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Revista médica de Chile

versión impresa ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile v.129 n.1 Santiago ene. 2001

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872001000100005 

 

Contaminación intradomiciliaria en
un sector de extrema pobreza de la
comuna de La Pintana

Indoor air pollution in a zone of
extreme poverty of Metropolitan
Santiago

Dante Cáceres L1, Marta Adonis P2, Clara Retamal G3,
Patricia Ancic C4, Manuel Valencia G5, Ximena Ramos S6,
Natalia Olivares V6, Lionel Gil H7

Background: Indoor pollution can be an important risk factor for human health, considering that people spend more than 60% of their time in their houses. Aim: To investigate indoor pollution in a zone of extreme poverty in Metropolitan Santiago. Material and methods: During 24h, carbon monoxide (CO), sulfur dioxide (SO2), respirable particulate matter (PM10), polycyclic aromatic hydrocarbons absorbed in PM5, temperature and humidity, were measured in the interior of 24 houses in La Pintana, Santiago. Results: The higher pollutant concentrations were observed during hours when heating was used, in houses that used coal (mean PM10 250 µg/m3, CO 42 ppm, SO2 192 ppb) or firewood (mean PM10 489 µg/m3, CO 57 ppm, SO2 295 ppb). In all houses, polycyclic aromatic hydrocarbons were detected and they came from the interior of the house and not from external filtered air. Coal, firewood and cigarette smoke were important sources of carcinogenic and kerosene and gas were sources of non carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons. Conclusions: In the houses studied, the population was exposed to an accumulation of highly toxic pollutants, caused by a lack of ventilation. A high relative humidity also contributed to the growth of biological pollutants (Rev Méd Chile 2001; 129: 33-42).
(Key-Words: Air pollutants, environmental; Air pollution, indoor; Hydrocarbons, aromatic; polycyclic hydrocarbons; Smog; Smoke)

Recibido el 5 de junio, 2000. Aceptado en versión corregida el 21 de noviembre, 2000.
Programa Biología Celular y Molecular, Facultad de Medicina, Universidad de Chile,
Departamento de Medicina, Campus Centro, Universidad de Chile, Municipalidad de
La Pintana, Santiago de Chile. Financiado por: Proyecto Comunidad Europea
IC18-CT98-0341, Consejo Británico y Municipalidad de La Pintana.
1Médico Veterinario, Master en Salud; 2Bioquímico Ph D; 3Químico Farmacéutico;
4Médico Cirujano; 5Ingeniero Civil; 6Asistente Social; 7Químico Farmacéutico Ph D

La contaminación de espacios interiores puede representar un riesgo importante para la salud humana, si se considera que en general los individuos permanecen más del 80% de su tiempo en ambientes interiores y 60% de éste en sus hogares. En los países en vías de desarrollo la contaminación de interiores deriva principalmente de las actividades diarias como cocinar y calefaccionarse, debido al uso de combustibles que emiten contaminantes de alta toxicidad1-5. Sin embargo, en muchas de las grandes ciudades de mundo, una fuente importante de contaminación de interiores lo constituye el aire que se infiltra del exterior, el cual, frecuentemente es de mala calidad y contiene cientos de sustancias químicas peligrosas para la salud humana6,7.

El efecto de los contaminantes sobre la salud de las personas es variable y dependerá principalmente del tipo de contaminante, de su concentración, del tiempo de exposición, de las reacciones con otros contaminantes para formar sustancias más tóxicas, además del metabolismo y susceptibilidad individual. Algunas investigaciones han demostrado que el uso de carbón, leña y parafina como combustibles, incrementa la prevalencia de enfermedades respiratorias8,9. Estos combustibles son más económicos que el gas y la electricidad y son usados con mayor frecuencia en zonas urbanas y rurales de extrema pobreza.

En la ciudad de Santiago se produce en invierno un aumento en la frecuencia de enfermedades respiratorias, ocasionadas probablemente por múltiples factores como infecciones virales10, bajas temperaturas, episodios de contaminación atmosférica, contaminación de interiores, etc. Este efecto es más dramático en las áreas de extrema pobreza, donde viven personas en casas pequeñas, mal ventiladas, en condiciones de hacinamiento y falta de higiene.

Este estudio se realizó entre junio y octubre de 1997 en áreas de extrema pobreza, de la comuna de La Pintana, Región Metropolitana, Chile y tuvo por objetivos: caracterizar las fuentes más importantes, identificar y cuantificar los principales contaminantes de ambientes de interiores.

MATERIAL Y MÉTODO

Lugar estudiado. El estudio fue realizado en el sector del Castillo, de la comuna de La Pintana ubicada en la periferia sur de la ciudad de Santiago (17 km), la cual ha sido clasificada por la encuesta CASEN (Caracterización Socioeconómica Nacional), como una de las áreas con menor ingreso económico de la ciudad de Santiago10. Con el objetivo de comprobar que el grupo en estudio correspondía a una zona de extrema pobreza esta misma encuesta fue aplicada a 53 casas para seleccionar aquellos hogares24 que participarían en la investigación de contaminación de interiores. Las casas monitorizadas para contaminantes de interiores, fueron seleccionadas con el personal de la Municipalidad de La Pintana, por presentar los menores en edad pre-escolar y escolar una frecuencia mayor de consultas por enfermedades respiratorias, en el consultorio de La Pintana.

Encuesta sobre características socioeconómicas y sobre síntomas, signos y enfermedades respiratorias. A un grupo de apoderados de la Escuela Marcelo Astoreca, se le aplicó una encuesta (n=136) basada en las recomendaciones de la American Thoracic Society11, sobre características socioeconómicas del grupo familiar, uso de combustibles utilizados para calefaccionarse y cocinar y sobre síntomas, signos y enfermedades respiratorias del grupo familiar. El grupo encuestado correspondió a apoderados de alumnos de la escuela, con una edad entre 5-7 y 10-13 años, los cuales participaron posteriormente en el estudio de función respiratoria (espirometrías, datos no mostrados).

Monitorización de contaminantes en ambientes interiores. En 24 casas (a 1,5 m de altura) y en el exterior (a 3 m de altura) de la escuela Marcelo Astoreca (ubicada aproximadamente a 400 m de las casas), se monitorizaron por 24 h los siguientes contaminantes: monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO2), material particulado respirable PM10, hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) absorbidos en PM5, temperatura y humedad. Los equipos de monitorización fueron instalados en habitaciones utilizadas como salas de estar y/o comedor. Durante las horas de medición, un integrante del grupo familiar se hizo responsable de registrar las horas de encendido y apagado de los sistemas de calefacción y cigarrillos.

Monóxido de Carbono (CO) y Dióxido de Azufre (SO2). Fueron medidos con monitores portátiles de tiempo real, como se describe en Gil y col1,7, que permiten obtener una lectura por minuto (1440 medidas/24 h). El monitor de CO permite leer en forma lineal hasta 250 ppm, con una resolución de 0,5 ppm. El monitor de SO2 permite leer en forma lineal hasta 1280 ppb, con una resolución de 5 ppb.

Colección de material particulado respirable (PM5). Fue colectado en filtros de Teflón, con una bomba portátil Flow Lite con un flujo de 2 L/min (2,88 m3/24 h), como se describe en Gil y col1,7.

Material particulado PM10. Se midió7 en tiempo real con un monitor nefelométrico de aerosoles, con una resolución entre 0,1 µg/m3 y 400 mg/m3.

Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), absorbidos en PM5. Se determinaron por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)6-12 16 HAPs, entre ellos 6 considerados como cancerígenos por OMS Los HAPs identificados y cuantificados fueron: naftaleno, acenafteno, acenaftileno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo(a)pireno, dibenzo(a,h)antraceno benzo(g,h,i)perileno, indeno(1,2,3-cd)pireno.

Mutagenicidad. La mutagenicidad de extractos orgánicos de PM5 fue determinada mediante el ensayo de Ames modificado, usando la cepa de Salmonella thyphimurium TA9813, como se describe en Adonis y Gil14. Las determinaciones se hicieron en presencia y ausencia del sistema de activación metabólico (S9)15. Los datos fueron expresados como revertantes/m3 de aire colectado y fueron obtenidos de la parte lineal de la curva dosis/respuesta.

Análisis estadísticos. Los datos obtenidos de la monitorización de contaminantes interiores, fueron comparados por análisis de varianza aleatorio de una vía (ANOVA) y por comparaciones múltiples con la prueba de Tukey. Los datos obtenidos en la encuesta fueron analizados utilizando el software Epi Info 6.0.

Estudio preliminar de agentes biológicos en ambientes interiores. Se realizó en 24 ambientes interiores y en la escuela Marcelo Astoreca, un muestreo cualitativo de bacterias y hongos por sedimentación pasiva, durante 24 h, sobre placas Petri abiertas, agar sangre para bacterias y agar Saboraud para hongos16. Las placas fueron tipificadas después de incubación a 48 h a 37°C para bacterias y 5 días a 25°C para hongos. Las placas agar Saboraud fueron seguidas en su crecimiento por un período adicional de 30 días a 25°C.

RESULTADOS

Encuesta de características socioeconómicas y síntomas, signos y enfermedades respiratorias. Los resultados de la encuesta (Tabla 1), mostraron que los problemas respiratorios aparecen generalmente durante el período de invierno (75%). Las enfermedades respiratorias, declaradas con mayor frecuencia antes de los 2 años, fueron: bronquitis (62%) y bronquitis obstructiva (50%). Además, 9% de los padres manifestó que su pupilo ha sido diagnosticado como asmático. El 64% de los padres declaró fumar hasta el momento de ser encuestado (padre 73% y madre 55%). El promedio de cigarrillos fumados por día fue 11 (rango 1 a 61) y los años fumando 17 (rango 1-40).


El 66% de los encuestados manifestó tener algún tipo de mascotas al interior de la casa y 93% declaró que el entorno de su casa estaba pavimentado. La vivienda promedio tenía una superficie de 33 m2, con un promedio de 6 habitantes por casa (rango 2-15). La madera y ladrillo fueron los materiales de construcción más comunes en las viviendas, 56% y 52%, respectivamente y el 60% de las viviendas poseía piso de concreto, 42% de madera y 11% de tierra.

El 90% de las viviendas utilizaba algún sistema de calefacción, durante el invierno y los combustibles más utilizados fueron: parafina (77%), gas licuado (16%), carbón (9%), leña (6%) y electricidad (3%). El promedio de h/día de calefacción fue 5,5, principalmente a partir de las 18 h. De acuerdo a la encuesta CASEN, que considera el valor 550 como límite de pobreza, mostró un puntaje promedio de 519 puntos (rango 436 a 616), indicando que 91% de las casas encuestadas estaban dentro del tramo considerado como pobreza.

Monitorización de contaminantes de ambientes interiores. Las concentraciones de todos los contaminantes estudiados, promedio 24 h, fueron significativamente mayores en interiores que en exteriores (p<0,0001) (Tabla 2). Las concentraciones promedio interiores de PM10, SO2 y CO fueron un 1,2; 4,9 y 3,8 veces, superior a las concentraciones promedio exteriores, respectivamente. El valor promedio interior para PM10 y CO fueron 173 µg/m3 y 9,5 ppm, respectivamente, superiores a las normas para 24 h de 150 µg/m3 para PM10 y 9 ppm para 8 h de CO. Las concentraciones de PM10 en los interiores estuvieron sobre 175 µg/m3 (mediana), por más del 50% del tiempo total monitorizado. Los valores promedio máximos de 24 h para PM10, se obtuvieron en casas que utilizaban leña, parafina, carbón y gas licuado, aún cuando en muchas de ellas no existía hábito de fumar. Las concentraciones promedio de HAPs totales y cancerígenos (Tabla 2) en PM5 fueron 6,0 y 6,5 veces superiores en interiores que exteriores, respectivamente (pinterior/ exterior <0,0001).


NIVELES DE CONTAMINANTES
DURANTE LOS PERÍODOS DE CALEFACCIÓN

Material particulado PM10. Los promedios de las concentraciones de PM10 durante las horas de calefacción sobrepasaron los 240 µg/m3 (pre-emergencia, en Santiago) cuando se utilizó leña, parafina, carbón y gas (Figura 1). En el caso de la leña se obtuvo un promedio de 489 µg/m3, y en una de estas casas el promedio durante las horas de calefacción alcanzó a 794 µg/m3. Las concentraciones promedios de PM10 en las casas que usaron leña, parafina carbón, o gas fueron 9, 6, 5 y 5 veces más altas, respectivamente que las que no utilizaron calefacción contaminante.


FIGURA 1. Concentración promedio de material particulado PM10, durante las horas de calefacción, al interior de viviendas de La Pintana.
*Monitoreo de 24 h (número de cigarrillos fumados: 4-40)

Dióxido de azufre (SO2) y monóxido de carbono (CO). Las concentraciones promedios más altas, durante las horas de calefacción, para CO y SO2 se obtuvieron en las casas que utilizaban leña (57 ppm CO y 295 ppb SO2) y carbón (42 ppm CO y 192 ppb SO2), en las cuales la concentración promedio de CO sobrepasó 5,5 y 4,5 veces la norma de 8 h, respectivamente. Las normas para CO 8 h y de SO2 para 24 h no fueron sobrepasadas cuando la fuente de calefacción fue la energía eléctrica, aun cuando en algunas de estas viviendas existía hábito de fumar. Durante las horas de calefacción, la concentración de estos contaminantes aumentaron rápidamente y permanecieron en los ambientes por varias horas, indicando una deficiente ventilación. Además, durante las horas de calefacción no se alcanzó los valores de temperatura recomendados por la OMS para una vivienda (20ºC) y cuando se apagó la fuente se obtuvo una temperatura promedio de 7°C durante la noche.

HAPs totales y cancerígenos en PM5. Al estratificar por fuentes de calefacción y por hábito de fumar, se pudo observar que las concentraciones más elevadas de HAPs se encontraron en las casas que utilizaban carbón, aun cuando en estas viviendas no existiera hábito de fumar (Tabla 3). En las viviendas sin calefacción contaminante y sin hábito de fumar se observaron concentraciones de HAPs totales y cancerígenos, que podrían provenir de otras fuentes no relacionadas a calefacción o humo de cigarrillo. Se debe señalar que la vivienda donde se utilizaba electricidad y había hábito de fumar y que tenía altos niveles de HAPs, sus habitantes declararon haber fumado 40 cigarrillos durante el período de monitorización, por lo tanto podría no ser representativa del resto de las viviendas, con un rango de cigarrillos fumados entre 3-25. Parafina y gas contribuyeron con HAPs, pero principalmente con los no cancerígenos.


Mutagenicidad. El ensayo de Ames mostró que al estratificar por combustible contaminante y hábito de fumar el material particulado PM5 con mayor potencial tóxico indirecto (+S9) y directo (-S9), fue el colectado en viviendas donde se utilizaba carbón (Figura 2). Las viviendas donde el hábito de fumar era la principal fuente contaminante, mostraron una toxicidad similar a la observada en una vivienda donde se utilizaba leña como sistema de calefacción y donde no existía hábito de fumar.


FIGURA 2. Potencial mutagénico del material particulado PM5, estratificado por hábito de fumar y sistema de calefacción, en presencia y ausencia de S9.
*Número de cigarrillos fumados, en las casas monitorizadas para hábito de fumar sin calefacción contaminante: 4-40

 

BIOCONTAMINANTES

Hongos. De los 24 ambientes interiores estudiados para biocontaminantes, 15 mostraron presencia de hongos anemófilos, donde predominan hongos hialinos como Penicillium y Aspergillus niger. La casa que presentó mayor variedad y presencia de hongos fue una casa que se calefaccionaba con carbón y no presentaba hábito de fumar y que presentó la mayor concentración de CO y HAPs. Ambientes interiores y exteriores de la escuela Marcelo Astoreca, también mostraron una presencia clara de hongos.

Bacterias. Todas las casas estudiadas mostraron claramente presencia de bacterias, mostrando mayor recurrencia y desarrollo Bacillus subtilis y Staphylococcus epidermidis.

DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos indican que los niveles de contaminación atmosférica en la zona estudiada de la Comuna de La Pintana, generalmente estuvieron dentro de las normas de calidad de aire. Sin embargo, la calidad de aire de interiores representa un riesgo importante para la salud, especialmente la de poblaciones sensibles. Los contaminantes determinados, tenían sus principales fuentes emisoras al interior de las viviendas y no se observó como fuente importante de contaminantes, la infiltración de aire contaminado del exterior, a diferencia de lo observado en otra área de la ciudad de Santiago18,19.

La mayoría de las casas que utilizaron combustibles contaminantes (leña, carbón, parafina, gas) superaron las normas de CO y PM10 especialmente durante las horas de calefacción. La importancia o efecto toxicológico del material particulado no radica sólo en este como contaminante, sino que en los cientos de compuestos que se absorben en él20-22. Las concentraciones promedio interiores de HAPs en PM5, fueron significativamente superiores a las obtenidas en exteriores y además las concentraciones de los HAPs cancerígenos en los interiores de las casas (58 ng/m3) fueron significativamente más altas que las obtenidas en los interiores del centro de Santiago (37 ng/m3)19. Sin embargo, las concentraciones promedio de HAPs de exteriores de la Pintana (8 ng/m3), fueron más bajas que las detectadas en el centro de Santiago (48 ng/m3)6,19. Esto indica la presencia de fuentes emisoras importantes de HAPs, al interior de las viviendas, las cuales podrían contribuir con la toxicidad del material particulado PM5 de mayor penetración en el aparato respiratorio. Al separar el hábito de fumar de las muestras con calefacción contaminante, se observó concentraciones importantes de HAPs totales en todas las casas donde se utilizaba algún sistema de calefacción contaminante, aun cuando no existiera hábito de fumar. Humo de cigarrillo así como el carbón, y leña resultaron ser fuentes importantes de HAPs cancerígenos. Parafina y gas contribuyeron con HAPs pero principalmente con los no cancerígenos. Las altas concentraciones de HAPs al interior de viviendas que utilizaban carbón o leña, fueron concordantes con el alto potencial mutagénico del material particulado PM5, detectado con o sin el sistema de activación (S9). Esto indica que estos combustibles utilizados al interior de estas viviendas contribuyen en forma importante al igual que el hábito de fumar, con mutágenos directos e indirectos como los HAPs. Al tratarse de agentes genotóxicos, que interactúan con ADN, éstos representan un riesgo latente de manifestar algún efecto diferido, es decir a largo plazo aun cuando la exposición haya cesado.

A todos los factores de riesgo anteriormente mencionados, se suman las bajas temperaturas determinadas al interior de estas viviendas además una mala ventilación que permitió que los contaminantes permanecieran acumulados al interior por varias horas. Por otra parte los interiores de estas vivienda mostraron una humedad relativa promedio más alta (61%) que la recomendada para ambientes interiores (33-55%). Estos parámetros son muy importantes en la generación de biocontaminantes (hongos, bacterias, virus, etc.)23,24. La presencia de biocontaminantes representa un riesgo para la población ya que muchos de ellos pueden originar infecciones oportunistas en personas inmunosuprimidas (ej. pacientes con linfomas, leucemia y SIDA)25,26. Varias especies de Aspergillus, como A. fumigatus, A. niger y A. flavus encontrados en los interiores de las viviendas estudiadas, son causantes de procesos alérgicos, infecciosos27.

Esta investigación permitió concluir que la población estudiada en la comuna de La Pintana, está expuesta a altos niveles de contaminantes, generados en su mayoría al interior de sus hogares. Por el tipo de contaminante al cual están expuestos pueden manifestar efectos en la salud de tipo agudo, crónico o diferido y son por lo tanto una población de alto riesgo, en cuanto a manifestación de enfermedades asociadas con exposición a contaminantes. Si bien estos resultados corresponden a un estudio en un área de extrema pobreza en la región metropolitana es posible que situaciones semejantes o aun peores se presenten en otras regiones de país, especialmente en el sur de Chile donde también existen poblaciones de extrema pobreza, el invierno es más largo y lluvioso y se usan principalmente combustibles de biomasa.

Correspondencia a: Leonel Gil H. ICBM, Facultad de Medicina, Universidad de Chile. Independencia 1027, Santiago 7, POBox 70086. E-mail: lgil@machi.med.uchile.cl

Agradecimientos

Los autores agradecen a las personas de la comuna de La Pintana, que desinteresada facilitaron sus hogares para realizar la monitorización de contaminantes al interior de sus viviendas, al señor Ricardo Contreras y a los tecnólogos médicos Antonieta Cruz y Víctor Silva, del Programa de Microbiología y Micología del ICBM de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, quienes colaboraron en el estudio preliminar de biocontaminantes.

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