The Linkages between Air Quality Index, Environmental Quality and Self- Reported Respiratory Conditions. Empirical Evidence from Selected Industrial Locations in Lagos State, Nigeria

Resumen Técnico: Los vínculos entre el Índice de Calidad del Aire, la Calidad Ambiental y las Condiciones Respiratorias Autoinformadas en el Estado de Lagos, Nigeria

Planteamiento del Problema
La contaminación del aire ambiente (CAA) es un desafío crítico para la salud mundial, responsable de más de 3 millones de muertes anuales, con impactos desproporcionados en las naciones en desarrollo. En Nigeria, particularmente en el Estado de Lagos —la región más industrializada y poblada del país—, los estudios sobre la contaminación del aire se han centrado históricamente en las variaciones diurnas y estacionales de los contaminantes gaseosos y particulados. Sin embargo, existe una notable brecha en la investigación relativa al nexo entre la contaminación del aire, la calidad del suelo, el pH de la lluvia y las condiciones respiratorias autoinformadas dentro de los distritos industriales activos. Este estudio aborda esta brecha investigando la calidad ambiental y los resultados de salud en cinco ubicaciones industriales seleccionadas en Lagos, con el objetivo de cuantificar los vínculos entre el Índice de Calidad del Aire (ICA), la contaminación del suelo y la morbilidad respiratoria.

Metodología
El estudio empleó un enfoque de métodos mixtos que combina el monitoreo de campo, el análisis de laboratorio y la investigación por encuesta en cinco distritos industriales activos (Ikeja/Ogba, Surulere, Odogunyan, Apapa y Oshodi/Ilupeju) y un sitio de control (Alausa).

• Monitoreo de la Calidad del Aire: Los datos primarios se recolectaron durante 12 meses (febrero de 2020 a mayo de 2021). Utilizando dispositivos de medición estándar (filtros de Teflón, detectores VRAE multi-detectores y detectores Tecto 315-2), el estudio monitoreó cuatro contaminantes clave: Dióxido de Azufre (SO2), Dióxido de Nitrógeno (NO2), Monóxido de Carbono (CO) y Material Particulado Fino (PM2.5). El muestreo se realizó durante ocho horas mensualmente en 10 puntos por ubicación.
• Cómputo del ICA: Se utilizó el Índice de Calidad del Aire de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) para calcular y categorizar los niveles de contaminación basados en las concentraciones medidas.
• Muestreo Ambiental:
  • Suelo: Se recolectaron 12 muestras de suelo (2 kg cada una) en los distritos de Odogunyan e Ikeja/Ogba y el sitio de control en julio de 2021. El análisis se llevó a cabo para detectar la composición elemental. El resumen establece explícitamente que los suelos estaban contaminados con Cadmio, Plomo y Arsénico en comparación con el sitio de control, mientras que las figuras y el texto de la sección de resultados resaltan altas concentraciones de Cromo, Plomo y Níquel.
  • Agua de Lluvia: Se recolectaron seis muestras de agua de lluvia durante la estación húmeda (julio–octubre de 2021) y se analizaron mediante análisis volumétrico para determinar los niveles de pH.
• Datos de Salud:
  • Autoinformados: Se administró un cuestionario modificado del British Medical Research Council a 1,067 encuestados para capturar síntomas respiratorios y morbilidades autoinformadas.
  • Datos Hospitalarios: Los datos de condiciones respiratorias se obtuvieron de hospitales generales y de enseñanza en el área de estudio durante un período de 12 meses.
• Análisis Estadístico: Se utilizó la regresión lineal múltiple para probar la relación entre los valores mensuales del ICA y las condiciones respiratorias basadas en hospitales.

Resultos Clave

• Variaciones del Índice de Calidad del Aire (ICA):

  • Estacionalidad: Los valores del ICA fueron consistentemente más altos durante la estación seca en comparación con la estación húmeda en todas las ubicaciones, lo cual se atribuye a la falta de lavado por precipitación.
  • Estación Seca: Odogunyan registró niveles de ICA "Muy Desfavorables para la Salud" (229 ± 33.73). Surulere, Oshodi/Ilupeju, Apapa e Ikeja/Ogba fueron clasificados como "No Saludables para Grupos Sensibles" (oscilando entre 119 y 130). El sitio de control, Alausa, se mantuvo en nivel "Moderado" (64 ± 18.40).
  • Estación Húmeda: Odogunyan se mantuvo como "No Saludable" (161 ± 51.19). Surulere y Oshodi/Ilupeju fueron "No Saludables para Grupos Sensibles", mientras que Apapa, Ikeja/Ogba y Alausa mejoraron a "Moderado".
  • Impulsores de Contaminantes: Los niveles de PM2.5 fueron más altos en Odogunyan y Surulere debido a las emisiones industriales y el tráfico. Los niveles de SO2 estuvieron elevados en Odogunyan y Apapa, vinculados al uso de aceite de horno. El NO2 fue alto en Apapa y Odogunyan debido al volumen de tráfico.

• Calidad del Suelo y del Agua de Lluvia:

  • Contaminación del Suelo: El estudio presenta hallazgos contradictorios respecto a metales pesados específicos. El resumen reporta que los suelos en las ubicaciones industriales estaban contaminados con Cadmio, Plomo y Arsénico en relación con el sitio de control. Sin embargo, la sección de resultados (Figuras 19 y 20) y la discusión resaltan altas concentraciones de Cromo, Plomo y Níquel en los distritos industriales en comparación con el sitio de control.
  • pH del Agua de Lluvia: El pH del agua de lluvia osciló entre 5.7 y 6.9, lo cual está dentro del rango normal (5.6–6.5) e indica la ausencia de lluvia ácida significativa (pH < 4.4) o acidificación de la atmósfera por emisiones industriales en el área de estudio.
  • pH del Suelo: El pH del suelo en las áreas industriales fue alcalino (7.1–8.64), lo que sugiere que factores distintos a la acidificación de la lluvia (por ejemplo, geología, vegetación, fertilizantes) determinan el pH del suelo en estas ubicaciones.

• Resultados de Salud y Análisis de Regresión:

  • Síntomas: Los síntomas más frecuentemente autoinformados incluyeron tos, dolor de cabeza, resfriado/catarro, irritación ocular y cansancio. Las principales morbilidades reportadas fueron asma y neumonía. Odogunyan, Surulere y Apapa reportaron la mayor incidencia de trastornos respiratorios.
  • Hallazgos de la Regresión: El modelo explicó el 43% de la variación en las condiciones respiratorias mensuales basadas en hospitales (R² = 0.430).
    • ICA de PM2.5: Incrementó significativamente las condiciones respiratorias en un 35.1% (β = 1.351, p = 0.000).
    • ICA de NO2: Redujo significativamente las condiciones reportadas en un 2.8% (β = -2.028, p = 0.003), un resultado contraintuitivo observado en el documento.
    • ICA de SO2 y CO: No mostraron una influencia estadísticamente significativa en las visitas hospitalarias mensuales.
  • Factores Demográficos: El género, la ocupación, el tipo de vivienda y el tabaquismo fueron identificados como influyentes significativos en los síntomas respiratorios.

Contribuciones Clave
El artículo proporciona evidencia empírica que vincula ubicaciones industriales específicas en Lagos con la degradación de la calidad del aire y resultados de salud adversos. Sus contribuciones primarias incluyen:

1. Mapeo Espacial y Temporal: Caracterización detallada de las variaciones del ICA en cinco importantes distritos industriales de Lagos, distinguiendo los impactos de la estación seca y la húmeda.
2. Evaluación Multienviromental: Evaluación simultánea de la calidad del aire, el suelo y el agua de lluvia, revelando que, si bien la calidad del aire está severamente comprometida en zonas específicas (notablemente Odogunyan), la acidificación del agua de lluvia no es actualmente un problema primario, aunque la contaminación del suelo por metales pesados es significativa (con las discrepancias señaladas sobre los metales específicos identificados entre el resumen y los resultados).
3. Correlación de Salud: Establecer un vínculo estadístico entre los niveles de PM2.5 y las condiciones respiratorias basadas en hospitales, destacando el PM2.5 como un impulsor crítico de la morbilidad en estas zonas industriales.

Significancia y Reivindicaciones
Los autores afirman que la contaminación del aire ambiente industrial es la mayor amenaza para la salud ambiental y humana en Lagos, particularmente durante la estación seca. El estudio sostiene que los hallazgos:

• Validan la Necesidad de Intervención: La mala calidad del aire en los distritos industriales impacta negativamente la calidad de vida y la salud de los residentes y trabajadores, lo que requiere una acción política urgente.
• Apoyan los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS): Los resultados informan a los responsables de la formulación de políticas sobre la necesidad de alcanzar el ODS 9 (Industria, Innovación e Infraestructura) y el ODS 11 (Ciudades y Comunidades Sostenibles) mediante la construcción de infraestructuras resilientes y la promoción de una industrialización sostenible.
• Proponen Soluciones Prácticas: El documento aboga por la adopción de tecnologías de monitoreo en tiempo real (por ejemplo, sensores Air Beam), la participación de la ciencia ciudadana, el aumento de espacios verdes para la biofiltración, la mejora de la infraestructura vial para reducir el polvo y la transición hacia combustibles más limpios y fuentes de energía renovables (biocombustibles, solar) para reducir la dependencia de los combustibles fósiles.

El estudio concluye que, si bien el pH del agua de lluvia permanece benigno, la acumulación de elementos tóxicos en el suelo y los altos niveles de ICA durante las estaciones secas representan una amenaza directa para la salud pública, lo que requiere un enfoque multidisciplinario que involucre al gobierno, la industria y el público para mitigar los riesgos.