO a aproximadamente el 5 por ciento puede causar efectos cardiovasculares en personas jóvenes y sanas que no fuman, lo que provoca fatiga y reduce la capacidad para trabajar.

El episodio recurrente de angina exertial aumenta el riesgo de ataque cardíaco precipitante, arritmia fatal o daño miocárdico, mayor riesgo de muerte súbita con enfermedad coronaria. El aumento de la concentración de monóxido de carbono también provoca accidentes cerebrovasculares, lesiones en la cabeza, ateroesclerosis, hipertensión, etc. La alta concentración de CO tiene un efecto especial en niños y bebés.

Hay fuertes evidencias de reducción del peso al nacer, cardio megaley, retraso en el desarrollo del comportamiento y alteración de la función cognitiva y, a veces, incluso el síndrome de muerte infantil. La otra influencia sistemática del envenenamiento por CO incluye los efectos sobre la palanca, el riñón, el hueso, la capacidad inmunológica y el bazo que pueden ocurrir en el envenenamiento agudo por CO

V. Efectos del ozono sobre la salud:

Las variaciones en los niveles de ozono en el entorno urbano son la principal causa de preocupación, tanto en lo que respecta al riesgo para la salud asociado con la concentración que excede el estándar y el posible efecto en la salud asociado con la exposición humana a una concentración de ozono algo menor durante un largo período de muchos días.

La alta elevación del ozono causa un problema importante para la salud humana, que incluye irritación de ojos, nariz y garganta, malestar en el pecho, tos y dolor de cabeza. El ozono es un irritante respiratorio que reacciona rápidamente con los tejidos y las vías respiratorias que recubren los pulmones.

La disminución reversible aguda en las funciones pulmonares y el aumento de los síntomas respiratorios ocurren en individuos expuestos durante 1 a 3 horas, con una concentración de ozono que oscila entre 235 y 314 µg / m 3 . La exposición aguda al ozono puede causar inflamación pulmonar en unas pocas horas. La exposición a largo plazo al ozono se ha asociado con la inflamación de los pulmones que puede estar involucrada en la progresión de los efectos agudos de salud crónicos. El ozono también aumenta la susceptibilidad a las infecciones bacterianas pulmonares y puede exacerbar la gravedad de la infección por influenza. La exposición aguda a niveles bajos de ozono disminuye el patrón de actividad, puede afectar el sistema inmunológico y conlleva un riesgo potencial para la salud.

VI. Efectos sobre la salud del benceno:

El benceno es un contaminante peligroso del aire que acelera la carcinogencia y el riesgo para la salud humana del aire ambiente. Varios estudios han proporcionado evidencia sobre el efecto del benceno relacionado con el cambio genético, la aberración cromosómica, etc. La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) ha clasificado el benceno como carcinógeno para los humanos, lo que aumenta la frecuencia del cáncer en humanos.

La exposición a niveles excesivamente altos de benceno puede causar cáncer en los riñones, los testículos, el cerebro, el páncreas, el estómago, los pulmones, las vías respiratorias, la vejiga y el útero. El benceno actúa como leucemógeno en los seres humanos, actuando como agente etiológico de la anemia aplásica que conduce a la leucemia mielógena aguda. La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima un riesgo de leucemia de cuatro en un millón en la exposición al benceno a una concentración de 1 mg / m 3 . El benceno también ha sido reconocido como causante de daños en el ADN en células de mamíferos.

La exposición prolongada incluso a formas leves de benceno puede causar euforia seguida de vértigo, latidos cardíacos irregulares, dolor de cabeza, mareos, náuseas e inconsciencia. La falta de aliento, la irritabilidad nerviosa y la inestabilidad al caminar pueden persistir durante mucho tiempo.

La intoxicación aguda por benceno incluye una hemorragia petequial extensa en las pleuras cerebrales, el pericardio, el tracto urinario, la membrana mucosa y la piel. La neumonitis y la bronquitis también pueden ser causadas por la acción directa del benceno. Los otros efectos del benceno son trastornos de la sangre, efectos nocivos en la médula ósea, anemia y disminución de la capacidad de coagulación de la sangre, daños al sistema inmunológico y tóxicos para la reproducción y el desarrollo.

Se ha encontrado que el benceno es más susceptible a las mujeres que a los hombres. La exposición al benceno puede causar trastornos menstruales y retrasar el desarrollo fetal.

VII. Efectos a la salud de los compuestos orgánicos volátiles (COV):

Los compuestos volátiles tienen efectos carcinogénicos potenciales en los seres humanos y se denominan toxinas del aire. Estos compuestos reaccionan con los óxidos de nitrógeno en presencia de luz solar y dan lugar a smog fotoquímico. Este smog es una neblina densa que restringe la visibilidad. Los humos brumosos causan irritación en los ojos y pulmones y dañan la vida de las plantas.

VIII. Efectos del plomo en la salud:

Las partículas de plomo del aire ambiente se pueden inhalar, pueden depositarse como polvo en el área vecina, en la vegetación y en los cuerpos de agua y pueden ingerirse parcialmente. De la liberación total estimada de plomo de la emisión vehicular, aproximadamente el 50-70% se libera como emisión al medio ambiente y la parte restante se deposita. El plomo es un veneno ambiental generalizado que afecta prácticamente a todos los sistemas del cuerpo. Puede dañar los riñones, el sistema nervioso, el sistema reproductivo y causar presión arterial alta.

Los niños son más propensos a la contaminación por plomo porque absorben el plomo más fácilmente que los adultos. Afecta el desarrollo del cerebro de los fetos y niños pequeños. Los niños expuestos al plomo muestran falta de inteligencia, problemas de conducta y disminución de la capacidad para concentrarse. Los niveles de plomo en sangre tan bajos como 10 µg / decilitro están asociados con efectos dañinos en el proceso de aprendizaje de los niños. Un nivel elevado de plomo en la sangre puede ser más dañino. A un nivel extremadamente alto (70 µg / decilitro o más alto), pueden ocurrir ataques, coma e incluso la muerte.

El plomo es especialmente dañino para las mujeres embarazadas y los bebés. El plomo puede acumularse y almacenarse en los huesos durante décadas y puede liberarse siempre que exista una demanda de calcio, como durante el embarazo y la lactancia. Durante la lactancia, el plomo atraviesa la placenta y se detecta en la leche materna. Esta es la principal fuente de plomo para los bebés que causa problemas neurológicos en el niño en desarrollo.

Por no hablar de damas, bebés y niños, incluso los hombres adultos no se salvan de la contaminación del plomo en el aire. La exposición crónica con niveles elevados de plomo en la sangre se asocia a hipertensión, dolor de cabeza, confusión, irritabilidad, disfunción motora focal e insomnio.

Más alto nivel causa somnolencia, pérdida de coordinación muscular, daño renal, fatiga, apatía y susceptibilidad a infecciones y anemia. Un mayor nivel de plomo en la sangre (80 µg / decilitro o más) también conduce a problemas gastrointestinales y daño hepático.

2. Efectos de los contaminantes del aire en los materiales:

Los contaminantes del aire producen cambios físicos y químicos en los materiales que resultan en su daño y destrucción. Los efectos naturales de la corrosión y la intemperie se agravan cuando el aire está contaminado. Los contaminantes del aire más destructivos para los materiales son humo, arenilla, polvo y óxidos de azufre.

El dióxido de azufre es el contaminante del aire más peligroso. Cambia a ácido sulfúrico y sulfúrico con la humedad y acelera la velocidad de corrosión. La cantidad de humedad en el aire determina la velocidad de corrosión, más la humedad, más la corrosión.

Los diferentes tipos de metales y estructuras metálicas como el hierro y el acero, el aluminio y las aleaciones de aluminio, el cobre y las aleaciones de cobre se corroen cuando se exponen al aire contaminado. Los materiales de construcción también están corroídos y desfigurados con la creciente contaminación del aire. Depósitos de humo, arenilla y hollín desfiguran los edificios. Durante vientos fuertes, partículas más grandes pueden resultar en erosión de la superficie.

Los óxidos del azufre reaccionan con la piedra caliza para formar sulfato de calcio. La pérdida lenta de sustancias de la superficie se produce durante las lluvias que conducen a la formación de ampollas. Los efectos de diversos contaminantes del aire en los materiales se muestran en la Tabla 9.3.

Tabla 9.3 Contaminantes del aire y sus efectos en los materiales:

SI. No. Contaminantes del aire Efectos
1. Materia particulada (PM) Erosión física con acción abrasiva.

Depósitos de partículas causan apariencia rayada.

Corrosión de sustancias metálicas.

La deposición en contactos eléctricos interfiere con la función, acelera la corrosión.

Suciedad al textil, menor desgaste y efecto abrasivo.

2. Dióxido de azufre (SO 2 ) y trióxido de azufre (SO 3 ) Escamado de superficies debido a la formación de ácido sulfúrico a partir de SO x .

Aceleración de la corrosión del acero y otros metales. Fragmento de papel y cuero.

Reducción de la fuerza de las fibras en los textiles.

3. Óxidos de nitrógeno (NO x ) Efecto de corrosión en superficies y metales.

Decoloración de la tela y desvanecimiento.

3. Efecto de la contaminación del aire en la vegetación:

Además de sus efectos sobre la salud y los materiales, la contaminación del aire también tiene un efecto perjudicial sobre la vegetación. Los efectos de los contaminantes del aire en la vegetación dependen de su naturaleza química, nivel de concentración y duración de la exposición.

Los principales contaminantes del aire de interés principal para la agricultura y la vegetación son el dióxido de azufre, SPM y oxidantes fotoquímicos. El efecto de los contaminantes del aire en la vegetación se demuestra por las plantas a través de las siguientes características:

yo. Cambios cualitativos y cuantitativos en la entrada de radiaciones solares en la superficie de la hoja y alteración en el proceso de intercambio de energía.

ii. Disminución de las lesiones de clorofila y cloroplasto.

iii. Incremento en el proceso de intercambio gaseoso.

iv. Alteración inducida por el polvo en parámetros fisicoquímicos.

La Tabla 9.4 muestra el impacto de los principales contaminantes del aire a saber. Dióxido de azufre, ozono y partículas en suspensión en la vegetación.

Estándares de calidad del aire ambiente:

Con el fin de detener el deterioro de la calidad del aire y prever y controlar la contaminación del aire, el Gobierno de la India promulgó la Ley de Aire (Prevención y Control de la Contaminación) en 1981. La responsabilidad se ha enfatizado aún más en la Ley de Protección del Medio Ambiente., 1986.

Es necesario evaluar la contaminación del aire presente y prevista a través de programas continuos de monitoreo / monitoreo de la calidad del aire. La Junta Central de Control de la Contaminación formuló y notificó los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS) para áreas industriales, residenciales y sensibles. Los estándares de calidad del aire ambiente notificados se presentan en la Tabla 9.5.

Tabla 9.4 Efectos de los contaminantes del aire en la vegetación:

SI. No. Contaminantes del aire Efectos sobre la vegetación.
1. Dióxido de azufre Entra en la hoja a través de los estomas.

La exposición excesiva causa lesiones en la cuchilla con color marfil, manchas marrones a rojizas, según las condiciones de la planta y del ambiente.

2. Ozono La alta concentración causa lesiones de color marrón oscuro a negro en la superficie superior de las hojas.
3. Partícula suspendida Bloquea los estomas mediante la deposición en la superficie de la hoja.

La deposición excesiva de polvo retrasa el crecimiento de la planta.

El humo del escape del automóvil daña la superficie inferior de las hojas, el bronceado y el plateado, la superficie superior muestra manchas como marcas.

Como se mencionó anteriormente, la Junta Central de Control de la Contaminación (CPPC) es responsable de establecer los estándares de calidad del aire. Sin embargo, aunque la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha aplicado pautas para promedios de 1 hora, 8 horas y 24 horas, en la India solo se han presentado estándares medios anuales y promedio de 24 horas, excepto el dióxido de carbono (CO) para el cual se han utilizado 8 horas y 1 hora. Los estándares de hora han sido notificados.

Tabla 9.5. Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS):

Contaminante Tiempo promediado Normas de calidad del aire de la India QUIEN 2

recomendaciones

Sensible

áreas

Residencial, rural y otras áreas. Industrial

áreas

Dióxido de azufre (µg / cum) 10 minutos - - - 500
1 hora - - - 350
24 horas (2) 30 80 120 100-150
Anual (1) 15 60 80 40-60
Óxidos de nitrógeno (µg / cum) 1 hora - - - 400
24 horas (2) 30 80 120 150
Anual (1) 15 60 80 -
Ozono (µg / cum) 1 hora - - - 150-200
8 horas (2) - - - 100-120
Partículas en suspensión 24 horas (2) 100 200 500 150-230
(µg / cum) Anual (1) 70 140 360 60-90
Partícula respirable 24 horas (2) 75 100 150 70
(µg / cum) (Partícula menor que Anual (1) 50 60 120 __
10 micrones)
Plomo (µg / cum) 24 horas (2) 0.75 1.00 1.5 -
Anual (1) 0.50 0.75 1.0 -
Monóxido de carbono (µg / cum) 1 hora 2.0 4.0 10.0 30
8 horas (2) 1.0 2.0 5.0 10

Se han notificado estándares separados para áreas industriales, residenciales y sensibles. Esto ha generado muchas críticas ya que esta clasificación no explica cómo los estándares pueden satisfacer el objetivo principal de proteger la salud pública. Permite más límites de impuestos para áreas industriales. Este problema surgió en el taller patrocinado por el Banco Mundial sobre enfoques integrados para el control de la contaminación vehicular en Delhi en abril de 1998.

Como resultado de esta clasificación, en ciudades de la India operan normas separadas, mientras que las pautas de la OMS son comunes para todas las áreas de uso de la tierra. Las normas nacionales para las emisiones anuales de dióxido de azufre y los niveles de PM 10 en áreas industriales son 1.6 veces y 2.1 veces más altas que las normas de la OMS.

Las normas nacionales anuales de partículas suspendidas para áreas residenciales son 2.3 veces más altas que la norma de 60 microgramos por metro cúbico (µg / cum) establecida por la OMS (consulte la Tabla 9.5). Significativamente, los estándares indios de NO x son más estrictos que las normas de la OMS. Mientras que la OMS permite 150 µg / cum durante 24 horas, los estándares residenciales de la India son de 80 µg / cum durante 24 horas.

Los estándares de calidad del aire deben hacerse más estrictos si un nivel más bajo de contaminante afecta la salud más de lo que se pensaba. Sin embargo, en la India, las normas se revisaron solo una vez en 1994 para crear una nueva categoría llamada partículas suspendidas respirables (RSPM, por sus siglas en inglés) para tener en cuenta las pequeñas emisiones de partículas. Sin embargo, las instalaciones no se crearon para monitorear RSPM por separado.

Los expertos médicos dicen que como se establecen los estándares para los contaminantes individuales, no logran mostrar el efecto combinado. “Todos los contaminantes juntos pueden tener un efecto agregado en la salud que es mucho mayor que el efecto individual. Esto debe tenerse en cuenta al establecer los estándares de contaminación del aire ".

Programa Nacional de Monitoreo de Aire (NAMP):

La Junta Central de Control de la Contaminación inició el programa de Monitoreo Nacional de la Calidad del Aire Ambiental (NAAQM) en el año 1984 con siete estaciones. Posteriormente, el programa pasó a llamarse Programa Nacional de Monitoreo de Aire (NAMP).

El número de estaciones de monitoreo bajo el NAMP aumentó considerablemente de 28 en 1985 a 290 en 1992 y su nombre cambió al mismo nivel hasta 1999. Posteriormente, el número de estaciones de monitoreo aumentó a 295 en 2000-02, cubriendo 99 ciudades / pueblos en 28 Estados y 4 territorios de la unión.

Objetivos:

Los objetivos del NAMP son los siguientes:

yo. Determinar el estado y las tendencias de la calidad del aire ambiente.

ii. Para determinar si se violan los estándares de calidad del aire ambiente prescritos, y para evaluar el peligro para la salud y el daño a los materiales.

iii. Continuar con el proceso continuo de producir evaluaciones periódicas de la situación de la contaminación del aire en áreas urbanas e industriales del país.

iv. Obtener los conocimientos y la comprensión necesarios para desarrollar medidas preventivas y correctivas.

v. Comprender el proceso de limpieza natural que se realiza en el medio ambiente mediante dilución, dispersión, movimiento basado en el viento, deposición seca, precipitación y transformación química de los contaminantes generados.


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