Evaluación de la correlación de enfermedades cerebrales con la contaminación atmosférica en Mexicali, B.C.

RESUMEN

La presencia de contaminantes atmosféricos puede ocasionar la generación y proliferación de enfermedades principalmente de tipo respiratorio, pulmonar y cardiácas. Para conocer los niveles de concentración de los principales agentes contaminantes, se instalan estaciones de monitoreo ambiental, en regiones que se consideran de alto riesgo de contaminación. En base a los datos proporcionados por las instituciones especializadas, se conocen los índices de la presencia de contaminantes y se toman las decisiones requeridas para evitar exponernos a éstos y no padecer de algún tipo de enfermedades antes mencionadas.

INTRODUCCIÓN

Los países desarrollados son los principales evaluadores del monitoreo ambiental, y han considerado de gran interés, a las fuentes de emisión generadas en las fronteras por los países colindantes. Este país, que colinda con México, ha mostrado preocupación no sólo por las fuentes de emisión que se generan en su territorio, sino por las que perciben en su zona fronteriza con nuestro país, y ha solicitado la autorización de instalar sistemas de monitoreo ambiental automáticos, con las características para detectar agentes contaminantes como el CO, SO2, NO2, NO, O3 y partículas suspendidas que podemos percibir y otras que sólo los instrumentos de monitoreo las “detectan”, como las localizadas en algunas ciudades de la zona fronteriza entre México y EEUU, donde se han instalado Estaciones de Monitoreo Ambiental (EMA), que evalúan la calidad del aire en la Frontera de México y Estados Unidos.

La validación de los datos se realiza en laboratorios especializados de la Environmental Protection Agency (EPA-USA, por sus siglas en inglés), siendo la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. El monitoreo ambiental es realizado para correlacionar los datos de los contaminantes antes mencionados, con factores climáticos y la generación de enfermedades, principalmente de tipo respiratorio, pulmonares y del corazón.

Vista de los niveles de contaminación en la Ciudad. De México

JUSTIFICACIÓN

Avenida Jimenez Para conocer los niveles de las concentraciones de contaminantes del aire, se han instalado EMA en lugares estratégicos de las zonas donde se considera que pueden sobrepasar las normas estándares de concentración. La zona geográfica y los factores climáticos son factores que influyen en la dispersión de los agentes contaminantes que son inhalados por la población. Con la realización del proyecto Frontera 2012, se han instalado EMA en algunas ciudades de la zona fronteriza de México y Estados Unidos, para conocer los índices de contaminación atmosférica.
La información generada en las EMA y proporcionada por la EPA a instituciones de investigación mexicanas, para elaborar proyectos de la correlación de agentes contaminantes del aire como el CO, SO2, NO2, NO, O3 y partículas suspendidas detectables e indetectables por el ojo humano; requiere de largos periodos de evaluación y validación, en ocasiones de hasta un año. Otro aspecto de importancia, que se considera es la comunicación que existe en Estados Unidos, entre las EMA y los centros de atención medica y medios de comunicación social (radio, televisión y periódicos), para prevenir a sus habitantes. Debido a que esto, se considera como una situación problemática, para la realización de proyectos por parte de instituciones de investigacion mexicanas, de la relación de factores climáticos y ambientales con la presencia de enfermedades, posiblemente generadas por la exposición a contaminantes del aire, se elabora la propuesta de lo que puede ser el inicio de una metodología para el monitoreo ambiental en la ciudad de Mexicali, B.C.

Dicha metodología, consiste en obtener información ambiental en base a la cantidad de adhesión del contaminante a un componente electrónico que estará expuesto al ambiente. Otro aspecto que se desea analizar, es realizar una comunicación del sistema de monitoreo con instituciones públicas y privadas de atención médica.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Según algunos analistas de la EPA, los instrumentos de monitoreo requieren de apoyos en recursos económicos elevados principalmente para su mantenimiento anual, cambio de refacciones y personal especializado que realiza la captura, evaluación y validación de los datos de los contaminantes atmosféricos. Los gobiernos de cualquier país, se han interesado por reducir los agentes patológicos que generan las enfermedades por sustancias contaminantes del aire, por los altos costos que se requieren para conservar la buena salud de sus habitantes. Los altos índices de la presencia de pacientes por este tipo de causas, en instituciones principalmente públicas, y los costos elevados por recibir asistencia médica en clínicas particulares, ha sido tomado con gran importancia por los gobiernos y la sociedad.

Esto ha propiciado gastos extras, que podrían reducirse si se puede evitar la generación de contaminación atmosférica y la exposición a estos agentes contaminantes. En base a esto, se indica que el conservar la buena salud de sus habitantes, puede tener un alto costo a los gobiernos que aportan recursos financieros y humanos a las instituciones públicas y a la población que acude a clínicas particulares. Para conocer si se sobrepasa los estándares de contaminación en el caso particular de la zona fronteriza entre México y Estados Unidos, se solicita la informacion a la EPA, que en ocasiones se recibe un año después del monitoreo. Debido a esto, se propone la nueva metodología, que puede ser el principio de un sistema de monitoreo ambiental, en base a experimentaciones de la exposición de substancias como polvo, bicarbonato de sodio y sal común, que pueden simular el comportamiento de agentes atmosféricos, aunado a la presencia de los niveles de humedad y temperatura en la ciudad de Mexicali, B.C.

OBJETIVO GENERAL

Evaluar una metodología para desarrollar un sistema de monitoreo de información ambiental de contaminantes atmosféricos que pueda proporcionar datos instantáneos y analizar la comunicación del sistema de monitoreo con instituciones de salud públicas y privadas.

METODOLOGÍA

El desarrollo del proyecto contempla el diseño de una propuesta metodológica de monitoreo ambiental, El proyecto contempla etapas en donde se realiza el factor de conversión del monitoreo ambiental:

• A). Etapa 1.
  El proceso de experimentación consistió en diseñar y realizar 12 circuitos electrónicos, simulando las condiciones de contaminación con humedad y temperatura con un periodo de exposición fue de 2 semanas para cada circuito electrónico. El primer prototipo inició la exposición fue del 7 al 21 de enero del 2004, permaneciendo hasta el último día del mes de diciembre del mismo año. El segundo y los posteriores se instalaron en ciertos días de los meses contiguos, hasta colocar el último al final de 2004. En el periodo de análisis de cada circuito, se le suministraban cada día los compuestos que simulaban los factores ambientales y se le aplicaban los metodos adecuados para generar variaciones de humedad y temperatura. Cuando finalizó el proceso de experimentación en el mes de enero, al primer prototipo se le dejó de aplicar los factores de contaminación y clima y se dejó expuesto hasta el fin del año. Al iniciar los análisis para el prototipo del mes de febrero, se le aplicó el mismo método al segundo circuito electrónico que al primero.
• b). Etapa 2.
  Se realizó el paso anterior, exponiendo los circuitos electrónicos a variaciones de temperatura y humedad en exteriores, además de partículas de polvo y ciertos contaminantes atmosféricos. Se monitorearon las variaciones de corriente en microamperes y la señal de voltaje en volts.
• c). Etapa 3.
  Se repitió la etapa 2, colocando sistemas electrónicos en diferentes lugares a ambientes de exterior en la ciudad de Mexicali, monitoreando la corriente eléctrica en miliamperes y la señal de voltaje en volts.
• d). Etapa 4.
  Se recolectaron datos en instituciones de salud (públicas y privadas) de muertes del cerebro y factores climáticos y ambientales de 2004. Se siguen recolectando instantáneamente de
  2005, para correlacionarlos en el seguimiento del estudio.
• e) Etapa 5.
  Se está diseñando una metodología y un instrumento de monitoreo, para aplicarlo en la detección de niveles altos de contaminantes atmosféricos como O3, CO, SO2 y polvo, y que los sistemas de monitoreo estén intercomunicados con algunos centros de salud, para prevenir a la población de la exposición de éstos contaminantes.

RESULTADOS

Los análisis de las etapas metodológicas indican que puede existir alguna correlación entre las variaciones de las señales eléctricas con los índices de los reportes de salud de instituciones médicas. Las evaluaciones de las diversas etapas se presentan a continuación:

• a) Etapa 1.
  Los circuitos electrónicos se diseñaron con componentes sencillos (bobinas, capacitores, circuitos integrados, diodos, fuente de poder, osciladores, reguladores de voltaje, resistencias, sensores, transformadores) que se utilizan en prácticas de electrónica en instituciones educativas. A continuación se muestra un diagrama esquemático de un circuito electrónico utilizado en los procesos experimentales (figura 1):

• b) Etapa 2.
  El informe de las variaciones de corriente y voltaje de los prototipos electrónicos con las experimentaciones en interior, se organizó de la siguiente manera (tabla 1):

En la tabla anterior, se observa que los periodos donde se presenta un mayor porcentaje de humedad, aún siendo en invierno, el voltaje disminuye y la corriente aumenta, pudiendo generarse un cortocircuito y una falla eléctrica muy peligrosa y mortal.

• c) Etapa 3.
  El informe de las variaciones de corriente y voltaje de los sistemas electrónicos con las exposiciones en exterior, de algunos periodos horarios, diarios y mensuales del estudio, se organizó de la siguiente manera (tabla 2). Los sistemas electrónicos se instalaron en diferentes edificios de la ciudad de Mexicali (figura 2). La fecha de exposición fue del 7 de junio al 17 de diciembre de 2004. Los sistemas electrónicos siguen en proceso de exposición y se documentarán posteriormente los resultados en un informe y artículo de publicación. En la figura 2, se muestran los diversos lugares donde se ubicaron los sistemas electrónicos, tratando de cubrir la mayor cantidad de zonas de la ciudad de Mexicali

Tabla 2. Relación de las variaciones de voltaje y corriente en los periodos de exposición al ambiente exterior de sistemas electrónicos en la ciudad de Mexicali.

Figura 2. Localización de equipos electrónicos expuestos al ambiente en Mexicali, para monitorear la adhesión de agentes corrosivos.

EQ1.Colonia Baja California / COBACH BC.
EQ2.Colonia San Marcos / CONALEP II.
EQ3.Colonia Industrial / ISESALUD.
EQ4.Colonia Jardines del Lago / Casa Particular.
EQ5.Fraccionamiento Hípico / Casa Particular.
EQ6. Colonia Hidalgo / Casa Particular.
EQ7. Colonia Rivera / CETYS.
EQ8. Colonia Tecnológico/ ITM
EQ9. Colonia Glez. Ortega / Casa Particular
EQ10. Ejido Puebla / CONALEP I.

El estudio se realiza de manera simultánea en la ciudad de Santa Ana, 1 Sonora, en México; instalando un sistema electrónico en una casa particular. El lugar donde está instalado se representa a continuación (figura 3):

Santa Ana, Sonora, localizada en el noroeste de México a 170 kms. de la capital Hermosillo y a 100 kms. de Nogales, que es la frontera con Arizona, Estados Unidos

Figura 3.
Localización de un equipo electrónico expuesto al ambiente en Santa Ana, Sonora, para monitorear la adhesión de agentes corrosivos.
1Ciudad natal de M.C. Gustavo López

• d) Etapa 4.
  En esta sección, se evalúa el monitoreo de datos estadísticos de algunos contaminantes (O3, CO y SO2), temperatura, humedad relativa y muerte del cerebro en el año 2004 (figura 4). En esta gráfica, se representa el comportamiento de las variables antes mencionadas, donde se observa que a medida que en los periodos en los cuales la temperatura disminuye, los contaminantes elevan sus niveles emitidos por las fuentes antropogenicas y naturales. Conforme aumenta la humedad relativa, el nivel de la contaminación se incrementa y en los periodos en los cuales ocurre una mayor cantidad de muertes del cerebro de un muestreo realizado.

Figura 4.
Relación del monitoreo ambiental y climático con las muertes del cerebro presentadas en la ciudad de Mexicali (2004).

Se realizaron análisis estadísticos de las correlaciones de los factores ambientales y climáticos con las muertes del cerebro en la ciudad de Mexicali, indicando valores arriba del 0.7, con los cuales nos presentan relaciones mayores al 70% en cada mes del año 2004 (tabla 3). La prueba estadística aplicada es la de Kolgoromov-Smirnov con la validación de l técnica ANOVA.

• e) Etapa 5.
  El proceso de la metodología continúa en proceso y se publicarán los resultados en un informe y una publicación posteriormente.

Conclusiones

La exposición a los factores climáticos y ambientales, puede ser un aspecto de importancia en la generación de enfermedades y muertes del cerebro, como se indican en los análisis realizados. Los índices de correlación representan valores mayores del 70%, considerando que en ciertos periodos del año, es donde se presenta una mejor correlación. Este estudio sigue en proceso y se elabora un reporte a las autoridades respectivas para informar a la población de las consecuencias de la exposición a los contaminantes y los cambios de clima en la ciudad de Mexicali. El clima en Mexicali es extremoso y en ocasiones en invierno en el periodo matutino y nocturno, las temperaturas son bajas, pero en el horario vespertino puede aumentar hasta los 25 ºC. En la época de verano las temperaturas pueden alcanzar cerca de los 50 ºC, en ciertos días y en el periodo vespertino.

1. García R. & Dávalos E.; Reporte del clima en Mexicali; Boletín informativo mensual, Instituto de Ingeniería, UABC; 2004.
2. Henderson T., Fulkson B. & Tomas H.; Air pollution and Health in industrial cities; Editorial Mc Graw-Hill, 1998.
3. López Gustavo; Análisis de Fallas en Sistemas electrónicos XXXX ; Revista ALEPZERO, BUAP; consultado en: www. ; 2005
4. Marcins L & Curtison S.; The weather and air pollutants and their relation with brain diseases; Editorial Panamerican; 2000.
5. Rodríguez E. & González A.; La contaminación atmosférica y su relación con el clima; Editorial Oceánica; 2000.

Fuente: Revista Ambiente

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